一种汽车发动机高效降噪储能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车发动机高效降噪储能装置，包括温差发电装置、声波共振及电磁发电装置、电能管理装置，温差发电装置与电能管理装置的直流输入端相连，声波共振及电磁发电装置与电能管理装置的交流输入端连接，声波共振及电磁发电装置设置于温差发电装置的内腔，温差发电装置的内腔为即为声波共振腔。本发明专利技术能将一部分汽车发动机的噪音能量和热噪声能量转换为电能，供车用电气设备使用，且供电可靠性较高；能够有效降低汽车发动机总体的噪声污染。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机高效降噪储能装置
本专利技术涉及汽车设备
，具体涉及一种汽车发动机高效降噪储能装置。
技术介绍
噪声污染作为当今世界三大环境污染之一，已经严重影响到人们的日常生活；然而噪声同时也具有相当大的能量，其潜在的开发空间很大。随着社会的发展，越来越多的汽车投入使用，如果能用汽车产生的噪声来发电，将节省很多能源，同时又能减少噪声的排放。当今大部分汽车发动机内产生的噪声高达140dB以上，这部分噪声内蕴含的能量十分巨大；一辆普通的汽车能产生的理想声功率是100W以上，若在理想状况下全部转化为电能，则在1h内将产生可观的电能。此外，在正常工作时汽车发动机的温度一般在90℃-110℃，热噪声功率较大。根据能量守恒定律，如果可以有效地利用这些噪声的能量，将其转化为人们所需要的电能，不仅能减少噪声的排放，还能将这部分电能供汽车上的电气设备使用，从而达到显著的节能减排效果。目前国内已有申请专利的动圈式噪声发电装置和声能发电方法及装置，仅限于理论研究阶段，并未真正投入实际应用中。韩国研究人员金智勋等人利用剑桥大学的研究成果，并结合人耳吸收声波的原理，仿照人耳吸收声音的鼓膜，制造出了名为“声雷”的噪声发电机。机内储存有碳酸盐、丙烯腈等化学物质，可以将噪声冲击波对仿生鼓膜的振动能转化为化学能储存起来，当和电器相连时就可释放出电能。这种装置的缺点是结构复杂，价格偏高，而且相对而言，安全性得不到有效保障。所以，针对一种更方便，更可靠的汽车发动机降噪储能装置的研究是具有很大实际意义的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种汽车发动机高效降噪储能装置，能将一部分的噪音能量和热噪声能量转换为电能，供车用电气设备使用，且供电可靠性较高；能够有效降低汽车发动机的总体噪声污染。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发动机高效降噪储能装置，包括温差发电装置、声波共振及电磁发电装置、电能管理装置，温差发电装置与电能管理装置的直流输入端相连，声波共振及电磁发电装置与电能管理装置的交流输入端连接，声波共振及电磁发电装置设置于温差发电装置的内腔，温差发电装置的内腔为即为声波共振腔。按照上述技术方案，所述的汽车发动机高效降噪储能装置还包括装置外壳，装置外壳套设于温差发电装置外，装置外壳的材料为泡沫铝合金，装置外壳上开有四个圆形通孔，圆形通孔上敷设有滤网。按照上述技术方案，温差发电装置包括N型材料和P型材料，N型材料设置于声波共振及电磁发电装置的右侧和下侧，P型材料设置于声波共振及电磁发电装置的左侧和上侧(也可将P型材料和N型材料的位置互换)，N型材料的材质为Bi2Te3-Bi2Se3，P型材料的材质为Bi2Te3-Sb2Te3。按照上述技术方案，声波共振腔的上端和下端均设有入口通道，声波共振装置包括振膜片和电磁发电装置，振膜片设置于入口通道内，电磁发电装置设置于声波共振腔内，振膜片与电磁发电装置连接。按照上述技术方案，入口通道的内壁上设有基架，振膜片的两端通过基架固定于入口通道内。按照上述技术方案，电磁发电装置包括多匝数线圈和永磁铁，多匝数线圈套装于永磁铁上，多匝数线圈的一端与振膜片连接，多匝数线圈的另一端通过导线与电能管理装置的交流输入端连接。按照上述技术方案，振膜片的材料为硼碳纤维。按照上述技术方案，电能管理装置内嵌有电力电子变换模块，电磁发电装置通过电力电子变换模块与电能管理装置的直流输入侧连接。按照上述技术方案，电力电子变换模块包括隔离变压器和四脚整流桥，隔离变压器的一端通过导线与电磁发电装置，隔离变压器的另一端与四脚整流桥的一端连接，四脚整流桥的另一端与电能管理装置连接。按照上述技术方案，温差发电装置的输出端与四角整流桥的输出端相连。按照上述技术方案，电能管理装置还包括锂电池充电模块、锂电池和升压输出控制模块，电力电子变换模块通过锂电池充电模块与锂电池的输入端连接，锂电池的输出端与升压输出控制模块连接。本专利技术具有以下有益效果：通过本装置能将一部分的噪声能量转换为电能，供车用电气设备使用，且供电可靠性较高；能够有效降低汽车发动机的总体噪声污染，本装置的结构和物理材料简单，清洁环保。附图说明图1是本专利技术实施例中汽车发动机高效降噪储能装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中温差发电装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例中声波共振及电磁发电装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例中电能管理装置的结构示意图；图中，1-装置外壳，2-滤网，3-温差发电装置，4-声波共振腔，5-基架，6-振膜片，7-多匝数线圈，8-永磁铁，9-电能管理装置，10-隔离变压器，11-四脚整流桥，12-锂电池充电模块，13-升压输出控制模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1～图4所示，本专利技术提供的一个实施例中的汽车发动机高效降噪储能装置，包括温差发电装置3、声波共振腔4、电磁发电装置和电能管理装置9，温差发电装置3与电能管理装置9的直流输入端连接，声波共振腔4的一端与电磁发电装置的一端连接，电磁发电装置的另一端与电能管理装置9的交流输入端连接，声波共振及电磁发电装置设置于温差发电装置的内腔，温差发电装置的内腔为即为声波共振腔；通过温差发电装置3中温差发电材料的热电效应产生直流电动势对锂电池进行充电，通过声波共振腔集中声波，继而将声波传递给膜片，膜片振动时拉动线圈切割磁感线产生电能，通过控制电力电子变换模块对电能进行变换，然后对充电电池进行充电或直接供电，其结构简单，性能可靠。进一步地，所述的汽车发动机高效降噪储能装置还包括装置外壳1，装置外壳套设于温差发电装置外，装置外壳的材料为泡沫铝合金，装置外壳上开有四个圆形通孔，装置外壳1的圆形通孔上敷设的滤网2，温差发电装置3、声波共振腔4和电磁发电装置均设置于装置外壳1内。进一步地，装置外壳1的材料为泡沫铝合金，耐高温，吸音的同时将声能转化为热能，使装置外表温度进一步升高，消除一部分噪音的同时增大装置内外温差，利于温差发电。进一步地，滤网2可容通电导线通过，也起到阻止汽车发动机周围灰尘进入降噪储能装置的功能。进一步地，温差发电装置包括N型材料和P型材料，N型材料设置于声波共振及电磁发电装置的右侧和下侧，P型材料设置于声波共振及电磁发电装置的左侧和上侧(也可将P型材料和N型材料的位置互换，P型材料和N型材料对称布置)，温差发电装置3的N型材料的多子(电子)带负电荷，从温度高的装置外部流向温度低的装置内部，P型材料的多子(空穴)带正电荷，亦从温度高的装置外部流向温度低的装置内部；在装置内部形成直流电动势，通过导线将该直流电动势与电能管理装置9的直流输入端相连。进一步地，温差发电装置3的N型材料为Bi2Te3-Bi2Se3、P型材料为Bi2Te3-Sb2Te3，在300℃以下发电效率高，理想情况下温差电势可达数百mV/K。进一步地，温差发电装置3形成直流电动势的同时，消耗热能，使温度降低，增大装置内空气密度，噪音传播速度加快，利于噪音发电。进一步地，声波共振腔的数量为2个，声波共振腔用于放置电磁发电装置，声波共振腔的上端和下端均设有入口通道，声波共振装置包括振膜片和电磁发电装置，振膜片设置于入口通道内，电磁发电装置设置于声波共振腔内，振膜片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车发动机高效降噪储能装置，其特征在于，包括温差发电装置、声波共振及电磁发电装置和电能管理装置，温差发电装置与电能管理装置的直流输入端相连，声波共振及电磁发电装置与电能管理装置的交流输入端连接，声波共振及电磁发电装置设置于温差发电装置的内腔，温差发电装置的内腔为即为声波共振腔。

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机高效降噪储能装置，其特征在于，包括温差发电装置、声波共振及电磁发电装置和电能管理装置，温差发电装置与电能管理装置的直流输入端相连，声波共振及电磁发电装置与电能管理装置的交流输入端连接，声波共振及电磁发电装置设置于温差发电装置的内腔，温差发电装置的内腔为即为声波共振腔。2.一种汽车发动机高效降噪储能装置，其特征在于，所述的汽车发动机高效降噪储能装置还包括装置外壳，装置外壳套设于温差发电装置外，装置外壳的材料为泡沫铝合金，装置外壳上开有圆形通孔，圆形通孔上敷设有滤网。3.根据权利要求1所述的汽车发动机高效降噪储能装置，其特征在于，温差发电装置包括N型材料和P型材料，N型材料设置于声波共振及电磁发电装置的右侧和下侧，P型材料设置于声波共振及电磁发电装置的左侧和上侧，N型材料的材质为Bi2Te3-Bi2Se3，P型材料的材质为Bi2Te3-Sb2Te3。4.根据权利要求1所述的汽车发动机高效降噪储能装置，其特征在于，声波共振腔的上端和下端均设有入口通道，声波共振装置包括振膜片和电磁发电装置，振膜片设置于入口通道内，电磁发电装置设置于声波共振腔内，振膜片与电磁发电装置连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟培培，张杨生，刘俊伟，郝鹏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42