專利名稱：柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的動(dòng)力裝置，屬 于新能源農(nóng)業(yè)機(jī)械 <綠色'技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水稻是高產(chǎn)的糧食作物，全世界有一半以上的人口以稻米為主食，稻米的 營(yíng)養(yǎng)豐富，長(zhǎng)期食用稻米有益人體的健康。本專利的發(fā)明人年已七十歲、目睹 了中國(guó)近60年水稻生產(chǎn)的演變，本專利的申請(qǐng)人是發(fā)明人創(chuàng)辦的農(nóng)業(yè)企業(yè)無 錫市新區(qū)梅村鎮(zhèn)同春太陽能光伏農(nóng)業(yè)種植園。在上世紀(jì)的五十年代和六十年代，
農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)占有較大的比重，每年的4月至5月，江蘇北部水稻產(chǎn)區(qū)里的農(nóng)婦拎 著竹籃子在田埂上挑秧草， 一籃子接一籃子的秧草倒進(jìn)秧田，用作綠肥埋入泥 漿中，腐爛后用作為水稻秧苗的肥料；江蘇南部的水稻產(chǎn)區(qū)里一片片開著紫紅 色花朵的紫云英用作為秧田的綠肥、是培育水稻壯秧的物質(zhì)基礎(chǔ)。這些生產(chǎn)方 式在2009年都看不到了，農(nóng)民撒進(jìn)秧田里的是以石油產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的化學(xué)肥 料一尿素。1963年，我到天津附近的國(guó)營(yíng)蘆臺(tái)農(nóng)場(chǎng)考察水稻機(jī)械化生產(chǎn)，那里 的農(nóng)業(yè)機(jī)械全部使用柴油到2009年，江蘇省無錫市56萬畝水稻種植面積中 的百分之九十的面積采用機(jī)械插秧，現(xiàn)有的插秧機(jī)多數(shù)加用柴油，2008年5月 出現(xiàn)了柴油供應(yīng)暫時(shí)中斷，許多人急的手忙腳亂，縱觀六十年來的水稻生產(chǎn)發(fā) 展過程，就可以看到對(duì)石油供應(yīng)的依賴性越來越大。
新中國(guó)成立六十年來，特別是改革開放以來，中國(guó)的'綠色'能源技術(shù)在國(guó)能源研究會(huì)會(huì)員、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī) 械學(xué)會(huì)能源動(dòng)力學(xué)會(huì)理事的本發(fā)明人長(zhǎng)期關(guān)注和不斷學(xué)習(xí)的。節(jié)油、輕巧、靜 音、能提供高品質(zhì)電力的柴油逆變發(fā)電機(jī)具有發(fā)動(dòng)機(jī)與高效多極發(fā)電機(jī)巧妙結(jié) 合的設(shè)計(jì)及由微型計(jì)算機(jī)控制的逆變器系統(tǒng)，適合安裝在插秧機(jī)上提供部分動(dòng) 力。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步快、光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高，特別是重量輕的、 中國(guó)南通已經(jīng)能夠大量生產(chǎn)的非晶硅薄膜太陽能電池和即將在蘇州、天津投產(chǎn) 的、對(duì)環(huán)境無污染、光電轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長(zhǎng)的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池 適合安裝在插秧機(jī)的大面積頂蓬上既遮擋住陽光對(duì)秧苗和操作人員的暴曬，更 能發(fā)出大量的電力供應(yīng)插秧機(jī)對(duì)清潔能源的要求，中國(guó)制造的、適合在近地面
以上1. 5米高和3米高距離使用的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2只需要有每秒3米及3米 以上的風(fēng)速吹動(dòng)葉片1就可以持續(xù)發(fā)電。中國(guó)己擁有先進(jìn)的鋰離子電池12制造 基地，可以大批量制造適合插秧機(jī)使用的高效鋰離子電池12。本發(fā)明人采用數(shù) 碼柴油發(fā)電機(jī)10、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和鋰離子電池四種新能 源技術(shù)中的長(zhǎng)處、取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互補(bǔ)充，組成向插秧機(jī)供電的混合動(dòng)力裝置， 為建設(shè)當(dāng)代新農(nóng)村、為保障糧食生產(chǎn)提供前所未有的新能源'綠色'插秧機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，根據(jù)世界石油資源逐日減少，石油 價(jià)格漲落多變，世界化石能源的開發(fā)使用嚴(yán)重污染自然環(huán)境、造成氣候變化的 總趨勢(shì)，充分利用數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和鋰 離子電池四項(xiàng)有利于節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的'綠色'能源新技術(shù)來共同向 插秧機(jī)提供混合動(dòng)力。為了解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，采用數(shù)碼 柴油發(fā)電機(jī)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、鋰離子電池四項(xiàng)'綠色' 新能源技術(shù)共同向插秧機(jī)提供混合動(dòng)力；具有輕便、節(jié)油、低噪音、高品質(zhì)電 力優(yōu)點(diǎn)的數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)10發(fā)出的電力通過導(dǎo)電線3輸入電動(dòng)機(jī)11;太陽能光
伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽電池5、導(dǎo)電線3、光伏控制器17、光伏逆變器15、鋰離 子電池12，在陽光的照射下，從太陽電池5輸出的直流電通過導(dǎo)電線3輸入光 伏控制器17調(diào)整后再輸入光伏逆變器15轉(zhuǎn)換成交流電輸入電動(dòng)機(jī)11，也可以 輸入鋰離子電池12儲(chǔ)存?zhèn)溆?；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括葉片1、微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、 導(dǎo)電線3、風(fēng)力發(fā)電控制器4、風(fēng)力發(fā)電逆變器19、鋰離子電池12;當(dāng)田野上 的風(fēng)速達(dá)到每秒3米及3米以上時(shí)，葉片1轉(zhuǎn)動(dòng)，微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2發(fā)出的直 流電通過導(dǎo)電線3輸入風(fēng)力發(fā)電控制器4，接著輸入風(fēng)力發(fā)電逆變器19轉(zhuǎn)換成 交流電，然后輸入電動(dòng)機(jī)ll，也可以輸入鋰離子電池12儲(chǔ)存?zhèn)溆?；鋰離子電池 12是理想的動(dòng)力電源，具有使用壽命長(zhǎng)，100XDOD充放電可達(dá)900次以上；當(dāng) 采用淺深度(30%D0D)充放電時(shí)，循環(huán)次數(shù)已經(jīng)超過5000次；從常規(guī)供電網(wǎng) 或插秧機(jī)上各種供電源輸入鋰離子電池12的電流，可以儲(chǔ)存?zhèn)溆茫z型聚合 物鋰離子電池和全固態(tài)聚合物鋰離子電池的儲(chǔ)能作用都相當(dāng)好；從鋰離子電池 12輸出的電流通過導(dǎo)電線3輸入電動(dòng)機(jī)11;電動(dòng)機(jī)ll運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成 機(jī)械能，使用一部分機(jī)械能可以使行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸13發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水田行 走輪14在整平的秧田里向前運(yùn)動(dòng)；使用另一部分機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧爪移動(dòng)軸20 發(fā)生左右移動(dòng)和插秧爪18圍繞插秧爪移動(dòng)軸20作圓周運(yùn)動(dòng)，從而使固定在插 秧爪移動(dòng)軸20上的插秧爪18可以向左或向右作勻速運(yùn)動(dòng)，從整齊放置在秧苗箱板6上的秧苗上自左向右、然后自右向左往返按照順序抓取適量秧苗，及時(shí) 插入水田耕作層上部適宜的深度，將水稻秧苗按照不同的水稻品種對(duì)插秧的行 距、株距、每穴苗數(shù)的不同要求，不誤農(nóng)時(shí)及時(shí)進(jìn)行機(jī)械插秧，確保糧食豐收。 所述的柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，插秧機(jī)
操作人員坐在駕駛椅8上，掌握方向盤9和其他器具操縱插秧機(jī)的各個(gè)部件的 運(yùn)動(dòng)；防護(hù)罩16保護(hù)安放在防護(hù)罩16內(nèi)的光伏控制器17和光伏逆變器15的 安全。
柴油發(fā)電和風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，所述的太陽電池 1既可以采用單晶硅太陽電池板或多晶硅太陽電池板呈斜面安裝在插秧機(jī)上，也 可以采用銅銦鎵硒薄膜太陽電池或非晶硅薄膜太陽電池安裝在插秧機(jī)的大面積 頂蓬上，頂蓬的面積可以比插秧機(jī)停放時(shí)的占地面積大2—8倍，以便接受更多 的太陽輻射量，發(fā)出更大量的光伏電流，使太陽能光伏清潔能源產(chǎn)生的電力在 插秧機(jī)所需的全部電力中所占的比例達(dá)到30 50%。
柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，所述的微型風(fēng) 力發(fā)電機(jī)2是體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、發(fā)電效率高的離網(wǎng)微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2，微型 風(fēng)力發(fā)電機(jī)2十分靈敏，當(dāng)秧田上的低空風(fēng)速達(dá)到每秒3米及3米以上時(shí)，葉 片1就可以轉(zhuǎn)動(dòng)，微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2就能發(fā)出電力向插秧機(jī)提供動(dòng)力；微型風(fēng) 力發(fā)電機(jī)2適合在插秧機(jī)頂部迎著風(fēng)向合理安裝2臺(tái)至8臺(tái)，可以用導(dǎo)電線3 連接并網(wǎng)供電，使風(fēng)力發(fā)電清潔能源電流量占插秧機(jī)所需的全部電流量的比例 達(dá)到20—30%。


圖1為本發(fā)明的機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混 合動(dòng)力裝置，屬于新能源農(nóng)業(yè)機(jī)械'綠色'技術(shù)領(lǐng)域。采用安裝在插秧機(jī)上的 數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和鋰離子電池四項(xiàng)有利 于節(jié)能減排的新能源動(dòng)力共同向插秧機(jī)提供混合動(dòng)力；數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的 電力通過導(dǎo)電線輸入電動(dòng)機(jī)；太陽電池產(chǎn)生的電力通過導(dǎo)電線、光伏控制器、 光伏逆變器輸入電動(dòng)機(jī)，重量輕的薄膜太陽電池適合安裝在插秧機(jī)的大面積頂 蓬上接受陽光的大量照射，產(chǎn)生更多的電流量，提供較大的動(dòng)力；微型風(fēng)力發(fā) 電機(jī)發(fā)出的電流通過另一套導(dǎo)電線、風(fēng)力發(fā)電控制器、風(fēng)力發(fā)電逆變器輸入電 動(dòng)機(jī)；電流也可以進(jìn)入鋰離子電池儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 新能源插秧機(jī)是當(dāng)代綠色、節(jié)能、環(huán)保的插秧機(jī)，主要采用了四項(xiàng)新能源 技術(shù)l.太陽能光伏發(fā)電清潔能源技術(shù)；2.風(fēng)力發(fā)電清潔能源技術(shù)；3.數(shù)碼柴 油發(fā)電機(jī)節(jié)油技術(shù)；4.鋰離子充放電技術(shù)。
在中國(guó)南方和北方不同的水稻產(chǎn)區(qū)，對(duì)安裝在插秧機(jī)上的太陽電池5的面 積大小和微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量多少有不同的要求
實(shí)施例一
中國(guó)廣東省地處經(jīng)緯較低的地區(qū)，夏季接受太陽光直射的天數(shù)比較多，光 照比較強(qiáng)，安裝在插秧機(jī)頂蓬上的薄膜太陽能電池5的上表面面積比插秧機(jī)停 放時(shí)的占地面積大2倍，安裝在插秧機(jī)上的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2的數(shù)量為六臺(tái)。實(shí)施例二
中國(guó)黑龍江省地處經(jīng)度較高的地區(qū)，接受太陽光的斜射，夏季的陽光照射 強(qiáng)度比南方要弱一些，安裝在插秧機(jī)頂蓬上的薄膜太陽電池5的上表面的面積 比插秧機(jī)停放時(shí)的占地面積大4倍，安裝在插秧機(jī)上的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)2的數(shù)
量為8臺(tái)。
權(quán)利要求
1、一種柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，其特征是，采用數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、鋰離子電池四項(xiàng)‘綠色’新能源技術(shù)共同向插秧機(jī)提供混合動(dòng)力；具有輕便、節(jié)油、低噪音、高品質(zhì)電力優(yōu)點(diǎn)的數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)(10)發(fā)出的電力通過導(dǎo)電線(3)輸入電動(dòng)機(jī)(11)；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽電池(5)、導(dǎo)電線(3)、光伏控制器(17)、光伏逆變器(15)、鋰離子電池(12)，在陽光的照射下，從太陽電池(5)輸出的直流電通過導(dǎo)電線(3)輸入光伏控制器(17)調(diào)整后再輸入光伏逆變器(15)轉(zhuǎn)換成交流電輸入電動(dòng)機(jī)(11)，也可以輸入鋰離子電池(12)儲(chǔ)存?zhèn)溆?；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括葉片(1)、微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)、導(dǎo)電線(3)、風(fēng)力發(fā)電控制器(4)、風(fēng)力發(fā)電逆變器(19)、鋰離子電池(12)；當(dāng)田野上的風(fēng)速達(dá)到每秒3米及3米以上時(shí)，葉片(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)發(fā)出的直流電通過導(dǎo)電線(3)輸入風(fēng)力發(fā)電控制器(4)，接著輸入風(fēng)力發(fā)電逆變器(19)轉(zhuǎn)換成交流電，然后輸入電動(dòng)機(jī)(11)，也可以輸入鋰離子電池(12)儲(chǔ)存?zhèn)溆?；鋰離子電池(12)是理想的動(dòng)力電源，具有使用壽命長(zhǎng)，100％DOD充放電可達(dá)900次以上；當(dāng)采用淺深度(30％DOD)充放電時(shí)，循環(huán)次數(shù)已經(jīng)超過5000次；從常規(guī)供電網(wǎng)或插秧機(jī)上各種供電源輸入鋰離子電池(1 2)的電流，可以儲(chǔ)存?zhèn)溆?，凝膠型聚合物鋰離子電池和全固態(tài)聚合物鋰離子電池的儲(chǔ)能作用都相當(dāng)好；從鋰離子電池(12)輸出的電流通過導(dǎo)電線(3)輸入電動(dòng)機(jī)(11)；電動(dòng)機(jī)(11)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使用一部分機(jī)械能可以使行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水田行走輪(14)在整平的稻田里向前運(yùn)動(dòng)；使用另一部分機(jī)械能驅(qū)動(dòng)插秧爪移動(dòng)軸(20)發(fā)生左右移動(dòng)和插秧爪(18)圍繞插秧爪移動(dòng)軸(20)作圓周運(yùn)動(dòng)，從而使固定在插秧爪移動(dòng)軸(20)上的插秧爪(18)可以向左或向右作勻速運(yùn)動(dòng)，從整齊放置在秧苗箱板(6)上的秧苗上自左向右、然后自右向左往返按照順序抓取適量秧苗，及時(shí)插入水田耕作層上部適宜的深度，將水稻秧苗按照不同的水稻品種對(duì)插秧的行距、株距、每穴苗數(shù)的不同要求，不誤農(nóng)時(shí)及時(shí)進(jìn)行機(jī)械插秧，確保糧食豐收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合 動(dòng)力裝置，其特征是，插秧機(jī)操作人員坐在駕駛椅(8)上，掌握方向盤(9) 和其他器具操縱插秧機(jī)的各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)；防護(hù)罩(16)保護(hù)安放在防護(hù)罩(16) 內(nèi)的光伏控制器(17)和光伏逆變器(15)的安全。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)電和風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng) 力裝置，其特征是，所述的太陽電池(1)既可以采用單晶硅太陽電池板或多晶 硅太陽電池板呈斜面安裝在插秧機(jī)上，也可以采用銅銦鎵硒薄膜太陽電池或非 晶硅薄膜太陽電池安裝在插秧機(jī)的大面積頂蓬上，頂蓬的面積可以比插秧機(jī)停 放時(shí)的占地面積大2—8倍，以便接受更多的太陽輻射量，發(fā)出更大的電流量， 使太陽能光伏清潔能源產(chǎn)生的電力在插秧機(jī)所需的全部電力中所占的比例達(dá)到 30 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合 動(dòng)力裝置，其特征是，所述的微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)是體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、發(fā) 電效率高的離網(wǎng)微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)，微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)十分靈敏，當(dāng)秧田 上的低空風(fēng)速達(dá)到每秒3米及3米以上時(shí)，葉片(1)就可以轉(zhuǎn)動(dòng)，微型風(fēng)力發(fā) 電機(jī)(2)就能發(fā)出電力向插秧機(jī)提供動(dòng)力；微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)適合在插秧機(jī)頂部迎著風(fēng)向合理安裝2臺(tái)至8臺(tái)，可以用導(dǎo)電線(3)連接并網(wǎng)供電，使風(fēng) 力發(fā)電清潔能源電流量占插秧機(jī)所需的全部電流量的比例達(dá)到20—30%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)應(yīng)用在插秧機(jī)上的混合動(dòng)力裝置，屬于新能源農(nóng)業(yè)機(jī)械‘綠色’技術(shù)領(lǐng)域。采用安裝在插秧機(jī)上的數(shù)碼柴油發(fā)電機(jī)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和鋰離子電池四項(xiàng)有利于節(jié)能減排的新能源動(dòng)力共同向插秧機(jī)提供混合動(dòng)力。碼柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力通過導(dǎo)電線輸入電動(dòng)機(jī)；太陽電池產(chǎn)生的電力通過導(dǎo)電線、光伏控制器、光伏逆變器輸入電動(dòng)機(jī)，重量輕的薄膜太陽電池適合安裝在插秧機(jī)的大面積頂蓬上接受陽光的大量照射，產(chǎn)生更多的電流量，提供較大的動(dòng)力；微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流通過另一套導(dǎo)電線、風(fēng)力發(fā)電控制器、風(fēng)力發(fā)電逆變器輸入電動(dòng)機(jī)；電流也可以進(jìn)入鋰離子電池儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 文檔編號(hào)A01C11/02GK101617586SQ20091002693
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者繆同春 申請(qǐng)人:無錫市新區(qū)梅村鎮(zhèn)同春太陽能光伏農(nóng)業(yè)種植園