[發明專利]一種基于壓電材料的隔音發電裝置

無效

• 申請號: 201310489571.1
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104578905A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州杰賽科技股份有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及發電技術，尤其是一種基于壓電材料的隔音發電裝置。

背景技術

聲音是由物體振動產生的，是日常生活中每天能接觸到的現象，是人們交流信息、彼此溝通的重要渠道，它無時無刻不在。聲音的傳播形式是聲波。聲波分為超聲波、次聲波以及人耳可以聽到的聲波三種。其中，人耳可以聽到的聲波頻率在20HZ～20000HZ之間，高于20000HZ的聲波稱為超聲波，低于20HZ的聲波稱為次聲波，不同頻率的聲音效果不同，可能是美妙的音樂，也可能變成噪音。美妙的音樂是指讓人產生舒適感覺或聽覺享受的聲音，它可以讓你放松心情、身心愉悅、排走寂寞。噪音是指不恰當或者不舒服的聽覺刺激，從社會和心理意義來說，凡是妨礙人們學習、工作和休息并使人產生不舒適感覺的聲音都叫噪音，噪音影響我們的睡眠質量，導致頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退、注意力不集中等癥狀，嚴重影響人們的身心健康。目前超聲波和次聲波已得到了一定程度的應用，例如利用次聲波可以探測自然災害性事件、利用超聲波擊碎人體的結石、利用超聲波探測金屬、材料混凝土制品等。

尤其是，目前在城市化進程越來越快，交通和運輸壓力越來越大，路面上行駛的車輛產生的路面噪音，對人們的生活和工作環境產生了很大的危害，跟進一步，在高速路或車流密集區域等產生的路面噪音的還很容易產生聲音的共振，從而將這種路面噪音加大，對在路邊生活和工作的人產生了極大的隱患。盡管目前在居民區的已經有一些隔音防護墻，但是采用的材料往往不能實現很好的隔音效果，聲波的能量很難被全部吸收或反射疊加形成共振。

同時，聲波也是自然界的一種能量形式，因此，具備利用發電等的能源利用前景，尤其是在路面噪音一方面產生環境污染，另一方面，路面如路燈等公共設備具有用電需求，因此，如果能夠利用噪音的聲波能實現發電的話，對保護環境和節能減排都是非常有好處的。。

目前，在利用聲波進行發電已經有非常多的應用，如公開號為???CN201478981，標題為“聲波發電裝置”的專利披露的一種利用聲波對振動膜片做功，讓其的振動再引起封閉線圈的運動，從而封閉線圈在磁體形成的磁場中切割磁力線，產生電能，實現了利用聲波發電。這也是目前利用聲波發電的主要方式之一。但是這種發電方式存在體積較大，結構復雜；發電效率較低，容易磨損和維護困難等問題。因此，需要一種新的利用聲波發電的方式來克服上述問題。

發明內容

本發明實施例提出一種基于壓電材料的隔音發電裝置，包括支撐載體和隔音發電體，所述隔音發電體包括集音單元，轉換單元和電流輸出單元，所述集音單元用于收集并輸出聲波信號，所述轉換單元包括壓電轉能模塊，可通過壓電材料將所述聲波信號的能量轉換為電能。

更進一步，所述壓電轉能模塊包括由金屬制成的第一電極、由壓電材料制成的壓電部件以及由金屬或者壓電材料制成的第二電極，所述壓電部件可與第一、第二電極接觸并實現電通導。

更進一步，所述第一電極朝向壓電材料的一面設置為鋸齒狀，表面覆蓋一層金屬鉑，且第一電極通過彈性物質與周圍固定。

更進一步，所述第一電極優選使用鈀/金制成。

更進一步，所述壓電材料優選使用氧化鋅。

更進一步，所述壓電部件為由氧化鋅柱組成的陣列。

更進一步，所述氧化鋅柱的優選尺寸為長度10微米，直徑150納米。

更進一步，所述能量轉換裝置還包括聚能單元，所述聚能單元將所述集音單元輸出的聲波信號進行放大后提供給所述轉換單元。

更進一步，所述聚能單元為內表面光滑的橢圓體。

更進一步，所隔音發電裝置設置成墻體。

本發明實施例提供的基于壓電材料的隔音發電裝置，能夠有效將聲波轉化為電能，同時實現隔音的效果，能廣泛用于道路的隔音防護墻，同時為道路旁的路燈等公共設施供電，達到環保和節能的雙重目的。

附圖說明

圖1-1?展示基于壓電材料的隔音發電裝置的一種結構圖；

圖1-2展示基于壓電材料的隔音發電體的一種結構圖

圖1-3展示基于壓電材料的隔音發電體另一種結構圖；

圖2-1是壓電轉能模塊部分一種實施例的構成示意圖；

圖2-2是壓電轉能模塊部另一種實施例的分構成示意圖；

圖2-3是壓電轉能模塊構整體結構圖；

圖3是聚能單元結構示意圖；

圖4是基于壓電材料的隔音發電裝置的工作流程圖。

具體實施方式