Американская компания Vicor, известная как производитель силовых модулей, сообщила, что ее решения стали частью новой системы защиты стекол от обледенения, которую разработала канадская Better Frost Technologies. Речь идет о подходе, рассчитанном в первую очередь на электромобили, где привычные методы обогрева начинают работать против запаса хода.
Почему классическое «размораживание печкой» в EV перестает быть нормой
В автомобилях с ДВС лобовое стекло обычно оттаивают за счет большого количества тепла, которое двигатель и так выделяет в процессе работы. Но у такого способа есть слабое место: энергия расходуется неэффективно, а прогрев поверхности получается неравномерным.
С переходом на электромобили климатическая система питается от тяговой батареи, однако логика часто остается прежней — много тепла, много времени и заметные потери энергии.
Отдельная проблема — запотевание. Электромобили, как правило, более герметичны, что улучшает акустический комфорт, но делает конденсат на стеклах более «упрямым». А при минусовой температуре ситуация может стать опасной: лобовое стекло способно быстро покрыться льдом прямо во время движения, ухудшая обзор.
Что придумала Better Frost: не плавить лед полностью
Better Frost предложила принципиально иной сценарий. Их технология импульсного электропитания, опирающаяся на фирменный алгоритм и модуль преобразования энергии с высокой удельной мощностью, позволяет убрать иней со стекол легковых и грузовых машин примерно за 60 секунд. При этом заявляется, что по сравнению с традиционной работой климатической системы энергопотребление снижается до 1/20.
Ключевая идея родилась не «в гараже», а в научной среде: технология берет начало в 2015 году в лаборатории льда, климата и окружающей среды Дартмутского университета. Там пришли к выводу, что для удаления наледи не обязательно растапливать весь объем льда — достаточно ослабить сцепление в зоне контакта льда со стеклом, то есть в «пограничном слое».
Как работает импульс
Система воздействует на стекло коротким, но строго контролируемым импульсом мощности. В результате подо льдом формируется тонкий псевдожидкий слой, который позволяет льду отделиться практически мгновенно — без необходимости прогревать все стекло целиком.
Какие покрытия помогают технологии работать
Многие ветровые стекла и панорамные люки уже имеют низкоэмиссионные проводящие покрытия — например, на основе серебра или оксида индия-олова (ITO). Запатентованный алгоритм управления мощностью Better Frost использует это покрытие как часть электрической цепи.
За счет такого подхода операция, которая при обычной схеме могла занимать около 25 минут, укладывается менее чем в минуту. Также заявлено снижение энергопотребления на 95% по сравнению с автомобилем с ДВС.
Побочные плюсы: меньше трещин, меньше шума, больше запаса хода
Равномерный прогрев поверхности снижает тепловые напряжения, которые нередко становятся причиной трещин. Кроме того, в условиях, когда на улице около минус 20 градусов, энергозатраты на отопление могут быть уменьшены до 27% — а это напрямую влияет на дальность хода электромобиля.
Отказ от вентиляторных двигателей и крупных воздуховодов дает и другие эффекты:
- меньше шума в салоне;
- выше комфорт в зимней эксплуатации;
- освобождение внутреннего пространства, которое можно использовать под другие компоненты.
Где еще может пригодиться Better Frost
Разработчики подчеркивают, что технология не ограничивается автомобилями. Потенциальные направления выглядят так:
- замена дорогих противообледенительных материалов в крыльях самолетов;
- предотвращение обледенения лопастей ветряных турбин;
- снижение затрат на охлаждение на замороженных складах за счет более эффективного размораживания.
Роль Vicor: питание 48 В и модуль BCM
В основе решения Better Frost лежит архитектура электропитания, ориентированная на 48 В. Чтобы подавать на стекло быстрые, безопасные и эффективные импульсы, используется автомобильный модуль BCM: он преобразует высокое напряжение (800 В или 400 В) в 48 В и выполнен в формате фиксированного подключения «шина-к-шине».
Отдельно упоминается BCM6135 от Vicor — как высокоудельный DC-DC «трансформатор» с плотностью мощности 3,4 кВт/дюйм³. Преобразование выполняется в соответствии с коэффициентом K-factor модуля: например, при K=1/16 на выходе получается 50 В при входных 800 В.
Также отмечается, что модуль Vicor соответствует жестким требованиям по утечкам и расстояниям, а по габаритам обеспечивает миниатюризацию до 90% относительно традиционных DC-DC преобразователей.
Планы внедрения и партнерства
Better Frost сообщает об активной работе с автопроизводителями, поставщиками первого уровня, логистическими компаниями и перевозчиками. Параллельно расширяется взаимодействие с производителями коммерческих грузовиков и премиальных электромобилей. Ожидается, что в горизонте 3–5 лет применение технологии в электромобилях и гибридах станет шире.
Кто такая Vicor и почему ее модули здесь уместны
Vicor позиционирует себя как одного из лидеров в сегменте высокопроизводительных силовых модулей. Компания развивает решения с высокой плотностью мощности и эффективностью «от источника до точки нагрузки», опираясь на модульную архитектуру. В числе отраслей, где применяется продукция Vicor, называются:
- высокопроизводительные вычисления;
- промышленное оборудование;
- автомобильная сфера;
- аэрокосмическая и оборонная промышленность.
Отмечается и опыт: проектирование, разработка и выпуск силовых модулей ведутся более 40 лет, в том числе для сложных условий эксплуатации (источник: response.jp).
