[发明专利]一种具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障

说明书

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。

技术领域

本发明属于道路交通设备领域，涉及一种交通道路的声屏障，具体涉及一种具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障。

背景技术

根据《中国环境噪声污染防治报告》2021年测得全国城市昼间道路交通噪音等效声级平均值为66.6dB，而《中国环境噪声污染防治报告》2021版中还指出全国城市昼间区域声环境受交通噪声影响比例高达21.7％，这表明相当一部分城市居民每日仍旧遭受相当严重的道路噪声影响。针对这一现象2021年修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》其中第四十六条明确指出新建、改建、扩建经过噪声敏感建筑物集中区域的高速公路、城市高架等的，建设单位应当在可能造成噪声污染的重点路段设置声屏障或者采取其他措施。

目前，声屏障主要采用了传统道路声屏障，传统光伏声屏障，包围式道路声屏障这几种，但是现有声屏障仅为功能单一性的吸声屏障，吸声性能有限，无法兼顾降噪性、普适性与资源利用性。

为更好地减轻行车噪声对附近居民的影响，满足人民对美丽家园、对良好生态环境的期盼，寻求一种更加高效绿色的道路声屏障正受到国家和社会的重视。

发明内容

本发明目的是针对过往声屏障存在降噪能力有限，对太阳能的利用有限以及无法利用噪声能等问题，提供一种具有噪声-光伏联合发电功能的声屏障，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；本发明最大化提高降噪效果提高绿色资源的收集利用率，使声屏障在有效降低噪声音量的同时高效利用绿色能源的一种噪声发电屏障；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。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

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。

使用时，将本发明的声屏障安装在道路两侧，一方面，光线充足时，光伏发电层源源不断的将太阳能转换为电能，通过充放控制电路储存在储能系统(比如蓄电池)；另一方面，道路内外的噪声通过菲涅尔声透镜进行聚焦收集，位于噪声焦点处的噪声发电装置将聚焦后的噪声进行发电，所发电也通过充放控制电路储存在储能系统(比如蓄电池)，所储存电能可以供市政照明使用，也可以供其他路桥监测设备或者交通监测设备使用，发电富裕的话，还可以并入市电网，进行综合调配。

进一步地，本发明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。