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      諧振光束實現無線充電新方案

      2020-05-13 ?754 字號

      中科院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室與同濟大學電子與信息工程學院研究人員合作,提出一種基于全固態激光器的諧振光束實現無線充電的新方案,并實現了2瓦電功率、2.6米無線能量傳輸。相關成果最近發表于《物聯網雜志》。

      隨著物聯網技術的發展,物聯網設備的電量供給成為了制約物聯網發展的障礙之一。物聯網設備的電池容量和供電之間的矛盾也愈加顯著。因此,為物聯網設備提供隨時隨地無線能量傳輸的技術受到了研究者的廣泛關注。但是由于技術限制,現有的無線傳能技術均無法同時實現安全、遠距離、高功率的無線能量傳輸。

      為此,研究人員提出利用全固態激光的腔內光作為無線能量傳輸媒介的諧振光束充電技術,可以安全傳輸數瓦的無線功率到數米的距離。諧振光束充電技術具有本征安全性,傳輸通道內一旦有異物遮擋不僅可以自動切斷能量的傳輸,而且傳輸通道外的生物不會受到能量泄露的影響。此外,諧振光束充電系統還可實現自動對準和同時多路輸出。

      研究人員建立了諧振光束充電能量傳輸通道的解析模型,并分析了諧振光束充電系統的連續、穩定運轉條件以及工作距離內的能量傳輸效率;在實驗和理論上對諧振光束充電系統的傳輸距離、傳輸效率、輸出電功率等性能進行了評估。

      研究人員表示,通過進一步提升諧振腔的可移動性,該技術有望廣泛應用于手機等電子器件的遠程無線充電中。

      相關論文信息:https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2894008

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