專(zhuān)利名稱(chēng)：一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，屬于新能源應(yīng)用 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)革命以來(lái)，由于人類(lèi)大量燃燒煤炭和石油，向空氣中排放大量的二氧化碳和 其它有害氣體，已造成地球上的環(huán)境污染和氣候變化。人類(lèi)急需使用可再生的清潔能源來(lái) 取代化石能源，恢復(fù)地球上的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過(guò)程中不排放二氧化碳，能提供清潔的能源。特別是 近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的技術(shù)進(jìn)步很快，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本持續(xù)下降、太陽(yáng)能光伏發(fā) 電技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。2009年，中國(guó)已成為全世界最大的太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)國(guó)，年 產(chǎn)量達(dá)到400萬(wàn)千瓦，占全球產(chǎn)量的40%。無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司2010年預(yù)計(jì)出貨 量超過(guò)1250兆瓦，增長(zhǎng)率超過(guò)77%，采用冥王星技術(shù)已將單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效 率提高到20% -21 %，多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高到18%-19%,冥王星電池的 每瓦成本低于普通電池，2010年尚德公司的市場(chǎng)重點(diǎn)仍是以德國(guó)為中心的歐洲市場(chǎng)，同時(shí) 發(fā)展亞洲市場(chǎng)。中國(guó)的英利綠色能源公司2009年銷(xiāo)售太陽(yáng)能電池總收入為72. 5億元人民 幣，用許多的錢(qián)贊助2010年南非世界杯。2010年6月18日，由南陽(yáng)迅天宇硅品有限公司、中科院上海技術(shù)物理研究所聯(lián)合 研發(fā)的物理法太陽(yáng)能級(jí)多晶硅全流程工藝，通過(guò)了中科院上海分院專(zhuān)家的成果鑒定。用這 種方法提煉出的多晶硅，成本可以降低1/4至1/3，這項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)已經(jīng)超越發(fā)達(dá)國(guó)家， 可以提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用普及速度。中國(guó)太陽(yáng)能光伏企業(yè)的努力目標(biāo)是將晶硅太 陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率逐步提高到50%，發(fā)電成本降低到一度電一元錢(qián)(人民幣)。本 項(xiàng)專(zhuān)利的發(fā)明人繆同春曾在1987年7月和1995年1月召開(kāi)的兩屆中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)能源 動(dòng)力學(xué)會(huì)上被公選為理事。1982年參加中國(guó)能源研究會(huì)，研究新能源和可再生能源；2005 年開(kāi)始學(xué)習(xí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；2010年繆同春71歲時(shí)開(kāi)始創(chuàng)辦無(wú)錫同春新能源科技有 限公司。2010年3月至5月，繆同春三次赴上海新國(guó)際博覽中心參加國(guó)際太陽(yáng)能光伏展覽 會(huì)，與各國(guó)光伏專(zhuān)家、大陸和臺(tái)灣的光伏企業(yè)廣泛交流光伏信息，參觀(guān)了許多晶硅太陽(yáng)能電 池和化合物薄膜太陽(yáng)能電池的展品。2009秋收和2010年夏收，江蘇省南部地區(qū)使用聯(lián)合收割機(jī)收獲水稻和收獲小麥的 實(shí)際面積已經(jīng)達(dá)到種植面積的90%。2010年，中國(guó)有47萬(wàn)臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)參加了夏收小麥。繆 同春曾經(jīng)在國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)、部隊(duì)農(nóng)場(chǎng)、油田農(nóng)場(chǎng)參加過(guò)22年的使用聯(lián)合收割機(jī)收獲糧食的工作， 在田間摸著太陽(yáng)曬得滾燙的聯(lián)合收割機(jī)的外殼，這些靠柴油機(jī)或汽油機(jī)提供動(dòng)力的收割機(jī)的 排氣管中不斷冒出黑煙，多年來(lái)，已經(jīng)向空氣中排放了大量的二氧化碳和其他有害氣體。

發(fā)明內(nèi)容
2010年全國(guó)參加夏收小麥的47萬(wàn)臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)仍然依靠柴油機(jī)或汽油機(jī)提供動(dòng)力，一方面柴油和汽油的價(jià)格不斷上漲，一方面收割機(jī)繼續(xù)向空氣中排放二氧化碳和有害 氣體。發(fā)明人繆同春站在田間，眼望著龐大的聯(lián)合收割機(jī)沉思起來(lái)聯(lián)合收割機(jī)是表面積最 大的、接受陽(yáng)光的照射量最多的農(nóng)業(yè)機(jī)械，夏收或秋收時(shí)節(jié)晴天多，太陽(yáng)光曬在聯(lián)合收割機(jī) 的表面上發(fā)熱發(fā)燙，大量的太陽(yáng)能沒(méi)有能得到利用，光能在聯(lián)合收割機(jī)的鋼鐵外殼上變成 熱能后白白散發(fā)到空氣中去，過(guò)去由于時(shí)代的限制和技術(shù)的落后，人類(lèi)沒(méi)有利用太陽(yáng)能向 聯(lián)合收割機(jī)提供動(dòng)力的技術(shù)方案。近年來(lái)，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的突飛猛進(jìn)，繆同春首 先提出用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)取代柴油機(jī)或汽油機(jī)作為聯(lián)合收割機(jī)的動(dòng)力裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)聯(lián) 合收割機(jī)完成各項(xiàng)田間作業(yè)的技術(shù)方案。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的太陽(yáng)光照射安裝在收割機(jī)19頂部的頂蓬支撐架3上方的、面積達(dá)1平方米-300平 方米的硅太陽(yáng)能電池1和貼在收割機(jī)19的外殼的外部表面上的、面積達(dá)1平方米-200平 方米的化合物薄膜太陽(yáng)能電池23產(chǎn)生直流電，直流電匯合后通過(guò)導(dǎo)電線(xiàn)2輸入控制器4進(jìn) 行調(diào)整后、接著輸入逆變器5轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入電動(dòng)機(jī)7，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī) 械能通過(guò)傳送帶8和傳送輪12驅(qū)動(dòng)收割機(jī)19的各個(gè)部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并完成下述作業(yè)收割 機(jī)19向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，偏心拔禾輪16將小麥或水稻等禾本科農(nóng)作物拔起，接著通過(guò)割臺(tái)推運(yùn)器 15將割斷的莖桿連同麥穗或稻穗上傳后，由紋桿滾筒13轉(zhuǎn)動(dòng)脫粒，脫下的谷粒(麥粒或稻 谷)依靠重力下落到上篩11的上面，靠上篩11的振動(dòng)篩除谷粒(麥?；虻竟?中的一部 分雜質(zhì)，接著由風(fēng)扇10吹出的風(fēng)吹去谷粒中的另外一部分雜質(zhì)，谷粒(麥?；虻竟?落到 下篩9上繼續(xù)振動(dòng)篩除雜質(zhì)，過(guò)篩后的干凈谷粒通過(guò)谷粒推運(yùn)器22輸送到糧倉(cāng)21臨時(shí)儲(chǔ) 存，由卸糧攪龍20將谷粒輸送出收割機(jī)19的外殼的外部灌進(jìn)裝糧的麻袋，工人用細(xì)麻繩扎 緊麻袋口后、將糧袋推落到糧田，然后由運(yùn)糧卡車(chē)進(jìn)田收集、裝運(yùn)裝糧的麻袋，將麥?；虻?谷運(yùn)到曬谷場(chǎng)上去進(jìn)行翻曬，脫粒后的農(nóng)作物秸稈通過(guò)鍵式逐稿器17的傳送，從收割機(jī)19 的尾部向外排出農(nóng)作物秸稈散落到農(nóng)田表面；駕駛員坐在收割機(jī)19的駕駛室14里操縱收 割機(jī)，駕駛室14位于糧倉(cāng)21的前方；從控制器4輸出的另一部分直流電用于安裝在收割機(jī) 19后部的發(fā)光二極管18的照明，還可以輸入鋰離子電池6儲(chǔ)存?zhèn)溆?。硅太?yáng)能電池1是接受陽(yáng)光照射面積達(dá)到1平方米-300平方米的單晶硅太陽(yáng)能 電池、多晶硅太陽(yáng)能電池或硅基薄膜太陽(yáng)能電池?；衔锉∧ぬ?yáng)能電池23是接受陽(yáng)光照射面積達(dá)到1平方米-200平方米的碲化 鎘薄膜太陽(yáng)能電池、砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池或銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)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(yáng)光照射收割機(jī)頂部的頂蓬支撐架上方的硅太陽(yáng)能電池和貼在收割機(jī)的外殼 的外部表面上的化合物薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過(guò)導(dǎo)電線(xiàn)輸入控制器進(jìn)行調(diào) 整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò) 傳動(dòng)帶和傳動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)收割機(jī)的各部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，按照順序完成谷類(lèi)農(nóng)作物的拔禾、割臺(tái)推 運(yùn)、 粒、運(yùn)糧、卸糧、逐稿等收割作業(yè)。從控制器輸出另一部分直流電，可用于安裝在收割機(jī)后部的發(fā)光二極管的照明，還可以輸入鋰離子電池儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?010年，瑞士造的太陽(yáng)能飛機(jī)已飛到上海、參加世博會(huì)；無(wú)錫造的太陽(yáng)能豪華游 輪在黃浦江中行駛，運(yùn)送上海世博會(huì)的參觀(guān)人士 ；上海世博會(huì)的中國(guó)國(guó)家館和一些外國(guó)展 館的屋頂上全部采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)大規(guī)模發(fā)電來(lái)供應(yīng)館內(nèi)的LED燈照明，太陽(yáng)能光 伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用已得到越來(lái)越多的人的認(rèn)可，但是實(shí)際應(yīng)用的范圍還不夠?qū)拸V，譬如在 農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，目前光伏應(yīng)用仍為空白。在許多種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中，目前晶硅太陽(yáng)能電池在發(fā)電量方面仍唱主角，所以 在一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)的頂部上方，適合鋪設(shè)安裝單位面積 發(fā)電量較大的單晶硅太陽(yáng)能電池或多晶硅太陽(yáng)能電池作為光伏發(fā)電的主力軍，接受照射到 收割機(jī)頂部的強(qiáng)烈陽(yáng)光。收割機(jī)的左側(cè)面和右側(cè)面都有比較大的、能接受到大量太陽(yáng)光照 射的表面積、為了減輕收割機(jī)在安裝太陽(yáng)能電池以后的總體重量，發(fā)明人繆同春選用重量 輕、厚度薄的化合物薄膜太陽(yáng)能電池貼在收割機(jī)的外殼表面上接受陽(yáng)光的照射產(chǎn)生光伏效 應(yīng)來(lái)發(fā)出電流，化合物薄膜太陽(yáng)能電池目前的光電轉(zhuǎn)換效率不高，例如制造成本低的碲化 鎘薄膜太陽(yáng)能電池，目前的商業(yè)化光電轉(zhuǎn)換效率只有8%，但在幾所大學(xué)里，已制造出光電 轉(zhuǎn)換效率為13%的碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池；薄膜厚度僅為3微米的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電 池在美國(guó)的實(shí)驗(yàn)室里的光電轉(zhuǎn)換效率已突破19%，科學(xué)家的奮斗目標(biāo)是50%。由于收割機(jī) 的動(dòng)力裝置、脫粒裝置、傳送裝置的許多部件都安裝在收割機(jī)的外殼內(nèi)部，而收割機(jī)左、右 兩側(cè)的大面積外表面都比較平坦，適合貼裝化合物薄膜太陽(yáng)能電池，本發(fā)明人通過(guò)在收割 機(jī)的頂部安裝晶硅太陽(yáng)能電池和在收割機(jī)的兩側(cè)貼裝化合物薄膜太陽(yáng)能電池的做法來(lái)實(shí) 現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)不僅是用于收割和脫粒的農(nóng)業(yè)機(jī)械，同時(shí)又是用于光伏發(fā)電的農(nóng)業(yè)機(jī)械?，F(xiàn)舉出實(shí)施例如下實(shí)施例一一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，太陽(yáng)光照射安裝在收割機(jī)頂 部的頂蓬支撐架上方的面積達(dá)60平方米的單晶硅太陽(yáng)能電池和貼在收割機(jī)的外殼的外部 表面上的面積達(dá)80平方米的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)生電流，電流輸入電動(dòng)機(jī)，將電能 轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)傳送帶和傳送輪驅(qū)動(dòng)收割機(jī)的各個(gè)部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并完成拔禾、 割臺(tái)推運(yùn)、脫粒、運(yùn)糧、卸糧、逐稿等各項(xiàng)作業(yè)。實(shí)施例二一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，太陽(yáng)光照射安裝在收割機(jī)頂 部的頂蓬支撐架上方的面積達(dá)30平方米的多晶硅太陽(yáng)能電池和貼在收割機(jī)的外殼的外部 表面上的面積達(dá)50平方米的碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)生電流，電流輸入電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn) 換成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)傳送帶和傳送輪驅(qū)動(dòng)收割機(jī)的各個(gè)部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并完成拔禾、割 臺(tái)推運(yùn)、脫粒、運(yùn)糧、卸糧、逐稿等各項(xiàng)作業(yè)。
權(quán)利要求
一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，其特征是，太陽(yáng)光照射安裝在收割機(jī)(19)頂部的頂蓬支撐架(3)上方的、面積達(dá)1平方米 300平方米的硅太陽(yáng)能電池(1)和貼在收割機(jī)(19)的外殼的外部表面上的、面積達(dá)1平方米 200平方米的化合物薄膜太陽(yáng)能電池(23)產(chǎn)生直流電，直流電匯合后通過(guò)導(dǎo)電線(xiàn)(2)輸入控制器(4)進(jìn)行調(diào)整后、接著輸入逆變器(5)轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入電動(dòng)機(jī)(7)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)傳送帶(8)和傳送輪(12)驅(qū)動(dòng)收割機(jī)(19)的各個(gè)部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并完成下述作業(yè)收割機(jī)(19)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，偏心拔禾輪(16)將小麥或水稻等禾本科農(nóng)作物拔起，接著通過(guò)割臺(tái)推運(yùn)器(15)將割斷的莖桿連同麥穗或稻穗上傳后，由紋桿滾筒(13)轉(zhuǎn)動(dòng)脫粒，脫下的谷粒(麥?；虻竟?依靠重力下落到上篩(11)的上面，靠上篩(11)的振動(dòng)篩除谷粒(麥?；虻竟?中的一部分雜質(zhì)，接著由風(fēng)扇(10)吹出的風(fēng)吹去谷粒中的另外一部分雜質(zhì)，谷粒(麥?；虻竟?落到下篩(9)上繼續(xù)振動(dòng)篩除雜質(zhì)，過(guò)篩后的干凈谷粒通過(guò)谷粒推運(yùn)器(22)輸送到糧倉(cāng)(21)臨時(shí)儲(chǔ)存，由卸糧攪龍(20)將谷粒輸送出收割機(jī)(19)的外殼的外部灌進(jìn)裝糧的麻袋，工人用細(xì)麻繩扎緊麻袋口后、將糧袋推落到糧田，然后由運(yùn)糧卡車(chē)進(jìn)田收集、裝運(yùn)裝糧的麻袋，將麥?；虻竟冗\(yùn)到曬谷場(chǎng)上去進(jìn)行翻曬，脫粒后的農(nóng)作物秸稈通過(guò)鍵式逐稿器(17)的傳送，從收割機(jī)(19)的尾部向外排出農(nóng)作物秸稈散落到農(nóng)田表面；駕駛員坐在收割機(jī)(19)的駕駛室(14)里操縱收割機(jī)，駕駛室(14)位于糧倉(cāng)(21)的前方；從控制器(4)輸出的另一部分直流電用于安裝在收割機(jī)(19)后部的發(fā)光二極管(18)的照明，還可以輸入鋰離子電池(6)儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，其特征 是，所述的硅太陽(yáng)能電池(1)是接受陽(yáng)光照射的面積達(dá)到1平方米-300平方米的單晶硅太 陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池或硅基薄膜太陽(yáng)能電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，其特征 是，所述的化合物薄膜太陽(yáng)能電池(23)是接受陽(yáng)光照射的面積達(dá)到1平方米-200平方米 的碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池、砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池或銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置的收割機(jī)，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。太陽(yáng)光照射收割機(jī)頂部的頂蓬支撐架上方的硅太陽(yáng)能電池和貼在收割機(jī)的外殼的外部表面上的化合物薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)生直流電，直流電通過(guò)導(dǎo)電線(xiàn)輸入控制器進(jìn)行調(diào)整、接著輸入逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流電輸入電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)傳動(dòng)帶和傳動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)收割機(jī)的各部件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，按照順序完成谷類(lèi)農(nóng)作物的拔禾、割臺(tái)推運(yùn)、脫粒、運(yùn)糧、卸糧、逐稿等收割作業(yè)。從控制器輸出另一部分直流電，可用于安裝在收割機(jī)后部的發(fā)光二極管的照明，還可以輸入鋰離子電池儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> 文檔編號(hào)H02J7/00GK101889500SQ20101022005
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月27日
發(fā)明者繆同春 申請(qǐng)人:無(wú)錫同春新能源科技有限公司