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NRW Unternehmen steigern Forschungsaktivität im Bereich Quantensensorik

BMBF

Motivation

Die genaue und robuste Messung der Stromflüsse im Elektrofahrzeug ist von entscheidender Bedeutung, um Ladevorgänge der Batterie sowie die Leistungsübertragung zu den Verbrauchern im Fahrzeug zu überwachen und abzusichern. RaQuEl hat das Ziel, hierfür innovative Stromsensoren zu entwickeln, welche sich quantenphysikalische Effekte zunutze machen und dadurch den Stand der Technik heutiger Sensoren bzgl. Genauigkeit, Stromverbrauch und Komplexität im Einbau bei weitem übertreffen.

Ziele und Vorgehen

Hierzu sind verschiedene Forschungsarbeiten notwendig: Verbesserung der Materialeigenschaften und Funktionalisierung der Diamantsubstrate, in welchen die Quanteneffekte erzeugt werden. Erforschung innovativer Ansteuer- und Auswerteelektronik, um die Quanteneffekte nutzbar zu machen. Verbesserung der Quanteneffizienz des notwendigen Fotodetektors, um wenige Photonen zuverlässig messen zu können. Optimierung des Systemdesigns zur Maximierung der quantenphysikalischen Effekte.Die Forschungsarbeiten sollen im Projekt in einen funktionstüchtigen Demonstrator überführt und die Übertragbarkeit auf andere Anwendungen der Industrie gezeigt werden.

Innovation und Perspektiven

Die Nutzung der Quanteneffekte erlaubt im Gegensatz zum Stand der Technik einen universellen Einsatz unabhängig von der vorliegenden Bordnetzspannung. Dies ist besonders beim Einsatz in Elektroautos mit typischer Spannung von 12 bis >800 V für Antrieb und Elektronik entscheidend. Zudem erfolgt die Messung galvanisch getrennt und verlustfrei. Eine weitere Kerninnovation liegt in der Tatsache, dass die Quanteneffekte statt bei Tieftemperatur bei Raumtemperatur sowie ohne die Einkopplung von Mikrowellenstrahlung genutzt und ausgewertet werden können.

Source: BMBF

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Der Landescluster NanoMikroWerkstoffePhotonik.NRW handelt im öffentlichen Auftrag mit Sitz in Düsseldorf und entstand 2009 im Rahmen der Exzellenzinitiative der nordrhein-westfälischen Landesregierung zur Stärkung der Position NRWs in den Bereichen...more...