專利名稱：一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，屬于新能源應用技術領域。
背景技術：
中國盛產稻谷，中國稻谷產量占世界稻谷產量的34%，排列全球第一位。水稻是中國主要的糧食作物，近五年來，水稻種植機械化水平達20%，2010年全國插秧機保有量達到32. 49萬臺，機械育插秧的比重上升到85%，插秧機在水稻生產中占據了重要地位。隨著中國農業機械化的推進，每年耗用的農用柴油和農用汽油的數量越來越大， 糧食生產對石油的依賴度加大，從國際市場進口的石油的數量已經超過中國2011年石油消耗量的一半以上，國際市場上石油價格的上漲必然導致中國米價的上漲，目前，已有許多城市的每500克米價超過了二元。在農村中大量使用農用柴油和農用汽油，會加重農村環境的污染。當前的現實情況是農村中的插秧機全部依賴石油制品農用柴油或農用汽油來提供動力。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足之處，倡導使用多元化的新能源混合動力來推進中國的農業機械化，保護農村美好的生態環境。首先要在數量龐大、與糧食總產量關系密切的插秧機上使用新能源混合動力，使中國的大米生產逐步擺脫單純依賴石油動力的局面。近年來，中國開發豐富的鋰礦藏、制造鋰離子電池的技術，特別是制造正極材料為磷酸鐵鋰新材料的液態電介質鋰離子電池的技術進步很快，已形成規模化生產。本項專利的發明人繆同春2011年到上海浦東新區上海新國際博覽中心參加新能源會議，與中央企業‘中航鋰電’的專家討論大容量的鋰離子動力電池的應用技術問題，得知‘中航鋰電’生產的鋰離子動力電池已安全應用到潛水艇上作為驅動力，至于將可以多次反復充放電的鋰離子電池應用到插秧機上作為主要的動力是完全可行的。驅動插秧機所需要的動力比起驅動潛水艇所需要的動力要小得多，發展電動插秧機是擺脫單純依賴石油制品提供動力的發展方向，目前動力電池的首選是鋰離子電池。日本研發固態電介質鋰離子電池取得了成功， 這種固態電介質鋰離子電池穩定性好，降低了成本。中國已成為世界太陽能電池制造大國， 已能規模生產多種太陽能電池組件。本項專利的發明人繆同春曾兩次當選中國農業機械學會能源動力學會理事，將鋰離子電池作為插秧機的主要動力，將太陽能光伏獨立發電系統產生的電力作為輔助動力， 同時，太陽能光伏發電能向機前LED燈8和機后LED燈10提供照明用電，光伏發電與鋰離子電池互補完全可以滿足插秧機對動力的需求。為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的由太陽能電池1、光伏支柱2、導電線3、控制器4、儲能電池5、第一逆變器6A、機前 LED燈8、牽引杠9、機后LED燈10、機械傳動裝置11、鋰離子電池12、第二逆變器6B、電動機13、傳動軸14、水田輪15、插秧爪16、滑行板17、秧苗箱18、扶手19共同組成一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機7 ；在插秧機7的上方安裝控制器4、儲能電池5、第一逆變器6A、光伏支柱2，在光伏支柱2的頂部安裝太陽能電池1，在插秧機7的內部安裝鋰離子電池12、第二逆變器6B、電動機13、傳動軸14、機械傳動裝置11 ；在插秧機7的后部安裝插秧爪16、秧苗箱18、扶手19， 在插秧機7的底部安裝水田輪15、滑行板17 ；太陽能電池1通過導電線3與控制器4連接，控制器4通過導電線3與第一逆變器6A連接，控制器4通過導電線3與儲能電池5連接，第一逆變器6A通過導電線3與電動機13連接；第一逆變器6A通過導電線3與機前LED燈8連接，第一逆變器6A通過導電線 3與機后LED燈10連接；鋰離子電池12通過導電線3與第二逆變器6B連接，第二逆變器 6B通過導電線3與電動機13連接，電動機13通過傳動軸14與機械傳動裝置11連接。太陽能電池1是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或化合物太陽能電池。鋰離子電池12是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面本發明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直流電，直流電通過導電線輸入控制器進行調整、接著輸入第一逆變器轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內電能轉換成機械能，交流電同時輸入機前LED燈和機后LED燈供電照明，從控制器輸出的直流電也可以輸入儲能電池儲存。從鋰離子電池輸出的直流電通過導電線輸入第二逆變器，直流電在第二逆變器內轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內，電能轉換成機械能， 機械能通過傳動軸輸入機械傳動裝置，用于驅動插秧機的水田輪行走和驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗插入稻田。由太陽能電池1、光伏支柱2、導電線3、控制器4、儲能電池5、第一逆變器6A、機前 LED燈8、牽引杠9、機后LED燈10、機械傳動裝置11、鋰離子電池12、第二逆變器6B、電動機 13、傳動軸14、水田輪15、插秧爪16、滑行板17、秧苗箱18、扶手19共同組成一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機7 ；在插秧機7的上方安裝控制器4、儲能電池5、第一逆變器6A、光伏支柱2，在光伏支柱2的頂部安裝太陽能電池1，在插秧機7的內部安裝鋰離子電池12、第二逆變器6B、電動機13、傳動軸14、機械傳動裝置11 ；在插秧機7的后部安裝插秧爪16、秧苗箱18、扶手19， 在插秧機7的底部安裝水田輪15、滑行板17 ；太陽能電池1通過導電線3與控制器4連接，控制器4通過導電線3與第一逆變器6A連接，控制器4通過導電線3與儲能電池5連接，第一逆變器6A通過導電線3與電動機13連接；第一逆變器6A通過導電線3與機前LED燈8連接，第一逆變器6A通過導電線 3與機后LED燈10連接；鋰離子電池12通過導電線3與第二逆變器6B連接，第二逆變器 6B通過導電線3與電動機13連接，電動機13通過傳動軸14與機械傳動裝置11連接。
太陽能電池1是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或化合物太陽能電池。鋰離子電池12是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。陽光照射太陽能電池1產生直流電、直流電通過導電線3輸入控制器4進行調整、 接著輸入第一逆變器6A、在第一逆變器6A內直流電轉換成交流電，從第一逆變器6A輸出的一部分交流電通過導電線3分別向機前LED燈8和機后LED燈10提供照明用電，另一部分交流電通過導電線3輸入電動機13作為動力用電；從鋰離子電池12輸出的直流電通過導電線3輸入第二逆變器6B，在第二逆變器6B內直流電轉換成交流電，從第二逆變器6B輸出的交流電通過導電線3輸入電動機13，在電動機13內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸14輸入機械傳動裝置11，機械傳動裝置11通過各有關傳動部件將機械能傳輸到插秧機的各部件，使插秧爪16按照程序從秧苗箱18上抓取秧苗，插入稻田。現舉出實施例如下實施例一陽光照射單晶硅太陽能電池產生直流電，直流電通過導電線輸入控制器進行調整、接著輸入第一逆變器轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內電能轉換成機械能，交流電同時輸入機前LED燈和機后LED燈供電照明，從控制器輸出的直流電也可以輸入儲能電池儲存。從液態電介質鋰離子電池輸出的直流電通過導電線輸入第二逆變器，直流電在第二逆變器內轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內，電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸輸入機械傳動裝置，用于驅動插秧機的水田輪行走和驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗插入稻田。實施例二陽光照射多晶硅太陽能電池產生直流電，直流電通過導電線輸入控制器進行調整、接著輸入第一逆變器轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內電能轉換成機械能，交流電同時輸入機前LED燈和機后LED燈供電照明，從控制器輸出的直流電也可以輸入儲能電池儲存。從固態電介質鋰離子電池輸出的直流電通過導電線輸入第二逆變器，直流電在第二逆變器內轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內，電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸輸入機械傳動裝置，用于驅動插秧機的水田輪行走和驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗插入稻田。
權利要求
1.一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，其特征是，由太陽能電池(1)、光伏支柱(2)、導電線(3)、控制器(4)、儲能電池(5)、第一逆變器(6A)、機前LED燈 (8)、牽引杠(9)、機后LED燈(10)、機械傳動裝置(11)、鋰離子電池(12)、第二逆變器(6B)、 電動機(13)、傳動軸(14)、水田輪(15)、插秧爪(16)、滑行板(17)、秧苗箱(18)、扶手(19) 共同組成一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機(7)；在插秧機(7)的上方安裝控制器G)、儲能電池(5)、第一逆變器(6A)、光伏支柱0)， 在光伏支柱⑵的頂部安裝太陽能電池⑴；在插秧機⑵的內部安裝鋰離子電池(12)、第二逆變器(6B)、電動機(13)、傳動軸(14)、機械傳動裝置(11)；在插秧機(7)的后部安裝插秧爪(16)、秧苗箱(18)、扶手(19)；在插秧機(7)的底部安裝水田輪(15)、滑行板(17)；太陽能電池⑴通過導電線⑶與控制器⑷連接，控制器⑷通過導電線⑶與第一逆變器(6A)連接，控制器⑷通過導電線(3)與儲能電池(5)連接，第一逆變器(6A)通過導電線⑶與電動機(13)連接；第一逆變器(6A)通過導電線(3)與機前LED燈⑶連接，第一逆變器(6A)通過導電線(3)與機后LED燈(10)連接；鋰離子電池(12)通過導電線(3)與第二逆變器(6B)連接，第二逆變器(6B)通過導電線(3)與電動機(13)連接，電動機(1 通過傳動軸(14)與機械傳動裝置(11)連接。
2.根據權利要求1所述的一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機， 其特征是，所述的太陽能電池(1)是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或化合物太陽能電池。
3.根據權利要求1所述的一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機， 其特征是，所述的鋰離子電池(12)是液態電介質鋰離子電池或固態電介質鋰離子電池。
全文摘要
本發明涉及一種將光伏發電與鋰離子電池互補作為動力裝置的插秧機，屬于新能源應用技術領域。陽光照射太陽能電池產生直流電，直流電通過導電線輸入控制器進行調整、接著輸入第一逆變器轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內電能轉換成機械能，交流電同時輸入機前LED燈和機后LED燈供電照明，從控制器輸出的直流電也可以輸入儲能電池儲存。從鋰離子電池輸出的直流電通過導電線輸入第二逆變器，直流電在第二逆變器內轉換成交流電，交流電通過導電線輸入電動機，在電動機內、電能轉換成機械能，機械能通過傳動軸輸入機械傳動裝置，用于驅動插秧機的水田輪行走和驅動插秧爪從秧苗箱抓取秧苗插入稻田。
文檔編號A01C11/02GK102428787SQ20111028390
公開日2012年5月2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