一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機的製作方法

2023-12-12 07:12:12

專利名稱：一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，屬於新能源應用技術領域。
背景技術：
中國地處北半球，國土總面積約960萬平方公裡，吉林省、遼寧省、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、臺灣西南部等水稻產區年太陽輻射總量為1389-1625KW · h/m2， 相當於日輻射量3. 8-4. 5KW · h/m2,如此豐富的太陽能資源從來沒有為插秧機提供過任何動力；中國東部、長江中下遊、東南沿海、海南島和東北平原全年風速大於3m/s的小時數為 2000-5000小時，如此豐富的風能資源從來沒有為插秧機提供過任何動力；中國有豐富的鋰礦，有製造鋰離子電池的工業，先進的鋰離子動力電池技術也沒有應用於為插秧機提供絲毫動力。分布在中國廣大水稻產區的三十多萬臺動力插秧機依靠何種能源來提供動力呢？目前全部依賴農用汽油和農用柴油來提供動力。2011年，中國已成為世界石油的第一消費大國，中國從國際石油市場進口的石油已佔消耗石油總量的一半以上。大量進口石油不僅需要大量的外匯，燃燒大量的石油會加重廣大農村的環境汙染。如何才能逐步減少中國的三十多萬臺動力插秧機在進行田間作業時對石油製品的依賴度呢？
發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足之處，採用太陽能、風能、鋰離子電池三種新能源組合成新的混合動力來向插秧機提供新的能源。根據中國目前推進電動汽車的經驗， 純電動汽車的推廣難度比較大，推廣混合動力汽車比較容易取得成功。借鑑電動汽車進入市場銷售的經驗，在插秧機上採用新能源混合動力是務實之舉。近五年來，中國不僅成為生產太陽能電池的大國，而且已經成為製造各種太陽能電池組件的強國，許多光伏企業都能做到在插秧機上安裝太陽能光伏發電系統，中國製造的單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池或非晶矽薄膜太陽能電池的光電轉換效率不斷提高，在插秧機上安裝一定面積的太陽能電池組件，已能向電動插秧機提供一部分動力；小型直流風力發電機的製造技術進步快，將重量輕、體積小、功率大的小型直流風力發電機安裝到插秧機的上面，也能向電動插秧機提供一部分動力。鋰離子動力電池質量比能量已經達到140W*h/KG，體積比能量約為 300W · h/L，電壓高，儲存和循環壽命長，荷電保持能力強，環境汙染低，無記憶效應、工作溫度範圍廣，容量大，有足夠的力量能驅動插秧機完成田間作業任務。在兼有太陽能資源和風能資源的水稻產區適合推廣一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機來節能減排、保護生態環境。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的太陽能電池1、光伏支柱2、第二控制器11B、第二逆變器12B、第二儲能電池10B、風電支柱3、直流風力發電機4、葉片5、導電線6、第一控制器11A、第一逆變器12A、第一儲能電池10A、匯流箱14、分流箱15、插秧機7、機前LED燈8、牽引槓9、鋰離子電池13、第三逆變器12C、電動機16、傳動軸17、水田輪18、插秧爪19、滑行板20、扶手21、秧苗箱22、機械傳動裝置23、機後1^0燈對共同組成一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機8 ；在插秧機7的外部安裝太陽能電池1、光伏支柱2、風電支柱3、直流風力發電機4、 葉片5、導電線6、機前LED燈8、機後LED燈M ；在插秧機7的內部安裝第二控制器11B、第二逆變器12B、第二儲能電池10B、第一控制器11A、第一逆變器12A、第一儲能電池10A，匯流箱14、分流箱15、鋰離子電池13、第三逆變器12C、電動機16、傳動軸17、機械傳動裝置23 ； 在插秧機7的底部安裝水田輪18、滑行板20，在插秧機7的後部安裝插秧爪19、秧苗箱22、 扶手21;太陽能電池1通過導電線6與第二控制器IlB連接，第二控制器IlB通過導電線6 與第二逆變器12B連接，第二控制器IlB通過導電線6與第二儲能電池IOB連接，第二逆變器12B通過導電線6與匯流箱14連接；直流風力發電機4通過導電線6與第一控制器IlA 連接，第一控制器IlA通過導電線6與第一逆變器12A連接，第一控制器IlA通過導電線6 與第一儲能電池IOA連接，第一逆變器12A通過導電線6與匯流箱14連接，匯流箱14通過導電線6與分流箱15連接，分流箱15通過導電線6與機前LED燈8連接，分流箱15通過導電線6與機後LED燈M連接，分流箱15通過導電線6與電動機16連接，電動機16通過傳動軸17與機械傳動裝置23連接，機械傳動裝置23通過傳動零部件與各有關工作部件連接。太陽能電池1是單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池或化合物太陽能電池。直流風力發電機4是水平軸直流風力發電機或垂直軸直流風力發電機。鋰離子電池13是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步的描述陽光照射太陽能電池產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，風力吹動葉片旋轉、帶動直流風力發電機產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，在匯流箱匯合後的電流通過導電線輸入分流箱，從分流箱輸出的電流，供應機前LED 燈、機後LED燈和電動機，從鋰離子電池輸出的電流通過導電線、逆變器輸入電動機，在電動機內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸傳輸到機械傳動裝置後，將機械能傳送到各運動部件，用於水田輪的行走、滑行板的滑行、並驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗按一定的行距和穴距栽插到水稻田裡。太陽能電池1、光伏支柱2、第二控制器11B、第二逆變器12B、第二儲能電池10B、風電支柱3、直流風力發電機4、葉片5、導電線6、第一控制器11A、第一逆變器12A、第一儲能電池10A、匯流箱14、分流箱15、插秧機7、機前LED燈8、牽引槓9、鋰離子電池13、第三逆變器12C、電動機16、傳動軸17、水田輪18、插秧爪19、滑行板20、扶手21、秧苗箱22、機械傳動裝置23、機後1^0燈對共同組成一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機8 ；在插秧機7的外部安裝太陽能電池1、光伏支柱2、風電支柱3、直流風力發電機4、 葉片5、導電線6、機前LED燈8、機後LED燈M ；在插秧機7的內部安裝第二控制器11B、第二逆變器12B、第二儲能電池10B、第一控制器11A、第一逆變器12A、第一儲能電池10A，匯流箱14、分流箱15、鋰離子電池13、第三逆變器12C、電動機16、傳動軸17、機械傳動裝置23 ； 在插秧機7的底部安裝水田輪18、滑行板20，在插秧機7的後部安裝插秧爪19、秧苗箱22、 扶手21;太陽能電池1通過導電線6與第二控制器1IB連接，第二控制器1IB通過導電線6 與第二逆變器12B連接，第二控制器1IB通過導電線6與第二儲能電池IOB連接，第二逆變器12B通過導電線6與匯流箱14連接；直流風力發電機4通過導電線6與第一控制器IlA 連接，第一控制器IlA通過導電線6與第一逆變器12A連接，第一控制器IlA通過導電線6 與第一儲能電池IOA連接，第一逆變器12A通過導電線6與匯流箱14連接，匯流箱14通過導電線6與分流箱15連接，分流箱15通過導電線6與機前LED燈8連接，分流箱15通過導電線6與機後LED燈M連接，分流箱15通過導電線6與電動機16連接，電動機16通過傳動軸17與機械傳動裝置23連接，機械傳動裝置23通過傳動零部件與各有關工作部件連接。太陽能電池1是單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池或化合物太陽能電池。直流風力發電機4是水平軸直流風力發電機或垂直軸直流風力發電機。鋰離子電池13是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。陽光照射安裝在光伏支柱2上的太陽能電池1產生直流電，直流電通過導電線6 輸入第二控制器11B，從第二控制器IlB輸出的直流電通過導電線6輸入第二逆變器12B， 在第二逆變器12B內直流電轉換成交流電，從第二逆變器12B內輸出的交流電通過導電線 6輸入匯流箱14，從第二控制器IlB通過導電線6輸出的直流電輸入第二儲能電池IOB儲存電能；風力吹動葉片5快速旋轉、帶動直流風力發電機4產生直流電，直流電通過導電線 6輸入第一控制器11A，從第一控制器1IA輸出的直流電通過導電線6輸入第一逆變器12A， 在第一逆變器12A內直流電轉換成交流電，從第一逆變器12A輸出的交流電通過導電線6 輸入匯流箱14，從第一控制器IlA通過導電線6輸出的直流電輸入第一儲能電池IOA ；從匯流箱14輸出的交流電通過導電線6輸入分流箱15，從分流箱15輸出的交流電通過導電線 6輸入機前LED燈8，從分流箱15輸出的交流電通過導電線6輸入機後LED燈M，從分流箱 15輸出的交流電通過導電線6輸入電動機16 ；從鋰離子電池13輸出的直流電通過導電線 6輸入第三逆變器12C、在第三逆變器12C內直流電轉換成交流電，從第三逆變器12C內輸出的交流電通過導電線6輸入電動機16、在電動機16內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸17傳入機械傳動裝置23，在機械傳動裝置23內，機械能分別傳送到插秧機的有關工作部件，驅動行走輪18在水田中行走，驅動插秧爪19從秧苗箱22中抓取秧苗按照一定的行距和穴距插入稻田。滑行板20承擔插秧機7的一部分重量。現舉出實施例如下實施例一陽光照射單晶矽太陽能電池產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，風力吹動葉片旋轉，帶動水平軸直流風力發電機產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，在匯流箱匯合後的電流通過導電線輸入分流箱，從分流箱輸出的電流，供應機前LED燈、機後LED燈和電動機，從液態電介質鋰離子電池輸出的電流通過導電線、逆變器輸入電動機，在電動機內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸傳輸到機械傳動裝置後，將機械能傳送到各運動部件，用於水田輪的行走、滑行板的滑行、並驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗按一定的行距和穴距栽插到水稻田裡。實施例二陽光照射多晶矽太陽能電池產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，風力吹動葉片旋轉，帶動垂直軸直流風力發電機產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，在匯流箱匯合後的電流通過導電線輸入分流箱，從分流箱輸出的電流，供應機前LED燈、機後LED燈和電動機，從固態電介質鋰離子電池輸出的電流通過導電線、逆變器輸入電動機，在電動機內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸傳輸到機械傳動裝置後，將機械能傳送到各運動部件，用於水田輪的行走、滑行板的滑行、並驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗按一定的行距和穴距栽插到水稻田裡。
權利要求1.一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，其特徵是，由太陽能電池(1)、光伏支柱O)、第二控制器(IlB)、第二逆變器(12B)、第二儲能電池(IOB)、風電支柱(3)、直流風力發電機(4)、葉片(5)、導電線(6)、第一控制器(IlA)、第一逆變器(12A)、 第一儲能電池(IOA)、匯流箱(14)、分流箱(15)、插秧機(7)、機前LED燈(8)、牽引槓(9)、 鋰離子電池(13)、第三逆變器(12C)、電動機(16)、傳動軸(17)、水田輪(18)、插秧爪(19)、 滑行板(20)、扶手(21)、秧苗箱(22)、機械傳動裝置(23)、機後LED燈Q4)共同組成一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機(8)；在插秧機(7)的外部安裝太陽能電池(1)、光伏支柱O)、風電支柱(3)、直流風力發電機(4)、葉片(5)、導電線(6)、機前LED燈(8)、機後LED燈(24)；在插秧機(7)的內部安裝第二控制器(IlB)、第二逆變器(12B)、第二儲能電池(IOB)、第一控制器(IlA)、第一逆變器(12A)、第一儲能電池(IOA)，匯流箱(14)、分流箱(15)、鋰離子電池(13)、第三逆變器(12C)、電動機(16)、傳動軸(17)、機械傳動裝置；在插秧機(7)的底部安裝水田輪 (18)、滑行板(20)，在插秧機(7)的後部安裝插秧爪(19)、秧苗箱(22)、扶手Ql)；太陽能電池⑴通過導電線(6)與第二控制器(IlB)連接，第二控制器(IlB)通過導電線(6)與第二逆變器(12B)連接，第二控制器(IlB)通過導電線(6)與第二儲能電池(IOB) 連接，第二逆變器(12B)通過導電線(6)與匯流箱(14)連接；直流風力發電機⑷通過導電線(6)與第一控制器(IlA)連接，第一控制器(IlA)通過導電線(6)與第一逆變器(12A) 連接，第一控制器(IlA)通過導電線(6)與第一儲能電池(IOA)連接，第一逆變器(12A)通過導電線(6)與匯流箱(14)連接，匯流箱(14)通過導電線(6)與分流箱(15)連接，分流箱(15)通過導電線(6)與機前LED燈⑶連接，分流箱(15)通過導電線(6)與機後LED燈 (24)連接，分流箱(15)通過導電線(6)與電動機(16)連接，電動機(16)通過傳動軸(17) 與機械傳動裝置連接，機械傳動裝置通過傳動零部件與各有關工作部件連接。
2.根據權利要求1所述的一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機， 其特徵是，所述的太陽能電池(1)是單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池或化合物太陽能電池。
3.根據權利要求1所述的一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機， 其特徵是，所述的直流風力發電機(4)是水平軸直流風力發電機或垂直軸直流風力發電機。
4.根據權利要求1所述的一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機， 其特徵是，所述的鋰離子電池(13)是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。
專利摘要本實用新型涉及一種將風光發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，屬於新能源應用技術領域。陽光照射太陽能電池產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，風力吹動葉片旋轉、帶動直流風力發電機產生電流，電流通過導電線、控制器、逆變器輸入匯流箱，在匯流箱匯合後的電流通過導電線輸入分流箱，從分流箱輸出的電流，供應機前LED燈、機後LED燈和電動機，從鋰離子電池輸出的電流通過導電線、逆變器輸入電動機，在電動機內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸傳輸到機械傳動裝置後，將機械能傳送到各運動部件，用於水田輪的行走、滑行板的滑行、並驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗按一定的行距和穴距栽插到水稻田裡。
文檔編號A01C11/02GK202269167SQ2011203579
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司