東京科學研究所的科研團隊近日在無線供電領域取得重要進展,成功開發出基于高功率LED的光學無線輸電(OWPT)技術。這項突破性成果首次實現了將LED光能直接轉化為電能,為物聯網設備提供無需電池或電纜的持續供電方案,相關研究已通過實驗驗證其可行性。
與傳統依賴激光的無線輸電方案不同,該技術采用高功率LED作為光源,通過光伏接收器將光能重新轉換為電能。研究團隊強調,LED的固有安全性使其更適用于室內環境——其能量密度遠低于激光,無需擔心對人眼或皮膚造成傷害,這為物聯網設備的規模化部署提供了可靠保障。實驗數據顯示,系統使用的LED芯片輻射通量達1.53瓦,可在5米距離內實現穩定能量傳輸。
為解決LED無線輸電在復雜環境中的效率問題,科研人員設計了一套雙模自適應系統。該系統通過可調焦液體透鏡與成像透鏡的組合,能根據接收器距離和尺寸自動調整光斑大小,確保能量傳輸效率最大化。同時,系統集成了深度相機與步進電機控制的可調反射鏡:RGB傳感器負責識別接收器位置,紅外傳感器則精準定位光束照射點,即使在完全黑暗的環境中也能通過回歸反射膜勾勒出接收器輪廓,實現全天候運行。
研究團隊進一步引入基于SSD算法的卷積神經網絡(CNN),將目標識別精度提升至新高度。實驗表明,該系統在光照充足與黑暗環境下均能無縫切換,成功實現對多個物聯網設備的同步供電。這一特性使其特別適合為智能傳感器、可穿戴設備等構建可持續基礎設施,未來或將成為智能家居、智慧城市等領域的關鍵技術支撐。











