專利名稱：柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置，屬于新能源應(yīng)用技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步很快，江蘇尚德光伏技術(shù)研究院投資2. 6億 元開展光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)推廣應(yīng)用，研究院開發(fā)的冥王星電池技 術(shù)，已處于國際領(lǐng)先水平，可使單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)18.8%，多晶硅太陽能電池轉(zhuǎn) 換效率達(dá)17. 2%，新型多晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)到16. 5% ；研究院為上海世博會主題館 屋面設(shè)計(jì)安裝太陽能電池容量為2825千瓦，總面積3. 1萬平方米，是目前世界上單位面積 最大的太陽能屋面。全部3. 12兆瓦太陽能屋面每年發(fā)電量284萬度，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn) 煤1000噸，每年減少二氧化碳排放量約2500噸。中國第一光伏企業(yè)無錫尚德電力控股有限公司2009年出貨量為704兆瓦，利潤總 額91. 48億元，2010年出貨量將達(dá)到1250兆瓦，公司董事長施正榮博士對中國人作出的承 諾是太陽能電價(jià)與火力發(fā)電電價(jià)持平。增加太陽能發(fā)電量，減少燃煤燃油發(fā)電量，有利于 保護(hù)生態(tài)環(huán)境。2010年6月21日在上海世博(科技創(chuàng)新與城市未來)論壇上，施正榮博士 指出由于技術(shù)的進(jìn)步和供應(yīng)鏈的調(diào)整，太陽能發(fā)電的生產(chǎn)成本已經(jīng)大幅度降低，將會有越 來越多的人用得起太陽能電池板和太陽能光伏技術(shù)。我們要清楚的看到，石油只剩下37年 的開采期，預(yù)計(jì)21世紀(jì)末之前，70%的電源將會由太陽能來提供。中國近50萬臺收割機(jī)目前全部依靠化石能源提供動力。從收割機(jī)上的柴油機(jī)排 氣管中冒出的黑煙，主要成分是二氧化碳和有害氣體，污染著農(nóng)村潔凈的空氣，不小心跑、 冒、滴、漏的柴油污染了農(nóng)村清澈的河流；本發(fā)明人的兒子繆江橋有一次在家中吃河魚，就 吃到了魚肉中有柴油味，在農(nóng)村中大量使用柴油機(jī)和汽油機(jī)會污染農(nóng)村美好的自然環(huán)境。 中國農(nóng)村有50萬臺收割機(jī)，而且這個(gè)數(shù)字還在逐年增長之中。收割機(jī)是機(jī)身表面積接受陽 光照射量最大的農(nóng)業(yè)機(jī)械，一臺大型聯(lián)合收割機(jī)的機(jī)體兩側(cè)、前部、后部、頂部的機(jī)體表面 積加起來超過100平方米，在收割機(jī)的上方還可以安裝面積為100平方米至200平方米的 高大的遮陽頂蓬，目前，常年曬到收割機(jī)上的太陽能的能量白白浪費(fèi)掉，沒有能得到利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供了一種充分利用收割機(jī)的機(jī)體和收割 機(jī)上方的高大頂棚的面積來接受陽光的常年輻射，大面積安裝太陽能電池接受太陽能，在 收割機(jī)上進(jìn)行太陽能發(fā)電，將電能就近直接供應(yīng)作為收割機(jī)的部分動力來完成收割作業(yè)。 一臺大型聯(lián)合收割機(jī)的機(jī)體兩側(cè)、前部、后部、頂部的表面積加起來超過100平方米，在收 割機(jī)的上方，還可以安裝面積為100平方米至200平方米的高大的遮陽頂蓬，合計(jì)有300平 方米的面積能用于接受陽光的照射，每年平均曬200個(gè)有太陽日，如果在這300平方米的面 積上全部安裝太陽能電池，曬200個(gè)有太陽日，并將太陽能發(fā)出的電能儲存起來，集中用在50個(gè)收割作業(yè)日里、放出電能來驅(qū)動收割機(jī)進(jìn)行作業(yè)，光伏發(fā)電能向收割機(jī)供應(yīng)一部分動 力直至全部動力。在光伏發(fā)電提供的能量還不能全部滿足收割機(jī)的動力需求以前，還需要 由柴油發(fā)電和光伏發(fā)電互為補(bǔ)充、共同提供電能來滿足收割機(jī)對動力的需求。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的太陽光照射安裝在柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)20頂部的逐日轉(zhuǎn)向支撐 桿19上端的硅太陽能電池1和貼附在機(jī)身表面上的薄膜太陽能電池5產(chǎn)生直流電、直流電 輸入控制器3進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入逆變器4轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入配電間17與從柴 油發(fā)電機(jī)組8輸出的交流電合并，從配電間17輸出的交流電，分別驅(qū)動收割臺12、電動喂入 裝置18、電動脫粒裝置16和電動清理裝置6，將割斷的帶穗稻秸或帶穗麥秸通過電動喂入 裝置18輸送到電動脫粒裝置16和電動清理裝置6，完成谷粒的脫粒、清理作業(yè)后、暫貯在糧 倉7的內(nèi)部，谷粒通過卸糧漏斗9的出口灌進(jìn)裝糧車廂10中的裝糧麻袋準(zhǔn)備運(yùn)出糧田，從 配電間17輸出的一部分電流用于輸入安裝在柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)20兩側(cè) 后部的LED照明燈21的照明；駕駛員坐在駕駛座位15上操縱駕駛臺13上的操縱桿14，引 導(dǎo)履帶式自走裝置11裝載柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)20向前行駛。1塊-20塊硅太陽能電池1是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池。薄膜太陽能電池5是碲化鎘薄膜太陽能電池或砷化鎵薄膜太陽能電池或銅銦鎵 硒薄膜太陽能電池或硅基薄膜太陽能電池。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式太陽光照射安裝在收割機(jī)頂部和機(jī)身表面上的太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通 過導(dǎo)電線輸入控制器調(diào)整后、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入配電間與由柴油 發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電合并后，一起驅(qū)動收割臺、電動喂入裝置、電動脫粒裝置和電動清理 裝置，將谷穗上的谷粒脫凈后除去雜質(zhì)并清理干凈、運(yùn)到糧倉，干凈的谷粒通過卸糧漏斗的 出口灌進(jìn)裝糧車廂中的裝糧麻袋、準(zhǔn)備運(yùn)出糧田。從控制器輸出的一部分直流電輸入安裝 在收割機(jī)兩側(cè)后部的LED照明燈，照亮夜間收割作業(yè)的現(xiàn)場。由于在全國、全世界數(shù)百萬臺聯(lián)合收割機(jī)上大面積安裝太陽能電池，對原材料的 需求量十分大，根據(jù)無錫的實(shí)踐，太陽能電池的元素成分以硅元素為主才能獲得制造太陽 能電池的充足的原材料。硅元素在自然界分布極廣，地殼中約含27. 6%，主要以二氧化硅和 硅酸鹽的形式存在，是僅次于氧的最豐富元素。目前主要利用太陽級硅材料制造太陽能電 池，其他硅材料有待開發(fā)。目前，安裝在收割機(jī)上方的太陽能電池可以采用單晶硅太陽能電 池或多晶硅太陽能電池，貼附在收割機(jī)的機(jī)身表面上的薄膜太陽能電池主要是硅基薄膜太 陽能電池。盡管美國一家公司在碲化鎘太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率上取得了突破，但世界 上的碲元素只夠生產(chǎn)20GW的太陽能電池，中國四川發(fā)現(xiàn)了含碲元素的礦藏，2010年春全國 兩會上，一位人大代表發(fā)出了保護(hù)碲元素資源的緊急呼吁，才引起了有關(guān)部門的重視。銅銦 鎵硒薄膜太陽能電池不僅光電轉(zhuǎn)換效率較高、而且環(huán)保性能好，但是銦元素在地球上也是 一種非常稀有的金屬。所以無錫的施正榮博士指出“如果說硅基薄膜，我相信有未來?！?br> 4
目前，中國國內(nèi)已有第一拖拉機(jī)股份有限公司、常州常發(fā)動力機(jī)械有限公司、江蘇 常柴股份有限公司、江蘇江淮動力股份有限公司、浙江四方集團(tuán)公司、安徽全柴動力有限公 司、福建力佳股份有限公司、廣西玉柴機(jī)器股份有限公司、浙江新柴股份有限公司、昆明云 內(nèi)動力股份有限公司等大量制造安裝在谷物聯(lián)合收割機(jī)上的柴油機(jī)，這些柴油機(jī)的12小 時(shí)標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速已能達(dá)到聯(lián)合收割機(jī)的動力需求，排氣污染物排放限值執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)偏低， 跟不上要求越來越高的節(jié)能減排形勢。在聯(lián)合收割機(jī)的動力總需求量中、必須逐步減少二 氧化碳排放量大的化石能源動力來達(dá)到保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的目的。基于減少化石能源使用 量、增加清潔能使用量，逐步由純柴油動力收割機(jī)發(fā)展到柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)動力收 割機(jī)、接著發(fā)展到光伏發(fā)電動力收割機(jī)，一部分柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)要改產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組，例如 無錫開普動力有限公司生產(chǎn)的柴油發(fā)電機(jī)組和汽油發(fā)電機(jī)組的國內(nèi)外銷售形勢都相當(dāng)好。 總之，目前開發(fā)柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置的條件已完全成熟， 現(xiàn)舉出實(shí)施例如下實(shí)施例一，一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置，在柴電太 陽能光伏混合動力電動收割機(jī)的頂部的六套逐日轉(zhuǎn)向支撐桿的上端分別安裝六塊單晶硅 太陽能電池，在機(jī)身表面上貼附硅基薄膜太陽能電池，同時(shí)在收割機(jī)上安裝一臺標(biāo)定功率 14. 7KW的柴油機(jī)并帶動配套的柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，由柴油發(fā)電機(jī)組提供的電力與由光伏發(fā) 電組件提供的電力匯合后，共同驅(qū)動收割機(jī)的收割臺、電動喂入裝置、電動脫粒裝置、電動 清理裝置等部件完成谷物的割斷秸稈、喂入收割機(jī)進(jìn)行脫粒、清理裝運(yùn)等各項(xiàng)作業(yè)。實(shí)施例二，一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置，在柴電太 陽能光伏混合動力電動收割機(jī)的頂部的八套逐日轉(zhuǎn)向支撐桿的上端分別安裝八塊多晶硅 太陽能電池，在機(jī)身表面上貼附硅基薄膜太陽能電池，同時(shí)在收割機(jī)上安裝一臺標(biāo)定功率 16. 2KW的柴油機(jī)并帶動配套的柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電，由柴油發(fā)電機(jī)組提供的電力與由光伏發(fā) 電組件提供的電力匯合后，共同驅(qū)動收割機(jī)的收割臺、電動喂入裝置、電動脫粒裝置、電動 清理裝置等部件完成谷物的割斷秸稈、喂入收割機(jī)進(jìn)行脫粒、清理裝運(yùn)等各項(xiàng)作業(yè)。
權(quán)利要求
一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置，其特征是，太陽光照射安裝在柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)(20)頂部的逐日轉(zhuǎn)向支撐桿(19)上端的硅太陽能電池(1)和貼附在機(jī)身表面上的薄膜太陽能電池(5)產(chǎn)生直流電、直流電輸入控制器(3)進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入逆變器(4)轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入配電間(17)與從柴油發(fā)電機(jī)組(8)輸出的交流電合并，從配電間(17)輸出的交流電，分別驅(qū)動收割臺(12)、電動喂入裝置(18)、電動脫粒裝置(16)和電動清理裝置(6)，將割斷的帶穗稻秸或帶穗麥秸通過電動喂入裝置(18)輸送到電動脫粒裝置(16)和電動清理裝置(6)，完成谷粒的脫粒、清理作業(yè)后、暫貯在糧倉(7)的內(nèi)部，谷粒通過卸糧漏斗(9)的出口灌進(jìn)裝糧車廂(10)中的裝糧麻袋準(zhǔn)備運(yùn)出糧田，從配電間(17)輸出的一部分電流用于輸入安裝在柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)(20)兩側(cè)后部的LED照明燈(21)的照明；駕駛員坐在駕駛座位(15)上操縱駕駛臺(13)上的操縱桿(14)，引導(dǎo)履帶式自走裝置(11)裝載柴電太陽能光伏混合動力電動收割機(jī)(20)向前行駛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置， 其特征是，所述的1塊一 20塊硅太陽能電池(1)是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電 池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置， 其特征是，所述的薄膜太陽能電池(5)是碲化鎘薄膜太陽能電池或砷化鎵薄膜太陽能電 池或銅銦鎵硒薄膜太陽能電池或硅基薄膜太陽能電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在收割機(jī)上的動力裝置，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。太陽光照射安裝在收割機(jī)頂部和機(jī)身表面上的太陽能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過導(dǎo)電線輸入控制器調(diào)整后、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入配電間與由柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的交流電合并后，一起驅(qū)動收割臺、電動喂入裝置、電動脫粒裝置和電動清理裝置，將谷穗上的谷粒脫凈后除去雜質(zhì)并清理干凈、運(yùn)到糧倉，干凈的谷粒通過卸糧漏斗的出口灌進(jìn)裝糧車廂中的裝糧麻袋、準(zhǔn)備運(yùn)出糧田。從控制器輸出的一部分直流電輸入安裝在收割機(jī)兩側(cè)后部的LED照明燈，照亮夜間收割作業(yè)的現(xiàn)場。
文檔編號H02N6/00GK101911892SQ20101022801
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司