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专利摘要

本发明公开了一种具有噪声‑光伏联合发电功能的声屏障，包括设置于路边的声屏障主体、安装在声屏障主体顶部的顶隔音层、噪声发电装置和电能管理系统；所述声屏障主体包括光伏发电层和设于光伏发电层表面透明的菲涅尔声透镜，所述噪声发电装置安装于顶隔音层上，且位于菲涅尔声透镜的焦点处；所述电能管理系统包括储能系统和将储能系统分别与噪声发电装置、光伏发电层相连的充放控制电路。将本发明的声屏障安装在道路两侧，利用光伏发电层和噪声发电装置同时进行发电，提高了发电效率，在进一步提高了声屏障的降噪效果且有效利用了噪声资源和太阳能资源；一举多得，解决了目前现有声屏障无法兼顾降噪性、普适性与资源利用性的问题。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211344359.1
申请日期:
2022-10-31
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
E01F8/00 ; H02N2/18 ; H02S20/21 ; H02S40/38
发明/设计人:
张彦，吴宇轩，陈俊杰，袁成清
权利要求: 1.一种具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于，包括设置于路边的声屏障主体、安装在声屏障主体顶部的顶隔音层、噪声发电装置和电能管理系统；所述声屏障主体包括光伏发电层和设于光伏发电层表面透明的菲涅尔声透镜，所述噪声发电装置安装于顶隔音层上，且位于菲涅尔声透镜的焦点处；所述电能管理系统包括储能系统和将储能系统分别与噪声发电装置、光伏发电层相连的充放控制电路。2.根据权利要求1所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述声屏障主体模块化设置，包括位于两侧的立柱和镶嵌在相邻两个立柱之间的声屏障主体。3.根据权利要求1所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述光伏发电层为碲化镉发电玻璃。4.根据权利要求3所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述声屏障主体为夹芯结构，包括位于中间的碲化镉发电玻璃和位于碲化镉发电玻璃两侧分别设置的菲涅尔声透镜。5.根据权利要求1-4任意一项所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述噪声发电装置包括亥姆霍兹共鸣器、压电薄膜和噪声收集罩；所述噪声收集罩设置于亥姆霍兹共鸣器入口四周，用于将通过菲涅尔声透镜聚焦后的噪声导入亥姆霍兹共鸣器的共振腔体内；所述压电薄膜设置于亥姆霍兹共鸣器的共振腔体内，用于在共振下进行发电；所述亥姆霍兹共鸣器的入口设置于菲涅尔声透镜的声焦点处。6.根据权利要求5所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述菲涅尔声透镜为矩形板状结构，其上设有若干半圆形同心环组成的聚焦环，所述亥姆霍兹共鸣器的入口与菲涅尔声透镜上半圆形同心环的圆心重合。7.根据权利要求6所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述亥姆霍兹共鸣器的入口为圆孔入口，圆孔入口的轴线向内侧倾斜，倾斜角度满足圆孔入口的轴线与最外侧半圆形同心环相交。8.根据权利要求7所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述噪声收集罩包括收集罩底板和设置于收集罩底板上的半锥形罩，所述半锥形罩为锥形罩沿着轴心线剖切开，所述收集罩底板位于剖切面上，收集罩底板上设有与所述亥姆霍兹共鸣器的入口匹配的噪声收集孔，噪声收集孔与半锥形罩的中心处相切过渡；所述收集罩底板和半锥形罩内侧均为噪声反射层。9.根据权利要求5所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述亥姆霍兹共鸣器包括圆柱形壳体，圆柱形壳体一端圆心处设有圆孔入口，另一端为封闭端，内部空腔形成共振腔，所述压电薄膜有若干个，沿着圆柱形壳体轴向，依次通过悬臂安装在共振腔内。10.根据权利要求9所述具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，其特征在于：所述压电薄膜为矩形的PVDF压电薄膜，所述PVDF压电薄膜通过单侧的悬臂固定安装在共振腔内。