[發明專利]一種基于等離子體的汽車降噪系統及方法

有效

• 申請號: 201811617610.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109697971B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 魏文賦;廖前華;吳廣寧;許之磊;高國強;楊澤鋒;何帥;王帥;佘鵬鵬
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G01D21/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，包括測速電路、分析控制單元、等離子體發生器和噪聲檢測儀；所述測速電路連接分析控制單元，所述分析控制單元分別連接等離子體發生器和噪聲檢測儀；

所述測速電路、分析控制單元和噪聲檢測儀均設置于汽車的內部，所述等離子體發生器和噪聲檢測儀均分別設置于汽車的頭部和尾部；

所述測速電路檢測汽車當前的行駛速度，根據車速，判斷是否進行主動降噪；

所述噪聲檢測儀用于采集汽車氣動噪聲信息；

所述分析控制單元用于根據檢測到的氣動噪聲確定噪聲等級，并由此確定等離子體發生器的電壓等級；

所述等離子體發生器用于提供放電的高壓電源和放電通道，產生等離子體對汽車降噪，等離子體發生器包括等離子體電源和激勵電極：

所述等離子體電源用于提供產生等離子體的高壓電源；

所述激勵電極用于提供產生等離子體的放電通道，激勵電極包括暴露電極和封裝電極；

首先利用測速電路獲取的當前車速，若當前車速超過預設閾值50Km/h,則需要來對汽車進行主動降噪，利用噪聲檢測儀采集氣動噪聲，若當前車速超過50Km/h，則等離子體發生器的電壓等級為20kv，開啟等離子體發生器，將電壓調至確定的電壓等級20kv，給暴露電極和封裝電極施加高頻高壓激勵，暴露電極附近的空氣被擊穿，產生等離子體，誘導氣流加速，抑制氣流邊界層分離，防止渦流產生，減小氣動噪聲，從而達到降噪效果。

2.根據權利要求1所述的基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，所述分析控制單元的主控芯片為單片機MCS51，所述測速電路的主控芯片為芯片74HC14，噪聲檢測儀的型號為THX-8928。

3.根據權利要求1所述的基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，所述等離子體發生器電源的型號為CTP-2000K。

4.根據權利要求2所述的基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，所述測速電路包括芯片74HC14、光耦、電源、發光二極管、電阻和電容；所述芯片74HC14的IN2引腳、IN3引腳、IN4引腳、IN5引腳和IN6引腳連接電源，所述芯片74HC14的OUT1引腳分別連接接線口P2的第3引腳和電阻R3的一端，所述電阻R3的另一端連接發光二極管D1的負極，所述發光二極管D1的正極連接電源，所述接線口P2的第2引腳連接地，所述接線口P2的第1引腳連接電源，所述芯片74HC14的IN1引腳分別連接光耦U2的第4引腳和電阻R4的一端，所述電阻R4的另一端連接電源，所述光耦U2的第3引腳連接地，所述光耦U2的第1引腳連接電阻R1的一端，所述電阻R1的另一端連接電源，所述光耦U2的第2引腳連接地；所述芯片74HC14的VCC引腳分別連接電源和電容C1的一端，所述電容C1的另一端連接地，所述芯片74HC14的GND引腳連接地，所述芯片74HC14的OUT2引腳連接單片機MCS51的P20引腳。

5.根據權利要求3所述的基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，所述等離子體發生器包括調壓器，變線圈、三極管、電阻、電容、可變開關、電阻和電容；所述調壓器電磁連接變線圈U1和變線圈U2，所述變線圈U1的一端連接電阻R1的一端，所述電阻R1的另一端連接電容C1的一端，所述電容C1的另一端連接電容C2的一端和放電裝置的暴露電極，所述變線圈U1的一端連接三極管P1的基極，所述三極管P1發射極連接三極管P2的集電極，所述三極管P2的基極連接變線圈U2的一端，所述變線圈U2的另一端連接地，所述放電裝置的封裝電極連接選擇開關的1腳，所述選擇開關的2腳連接電阻R2的一端，所述選擇開關的3腳連接電容C4的一端，所述電容C4的另一端連接電阻R2的另一端和地。

6.根據權利要求5所述的基于等離子體的汽車降噪系統，其特征在于，所述放電裝置包括暴露電極、封裝電極和絕緣介質。

7.一種基于等離子體的汽車降噪方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：利用測速電路檢測當前車的車速；

步驟S2：根據當前的車速，判斷車速是否超過預設閾值，若是則進入步驟S3，否則結束降噪；

步驟S3；采用噪聲檢測儀采集氣動噪聲；

步驟S4：根據氣動噪聲確定等離子體發生器電源的電壓等級；

步驟S5：開啟等離子體發生器進行主動降噪；

首先利用測速電路獲取的當前車速，若當前車速超過預設閾值50Km/h，則需要來對汽車進行主動降噪，利用噪聲檢測儀采集氣動噪聲，若當前車速超過50Km/h，則等離子體發生器的電壓等級為20kv，開啟等離子體發生器，將電壓調至確定的電壓等級20kv，給暴露電極和封裝電極施加高頻高壓激勵，暴露電極附近的空氣被擊穿，產生等離子體，誘導氣流加速，抑制氣流邊界層分離，防止渦流產生，減小氣動噪聲，從而達到降噪效果。