應(yīng)用數(shù)學(xué)很少能出一些比較實(shí)際的成果，一般是純數(shù)領(lǐng)域。吳葉青并不希望他在純數(shù)領(lǐng)域打轉(zhuǎn)，希望他跳轉(zhuǎn)出去，在別的領(lǐng)域有所突破和建樹(shù)，對(duì)于此，楊晨表示深深的感激。
走到半路，他收到了系統(tǒng)發(fā)布的任務(wù)。
來(lái)到圖書(shū)館，打開(kāi)筆記本電腦，楊晨深呼吸一口氣，寫(xiě)什么好呢？沉思良久，沒(méi)有什么好的方向，楊晨走到窗戶旁邊，望著下面的風(fēng)景。打開(kāi)手機(jī)，刷了一下微信朋友圈，突然他又看到了何梅發(fā)的朋友圈：
看到此處，楊晨覺(jué)得怪怪的，這個(gè)何梅總是時(shí)刻把自己放在心上，莫不是真對(duì)自己有意思？令人感到奇怪的是，她為什么總是在微信朋友圈這么明目張膽的表露出來(lái)，難道就不怕周圍的人說(shuō)三道四嗎？
退出微信，楊晨突然注意到手機(jī)只有10的電量，發(fā)出biu的一聲響，腦海中突然蹦出一個(gè)想法，第一次他和陸惠芳去超市的時(shí)候，神不知鬼不覺(jué)的兩個(gè)人的手機(jī)前后腳沒(méi)有電了，這倒是令人蠻尷尬的。
頓時(shí)，腦海里靈光乍現(xiàn)，這個(gè)課題不錯(cuò)，可以研究一下手機(jī)的快充技術(shù)。
有了目標(biāo)之后，頓時(shí)覺(jué)得整個(gè)人頭腦清晰了不少。通過(guò)檢索得知，現(xiàn)在市面上普遍使用的是鋰離子電池。
這種電池沒(méi)有記憶性，快充技術(shù)還不普及，運(yùn)用最多的是恒壓充電或恒流充電。而這兩種充電技術(shù)一般會(huì)給電池造成不同程度的損傷，無(wú)法帶來(lái)快充。
鋰電池的能量密度為540kj/kg，是鎳鎘電池能量密度的3~4倍，是鎳氫電池能量密度的2~3倍，所以鋰離子電池的體積更小，質(zhì)量更輕，使用壽命可達(dá)6年以上。
常見(jiàn)的磷酸鐵鋰電池可充放電2000次，鋰離子電池自放電率為每5~10，鎳鎘電池釋放率為每月25~30，鎳氫電池自放電率為30~35。鋰離子電池的工作溫度是-20到60c。
要掌握快速充電技術(shù)，首先需要了解鋰離子電池在充電的過(guò)程中的一些性質(zhì)，控制充電電流或者是充電電壓，使它達(dá)到一個(gè)理想的電流，這樣才能夠設(shè)計(jì)出快充來(lái)。
了解到電池的一些基本信息，楊晨開(kāi)始著手去想什么情況對(duì)電池的危害最小。買了100多個(gè)不同容量，不同大小，不同型號(hào)的鋰電池回來(lái)，打算先練練手。這些都是他自己買回來(lái)的，如果走學(xué)校的流程，時(shí)間會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)。
有了這個(gè)想法后，楊晨在第一時(shí)間找到吳葉青，來(lái)到他的辦公室的時(shí)候，吳葉青抬起頭來(lái)，詫異的盯著他：“楊晨，這么快就有想法了嗎？”
楊晨點(diǎn)點(diǎn)頭。
“說(shuō)說(shuō)看?！?br/>
楊晨把自己的想法講給吳葉青教授聽(tīng)，吳葉青一愣，說(shuō)道：“這個(gè)想法很好，市面上很多電池都達(dá)不到快速充電的效果，如果你能夠設(shè)計(jì)制造成功，將會(huì)給電池技術(shù)帶來(lái)一些新的突破?！?br/>
離開(kāi)吳葉青的辦公室，楊晨來(lái)到了電氣學(xué)院的一間實(shí)驗(yàn)室，里面有測(cè)量電池容量、示波器、電壓源、電流源等設(shè)備。
當(dāng)孫贊院長(zhǎng)聽(tīng)說(shuō)楊晨要借用他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)，十分欣喜，當(dāng)即給他叫了一名實(shí)驗(yàn)室管理員帶他過(guò)去。實(shí)驗(yàn)室管理員叫楊釗，一一給楊晨介紹這里的設(shè)備。
有了這些設(shè)備，楊晨開(kāi)始使用恒流源對(duì)電池進(jìn)行充電。施加不同的電流，監(jiān)控電池自身的狀態(tài)，如發(fā)熱量，電解質(zhì)是否會(huì)析出氣體等等。電池的熱量可以在電池表面貼上溫度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
然后采用電壓源充電，同樣監(jiān)控電池的充電電流。期間他把這些試驗(yàn)過(guò)的樣品寄給蘇達(dá)市的一家電池檢測(cè)公司，讓他們幫忙檢測(cè)電池電解液的狀態(tài)，是否有析出沉淀。
經(jīng)過(guò)100多組電池的測(cè)量摸索，楊晨得到了一些數(shù)據(jù)，并繪制出圖形。這個(gè)圖形便是隨著時(shí)間t的延長(zhǎng)，鋰離子最合適的充電電流值。
有了這個(gè)圖形，算是對(duì)鋰離子電池的充電性能有了更深入的了解。做完這一切，花費(fèi)了將近一個(gè)月。令他蛋疼的是，檢查電池性質(zhì)的收費(fèi)真貴，前后共花掉了20萬(wàn)。都是他一個(gè)人出的費(fèi)用，心里在滴血，好在圖書(shū)出版公司賺了一些利潤(rùn)，很好的填補(bǔ)了這個(gè)空白。
胖子作為圖書(shū)出版公司的ceo兼財(cái)務(wù)，看到楊晨突然要拿出這么大一筆錢(qián)，詫異的問(wèn)道：“最近在做什么呢？”
楊晨把情況一說(shuō)，胖子了解了，若有所思的說(shuō)道：“看來(lái)，你又在干一件大事?！?br/>
將鋰電池的電流曲線繪制出來(lái)，并將具體的數(shù)字標(biāo)注在一個(gè)excel里，這是他這段時(shí)間獲得的核心資產(chǎn)。下一步，他要根據(jù)這一性質(zhì)設(shè)計(jì)一個(gè)電路板，也就是電池小板，根據(jù)外界充電器的電壓調(diào)節(jié)充電電流。
這一部分，楊晨采用數(shù)學(xué)建模的方式，把充電器和可充電電池鋰電池先看成一個(gè)直流電壓源e和一個(gè)電阻r的串聯(lián)。
當(dāng)外界的充電器連接上去的時(shí)候，需要通過(guò)電池小板上可微調(diào)的電阻對(duì)充電電流進(jìn)行控制，使充電電流始終維持在楊晨繪制的電流曲線上。
外接充電器輸出的電壓值是一定的，所以微調(diào)電阻需要用芯片進(jìn)行控制。同時(shí)楊晨繪制了鋰離子電池充電電壓與時(shí)間的曲線圖。
為了使研究出來(lái)的電池更安全，使用壽命更長(zhǎng)，楊晨不僅實(shí)現(xiàn)了功能，而且對(duì)電池的溫度進(jìn)行適當(dāng)監(jiān)控，溫度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)自動(dòng)停止充電。充滿了電之后，會(huì)根據(jù)鋰離子電池電壓檢測(cè)的下降量△v來(lái)判斷自動(dòng)斷電。
有了這個(gè)數(shù)學(xué)模型后，楊晨當(dāng)前的做法是如何設(shè)計(jì)出電池小板，中間不僅要涉及到編程，還要涉及到一些電路設(shè)計(jì)知識(shí)。
從實(shí)驗(yàn)室抽身出來(lái)，楊晨來(lái)到圖書(shū)館，學(xué)習(xí)一些編程方面的知識(shí)，上次數(shù)學(xué)建模大賽已經(jīng)過(guò)去很久了，即便他有著超強(qiáng)的記憶力，但一段時(shí)間不編程，有些內(nèi)容掌握起來(lái)就容易生疏。
然后，他設(shè)計(jì)了一個(gè)電路小板，如何實(shí)現(xiàn)這一程序，不僅要去尋找合適的電源管理芯片，還要去篩選電阻電容這些分立器件。
書(shū)到用時(shí)方恨少，自己當(dāng)時(shí)的數(shù)字電路和模擬電路并沒(méi)有達(dá)到專家級(jí)別，所以這段時(shí)間花費(fèi)了不少時(shí)間。這個(gè)課題結(jié)束之后，楊晨準(zhǔn)備了一份ppt，拿給吳葉青教授看。