Känslig kvantsensor ökar elbilens körsträcka på en enda laddning

Forskare från Tokyo Institute of Technology har listat ut hur man kan öka effektiviteten i användningen

batterier i elfordon. Den nya metoden ökar körsträckan med 10 %, minskar batterivikten och energin som krävs för att tillverka sådana bilar.

Batteriströmmar i elfordon kannå hundratals ampere, förklarar forskare. Kommersiella sensorer som kan detektera sådana strömmar kan inte mäta små strömförändringar på milliampernivå. Detta resulterar i en osäkerhet på cirka 10 % i den beräknade återstående batteriladdningen. Det betyder att bilen behöver laddas 10 % tidigare.

Fysiker har skapat en sensorprototyp med tvådiamant kvantsensorer som var placerade på vardera sidan av samlingsskenan (den elektriska anslutningen för inkommande och utgående ström) i bilen. Med hjälp av "differential detection"-teknik undertryckte forskarna bruset och behöll bara den faktiska signalen. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt att detektera en liten ström på 10 mA mot bakgrundsljud.

Kvantsensorenhet. Bild: Yuji Hatano et al., Scientific Reports

Forskarna använde sedan en blandadanalog-till-digital styrning av de frekvenser som genereras av två mikrovågsoscillatorer för att spåra kvantsensorns magnetiska resonansfrekvenser över en 1 GHz-bandbredd. Med detta tillvägagångssätt kan sensorn arbeta över ett brett spektrum av strömmar och detektera både små och stora värden.

En experimentell studie när sensorn installerades i ett riktigt elfordon med ett standardbatteritest visade att sensorn detekterar återstående laddning med en noggrannhet på 1 %.

Forskare konstaterar att det är ineffektivtAnvändningen av batterier i elfordon minskar inte bara laddningen och kräver tätare laddning, utan ökar också belastningen på miljön. Användningen av ny mätteknik kan bidra till att minska utsläppen i samband med energiöverskridanden och överproduktion.

Läs mer:

NASA avslöjar hur framtiden för solsystemet ser ut

Fysiker har kylt atomer för att registrera temperaturer. De är en miljard gånger kallare än yttre rymden.

Forskare förklarar varför Indien och Asien kolliderade väldigt snabbt