“手放在方向盘上,眼睛看着路面”是安全驾驶实践的核心准则。许多先进的驾驶辅助系统可以有效地检测车辆的异常运动。然而,这些系统往往没有足够的时间让驾驶员应对复杂的道路情况,尤其是当驾驶员分心时。为了减少事故,必须实时检测驾驶员是否遵守安全驾驶指南,并在任何危险操作发生之前尽早发出警告。有基于视觉的驾驶员分心监测系统依赖于高端车辆中的摄像头,但它们的性能受到可见性要求的严重限制。在本文中,我们介绍了 MagTrack,这是一种基于跟踪用户佩戴的磁性标签的驾驶员监测系统。使用一块智能手表和两个低成本的磁性配件:一个手磁环和一个头磁眼镜夹,我们的系统使用分析和近似传感模型同时跟踪和分类驾驶员的双手和头部运动。我们的方法对驾驶员的姿势、车辆和环境变化具有很强的鲁棒性。我们证明我们的系统可以检测到各种活动,包括双手转向、视觉和手动分心以及变道和转弯。在对 10 名受试者进行 500 多个驾驶活动实例和 500 多分钟道路驾驶的广泛道路测试中,MagTrack 在检测不安全驾驶活动方面实现了 87% 的准确率和 90% 的召回率。
众所周知,由于磁性元件缺乏可集成性,因此在设计集成电路时应避免使用磁性元件。磁性元件制造领域的新发展是使用单片制造技术(而不是当今的批量方法)集成和小型化的有前途的器件。这种发展的驱动力在于某些受益于或依赖于使用铁磁介质的电感或磁耦合器件的应用。此类应用的示例包括调谐射频谐振器、匹配网络、直流-直流功率转换和调节、网络滤波器和线路隔离器/耦合器。新兴应用需要更高的移动性、更低的功耗以及更小的元件和系统尺寸,这已成为高度集成系统和/或子系统发展的驱动力。为了顺应这些趋势,必须能够将高质量的磁性器件(即电感器和变压器)与其运行的系统集成在一起,而不是作为独立的分立器件。它们的离散特性不仅阻碍了进一步小型化,而且其特性也阻碍了性能(例如速度)的提高。单片磁性设备的主要特点包括:
电力电子转换器是一种利用一个或多个功率半导体、磁性元件、电容器、控制电子设备和其他必要的辅助元件来转换电能(电流、电压、频率)的机器。
IC、磁性元件、超级电容器、调节器、压电发电机、热电发电机、光伏板等)与电力电子行业相关,可用于广泛的应用(例如可穿戴设备、楼宇管理、辅助生活、环境、安全、汽车、航空航天、条件监测、预测性维护),并为电力电子行业提供了重大增长机会。总体而言,预计到 2025 年,全球将拥有超过 1 万亿个数据收集 IoT 设备 [来源:麦肯锡]。▪ 能量收集可能为大规模能源利用的最大障碍之一提供解决方案
磁场可以作为氢能收集的唯一触发器,尽管磁场具有穿透深度深、噪音和损伤小、控制参数(即幅度和频率)灵活等优势。多铁性和磁电纳米复合材料为利用磁场直接触发制氢提供了机会。[11–14] 虽然磁场可以影响磁性材料中电子的运动,但它们不能产生催化反应所必需的内部电场和电荷。相反,当施加磁场时,多铁磁电复合材料中会发生磁电耦合。在典型的应变介导磁电复合材料中,磁性元件响应磁场并传输磁致伸缩
电力电子转换器的设计、制造和测试。多电平和多相逆变器的 PWM 技术。拓扑和调制策略的创新,例如软开关和低频开关等,以提高性能。GaN、SiC 等 WBG 器件的特性分析。功率转换器的动态建模和闭环控制器设计。高频磁性元件的设计。高速电机的设计和相应的驱动器开发。EMI 和 EMC。以下是应用列表:低压和中压电网 - 可再生能源和储能的整合、电动汽车充电、电机驱动、电池/超级电容器单元电压平衡、医疗应用的高压转换器、微电网、超临界 CO2 发电、空间应用的功率转换器、控制和功率硬件在环等。
摘要 — 在本文中,我们开发了计算模型来分析集成磁集中器 (IMC) 对周围外部磁场的磁集中效应。我们提出了一种基于 IMC 的三轴霍尔传感器模型,该模型可以测量随机外部磁场的倾斜角度和绝对强度。IMC 将周围的平行磁性元件更改为垂直元件,因此允许水平霍尔板测量平行外部磁场的强度和倾斜角度。我们在 COMSOL Multiphysics 中为三轴霍尔传感器开发了一个基于有限元法 (FEM) 的模型。使用开发的模型研究和讨论了影响 IMC 磁集中效应的关键因素,包括材料特性和传感器结构。与传统的基于 IMC 的三轴角度传感器相比,传感器中不再需要参考永磁体。对于外部磁场的 α 和 θ 角,测量精度分别达到 0.8 度和 1.2 度。
并网交流/直流或直流/交流电源接口可分为多级电源转换或单级电源转换。后一种方法通常采用功率集成技术或使用先进的控制方案将多个电源转换阶段组合成一个转换过程,能够提高整体电源转换效率;最大限度地减少开关器件的总数,并实现高功率密度电源转换。开发新的单级并网电源接口,包括:新的电源转换器或逆变器拓扑、先进的控制方案、高频磁性元件/变压器设计、智能保护方案,对于提高现代电源转换的性能至关重要。随着宽带隙 (WBG) 开关模块和器件技术的进步,它为开发创新的高功率密度 WBG 单级电力电子转换器和逆变器系统提供了独特的机会,这些系统将作为轻量、高度紧凑和节能的电源转换模块,用于上述许多电源应用。