研究目的
研究基于LED的光学无线能量传输系统在紧凑型物联网终端中的可行性,重点关注在远距离下实现高效率和充足供电。
研究成果
研究表明,基于LED的便携式无线光功率传输系统适用于紧凑型物联网终端,在100厘米距离下实现了超过200毫瓦的电力传输。该系统展现出为各类物联网终端充电的潜力,当前研究重点聚焦于更好的??榛杓埔约吧⑷取⒎蓝兜扰涮紫低车挠呕?。
研究不足
该研究受到红外LED发散角和菲涅尔透镜有效孔径的限制,这影响了系统效率及可能的传输距离范围。密封??橹蠰ED的散热问题也构成了一项挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用高强度红外LED和小尺寸砷化镓太阳能电池设计了一套基于LED的光无线能量传输系统。该系统包含非球面聚光透镜和菲涅尔透镜用于光束控制。
2:样本选择与数据来源:
选用1.7×1.7平方厘米尺寸的砷化镓太阳能电池作为接收器。选择波长810纳米、光强1.04瓦、发散角±40°的红外LED(欧司朗SFH-4703AS)作为光源。
3:7×7平方厘米尺寸的砷化镓太阳能电池作为接收器。选择波长810纳米、光强04瓦、发散角±40°的红外LED(欧司朗SFH-4703AS)作为光源。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包含红外LED、非球面聚光透镜(西格玛光机AGL-32.5-23.5 P)、菲涅尔透镜(日本特殊光学工业CF100)及砷化镓太阳能电池。
4:5-5 P)、菲涅尔透镜(日本特殊光学工业CF100)及砷化镓太阳能电池。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:测试系统在100厘米距离下的能量传输效率与输出功率。通过测量透镜前后的光强评估各光学元件的效率。
5:数据分析方法:
基于太阳能电池接收的光强及光伏转换效率进行性能分析。
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获取完整内容-
IR LED
SFH-4703AS
OSRAM
Used as the light source in the OWPT system for power transmission.
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Aspheric Condenser Lens
AGL-32.5-23.5 P
SIGMAKOKI
Used to constrain the divergence angle of the light beam from the IR LED.
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Fresnel Lens
CF100
Nihon Tokushu Kogaku Jushi
Used to focus the light beam onto the solar cell at a specific distance.
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GaAs Solar Cell
ATI
Used as the receiver to convert optical energy into electricity.
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