[发明专利]汽车车载噪声发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及能量再生领域，特别是涉及各类汽车的车载噪声发电的装置。

背景技术

噪音污染对人们生活和健康有相当大的危害，在汽车大量普及产量逐年上升的当今社会，汽车行驶噪声污染已经成为一个不可忽视的问题。在考虑噪声作为一种环境污染的同时，必须认识到噪声也是一种具有相当能量值的潜在能源，例如噪声达到160dB（A）的喷气式飞机，其声功率约为10kW；噪声达到140dB（A）的大型鼓风机，其声功率为100W，汽车、音响等声源产生的噪声也具有很大的能量值。为了改善人们的生活环境并将这部分能量回收利用，我们采用声能发电装置，将汽车行驶过程中产生的噪声转化为电能，这样不仅可以有效地降低汽车行车噪声，而且可以变噪声污染为资源有效地加以利用。目前声电转换技术已经日趋成熟，能量的转换效率也在不断提高，而且国内外已有关于喷气式飞机和大型轮船柴油机组的噪声发电的试验和研究，并取得了一定成效。但至今未出现关于汽车车载噪声发电的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在降低噪声污染的同时实现汽车噪声能源回收再利用的汽车车载噪声发电装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的汽车车载噪声发电装置，主要包括：由噪声收集器和声波导管组成的噪声收集单元、由声压放大器和声电转换器组成的声电转换单元，以及由电流调理电路（导线依次相连的电压放大电路、整流滤波调理电路和电能储存器）和车载蓄电池组成的电能存储单元组成。

所述的噪声收集器可以采用号筒型噪声收集器。

所述的号筒型噪声收集器，在其大、小头开口处分别设有防尘土的前挡泥网和后挡泥网，在其中段设有噪声收集器固定环槽。

所述的声压放大器是以椭形空腔为母体，空腔一端为进声口，另一端为振动膜，输出机械振动波，振动膜处与声电转换器相连。

所述的声电转器可以采用由永磁体和圆形音圈组成的动圈式声电换能器，其中永磁体产生磁场，再由经声压放大器放大的声波带动声压放大器的振动膜振动，振动膜的振动带动圆形音圈移动切割磁感线，实现声能转换成电能。

所述的整流滤波调理电路可以是由电压放大电路和全桥式整流电路构成，将汽车噪声声电转单元产生的不稳定的、小信号交流电，整流成可供存储充电的直流电。

所述的电能储存器采用型号可以为PC10-2702.5V MAXWELL超级电容。

所述的声压放大器材料可使用与汽车空气滤清器中谐振器材料相同材料——PP类的塑料材料，声波导管材料可使用与市场上声波导管耳机中导管材料相同材料——复合塑料软管。

本发明提供的上述汽车车载噪声发电装置，其用途是：所产生的电能供给汽车车载蓄电池用电，所供电量可支持小轿车或者公交车的喇叭用电和车内灯的照明。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

1.可行性、实用性强，可以在不影响汽车正常行驶的前提下能实现噪声能源的再生利用。

扬声器与麦克风的声电转换通常采用动圈式换能器，用以实现声信号与电信号之间的转换，具有结构简单、稳定可靠安装方便、固有噪声小等优点。人交谈时的声压大约为40-60dB左右，而在车辆开空调情况下，怠速或低速行驶过程中车外的噪声值在70-80dB（A）之间，而在车辆急加速或高速行驶过程中的车外噪声声压级达到了100dB（A）以上。而本装置直接安放于各噪声源处，噪声源产生的噪声未经过降噪处理直接被本发明的噪声收集装置收集利用，且声波在传递过程中由于声反馈干扰产生的抑制的损失通常在10dB（A）左右。除去噪声声能的损失，可利用声压（大于人交谈时的声压）仍处于可再生利用范围，故与扬声器与麦克风的声电转换进行类比，本装置的可行性、实用性强：此外本装置设计严谨，不会在汽车行驶过程中产生额外的风阻，亦不会在噪声收集过程中因为声波信对汽车相关结构的激发产生共振，因而不会对汽车的正常行驶产生任何影响，即可以在不影响汽车正常行驶性的前提下能实现资源的再生。

2.针对性强、转换效率高。

汽车行驶过程中，产生的主要噪声包括：发动机结构振动噪声、进、排气噪声、风扇噪声、轮胎噪声和车体振动噪声。本发明装置根据各部分噪声频率、噪声声压等级以及车辆结构的实际情况，针对汽车发动机噪声、风扇噪声和轮胎噪声的差异噪声分别采用独立的噪声收集装置进行噪声的收集和转换发电，具有针对性强及转换效率高的优点。

3.结构简单、占用体积小，可靠性好，安装方便。