Fremover skal trådløs energi høstet fra vedvarende energikilder kunne drive verdens mindste strømforsyning, så det bliver muligt at anvende den til eksempelvis små nye devices syet ind i dit tøj.
I de sidste par år har et forskerhold på DTU Elektro sammen med en række virksomheder arbejdet på at udvikle verdens mindste strømforsyning kaldet TinyPower. Formålet var i første omgang at fremstille en strømforsyning, der eksempelvis kunne anvendes i LED-pærer eller lyssensorer.
”Der er rigtig mange fordele forbundet med den lille strømforsyning, vi har udviklet. Udover størrelsen, som også betyder, at vægten er kraftig reduceret, er den lille strømforsyning både billigere, holder længere og har større effekt end en traditionel strømforsyning,” forklarer Yasser Nour, der sammen med Arnold Knott, Ivan Jørgensen og Lin Fan udgør DTUs forskerteam.
Målet er en strømforsyning med færre komponenter Det lyder næsten for godt til at være sandt, men hænger sammen med, at det er lykkedes forskerne at skabe en strømforsyning, hvor de klassiske passive komponenter (elektrolytkondensator og magnetisk spole) er erstattet med små keramiske kondensatorer og en luftspole. Målet for forskerne er, at de helt forsvinder, så strømforsyningen består af færre komponenter og bliver endnu mindre end den nuværende på 1 x 1 cm, som er det foreløbige resultat. Udeladelsen af komponenter vil samtidig fjerne behovet for anvendelse af sjældne jordarter i produktion af strømforsyningen, så også miljøet tilgodeses.
”Det kan vi gøre, fordi TinyPower anvender moderne halvledere og en meget højere frekvens end det, der sædvanligvis anvendes i strømforsyninger. Billedligt talt kan man sige, at vores strømforsyning leverer energien hurtigere, men i mindre mængder ad gangen. Det svarer til, at man nu kun har en lille kop til at tømme en svømmepøl, hvor du førhen brugte en stor spand. Det kræver, at du løber hurtigere og flere gange frem og tilbage. Ved den højere hastighed, er der således ikke længere behov for eksempelvis en stor spole, og dermed kan vi reducere komponenter og størrelsen af strømforsyningen,” forklarer Yasser Nour.
Moderne lysstyring Udviklingen af den lille strømforsyning er sket i samarbejde med fire danske virksomheder, der bl.a. skal anvende den i deres udvikling af intelligente produkter som eksempelvis LED-baseret lys, bevægelsessensorer, alarmsystemer, termostater, pumper, vægkontakter og dørlåse.
”Vi skal bruge de nye strømforsyninger i vores i forvejen meget kompakte produkter til eksempelvis intelligent lysstyring. Udviklingen går stærkt på det her område, og inden længe vil forbrugerne tage det som en selvfølge, at de kan styre hjemmets lys og andre installationer fra mobiltelefonen. Det skal vi være klar til at levere i et design, der ikke omfatter en både dyr og stor, klodset strømforsyning,” forklarer teknologiansvarlig Tommy Bjerre, Niko-Servodan i Sønderborg.
Også andre virksomheder deltager i udviklingen, bl.a. Nordic Power Converters, der i øjeblikket anvender den første generation af hurtigt switchende strømforsyninger i deres LED lysprodukter.
Vedvarende energi Mens forskerne har arbejdet med TinyPower, har Internet of Things også udviklet sig kraftigt. Det betyder, at der nu både er interesse og efterspørgsel på at videreudvikle strømforsyningen, så den bliver i stand til at høste energi, fx fra vibrationer frembragt når man går.
”Internet of Things er ikke længere en fjern fremtidsvision. Inden længe vil der være behov for små enheder, der eksempelvis kan monteres på kroppen eller i tøjet og overvåge puls, temperatur eller hjerterytme. Strømmen hertil skal komme fra en vedvarende energikilde og kunne overføres trådløst,” fortæller Yasser Nour.
Han og kollegaerne på DTU forventer, at en trådløs strømforsyning kan udvikles og være klar til kommercialisering i løbet af de næste par år, hvis det lykkes at finde midler til forskernes videre arbejde.
Kontakt:
Yasser Nour, ph.d.-studerende, DTU, mail: ynour@elektro.dtu.dk, tlf: 52 78 33 24
Arnold Knott, lektor, DTU, mail: akn@elektro.dtu.dk, tlf: 45 25 34 90
Tommy Bjerre, teknologiansvarlig, Niko-Servodan, mail: tbn@niko.dk
