一种充电桩降噪方法、装置和系统与流程

1.本发明涉及降噪技术领域，具体涉及一种充电桩降噪方法、装置和系统。


背景技术：

2.现有充电桩工作过程中由于散热需要，往往存在巨大噪声，当前多采用降噪棉及转移出风口等被动手段，现有充电柱主动降噪有采用水冷、空调外机方式来辅助降噪。
3.然而，降噪棉降低空气流通效率影响散热，转移出风口手段对整体尺寸负面影响大，不易维护且成本高，所有被动降噪手段均存在降低噪声效果有限，单一使用均无法实现大幅降低运行噪声的目的；现有主动降噪的方式，水冷、空调外机有以下不足之处：成本过高，成本负担较大。对于单噪音声源降噪，虽然成本较低，但针对非扩散方向消噪不明显，针对多噪源消音效果差的特点。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种充电桩降噪方法、装置和系统，具有降噪成本低的优点，突破了混合噪音源无法实现有效降噪的瓶颈。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
6.一种充电桩降噪方法，包括以下步骤：
7.设定若干组噪音源收集点，并获取每组所述噪音源收集点处的混合噪音；
8.将每组所述混合噪音分离为若干组原始单噪音；
9.获取每组所述原始单噪音对应的播放延时时间，并基于所述播放延时时间生成混合降噪噪音；
10.当充电桩运行时，同时播放所述混合降噪噪音。
11.可选的，将每组所属混合噪音分离为若干组原始单噪音，包括以下步骤：
12.比对相邻两组所述混合噪音，得到中间差分噪音，并继续进行相邻的所述中间差分噪音比对，直至获取到原始单噪音。
13.可选的，获取每组所述原始单噪音对应的播放延时时间，包括以下步骤：
14.设定测试延时时间，每组所述原始单噪音基于测试延时时间，进行连续延时，得到若干组延时噪音声波；
15.获取每组所述延时噪音声波的第一波峰与第一波谷，并获取所述延时噪音声波对应的原始单噪音的第二波峰与第二波谷；
16.获取第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合时的测试延时时间总和，并判定该测试延时时间总和为播放延时时间。
17.可选的，判定第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合，包括以下步骤：
18.获取第一波峰的第一波峰时刻位置和第二波谷的第一波谷时刻位置；
19.若所述第一波峰时刻位置与第一波谷时刻位置相同，则第一波峰与第二波谷重合，反之，则不重合；
20.获取第一波谷的第二波谷时刻位置和第二波峰的第二波峰时刻位置；
21.若所述第二波谷时刻位置与第二波峰时刻位置相同，则第一波谷与第二波峰重合，反之，则不重合。
22.一种充电桩降噪装置，所述充电桩降噪装置执行如上述任意一项所述的充电桩降噪方法，包括噪音采集组件、处理器和播放组件；
23.所述噪音采集组件用于获取每组噪音源收集点处的混合噪音；
24.所述处理器用于将每组所述混合噪音分离为若干组原始单噪音，并获取每组所述原始单噪音对应的播放延时时间，基于所述播放延时时间生成混合降噪噪音；
25.所述播放组件用于当充电桩运行时，同时播放所述混合降噪噪音。
26.可选的，所述噪音采集组件安装在充电桩的噪音源处。
27.一种充电桩降噪系统，包括噪音收集单元、差分分离单元、延时处理单眼和播放单元；
28.所述噪音收集单元用于设定若干组噪音源收集点，并获取每组所述噪音源收集点处的混合噪音；
29.所述差分分离单元用于将每组所述混合噪音分离为若干组原始单噪音；
30.所述延时处理单元用于获取每组所述原始单噪音对应的播放延时时间，并基于所述播放延时时间生成混合降噪噪音；
31.所述播放单元用于当充电桩运行时，同时播放所述混合降噪噪音。
32.可选的，所述差分分离单元包括比对单元；
33.所述比对单元用于比对相邻两组所述混合噪音，得到中间差分噪音，并继续进行相邻的所述中间差分噪音比对，直至获取到原始单噪音。
34.可选的，延时处理单元包括连续延时单元、峰谷获取单元和延时时间确定单元；
35.所述连续延时单元用于设定测试延时时间，每组所述原始单噪音基于测试延时时间，进行连续延时，得到若干组延时噪音声波；
36.所述峰谷获取单元用于获取每组所述延时噪音声波的第一波峰与第一波谷，并获取所述延时噪音声波对应的原始单噪音的第二波峰与第二波谷；
37.所述延时时间确定单元用于获取第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合时的测试延时时间总和，并判定该测试延时时间总和为播放延时时间。
38.可选的，延时时间确定单元包括第一重合判定单元和第二重合判定单元；
39.所述第一重合判定单元用于获取第一波峰的第一波峰时刻位置和第二波谷的第一波谷时刻位置，若所述第一波峰时刻位置与第一波谷时刻位置相同，则第一波峰与第二波谷重合，反之，则不重合；
40.所述第二重合判定单元用于获取第一波谷的第二波谷时刻位置和第二波峰的第二波峰时刻位置，若所述第二波谷时刻位置与第二波峰时刻位置相同，则第一波谷与第二波峰重合，反之，则不重合。
41.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
42.在存在多噪音混合的充电桩环境下,可通过对采集的混合噪音进行分离为原始单噪音,并通过对原始单噪音采用延时的处理方式,从而利用播放延时处理后的混合降噪噪音平衡混合噪音,从而达到主动降噪效果,同时无需更改充电桩原有结构,更具适用性。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本实施例一提出的一种充电桩降噪方法中的噪音源收集点与噪音源的矩阵布局图及声音传递方向；
45.图2为本实施例一提出的理想状态下,同时播放混合噪音和混合降噪噪音时的声波重合图。
具体实施方式
46.下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
47.实施例一
48.如图1所示，一种充电桩降噪方法，包括以下步骤：设定若干组噪音源收集点，并获取每组噪音源收集点处的混合噪音；本实施例主要解决充电桩散热风扇所产生的噪音，以充电桩的散热风扇设置多个，且矩阵排列，散热风扇的数量为阵列排列九个为例，此时，每个散热风扇所产生的噪音存在相互干扰情况，因此本实施例首先需设置多个噪音源收集点，在图1中，将九个噪音源依次标记为a～i，此时，在噪音源a、噪音源b、噪音源d、以及噪音源e的中心位置设置第一个噪音源收集点，基于同样的中心划分原则，设置噪音源收集点2、噪音源收集点3和噪音源收集点4的位置，并获取到位于各个收集点的混合噪音。
49.进一步地，将每组混合噪音分离为若干组原始单噪音，具体包括以下步骤：比对相邻两组混合噪音，得到中间差分噪音，并继续进行相邻的中间差分噪音比对，直至获取到原始单噪音。
50.具体地，由于在同一个时间不同波形到达时间是不同的，同一个时刻距离到达相同距离的波形是一致的，因此可进行差分运算，首先噪音源收集点1的混合噪音可近似地由噪音源a、b、d、e混合产生；噪音源收集点2的混合噪音可近似地由噪音源b、c、e、f混合产生，噪音源收集点3的混合噪音可近似地由噪音源d、e、g、h混合产生，因此，将噪音源收集点1的混合噪音与噪音源收集点2的混合噪音进行比对，可获得同样波形的由噪音源b、e混合的混波be，此时再将噪音源收集点1的混合噪音与噪音源收集点3的混合噪音进行比对，可获得同样波形的由噪音源d、e混合的混波de，再将混波be与混波de进行比对，可获得同样波形的e波，并基于e波得到a波、b波和d波，基于同样地差分运算方法，可分别求出每个噪音源的波形，即所有地原始单噪音，其中，本实施例中所说的中间差分噪音为每一次比对后所得到的混波噪音。
51.进一步地，获取每组原始单噪音对应的播放延时时间，并基于播放延时时间生成混合降噪噪音，其中，获取每组原始单噪音对应的播放延时时间，包括以下步骤：设定测试延时时间，每组原始单噪音基于测试延时时间，进行连续延时，得到若干组延时噪音声波。
52.获取到每个噪音源的波形后，需要进行延时处理，而由于每个噪音源的波形均存在差异，因此均需要模拟出对应的延时时间，由于充电桩散热风扇的主要声波频率为
0.5khz～1khz，而程序在设计延时时可针对0.35khz～10khz的声波波形进行采样设计，延时最大时间取决于频率最小的声波：0.35khz的声波一个周期是3毫秒，延时比较最大为半个周期1.5毫秒，最终确定延时比较的最大为1.5毫秒的延时，单次延时的时间取决于频率最大的声波10khz，其噪声波单个周期是0.1毫秒，延时以每次1/10个周期为延时单位，可确定以0.01毫秒为单次延时的时间，即测试延时时间可以为0.01毫秒，每次延时后，采集一段时间间隔的延时噪音声波，该时间间隔可以为0.05毫秒，并重复进行延时以及延时噪音声波的提取，直至1.5个毫秒最大声波周期采样结束，然后对所由所提取的延时噪音声波与进行重合比对。
53.具体地，获取每组延时噪音声波的第一波峰与第一波谷，并获取延时噪音声波对应的原始单噪音的第二波峰与第二波谷；获取第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合时的测试延时时间总和，并判定该测试延时时间总和为播放延时时间，其中，判定第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合，包括以下步骤：获取第一波峰的第一波峰时刻位置和第二波谷的第一波谷时刻位置；若第一波峰时刻位置与第一波谷时刻位置相同，则第一波峰与第二波谷重合，反之，则不重合；获取第一波谷的第二波谷时刻位置和第二波峰的第二波峰时刻位置；若第二波谷时刻位置与第二波峰时刻位置相同，则第一波谷与第二波峰重合，反之，则不重合。
54.进一步地，如图2所示，将每组噪音源的波形根据上述方法所获取的播放延时时间进行延时处理，得到延时后的单噪音，所有的单噪音汇总为混合降噪噪音，具体的，以噪音源收集点1为例，其汇总的混合降噪噪音可表示为f(x1)＝θa*f(a)*ta+θb*f(b)*tb+θd*f(d)*td+θe*f(e)*te；其中，θ表示噪音干扰权重，对于噪音源收集点1而言，可抽象地将噪音源a、噪音源b、噪音源d和噪音源e的声源信号为主要，其余噪音源在采样中为次级，且可抽象地忽略干扰，干扰权重通过噪音源收集点和噪音源的距离关系得到，具体地，距离会产生一个声波的衰减周期以及相位两个系数叠加求得，其中国相位通过频率计算出半波周期，然后通过距离计算得到；t表示延时播放时间；f(a)表示噪音源a的声波信号，同样的，f(b)、f(d)、f(e)表示对应的噪音源的声波。
55.当充电桩运行时，同时播放混合降噪噪音，此时，由充电桩所发出的混合噪音与混合降噪噪音的波峰与波谷进行平衡，减少了噪音分贝，而理想状态下混合噪音的原始声波和延时处理后的模拟声波叠加将会完全抵消，因为噪音源是不规则的，所以给原始音源加延时能让部分波峰与波谷重叠，产生降噪效果。
56.实施例二
57.一种充电桩降噪装置,充电桩降噪装置执行如实施例一的充电桩降噪方法，包括噪音采集组件、处理器和播放组件；其中噪音采集组件设置为若干个噪音采集器,噪音采集组件安装在充电桩的噪音源处,该噪音采集器可以为声音传感器,用于获取每组噪音源收集点处的混合噪音；处理器用于将每组混合噪音分离为若干组原始单噪音，并获取每组原始单噪音对应的播放延时时间，基于播放延时时间生成混合降噪噪音；播放组件用于当充电桩运行时，同时播放混合降噪噪音,播放组件可以为喇叭,且可阵列设置在充电桩上。
58.实施例三
59.一种充电桩降噪系统，包括噪音收集单元、差分分离单元、延时处理单眼和播放单元；噪音收集单元用于设定若干组噪音源收集点，并获取每组噪音源收集点处的混合噪音；
本实施例主要解决充电桩散热风扇所产生的噪音，以充电桩的散热风扇设置多个，且矩阵排列，散热风扇的数量为阵列排列九个为例，此时，每个散热风扇所产生的噪音存在相互干扰情况，因此本实施例首先需设置多个噪音源收集点，在图1中，将九个噪音源依次标记为a～i，此时，在噪音源a、噪音源b、噪音源d、以及噪音源e的中心位置设置第一个噪音源收集点，基于同样的中心划分原则，设置噪音源收集点2、噪音源收集点3和噪音源收集点4的位置，并获取到位于各个收集点的混合噪音。
60.进一步地，差分分离单元用于将每组混合噪音分离为若干组原始单噪音，具体地差分分离单元包括比对单元；比对单元用于比对相邻两组混合噪音，得到中间差分噪音，并继续进行相邻的中间差分噪音比对，直至获取到原始单噪音。
61.具体地，由于在同一个时间不同波形到达时间是不同的，同一个时刻距离到达相同距离的波形是一致的，因此可进行差分运算，首先噪音源收集点1的混合噪音可近似地由噪音源a、b、d、e混合产生；噪音源收集点2的混合噪音可近似地由噪音源b、c、e、f混合产生，噪音源收集点3的混合噪音可近似地由噪音源d、e、g、h混合产生，因此，将噪音源收集点1的混合噪音与噪音源收集点2的混合噪音进行比对，可获得同样波形的由噪音源b、e混合的混波be，此时再将噪音源收集点1的混合噪音与噪音源收集点3的混合噪音进行比对，可获得同样波形的由噪音源d、e混合的混波de，再将混波be与混波de进行比对，可获得同样波形的e波，并基于e波得到a波、b波和d波，基于同样地差分运算方法，可分别求出每个噪音源的波形，即所有地原始单噪音，其中，本实施例中所说的中间差分噪音为每一次比对后所得到的混波噪音。
62.进一步地，延时处理单元用于获取每组原始单噪音对应的播放延时时间，并基于播放延时时间生成混合降噪噪音，其中，延时处理单元包括连续延时单元、峰谷获取单元和延时时间确定单元；连续延时单元用于设定测试延时时间，每组原始单噪音基于测试延时时间，进行连续延时，得到若干组延时噪音声波。
63.获取到每个噪音源的波形后，需要进行延时处理，而由于每个噪音源的波形均存在差异，因此均需要模拟出对应的延时时间，由于充电桩散热风扇的主要声波频率为0.5khz～1khz，而程序在设计延时时可针对0.35khz～10khz的声波波形进行采样设计，延时最大时间取决于频率最小的声波：0.35khz的声波一个周期是3毫秒，延时比较最大为半个周期1.5毫秒，最终确定延时比较的最大为1.5毫秒的延时，单次延时的时间取决于频率最大的声波10khz，其噪声波单个周期是0.1毫秒，延时以每次1/10个周期为延时单位，可确定以0.01毫秒为单次延时的时间，即测试延时时间可以为0.01毫秒，每次延时后，采集一段时间间隔的延时噪音声波，该时间间隔可以为0.05毫秒，并重复进行延时以及延时噪音声波的提取，直至1.5个毫秒最大声波周期采样结束，然后对所由所提取的延时噪音声波与进行重合比对。
64.具体地，峰谷获取单元用于获取每组延时噪音声波的第一波峰与第一波谷，并获取延时噪音声波对应的原始单噪音的第二波峰与第二波谷；延时时间确定单元用于获取第一波峰与第二波谷或第一波谷与第二波峰重合时的测试延时时间总和，并判定该测试延时时间总和为播放延时时间，其中，延时时间确定单元包括第一重合判定单元和第二重合判定单元；第一重合判定单元用于获取第一波峰的第一波峰时刻位置和第二波谷的第一波谷时刻位置；若第一波峰时刻位置与第一波谷时刻位置相同，则第一波峰与第二波谷重合，反
之，则不重合；第二重合判定单元用于获取第一波谷的第二波谷时刻位置和第二波峰的第二波峰时刻位置；若第二波谷时刻位置与第二波峰时刻位置相同，则第一波谷与第二波峰重合，反之，则不重合。
65.进一步地，将每组噪音源的波形根据上述方法所获取的播放延时时间进行延时处理，得到延时后的单噪音，所有的单噪音汇总为混合降噪噪音，具体的，以噪音源收集点1为例，其汇总的混合降噪噪音可表示为f(x1)＝θa*f(a)*ta+θb*f(b)*tb+θd*f(d)*td+θe*f(e)*te；其中，θ表示噪音干扰权重，对于噪音源收集点1而言，可抽象地将噪音源a、噪音源b、噪音源d和噪音源e的声源信号为主要，其余噪音源在采样中为次级，且可抽象地忽略干扰，干扰权重通过噪音源收集点和噪音源的距离关系得到，具体地，距离会产生一个声波的衰减周期以及相位两个系数叠加求得，其中国相位通过频率计算出半波周期，然后通过距离计算得到；t表示延时播放时间；f(a)表示噪音源a的声波信号，同样的，f(b)、f(d)、f(e)表示对应的噪音源的声波。
66.当充电桩运行时，同时播放混合降噪噪音，此时，由充电桩所发出的混合噪音与混合降噪噪音的波峰与波谷进行平衡，减少了噪音分贝，而理想状态下混合噪音的原始声波和延时处理后的模拟声波叠加将会完全抵消，因为噪音源是不规则的，所以给原始音源加延时能让部分波峰与波谷重叠，产生降噪效果。
67.描述于本技术实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
68.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。