I et nyt forskningsprojekt skal forskere fra DTU forsøge at løse en elektromagnetisk udfordring, som har stor betydning for, hvor hurtigt og energieffektivt vi kan oplade vores genopladelige batterier – eksempelvis i mobiltelefoner.

Udfordringen går ud på hurtigt at få lagret så meget energi som muligt i telefonen, uden at energien bliver omdannet til varme og dermed går til spilde.

- Du kender godt det her med, at opladeren bliver varm, når telefonen bliver ladet op. Det er faktisk energi, som bliver til varme og går til spilde i stedet for at blive opsamlet i telefonens batteri. Vi vil gerne reducere det varmetab, siger professor på DTU Fysik Cathrine Frandsen.

Hun skal lede det nye forskningsprojekt finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond. 

I projektet, Towards Integrated Nano-Magnetics for High Frequency Power Supplies (HiFMag), skal hun i samarbejde med kollegaer fra blandt andet DTU Elektro og DTU Nanolab udvikle nye magnetiske komponenter til opladere.

- I forskningsprojektet vil vi udvikle nye typer materialer, hvor komponenterne kan gøres mindre, og det giver en mere effektiv og hurtigere opladning. Vi skal udvikle materialer som kan køre med højere frekvenser uden at have stor opvarmning, fortæller lektor på DTU Elektro Ziwei Ouyang.

Høj frekvens - hurtig opladning

Når opladningen kører på en højere frekvens, kan man populært sagt proppe mere energi ind i det genopladelige batteri hurtigere. Hvis man vel at mærke kan undgå, at energien bliver til varme. 

- Du kender opvarmning ved høje frekvenser fra et induktionskomfur. Der har man strøm med høj frekvens, som varmer det magnetiske materiale i bunden af gryden op. Den høje frekvens inducerer hvirvelstrømme i det magnetiske materiale, og på grund af elektrisk modstand afsættes der varme. I opladere er sådan en opvarmning dog et problem, forklarer Cathrine Frandsen. 

Ved at bruge nye og mindre magnetiske komponenter, vil forskerne sikre, at energien kan blive transporteret ind i batteriet og lagret, uden at det hele bliver til varme.

Hvis projektet lykkes vil perspektiverne være meget mindre opladere, som bruger mindre strøm. En mobiloplader vil for eksempel kun fylde 1/10, af hvad den gør i dag, og bruge syv procent mindre strøm.