這份工作中我最喜歡的事情之一，就是瞭解自己撰寫介紹的產品在現實世界中是如何得到應用的。通常，這些產品應用於資料中心、電動汽車電驅系統等常見領域，但偶爾也會遇到一些十分獨特的應用。最近，我與 Vicor 及其客戶 BetterFrost 探討了一個非常獨特的應用案例。

我們常把許多事情視為理所當然，從未想過是否有更好的實現方式。 比如汽車擋風玻璃除冰。 使用熱風機，通常再配合嵌入玻璃中的加熱元件，就能取得不錯的效果。 這種技術已經沿用了幾十年，但有沒有可能做得更好？

BetterFrost 正是為解决這一問題而成立的。 該公司首席執行官 Derrick Redding 解釋說：“過去，內燃機能够產生大量廢熱。即使熱源幾乎取之不盡，加熱整個擋風玻璃表面仍然是一種低效的方式。電動汽車沒有這種天然熱源，而如今的混合動力汽車和內燃機汽車的發動機效率越來越高，產生的廢熱已不足以滿足需求，因此不得不使用輔助加熱器。”

他接著說：“我們的技術源自達特茅斯學院工程學院的冰實驗室。那裡的一比特物理學家研究了冰與物體表面的結合方式，以及如何以最少的能量使冰從表面脫離。他的關鍵發現是，只需融化厚度為 0.1mm 的介面層，冰就會脫離表面。 實現這一目標的最高效方法是施加脈衝功率，控制熱量向表面的滲透深度，使其不超出這一介面層。”

為實現這一目標，BetterFrost 利用了擋風玻璃中原本集成的透明導電氧化物層，該塗層具有紅外反射功能。 與後擋風玻璃上的電阻加熱絲不同，這種薄膜肉眼不可見，能够使整個表面均勻受熱。 通過施加大功率脈衝對該層進行加熱，可以將熱量限制在介面層內。採用較低功率則無法實現這一效果。 隨著表面逐漸升溫，波形頻率會持續變化，必須進行精確控制，以免玻璃開裂。 所使用的電壓可在 48V 至電池電壓之間變化。

測試結果表明，按照 FMVSS 103 除霜標準進行量測，與傳統熱風除霜方式相比，該系統的能耗可降低 95%–96%； 在商用車輛中，能耗降幅可達 98%–99%。 在阿拉斯加進行的一項測試中，該系統僅用 80 秒便清除了兩平方米擋風玻璃上的冰層，而卡車自身的熱風除霜系統則需要 51 分鐘。 同樣的技術還可用於車輛行駛過程中的除霧。 這對於電動汽車尤為重要，因為與內燃機汽車相比，電動汽車的擋風玻璃更容易起霧。

Vicor 協助 BetterFrost 完成了該設計方案的開發並投入運行。電流通過母排輸送，其連接方式與電阻加熱系統相同。 一個緊湊型 Vicor 降壓轉換器為母排供電。BetterFrost 的主要貢獻在於開發了控制脈衝的軟體，同時協助 OEM 廠商完成規格製定、原型開發和驗證工作。