这份工作中我最喜欢的事情之一，就是了解自己撰写介绍的产品在现实世界中是如何得到应用的。通常，这些产品应用于数据中心、电动汽车电驱系统等常见领域，但偶尔也会遇到一些十分独特的应用。最近，我与 Vicor 及其客户 BetterFrost 探讨了一个非常独特的应用案例。

我们常把许多事情视为理所当然，从未想过是否有更好的实现方式。比如汽车挡风玻璃除冰。使用热风机，通常再配合嵌入玻璃中的加热元件，就能取得不错的效果。这种技术已经沿用了几十年，但有没有可能做得更好？

BetterFrost 正是为解决这一问题而成立的。该公司首席执行官 Derrick Redding 解释说：“过去，内燃机能够产生大量废热。即使热源几乎取之不尽，加热整个挡风玻璃表面仍然是一种低效的方式。电动汽车没有这种天然热源，而如今的混合动力汽车和内燃机汽车的发动机效率越来越高，产生的废热已不足以满足需求，因此不得不使用辅助加热器。”

他接着说：“我们的技术源自达特茅斯学院工程学院的冰实验室。那里的一位物理学家研究了冰与物体表面的结合方式，以及如何以最少的能量使冰从表面脱离。他的关键发现是，只需融化厚度为 0.1 mm 的界面层，冰就会脱离表面。实现这一目标的最高效方法是施加脉冲功率，控制热量向表面的渗透深度，使其不超出这一界面层。”

为实现这一目标，BetterFrost 利用了挡风玻璃中原本集成的透明导电氧化物层，该涂层具有红外反射功能。与后挡风玻璃上的电阻加热丝不同，这种薄膜肉眼不可见，能够使整个表面均匀受热。通过施加大功率脉冲对该层进行加热，可以将热量限制在界面层内。采用较低功率则无法实现这一效果。随着表面逐渐升温，波形频率会持续变化，必须进行精确控制，以免玻璃开裂。所使用的电压可在 48 V 至电池电压之间变化。

测试结果表明，按照 FMVSS 103 除霜标准进行测量，与传统热风除霜方式相比，该系统的能耗可降低 95%–96%；在商用车辆中，能耗降幅可达 98%–99%。在阿拉斯加进行的一项测试中，该系统仅用 80 秒便清除了两平方米挡风玻璃上的冰层，而卡车自身的热风除霜系统则需要 51 分钟。同样的技术还可用于车辆行驶过程中的除雾。这对于电动汽车尤为重要，因为与内燃机汽车相比，电动汽车的挡风玻璃更容易起雾。

Vicor 协助 BetterFrost 完成了该设计方案的开发并投入运行。电流通过母排输送，其连接方式与电阻加热系统相同。一个紧凑型 Vicor 降压转换器为母排供电。BetterFrost 的主要贡献在于开发了控制脉冲的软件，同时协助 OEM 厂商完成规格制定、原型开发和验证工作。