應用數學很少能出一些比較實際的成果，一般是純數領域。吳葉青并不希望他在純數領域打轉，希望他跳轉出去，在別的領域有所突破和建樹，對于此，楊晨表示深深的感激。

走到半路，他收到了系統發布的任務。

【請宿主完成一篇與應用數學相結合的論文，獎勵5000~10000點學霸積分，一次抽獎機會?！?

來到圖書館，打開筆記本電腦，楊晨深呼吸一口氣，寫什么好呢？沉思良久，沒有什么好的方向，楊晨走到窗戶旁邊，望著下面的風景。打開手機，刷了一下微信朋友圈，突然他又看到了何梅發的朋友圈：

【楊晨學長真厲害，居然找到了歐拉猜想的反例，點贊點贊。】

看到此處，楊晨覺得怪怪的，這個何梅總是時刻把自己放在心上，莫不是真對自己有意思？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，難道就不怕周圍的人說三道四嗎？

退出微信，楊晨突然注意到手機只有10%的電量，發出biu的一聲響，腦海中突然蹦出一個想法，第一次他和陸惠芳去超市的時候，神不知鬼不覺的兩個人的手機前后腳沒有電了，這倒是令人蠻尷尬的。

頓時，腦海里靈光乍現，這個課題不錯，可以研究一下手機的快充技術。

有了目標之后，頓時覺得整個人頭腦清晰了不少。通過檢索得知，現在市面上普遍使用的是鋰離子電池。

這種電池沒有記憶性，快充技術還不普及，運用最多的是恒壓充電或恒流充電。而這兩種充電技術一般會給電池造成不同程度的損傷，無法帶來快充。

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，質量更輕，使用壽命可達6年以上。

常見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60℃。

要掌握快速充電技術，首先需要了解鋰離子電池在充電的過程中的一些性質，控制充電電流或者是充電電壓，使它達到一個理想的電流，這樣才能夠設計出快充來。

了解到電池的一些基本信息，楊晨開始著手去想什么情況對電池的危害最小。買了100多個不同容量，不同大小，不同型號的鋰電池回來，打算先練練手。這些都是他自己買回來的，如果走學校的流程，時間會相當長。

有了這個想法后，楊晨在第一時間找到吳葉青，來到他的辦公室的時候，吳葉青抬起頭來，詫異的盯著他：“楊晨，這么快就有想法了嗎？”

楊晨點點頭。

“說說看?！?

楊晨把自己的想法講給吳葉青教授聽，吳葉青一愣，說道：“這個想法很好，市面上很多電池都達不到快速充電的效果，如果你能夠設計制造成功，將會給電池技術帶來一些新的突破?！?

離開吳葉青的辦公室，楊晨來到了電氣學院的一間實驗室，里面有測量電池容量、示波器、電壓源、電流源等設備。

當孫贊院長聽說楊晨要借用他們的實驗設備時，十分欣喜，當即給他叫了一名實驗室管理員帶他過去。實驗室管理員叫楊釗，一一給楊晨介紹這里的設備。

有了這些設備，楊晨開始使用恒流源對電池進行充電。施加不同的電流，監控電池自身的狀態，如發熱量，電解質是否會析出氣體等等。電池的熱量可以在電池表面貼上溫度傳感器進行檢測。

然后采用電壓源充電，同樣監控電池的充電電流。期間他把這些試驗過的樣品寄給蘇達市的一家電池檢測公司，讓他們幫忙檢測電池電解液的狀態，是否有析出沉淀。

經過100多組電池的測量摸索，楊晨得到了一些數據，并繪制出圖形。這個圖形便是隨著時間t的延長，鋰離子最合適的充電電流值。

有了這個圖形，算是對鋰離子電池的充電性能有了更深入的了解。做完這一切，花費了將近一個月。令他蛋疼的是，檢查電池性質的收費真貴，前后共花掉了20萬。都是他一個人出的費用，心里在滴血，好在圖書出版公司賺了一些利潤，很好的填補了這個空白。

胖子作為圖書出版公司的CEO兼財務，看到楊晨突然要拿出這么大一筆錢，詫異的問道：“最近在做什么呢？”

楊晨把情況一說，胖子了解了，若有所思的說道：“看來，你又在干一件大事。”

將鋰電池的電流曲線繪制出來，并將具體的數字標注在一個Excel里，這是他這段時間獲得的核心資產。下一步，他要根據這一性質設計一個電路板，也就是電池小板，根據外界充電器的電壓調節充電電流。

這一部分，楊晨采用數學建模的方式，把充電器和可充電電池鋰電池先看成一個直流電壓源e和一個電阻r的串聯。

當外界的充電器連接上去的時候，需要通過電池小板上可微調的電阻對充電電流進行控制，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，所以微調電阻需要用芯片進行控制。同時楊晨繪制了鋰離子電池充電電壓與時間的曲線圖。

為了使研究出來的電池更安全，使用壽命更長，楊晨不僅實現了功能，而且對電池的溫度進行適當監控，溫度過高或過低，會自動停止充電。充滿了電之后，會根據鋰離子電池電壓檢測的下降量△V來判斷自動斷電。

有了這個數學模型后，楊晨當前的做法是如何設計出電池小板，中間不僅要涉及到編程，還要涉及到一些電路設計知識。

從實驗室抽身出來，楊晨來到圖書館，學習一些編程方面的知識，上次數學建模大賽已經過去很久了，即便他有著超強的記憶力，但一段時間不編程，有些內容掌握起來就容易生疏。

然后，他設計了一個電路小板，如何實現這一程序，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。

書到用時方恨少，自己當時的數字電路和模擬電路并沒有達到專家級別，所以這段時間花費了不少時間。這個課題結束之后，楊晨準備了一份PPT，拿給吳葉青教授看。