高密度電源模組以二十分之一的能耗實現 60 秒快速除霜
傳統除霜方法將內燃機（ICE）產生的大量廢熱導引至擋風玻璃為其除霜。這種方式效率不彰，且熱量在玻璃表面分布不均。隨著電動車日益普及，其依靠電池供電的座艙空調系統也沿用了這種原始的除霜技術。此外，由於電動車座艙為降噪而密封更嚴，車窗內部起霧問題也更加突出。因此，電動車需要重新思考除冰除霧方案，因為傳統的 HVAC 除霜方法不僅效率不彰，而且效果不佳——在嚴寒天氣下，行駛過程中擋風玻璃會迅速結冰，嚴重影響駕駛視線。
為解決除霜難題，Betterfrost Technology 公司開發了突破性技術。該技術利用專有演算法和高密度電源轉換模組提供脈衝功率，使轎車和卡車的車窗可以在 60 秒內完成除霜，且能耗僅為現有 HVAC 除霜系統的二十分之一。
圖 1：Betterfrost Technology 的突破性技術利用脈衝功率和高密度電源模組，可在 60 秒內融化汽車擋風玻璃上的冰層，而且能耗僅為原來的二十分之一。
更重要的是，隨著乘用車和商用車向電動動力系統轉型，內燃機產生的“免費”餘熱將不復存在，電動車只能從主電池汲取能量來除霜除霧——這會消耗用於驅動車輛的寶貴電能。
Betterfrost 技術顛覆傳統除霜方式
Betterfrost Technology 公司於 2015 年從達特茅斯學院“冰、氣候與環境實驗室”（ICE Lab）孵化成立，其技術基於一項突破性發現：要清除擋風玻璃上的冰層，無需將其完全融化；只需削弱冰與玻璃之間“介面層”的黏附力即可。
為此，Betterfrost 向玻璃表面發送短促且可控的脈衝功率，在冰層下方形成一層極薄的準液態層，從而使冰層瞬間從擋風玻璃脫離，而無需加熱整個玻璃表面。
專有功率演算法實現性能突破
許多擋風玻璃和天窗玻璃都採用銀或氧化銦錫等低輻射率（low-E）導電塗層，這些塗層正好作為運行 Betterfrost 專有功率控制演算法的電氣通路。相較於傳統 HVAC 系統約 25 分鐘的除霜時間，該演算法可在不到一分鐘內去除覆蓋在擋風玻璃上的冰層，並且其能耗比內燃機車輛的能耗低約 95%。該技術能將熱量均勻地分布在玻璃表面，減少可能導致玻璃破裂的應力。在 -20°C 的環境下，它還能將車內供暖需求降低 27%，直接延長電動車的續航里程。
此外，該技術省去了嘈雜的鼓風機馬達與笨重的通風管道，既提升了乘客舒適度，更為汽車工程師釋放了寶貴的空間，可用於其他用途。
Betterfrost 技術也適用於其他產業。它可以取代飛機機翼除霜使用的昂貴乙二醇噴霧，消除風力渦輪機葉片上危險的積冰，並透過實現更節能的除霜來降低冷藏庫的製冷成本。
緊湊型高密度轉換器模組為玻璃提供精確的 48V 電源
Betterfrost 解決方案的一個關鍵部分是以 48V 為核心的供電網路。為此，他們採用高功率密度的車規級 800V/400V 轉 48V 固定比率 Vicor BCM® 匯流排轉換器，為玻璃表面提供安全、高效的高速脈衝。
圖 2： Vicor BCM 的功能相當於一個 DC-DC 變壓器。這種固定比率轉換器能以每秒 80 安培的速度響應功率變化。Betterfrost 利用脈衝能量，在不到一分鐘（其紀錄為 42 秒）的時間內融化極薄的介面冰層，而傳統 HVAC 系統則需要 25 分鐘。該技術採用專有演算法，可均勻地融化冰層，而且能耗僅為傳統方法的二十分之一。
Vicor BCM6135 提供業界領先的功率密度，達 3.4 kW/in3。它的功能相當於 DC-DC 變壓器，其中施加於高壓輸入端的電壓會根據模組的轉換比率（K 因子）轉換至低壓側。例如，當 K 為 1/16、輸入電壓為 800V 時，輸出電壓為 50V。
Vicor BCM 模組在緊湊的外形尺寸下符合嚴格的爬電距離和電氣間隙標準，其尺寸比傳統 DC-DC 轉換器小90%。
Betterfrost 執行長兼汽車產業資深人士 Derrick Redding 表示：“Vicor能輕鬆實現 48V 供電，且沒有過大的尺寸或重量限制。在同等效率和功率密度下，其他廠商無法企及。”
未來發展前景廣闊
Betterfrost 正積極與汽車製造商、一階供應商和車隊營運商接洽，並與商用卡車和高階電動車領域的先行採用者開展合作。未來三到五年內，該公司預計將在電動車和混合動力汽車平臺上擴展汽車應用部署。從一項實驗室的洞察，發展為汽車產業的顛覆者，Betterfrost 正攜手 Vicor 等合作夥伴，共同構建其生態系統，旨在重新定義車輛如何因應冬季最常見、最危險的一大難題。
Vicor 和 BCM® 是 Vicor 公司的註冊商標。
關於Vicor
Vicor公司（納斯達克代碼：VICR）是一家美國製造商，專注於生產以48V為核心的DC-DC轉換器電源模組，這些模組擁有最高的功率密度和電流密度，能實現突破性的供電網路性能，為客戶的電源系統提供競爭優勢。Vicor將創新拓撲結構、控制系統、元件和封裝技術整合為模組化解決方案，推動資料中心、自動化、機器人技術、移動出行、測試設備以及航天航太與國防應用領域的進步。Vicor通過其垂直整合的晶片製造工廠和原始設備製造商知識產權授權模式，確保供應鏈的韌性。
