据介绍，近年来，电动汽车作为替代传统汽油内燃机的环保汽车，受到越来越多用户的欢迎。与此同时，研究人员也加大了高效电动汽车电池的研发力度。
然而，由于对电池容量估计不准确，电动汽车的效率较低。通常，电动汽车的电池状态是通过电池的输出电流来评估的，这些电流将用于计算车辆的剩余里程。
一般来说，电动车的电池电流可以达到几百安培。然而，能够检测到该电流的商用传感器无法测量毫安级电流的微小变化，导致电池电量估计的不确定性约为10%，这意味着电动汽车的续驶里程可以延长10%。相反，如果电动汽车的电池电量估计的准确性提高，电池利用率将会增强。
幸运的是，一群日本科学家找到了解决办法。他们发现了一种基于钻石量子传感器的检测技术，在测量电动汽车的典型大电流时，可以以1%的精度估计电池电量。该研究报告发表在9月6日出版的《科学报告》上。
这项研究的领导者是东京工业大学的教授Mutsuko Hatano。他解释说，我们开发的金刚石传感器对毫安电流非常敏感，它足够紧凑，可以用于汽车。此外，我们可以在电动汽车的噪声环境中检测高精度的mA级电流状态。
在这项研究中，研究人员开发了一种原型传感器，它使用了两个钻石量子传感器，并将它们放置在总线的两侧。然而，他们使用了一种称为“差分检测”的技术来消除两个传感器检测到的共同噪声，只留下实际信号。相反，使用这种金刚石量子传感器，可以在背景噪声中检测到10 mA级的小电流。
接下来，科学家团队使用模拟-数字混合控制两个微波发生器产生的频率，在1 GHz的带宽内跟踪和分析量子传感器的磁共振频率。发现磁共振频率可以实现1000A的大动态范围。此外，传感器的工作温度范围很宽，从零下40摄氏度到零下85摄氏度，适合普通车辆的温度范围。
最后，研究团队在全球协调的轻型车测试循环中进行了样车的行驶测试，这是电动汽车能耗的标准测试。传感器可以精确跟踪-50 A到130 A的充放电电流，电池电量的估算精度在1%以内。
波多野武子教授说，这些发现意味着什么？电池利用率每提高10%，电池重量就降低10%，将使2030年2000万辆新型电动汽车的运行能耗降低3.5%，生产能耗降低5%，相当于2030年全球交通运输领域二氧化碳排放减少0.2%。
免责声明：该文章系本站转载，旨在为读者提供更多信息资讯。所涉内容不构成投资、消费建议，仅供读者参考。
