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來源：新浪科技 據報道，近年來，電動汽車 (EVs) 作為替代傳統汽油內燃機汽車的環保型汽車，受到越來越多用戶的歡迎，同時，科研人員也加大針對高效電動汽車電池的研發力度。 然而，由于對電池電量的估計不準確，導致電動汽車效率較低，通常是通過電池輸出電流評估電動汽車電池充電狀態，這將用于計算車輛剩余行駛里程數。 一般而言，電動汽車電池電流可達到數百安培，然而，能檢測到該電流的商用傳感器無法測量毫安等級電流的微小變化，從而導致電池電量估計不確定性約 10%，這意味著電動汽車的行駛里程可以延長 10%，反之，如果提高電動汽車電池電量評估精度，將增強電池使用率。 幸運的是，日本一組科學家已找到了解決方法，他們研究發現一種基于鉆石量子傳感器的檢測技術，在測量電動汽車典型的大電流時，可以在 1% 的精度內估計電池電量。該研究報告發表在 9 月 6 日出版的《科學報告》雜志上。 
該研究負責人是東京理工大學 Mutsuko Hatano 教授，他解釋稱，我們研發的鉆石傳感器對毫安電流非常敏感，而且足夠緊湊，可以在汽車上使用，此外，我們能在電動汽車嘈雜環境中檢測到精度較高的毫安等級電流狀態。 在這項研究中，研究人員開發了一個傳感器原型，使用兩個鉆石量子傳感器，放置在汽車母線 (輸入和輸出電流的電氣接點) 的兩側，然而，他們使用一種叫做“差分檢測”的技術來消除由兩個傳感器檢測到的常見噪聲，僅保留實際信號，反之，使用這種鉆石量子傳感器能在背景環境噪聲中檢測到 10 毫安等級的小電流。 接下來，科學家團隊利用兩個微波發生器產生頻率的模擬-數字混合控制，在 1 千兆赫帶寬內追蹤分析量子傳感器的磁共振頻率，結果發現磁共振頻率可實現 ±1000 安的較大動態范圍 (檢測到的最大電流和最小電流之比)，此外，該傳感器的工作溫度范圍較廣，從零下 40 攝氏度至 85 攝氏度，適用于普通車輛的溫度范圍。 最后，該研究團隊對這款原型進行了全球協調輕型車輛測試周期 (WLTC) 駕駛測試，這是電動汽車能耗的標準測試，該傳感器能夠準確跟蹤-50 安至 130 安的充放電電流，電池電量估計精度在 1% 以內。 Mutsuko Hatano 教授表示，這些發現意味著什么呢？電池使用率每提高 10%，電池重量則減少 10%，這將使 2030 年 2000 萬輛新型電動汽車的運行能耗減少 3.5%，生產能耗降低 5%，這相當于 2030 年全球交通運輸領域二氧化碳排放量減少 0.2%。 |
