EV续航变相提高约10%？钻石量子传感器更准确监测电池电量

伴随着电动汽车的日益普及，科学家们正在不断加紧研发更高效的电动汽车电池除了设计本身，还有一个重要因素会影响电池效率，那就是对电池容量的不准确估计

电池的充电状态基于其电流输出来测量，由此可以估计车辆的剩余里程一般来说，EV电池的电流可以达到几百安培可是，可以检测该电流的商用传感器不能测量毫安级电流的微小变化这导致对电池电量的估计存在约10%的不确定性，这意味着EV的续驶里程可以延长10%

幸运的是，日本东京工业大学的一群科学家找到了解决办法最近，他们在《科学报告》杂志上报告了一种基于钻石量子传感器的检测技术，在测量电动汽车的大电流时，可以以1%的精度估计电池电量

领导这项研究的Mutsuko Hatano教授说我们开发了一种对毫安电流敏感的金刚石传感器，它结构紧凑，可以在汽车上实现此外，我们测量了宽范围的电流，并在嘈杂的环境中检测到毫安级的电流

在最新的研究中，该团队使用两个钻石量子传感器制作了一个传感器原型，并将其放置在公交车的两侧然后，他们用差分检测技术，该技术消除了两个传感器检测到的共同噪声，只保留实际信号，从而可以在背景噪声中检测到10 mA的小电流

接下来，研究小组模拟了两个微波发生器产生的频率mdash数字控制用于在1 GHz的带宽内跟踪量子传感器的磁共振频率他们发现磁共振频率可以实现plusmn1000A的大动态范围

此外，该传感器工作温度范围宽，适用于一般车辆。

最后，团队对这款原型车进行了全球统一的轻型汽车测试循环行驶测试，这是一项电动汽车能耗的标准测试传感器精确跟踪—50 A到130 A的充放电电流，电池电量的估算精度在1%以内

波多野说，电池效率每提高10%，电池重量就会减少10%这将使2030年新增2000万辆电动汽车运行能耗降低3.5%，生产能耗降低5%这相当于2030年全球交通领域二氧化碳排放量减少了0.2%