Betterfrost 创新供电网络大幅提升玻璃除冰效率
面对电动汽车在低温环境下除冰除雾的挑战,Betterfrost Technology 推出一项创新解决方案,可在 60 秒内完成除冰操作,能耗仅为传统 HVAC 除霜系统的五十分之一。该技术利用高密度电源模块与智能脉冲控制,实现了除冰效率和能耗的双重突破。
传统的除霜方法依赖内燃机产生的废热,通过导热系统传递至挡风玻璃。然而,这种方式不仅效率低下,而且热量分布不均。对于电动汽车而言,这一缺陷更加明显。由于电动车座舱密封性更强,玻璃起雾问题更为严重,而传统的基于空调系统的除霜方式在能耗和速度方面均难以满足需求。因此,电动车亟需一种更高效、更节能的除冰方案。
Betterfrost Technology 为解决这一难题,开发出基于脉冲功率和专有算法的高效除冰技术。该技术能够在极短时间内实现挡风玻璃的快速除冰,同时大幅降低能耗。
图 1:Betterfrost 技术通过高密度电源模块和脉冲功率控制,在 60 秒内实现挡风玻璃除冰,能耗仅为传统方法的五十分之一。
随着电动化趋势加快,传统内燃机产生的“免费余热”将不再可用,电动车必须依赖主电池供电进行除冰,这对续航构成挑战。因此,开发低功耗、高性能的除冰技术成为行业关键。
Betterfrost 技术突破传统除霜原理
Betterfrost Technology 由达特茅斯学院“冰、气候与环境实验室”(ICE Lab)于 2015 年孵化成立,其技术核心基于一项关键发现:无需完全融化挡风玻璃上的冰层,只需降低冰层与玻璃之间的界面粘附力,即可实现除冰。
为此,Betterfrost 通过精准的脉冲能量输入,在冰层底部形成极薄的准液态层,使冰层迅速脱离玻璃表面,而无需加热整个玻璃。这种方式不仅效率更高,而且能够有效降低热应力,避免玻璃破裂。
专有功率算法提升除冰性能
现代挡风玻璃常采用低辐射率(low-E)导电涂层,如银或氧化铟锡,这些材料为 Betterfrost 的功率控制算法提供了良好的电流路径。与传统 HVAC 除霜需要 25 分钟相比,该技术可在不到 60 秒内完成除冰操作,并将能耗降低约 95%。在 -20°C 的环境下,其还能使车内供暖需求减少 27%,从而提升电动汽车续航。
此外,该技术省去了传统 HVAC 系统中鼓风机和通风管道带来的噪音与空间占用问题,不仅提升了乘车舒适性,也为整车设计提供了更多优化空间。
除了汽车领域,该技术还可用于航空、风电和冷链等行业。例如,可替代飞机机翼除霜所需的乙二醇喷雾,防止风力涡轮叶片结冰,并在冷链系统中实现更节能的除霜方式。
高密度 48V 供电网络实现精确功率控制
Betterfrost 技术的关键组成部分是其基于 48V 的高密度电源网络。为实现这一目标,公司采用 Vicor BCM® 母线转换器,将 800V/400V 转换为 48V,为玻璃提供稳定而高效的脉冲能量。
图 2:Vicor BCM 模块作为 DC-DC 变压器,响应速度快,可每秒输出 80 安培。Betterfrost 通过精确的脉冲能量控制,在不到一分钟内(最快 42 秒)实现界面冰层融化。该技术在除冰效率与能耗表现上,远超传统 HVAC 方法。
Vicor BCM6135 模块具有 3.4 kW/in3 的功率密度,是当前市场领先的车规级电源模块。其采用固定比率(K 因子)转换机制,输入高压后,根据设定比例输出低压。例如,在 K=1/16、输入 800V 时,输出电压为 50V。此外,该模块在紧凑设计中满足严格的电气间隙和爬电距离标准,其体积仅为传统 DC-DC 转换器的十分之一。
Betterfrost 首席执行官 Derrick Redding 表示:“Vicor 在 48V 供电方面展现出卓越的性能和紧凑的封装优势,这是其他厂商难以比拟的。”
应用前景广阔,生态合作持续拓展
目前,Betterfrost 正与多家汽车制造商、一级供应商及商用车队展开深入合作。公司计划在未来三到五年内,将其技术扩展到更多电动汽车和混动平台。
从最初实验室的理论探索,到如今在汽车行业的实际应用,Betterfrost 正在携手 Vicor 等合作伙伴,构建完整的除冰技术生态系统,为应对冬季驾驶中的安全难题提供创新解决方案。
关于 Vicor
Vicor 公司(纳斯达克代码:VICR)是一家专注于 48V 供电网络的 DC-DC 转换器模块制造商,其产品以超高功率密度和电流密度著称,广泛应用于数据中心、移动出行、机器人、测试设备及航空航天和国防领域。
通过整合创新拓扑结构、控制技术及封装工艺,Vicor 提供模块化电源解决方案,助力客户提升系统效率与能效比。公司通过垂直整合的芯片制造与 IP 授权模式,确保全球供应链的稳定与可靠性。
Vicor 和 BCM® 是 Vicor 公司的注册商标。