CN107887945A - 一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法 - Google Patents

一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，属于新能源开发及噪声治理技术领域，包括储电装置、控制器、声波发电装置、压力发电装置、增压器、逆变器、照明系统、音响系统、空调系统和外部市网；还公开了基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法。本发明将人员在舞蹈教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能供教室内的用电设施使用，既减低了地面震动对楼下业主的影响，降低了噪声污染，减少了次声危害，又节约了能源；压力发电和声波发电供能系统与外部市网的有机结合，有效解决了压电发电和声波发电供能系统在实际应用中所遇到的能量不足且稳定性较差的问题。

Description

一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和 方法
技术领域
本发明涉及一种舞蹈教室供能系统和方法，特别是涉及一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，属于新能源开发及噪声治理技术领域。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对素质教育的重视程度在不断加强，很多孩子选择去舞蹈教室学习舞蹈，但舞蹈教室所引起的噪声扰民问题也在不断涌现，舞蹈教室的噪声来源主要有两个，一是舞蹈教室的音响系统所播放的伴奏音乐，二是人员跳动时对地面的震动，单纯的使用隔音墙等隔音设施进行声音隔绝不仅会产生次声波，对人体产生危害，还浪费了噪声中存在的能量。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，将人员在舞蹈教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能供教室内的用电设施使用，既减低了地面震动对楼下业主的影响，降低了噪声污染，减少了次声危害，又节约了能源。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，包括：
用于存储电量的储电装置；
与所述储电装置电连接的，并用于进行系统控制的控制器；
与所述储电装置电连接的，并用于进行声波发电的声波发电装置；
与所述储电装置电连接的，并用于进行压力发电的压力发电装置；
与所述储电装置电连接的增压器；
与所述增压器电连接的逆变器；
分别通过电路控制开关KO1与所述逆变器电连接的照明系统、音响系统和空调系统；
分别通过电路控制开关KO2与所述照明系统、所述音响系统和所述空调系统电连接的外部市网；
所述控制器通过所述电路控制开关KO1与所述逆变器电连接，通过所述电路控制开关KO2与所述外部市网电连接。
优选的方案是，所述控制器为单片机。
在上述任一方案中优选的是，所述压力发电装置包括铺设在舞蹈教室地面上的压力发电机阵列，所述压力发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内人员跳动时的能量转化为电能。
在上述任一方案中优选的是，所述声波发电装置包括铺设在舞蹈教室墙壁四周及墙顶上的声波发电机阵列，所述声波发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内的声波转化为电能。
在上述任一方案中优选的是，所述压力发电装置和所述声波发电装置产生的电能均储存在所述储电装置中。
在上述任一方案中优选的是，所述储电装置包括由多个蓄电池组成的电池组及与电池组连接的电池电量管理单元，所述电池电量管理单元将电池组内的电量信息传递给所述控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述储电装置的输出端经所述增压器、所述逆变器后通过所述电路控制开关KO1连接到舞蹈教室的所述照明系统、所述音响系统和所述空调系统的电能输入端。
在上述任一方案中优选的是，所述外部市网通过所述电路控制开关KO2连接到舞蹈教室的所述照明系统、所述音响系统和所述空调系统的电能输入端。
一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法，采用基于压力发电和声波发电技术的供能系统，包括以下步骤：
步骤1：压力发电装置和声波发电装置将人员在教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能并储存在储电装置中；
步骤2：电池电量管理单元采集电池组内所储存的电量信息，并将电量信息传递给控制器；
步骤3：控制器根据电池组的电量信息控制舞蹈教室的供电模式：
当电池组的电量达到或高于预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，储电装置开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量降低到预设值C2时，控制器闭合电路控制开关KO2，断开电路控制开关KO1，外部市网开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量再次升高到预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，再次启用储电装置为舞蹈教室供电。
进一步的，电池组的电量信息可采用电池组当前的SOC值表示；C1设为90％，C2设为10％。
本发明的有益技术效果：按照本发明的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，本发明提供的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，将人员在舞蹈教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能供教室内的用电设施使用，既减低了地面震动对楼下业主的影响，降低了噪声污染，减少了次声危害，又节约了能源；压力发电和声波发电供能系统与外部市网的有机结合，有效解决了压电发电和声波发电供能系统在实际应用中所遇到的能量不足且稳定性较差的问题。
附图说明
图1为按照本发明的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统的一优选实施例的整体结构示意图；
图2为按照本发明的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法的一优选实施例的流程图。
图中：1-控制器，2-声波发电装置，3-压力发电装置，4-储电装置，5-增压器，6-逆变器，7-照明系统，8-音响系统，9-空调系统，10-外部市网，11-电路控制开关KO1，12-电路控制开关KO2。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，包括：
用于存储电量的储电装置4；
与所述储电装置4电连接的，并用于进行系统控制的控制器1；
与所述储电装置4电连接的，并用于进行声波发电的声波发电装置2；
与所述储电装置4电连接的，并用于进行压力发电的压力发电装置3；
与所述储电装置4电连接的增压器5；
与所述增压器5电连接的逆变器6；
分别通过电路控制开关KO111与所述逆变器6电连接的照明系统7、音响系统8和空调系统9；
分别通过电路控制开关KO212与所述照明系统7、所述音响系统8和所述空调系统9电连接的外部市网10；
所述控制器1通过所述电路控制开关KO111与所述逆变器6电连接，通过所述电路控制开关KO212与所述外部市网10电连接。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述控制器1为单片机；所述压力发电装置3包括铺设在舞蹈教室地面上的压力发电机阵列，所述压力发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内人员跳动时的能量转化为电能；所述声波发电装置2包括铺设在舞蹈教室墙壁四周及墙顶上的声波发电机阵列，所述声波发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内的声波转化为电能。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述压力发电装置3和所述声波发电装置2产生的电能均储存在所述储电装置4中；所述储电装置4包括由多个蓄电池组成的电池组及与电池组连接的电池电量管理单元，所述电池电量管理单元将电池组内的电量信息传递给所述控制器1；所述储电装置4的输出端经所述增压器5、所述逆变器6后通过所述电路控制开关KO111连接到舞蹈教室的所述照明系统7、所述音响系统8和所述空调系统9的电能输入端；所述外部市网10通过所述电路控制开关KO212连接到舞蹈教室的所述照明系统7、所述音响系统8和所述空调系统9的电能输入端。
如图2所示，本实施例提供的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法，采用基于压力发电和声波发电技术的供能系统，包括以下步骤：
步骤1：压力发电装置和声波发电装置将人员在教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能并储存在储电装置中；
步骤2：电池电量管理单元采集电池组内所储存的电量信息，并将电量信息传递给控制器；
步骤3：控制器根据电池组的电量信息控制舞蹈教室的供电模式：
当电池组的电量达到或高于预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，储电装置开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量降低到预设值C2时，控制器闭合电路控制开关KO2，断开电路控制开关KO1，外部市网开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量再次升高到预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，再次启用储电装置为舞蹈教室供电。
进一步的，在本实施例中，电池组的电量信息可采用电池组当前的SOC值表示；C1设为90％，C2设为10％。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，本实施例提供的基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统和方法，将人员在舞蹈教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能供教室内的用电设施使用，既减低了地面震动对楼下业主的影响，降低了噪声污染，减少了次声危害，又节约了能源；压力发电和声波发电供能系统与外部市网的有机结合，有效解决了压电发电和声波发电供能系统在实际应用中所遇到的能量不足且稳定性较差的问题。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，包括：
用于存储电量的储电装置(4)；
与所述储电装置(4)电连接的，并用于进行系统控制的控制器(1)；
与所述储电装置(4)电连接的，并用于进行声波发电的声波发电装置(2)；
与所述储电装置(4)电连接的，并用于进行压力发电的压力发电装置(3)；
与所述储电装置(4)电连接的增压器(5)；
与所述增压器(5)电连接的逆变器(6)；
分别通过电路控制开关KO1(11)与所述逆变器(6)电连接的照明系统(7)、音响系统(8)和空调系统(9)；
分别通过电路控制开关KO2(12)与所述照明系统(7)、所述音响系统(8)和所述空调系统(9)电连接的外部市网(10)；
所述控制器(1)通过所述电路控制开关KO1(11)与所述逆变器(6)电连接，通过所述电路控制开关KO2(12)与所述外部市网(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述控制器(1)为单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述压力发电装置(3)包括铺设在舞蹈教室地面上的压力发电机阵列，所述压力发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内人员跳动时的能量转化为电能。
4.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述声波发电装置(2)包括铺设在舞蹈教室墙壁四周及墙顶上的声波发电机阵列，所述声波发电机之间通过电源线电性连接，用于将教室内的声波转化为电能。
5.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述压力发电装置(3)和所述声波发电装置(2)产生的电能均储存在所述储电装置(4)中。
6.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述储电装置(4)包括由多个蓄电池组成的电池组及与电池组连接的电池电量管理单元，所述电池电量管理单元将电池组内的电量信息传递给所述控制器(1)。
7.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述储电装置(4)的输出端经所述增压器(5)、所述逆变器(6)后通过所述电路控制开关KO1(11)连接到舞蹈教室的所述照明系统(7)、所述音响系统(8)和所述空调系统(9)的电能输入端。
8.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能系统，其特征在于，所述外部市网(10)通过所述电路控制开关KO2(12)连接到舞蹈教室的所述照明系统(7)、所述音响系统(8)和所述空调系统(9)的电能输入端。
9.一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法，其特征在于，采用基于压力发电和声波发电技术的供能系统，包括以下步骤：
步骤1：压力发电装置和声波发电装置将人员在教室内跳动的能量和教室内的声音转化为电能并储存在储电装置中；
步骤2：电池电量管理单元采集电池组内所储存的电量信息，并将电量信息传递给控制器；
步骤3：控制器根据电池组的电量信息控制舞蹈教室的供电模式：
当电池组的电量达到或高于预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，储电装置开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量降低到预设值C2时，控制器闭合电路控制开关KO2，断开电路控制开关KO1，外部市网开始为舞蹈教室供电；
当电池组的电量再次升高到预设值C1时，控制器闭合电路控制开关KO1，断开电路控制开关KO2，再次启用储电装置为舞蹈教室供电。
10.根据权利要求1所述的一种基于压力发电和声波发电技术的舞蹈教室供能方法，其特征在于，电池组的电量信息可采用电池组当前的SOC值表示；C1设为90％，C2设为10％。
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