BR102016001043A2 - colheitadeira de cana-de-açúcar, e, método para a operação de uma colheitadeira de cana-de-açúcar - Google Patents

Abstract

colheitadeira de cana-de-açúcar, e, método para a operação de uma colheitadeira de cana-de-açúcar uma colheitadeira de cana-de-açúcar e método relacionado são descritos para energizar várias operações de colheitadeira de cana-de-açúcar. um dispositivo de armazenamento de energia pode ser configurado para receber energia elétrica a partir das uma ou mais máquinas elétricas, para armazenamento. o dispositivo de armazenamento de energia pode ser configurado para prover energia elétrica para as uma ou mais máquinas elétricas para energizar a operação das uma ou mais máquinas elétricas. um estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar pode ser identificado, em que o estado de operação está associado com uma ou mais dentre uma exigência de energia, uma exigência de torque, e uma exigência de velocidade de motor para a colheitadeira de cana-de-açúcar. com base na identificação do estado de operação, as uma ou mais máquinas elétricas podem ser feitas com que recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia para a conversão pelas uma ou mais máquinas elétricas para energia mecânica, a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar.

Description

‘‘COLHEITADEIRA DE CANA-DE-AÇÚCAR, E, MÉTODO PARA A OPERAÇÃO DE UMA COLHEITADEIRA DE CANA-DE-AÇÚCAR” CAMPO DA DESCRIÇÃO

[001] Esta descrição se refere à energização de várias operações de uma colheitadeira de cana-de-açúcar, incluindo através do uso de um ou mais dispositivos de armazenamento de energia.

FUNDAMENTOS DA DESCRIÇÃO

[002] Colheitadeiras de cana-de-açúcar podem incluir vários dispositivos de colheita, incluindo conjuntos para o corte, trituração, classificação, transporte, e o recolhimento de outra maneira ou processamento de plantas de cana-de-açúcar. Em certas colheitadeiras de cana-de-açúcar, tais dispositivos de colheita podem incluir conjuntos de cortadores de base, rolos de alimentação, tambores de corte, e outros. Nas colheitadeiras conhecidas, vários dispositivos de colheita podem ser hidraulicamente energizados por vários motores hidráulicos, os quais podem ser energizados, por sua vez, por uma bomba acionada por motor.

[003] Para ativamente colher as colheitas, uma colheitadeira de cana-de-açúcar pode se mover ao longo de um campo com dispositivos de colheita engatados, os dispositivos de colheita recolhendo e processando material a partir de fileiras de plantas de cana-de-açúcar. As hastes de cana-de-açúcar recolhidas podem ser trituradas para formar tarugos para o fornecimento para um vagão de reboque, enquanto folhas e refugo podem ser separados a partir dos tarugos e ejetados para o campo. As exigências de energia durante a colheita ativa de cana-de-açúcar podem variar com base em muitos fatores, incluindo a espessura local das plantas de cana-de-açúcar, a configuração do campo, e outros.

[004] Depois da colheita de uma dada fileira (ou fileira) de plantas, pode ser às vezes necessário reposicionar uma colheitadeira de cana-de-açúcar que está colhendo uma nova fileira (ou fileiras). Consequentemente, áreas não plantadas ou "cabeceiras" são tipicamente providas na extremidade das fileiras de cana-de-açúcar. Em alguns casos, os dispositivos de colheita da colheitadeira podem permanecer ativados durante este reposicionamento.

[005] Em vários momentos, as colheitadeiras de cana-de-açúcar podem funcionar em marcha lenta no local, ou manter a posição de outra maneira, sem recolher ou processar ativamente cana-de-açúcar. Por exemplo, uma colheitadeira de cana-de-açúcar dentro de um campo pode às vezes pausar sua colheita a fim de esperar que um vagão de reboque vazio chegue, de forma que tarugos limpos possam ser carregados no vagão de reboque para o transporte.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Uma colheitadeira de cana-de-açúcar e método relacionado são descritos para energizar várias operações de colheitadeira de cana-de-açúcar. De acordo com um aspecto da descrição, um dispositivo de armazenamento de energia pode ser configurado para receber energia elétrica a partir das uma ou mais máquinas elétricas, para armazenamento. O dispositivo de armazenamento elétrico pode ser configurado para prover energia elétrica para as uma ou mais máquinas elétricas para energizar a operação das uma ou mais máquinas elétricas. Um estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar pode ser identificado, em que o estado de operação está associado com uma ou mais dentre uma exigência de energia, uma exigência de torque, e uma exigência de velocidade de motor para a colheitadeira de cana-de-açúcar. Com base na identificação do estado de operação, as uma ou mais máquinas elétricas podem ser feitas com que recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia para a conversão pelas uma ou mais máquinas elétricas para energia mecânica, a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar.

[007] Em certas modalidades, uma bomba hidráulica pode ser configurada para prover fluido hidráulico para uma máquina hidráulica para executar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar. Para energizar a operação, a energia mecânica a partir das uma ou mais máquinas elétricas pode ser fornecida para a bomba hidráulica, a energia mecânica sendo usada pela pelo menos uma bomba hidráulica para fornecer o fluido hidráulico pressurizado para a máquina hidráulica.

[008] Em certas modalidades, um dispositivo mecânico pode ser configurado para executar a operação usando, pelo menos em parte, a energia mecânica recebida diretamente a partir da pelo menos uma das uma ou mais máquinas elétricas. O dispositivo mecânico pode incluir um ou mais de uma ventoinha de limpeza, um ou mais rolos de alimentação, uma máquina de espontar cana, e uma unidade de controle de climatização de cabina. A operação da pelo menos uma das uma ou mais máquinas elétricas pode ser regulada com base em uma velocidade de solo da colheitadeira de cana-de-açúcar, a fim de fornecer energia mecânica para o dispositivo mecânico. A velocidade de operação de um dispositivo de colheita pode ser regulada, por intermédio da pelo menos uma das uma ou mais máquinas elétricas, independentemente de uma velocidade de operação de motor atual.

[009] Em certas modalidades, a identificação do estado de operação pode incluir a identificação de uma velocidade de operação atual do motor e comparação da velocidade de operação atual do motor com uma velocidade de motor de referência. As uma ou mais máquinas elétricas podem ser feitas com que recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia com base, pelo menos em parte, na comparação da velocidade de operação atual e a velocidade de motor de referência. As uma ou mais máquinas elétricas podem ser feitas com que recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia com base, pelo menos em parte, na velocidade de operação atual estando dentro da faixa de velocidade de motor, com relação a uma velocidade alvo de motor.

[0010] Em certas modalidades, as uma ou mais máquinas elétricas podem ser feitas com que forneçam energia para o dispositivo de armazenamento de energia para armazenamento com base na identificação de um segundo estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar. O segundo estado de operação pode corresponder à disponibilidade de energia excedente a partir do motor.

[0011] Os detalhes de uma ou mais implementações são descritos nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características e vantagens se tomarão aparentes a partir da descrição, dos desenhos, e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A figura 1 é uma vista lateral simplificada de uma colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com esta descrição; a figura 2 é uma vista esquemática de um arranjo conhecido para energizar as operações da colheitadeira de cana-de-açúcar da figura 1; a figura 3 é uma vista esquemática de um arranjo para energização de operações da colheitadeira de cana-de-açúcar da figura 1, de acordo com esta descrição; e as figuras 4 e 5 são vistas esquemáticas de aspectos de um método de gerenciamento de energia para a colheitadeira de cana-de-açúcar da figura 1.

[0013] Os mesmos símbolos de referência nos vários desenhos indicam os mesmos elementos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] O que segue descreve uma ou mais modalidades de exemplo da colheitadeira de cana-de-açúcar descrita e método para energizar várias operações de colheitadeira de cana-de-açúcar, como mostrado nas figuras anexas dos desenhos descritos brevemente acima. Várias modificações nas modalidades de exemplo podem ser contempladas por uma pessoa versada na técnica.

[0015] Quando usada aqui, a transmissão "direta" de energia (ou transmissão de energia "diretamente") pode indicar que energia é transmitida entre dispositivos sem uma significante alteração em forma. Por exemplo, energia mecânica fornecida a partir de um dispositivo (por exemplo, um motor) para outro dispositivo (por exemplo, um implemento mecânico) por intermédio de vários eixos e engrenagens pode ser considerada como transmitida "diretamente" entre dois dispositivos porque a energia é transmitida somente de forma mecânica. Em contraste, onde energia mecânica a partir de um dispositivo é convertida para a forma hidráulica para transmissão para outro dispositivo, então reconvertida para a forma mecânica para a execução de várias operações, a energia não pode ser considerada como transmitida "diretamente" entre os dois dispositivos.

[0016] Como observado acima, uma colheitadeira de cana-de-açúcar (ou "colheitadeira") pode ser engajada em várias atividades durante sua operação. Em vários instantes e durante certas atividades, vários dispositivos de colheita da colheitadeira podem ser ativados, frequentemente em conjunção com outros sistemas de colheitadeira. Por exemplo, durante a colheita ativa de plantas de cana-de-açúcar, um motor de uma colheitadeira pode operar para fornecer energia de trabalho. Nas configurações conhecidas, esta energia pode ser fornecida para um uma bomba hidráulica para acionar a bomba. A bomba, por sua vez, pode fornecer fluxo hidráulico pressurizado para vários motores hidráulicos, que podem ser utilizados para energizar vários dispositivos de colheita (e outros) e executar assim várias operações da colheitadeira.

[0017] Vários problemas podem aparecer com relação a este arranjo de um motor e uma bomba para energizar as operações de colheitadeira. Pode ser útil, por exemplo, operar um motor perto de sua capacidade de energia total, ou a uma velocidade de motor relativamente eficiente (por exemplo, em uma velocidade "nominal"). Sob certos estados de operação, todavia, a energia fornecida para a bomba pelo motor, em um estado de operação desejado do motor, pode ser insuficiente para executar as várias operações de colheitadeira da maneira desejada. Por exemplo, um pedaço de cana-de-açúcar pode impor elevadas demandas de energia ao trem de alimentação de colheitadeira, ou condições de campo variáveis podem impor elevadas demandas de energia aos cortadores de base ou outros dispositivos de colheita. Nesses e em outros cenários, o motor da colheitadeira pode não ser capaz de fornecer energia suficiente para acionar apropriadamente os dispositivos de colheita (e outros), pelo menos no estado atual de operação do motor. Consequentemente, a colheitadeira pode apresentar deficiências de energia (por exemplo, como manifestadas no reduzido desempenho dos vários dispositivos de colheita), ou o motor pode ser forçado a operar em um estado menos eficiente (por exemplo, em uma velocidade menos eficiente do motor).

[0018] Em contraste, sob certos estados de operação, a energia disponível a partir do motor pode exceder substancialmente a energia exigida pelos vários dispositivos, incluindo os dispositivos de colheita e outros. Por exemplo, enquanto uma colheitadeira executa uma volta no final de fileira (isto é, faz a volta nas cabeceiras de um campo para colher uma nova fileira de cana-de-açúcar) ou espera por um vagão de reboque para descarregar a cana-de-açúcar colhida em outro local, a energia a partir do motor pode exceder aquela exigida para a operação atual dos relevantes sistemas de colheitadeira (por exemplo, os acionamentos de roda da colheitadeira, dispositivos de controle de climatização da cabina, vários dispositivos de colheita, e outros). Consequentemente, a operação do motor pode resultar em energia e combustível desperdiçados, com relação às necessidades operacionais atuais da colheitadeira.

[0019] A colheitadeira de cana-de-açúcar descrita (e método) pode abordar esses e vários problemas. Em certas modalidades, por exemplo, a colheitadeira descrita pode incluir várias máquinas elétricas (por exemplo, vários motores/geradores elétricos dedicados) bem como um dispositivo de armazenamento de energia ("DAE") para armazenamento de energia elétrica (por exemplo, uma bateria). Durante as operações nas quais um motor da colheitadeira está fornecendo energia excedente com relação às necessidades de energia atuais (por exemplo, durante uma volta no final da fileira, durante a colheita de porções menos densamente plantadas de um campo, enquanto espera por um vagão de reboque para descarregar e retomar, e outros), as máquinas elétricas podem ser orientadas para converter energia mecânica a partir do motor em energia elétrica e esta energia elétrica pode ser encaminhada para o DAE para armazenamento como energia elétrica. Durante as operações nas quais as necessidades de energia para vários dispositivos da colheitadeira (por exemplo, vários dispositivos de colheita) excedem a energia atualmente disponível a partir do motor, energia a partir do DAE pode então ser convertida para energia mecânica pelas máquinas elétricas para suplementar a energia fornecida pelo motor.

[0020] Em certas modalidades, energia mecânica a partir das máquinas elétricas (isto é, energia elétrica convertida a partir da DAE) pode ser encaminhada através de um sistema hidráulico para várias operações. Por exemplo, um motor elétrico (ou motor/gerador) pode receber energia elétrica a partir do DAE (por exemplo, por intermédio da caixa de engrenagens ou outro conjunto de transmissão) para uma bomba hidráulica. A bomba pode então utilizar a energia mecânica (em adição a qualquer energia recebida diretamente a partir do motor) a fim de energizar vários motores hidráulicos através de toda a colheitadeira. Em outras configurações, o motor elétrico (ou motor/gerador) pode, em lugar disso (ou adicionalmente) fornecer energia mecânica diretamente para um dispositivo de colheita particular (ou outro). Por exemplo, um motor elétrico pode ser configurado para energizar diretamente uma máquina de espontar cana, rolo de alimentação, ventoinha de limpeza, roda ou lagarta de acionamento, ou outro dispositivo, por converter energia elétrica a partir do DAE para energia mecânica e fornecer a energia mecânica diretamente (incluindo, por exemplo, por intermédio de vária engrenagens ou outros elementos mecânicos) para o dispositivo relevante.

[0021] Como se tomará aparente da discussão feita aqui, a colheitadeira descrita (e método) pode ser usada vantajosamente em uma variedade de equipamentos e com uma variedade de máquinas. Em certas modalidades, com referência agora à figura 1, a colheitadeira descrita (e método) pode ser implementada na forma de uma colheitadeira de cana-de-açúcar 20. Será entendido, todavia, que a colheitadeira descrita (e método) pode ser implementada para colheitadeiras de diferentes configurações com relação à colheitadeira 20 da figura 1.

[0022] A colheitadeira 20 é apresentada em uma vista lateral na figura 1, com a parte dianteira da colheitadeira 20 voltada para a esquerda. Consequentemente, certos componentes do lado direito da colheitadeira 20 podem não ser visíveis na figura 1. A colheitadeira 20 inclui uma armação principal 22, suportada sobre conjuntos de lagarta 24 ou rodas (não mostradas), com uma cabina 18 para alojar um operador. Um conjunto de instalação de energia 26 fornece energia para o acionamento da colheitadeira ao longo de um campo e para energizar vários componentes acionados da colheitadeira 20. Em certas modalidades, o conjunto de instalação de energia 26 pode incluir um motor de combustão interna (não mostrado na figura 1), que pode fornecer energia mecânica para uma bomba hidráulica principal (não mostrada na figura 1) para fornecer fluido de trabalho pressurizado para os vários dispositivos operados hidraulicamente. Os vários componentes acionados da colheitadeira 20 (por exemplo, os vários dispositivos de colheita) podem ser, consequentemente, acionados por motores hidráulicos (não mostrados), configurados para receber energia hidráulica a partir da bomba hidráulica principal por intermédio de um sistema hidráulico integrado (não mostrado).

[0023] Vários dispositivos de colheita podem ser configurados para interoperar para recolher e processar cana-de-açúcar. Na modalidade representada, por exemplo, uma máquina de espontar cana 30 se estende para frente da armação 22 a fim de remover os topos providos de folhas das plantas de cana-de-açúcar (não mostradas), e um conjunto de divisores de colheita 32 (somente o divisor esquerdo 32 mostrado na figura 1) é configurado para guiar o restante da planta de cana-de-açúcar para dentro de uma abertura dianteira na armação 22 para ulterior processamento. Quando a colheitadeira 20 se move através de um campo, as plantas que passam entre os divisores de colheita 32 podem ser defletidas por um ou mais rolos de derrubamento 36 antes de serem cortadas perto da base das plantas por um ou mais conjuntos de cortadores de base 34, montados na armação principal 22. Discos, guias, ou palhetas, rotativos, (não mostrados), nos conjuntos de cortadores de base 34, podem ainda orientar as extremidades cortadas das plantas para cima e para trás dentro da colheitadeira 20 na direção para pares sucessivos de rolos de alimentação superiores e inferiores 38 e 40. Os rolos de alimentação 38 e 40 podem ser suportados rotativamente pelo chassi 28 (por exemplo, uma extensão soldada da armação 22) a fim de transportar as hastes na direção para tambores trituradores 44 e 46 para a trituração em tarugos relativamente uniformes.

[0024] Os tambores trituradores 44 e 46 são configurados para girar em direções opostas a fim de triturar as hastes em passagem para formar tarugos e impulsionar os tarugos para dentro de uma câmara de limpeza 48 na base de um extrator primário 50. O extrator primário 50 pode então utilizar uma ventoinha energizada 50a para extrair refugo e detritos a partir da câmara de limpeza 48, enquanto permite que os tarugos de hastes de cana-de-açúcar caiam sobre um elevador de carregamento 52 com uma extremidade dianteira posicionada na base da câmara de limpeza 48. O elevador de carregamento 52 pode então transportar os tarugos limpos para cima para um local de descarga 54, abaixo de um extrator secundário 56 (com uma ventoinha de limpeza secundário 56a), onde os tarugos podem ser descarregados para dentro de um caminhão de reboque ou outro receptáculo (não mostrado).

[0025] Em certas modalidades, um ou mais dispositivos de controle, tais como o controlador 58, pode ser incluído em (ou associado de outra maneira com) a colheitadeira 20. O controlador 58, por exemplo, pode incluir um ou mais dispositivos de computação incluindo vários dispositivos processadores e várias arquiteturas de memória associadas. Em certas modalidades, o controlador 58 pode adicionalmente (ou altemativamente) incluir vários outros dispositivos de controle, tais como várias válvulas eletro-hidráulicas e circuitos hidráulicos, vários circuitos e dispositivos de controle eletrônicos (por exemplo, vários dispositivos eletrônicos de energia ou circuitos eletrônicos programáveis), e outros. Em certas modalidades, o controlador 58 (ou outro dispositivo de controle) pode estar em comunicação com vários interruptores, controles e outras interfaces ou dispositivo de entrada (não mostrados) na cabina 18, bem como com vários sensores, atuadores, ou outros dispositivos distribuídos por toda a colheitadeira 20. Por exemplo, o controlador 58 pode estar em comunicação com um sensor de velocidade de motor (não mostrado), um sensor de combustível (não mostrado), vários componentes eletrônicos de energia (não mostrados) para o controle de várias máquinas elétricas, e outros. Em certas modalidades, o controlador 58 (ou outro dispositivo de controle) pode ser um dispositivo de controle remotamente localizado, o qual se comunica com vários dispositivos e sistemas da colheitadeira 20 por intermédio de dispositivos de comunicação sem fio ou outros.

[0026] Com referência também à figura 2, nas configurações conhecidas, um conjunto de instalação de energia 26a pode incluir um motor de combustão interna 80a, configurado para acionar uma ou mais bombas hidráulicas 80a. Em certas modalidades, o motor pode acionar a rotação das bombas 84a sem a intervenção de conjuntos de engrenagem. Como tal, por exemplo, a entrada de rotação das bombas 84a pode ser provida para as bombas 84a na mesma velocidade que a saída rotacional do motor 80a. Em tal caso, a saída das bombas 84a pode, consequentemente, depender da velocidade rotacional atual do motor 80a.

[0027] Várias linhas hidráulicas 86a podem se estender a partir das bombas 84a para vários dispositivos da colheitadeira, a fim de energizar a operação daqueles dispositivos. Por exemplo, as linhas hidráulicas 86a podem se estender a partir das bombas 84a para vários motores hidráulicos para a operação de um conjunto de cortador de base, um ou mais rolos de alimentação, uma máquina de espontar cana, um ou mais ventoinhas de limpeza, e outros. Como observado acima, em certas modalidades, a rotação das bombas 84a pode depender diretamente da velocidade de operação atual do motor 80a. Como tal, em certas modalidades, a energia fornecida para os vários motores hidráulicos pode também depender diretamente da velocidade de operação atual do motor 80a.

[0028] Com referência também à figura 3, em uma modalidade da colheitadeira descrita, um conjunto de instalação de energia 26b pode também incluir um motor de combustão interna 80b. Em certas modalidades, o motor de combustão interna 80b pode ser configurado para acionar uma ou mais bombas hidráulicas 84b, de forma que fluido hidráulico pressurizado é fornecido para os vários dispositivos (por exemplo, vários dispositivos de colheita operados hidraulicamente) por intermédio das linhas hidráulicas 86b. Em certas modalidades, uma caixa de engrenagens 82b pode ser provida entre o motor 80b e as bombas 84b. Em certas modalidades, o motor pode acionar a rotação das bombas 84b (ou outros dispositivos) sem a intervenção de conjuntos de engrenagem. Em certas modalidades, como discutidas em maior detalhe abaixo, as bombas hidráulicas 84b podem ser excluídas do conjunto de instalação de energia 26b.

[0029] No conjunto de instalação de energia 26b, uma ou mais máquinas elétricas podem ser providas. Por exemplo, como representado, um gerador elétrico 90 é configurado para receber energia mecânica a partir do motor 80b e converter a energia mecânica em eletricidade. A eletricidade pode então ser encaminhada para um DAE 92, o qual pode ser configurado como uma bateria, um grupo de múltiplas baterias, um capacitor, ou outro DAE. Quando apropriado, energia pode então ser liberada do DAE 92 a fim de suplementar (ou substituir) a energia a partir do motor 80b.

[0030] Como representado, a energia a partir do DAE 92 pode ser liberada, quando apropriado, para um motor elétrico 94 para a conversão para energia mecânica. Esta energia mecânica pode então ser usada para energizar várias operações da colheitadeira 20. Em certas modalidades, incluindo, como representado, energia mecânica a partir do motor 94 pode ser encaminhada paras uma ou mais das bombas hidráulicas 84b. Desta maneira, o motor 94 pode fornecer energia para as bombas 84b para suplementar (ou substituir) a energia proveniente do motor 80b. Em certas modalidades, energia pode ser encaminhada do motor 94 para as bombas 84b por intermédio da caixa de engrenagens 82b (ou de outra caixa de engrenagens). Por exemplo, a caixa de engrenagens 82b pode incluir um conjunto de engrenagens planetárias o outro conjunto de engrenagens de soma, de forma que energia mecânica a partir do motor 94 pode ser combinada com energia mecânica a partir do motor 80b para acionar as bombas 84b. Em certas modalidades, energia pode ser encaminhada a partir do motor 94 para as bombas 84b sem a intervenção de conjuntos de engrenagem.

[0031] Em certas modalidades, diferentes caixas de engrenagem podem ser utilizadas para encaminhar energia a partir do motor 80b para o gerador 90 e para encaminhar energia a partir do motor 94 para as bombas. Por exemplo, uma caixa de engrenagens 88 pode ser configurada com várias engrenagens retas para prover uma velocidade rotacional apropriada para o gerador 90 (por exemplo, com base na velocidade ou velocidades de operação esperadas do motor 80b). Energia a partir do motor 94 pode então ser encaminhada através da caixa de engrenagens 82b (por exemplo, configurada como um conjunto de engrenagens planetárias de soma) a fim de energizar as bombas 84b (ou vários outros dispositivos).

[0032] Em certas modalidades, uma única máquina elétrica pode ser utilizada em lugar de um par de máquinas elétricas. Por exemplo, ao invés de um gerador dedicado 90 e motor dedicado 94, uma única máquina elétrica (não mostrada) pode ser configurada para operar seletivamente ou como um motor ou como um gerador. Desta maneira, uma máquina elétrica pode receber energia mecânica a partir do motor 80b e converter esta energia para eletricidade para carregar o DAE 92 (ou outro dispositivo de armazenamento), e a mesma máquina elétrica pode receber energia elétrica a partir do DAE 92 e converter esta energia elétrica para rotação mecânica para energizar as bombas 84b. Outras configurações são também possíveis, com vários números e arranjos de várias máquinas elétricas.

[0033] Em certas modalidades, o motor elétrico 94 (ou outra máquina elétrica) pode ser configurado para energizar diretamente um dispositivo mecânico diferente das bombas 84b. Por exemplo, como representado na figura 3, a máquina elétrica 94 pode ser configurada para fornecer energia rotacional para um dispositivo mecânico 96, dispositivo 96 este que pode não ser configurado para utilizar fluido hidráulico pressurizado (ou outro) para executar várias funções. O dispositivo mecânico 96 pode, consequentemente, ser utilizado para executar várias operações da colheitadeira de cana-de-açúcar (por exemplo, para operar vários dispositivos de colheita) sem necessariamente converter a energia mecânica para um fluxo hidráulico pressurizado (ou vice-versa).

[0034] O dispositivo mecanismo 96 (ou múltiplos de tais dispositivos) pode ser configurado de várias maneiras e pode ser posicionado (juntamente com o motor elétrico 94, em várias modalidades) em vários locais através de toda a colheitadeira 20. Com referência novamente à figura 1, por exemplo, o dispositivo mecânico 96 pode ser configurado como um dispositivo de corte para a máquina de espontar cana 30, como um das ventoinhas 50a ou 56a, como um conjunto rotativo para os rolos de alimentação 38 e 40, como um dispositivo de corte para um dos conjuntos de cortador de base 34, como um conjunto rotativo para os tambores de trituração 44 e 46, como um compressor ou uma bomba para uma unidade de controle de climatização de cabina 60 (por exemplo, um compressor ou bomba para uma unidade de condicionamento de ar), como um conjunto rotativo para o rolo de derrubamento 36, e outros. Como tal, por exemplo, o motor elétrico 94 pode ser configurado como um ou mais dentre um motor 100 para a máquina de espontar cana 30, um ou mais motores de ventoinha 102, para as ventoinhas de limpeza 50a e 56a, um ou mais motores integrados 104 (ou outros) para os rolos de alimentação 38 e 40, um ou mais motores 106 para os conjuntos de cortador de base 34, um ou mais motores integrados (ou outros) 108 para os tambores trituradores 44 e 46, um motor 110 (por exemplo, um motor de compressor) para a unidade de controle de climatização 60, um motor integrado (ou outro) para o rolo de derrubamento 36, e outros.

[0035] Outros motores podem ser providos, em certas modalidades, por exemplo, motores elétricos (por exemplo, um motor 114) podem ser providos no conjunto de lagarta 24 (ou rodas) da colheitadeira 20 a fim de acionar a colheitadeira 20 para o deslocamento para frente e reverso. Similarmente, um motor elétrico (por exemplo, um motor 116) pode ser provido para operar o elevador 52 da colheitadeira 20, ou em vários outros locais.

[0036] Em certas modalidades, com referência novamente à figura 3, bombas hidráulicas 84b, ou um número reduzido ou capacidade reduzida de bombas 84b, podem não ser providas como parte do conjunto de instalação de energia 26b. Por exemplo, onde um ou mais motores elétricos motor elétrico 94 são utilizados para fornecer energia mecânica diretamente para vários dispositivos para as várias operações de colheitadeira (por exemplo, como descritas acima), aqueles dispositivos podem não requerer energia hidráulica a partir das bombas 84b e as bombas 84b podem ser excluídas do conjunto de instalação de energia 26b. Altemativamente, porque o um ou mais motores 94 podem prover pelo menos alguma energia para os vários dispositivos da colheitadeira 20 em lugar da energia hidráulica a partir das bombas 84b, um número reduzido de bombas 84b ou de várias bombas 84b de reduzido tamanho ou capacidade pode ser utilizado.

[0037] Em certas modalidades, o uso do conjunto de instalação de energia 26b (ou conjunto similar), como discutido acima, pode facilitar o uso de um motor menor ou menos potente 80b para a colheitadeira 20. Isto pode resultar em reduzido custo na fabricação e manutenção da colheitadeira 20, reduzidas exigências de espaço para o motor 80b, e vários outros benefícios.

[0038] Várias operações para energizar os vários dispositivos de uma colheitadeira de cana-de-açúcar (por exemplo, da colheitadeira 20), incluindo várias das operações descritas acima, podem ser implementadas como parte de um método de gerenciamento de energia de colheitadeira ("MEC"). Um tal método pode ser implementado automaticamente (por exemplo, quando controlado pelo controlador 58), manualmente (por exemplo, quando controlado por um operador por intermédio de várias interfaces e dispositivos de entrada (não mostrados)), ou como uma combinação de operações automáticas e manuais (por exemplo, quando controlado manualmente por um operador por intermédio de vários dispositivos de entrada e automaticamente pelo controlador 58). Será entendido, consequentemente, que um método MEC pode ser implementado usando vários dispositivos de computação ou por meio de vários dispositivos de controle hidráulicos, eletrônicos, mecânicos, eletro-hidráulicos, eletromecânicos, ou outros dispositivos de controle, em várias combinações. Em certas modalidades, um método MEC (ou porções do mesmo) pode ser implementado por controladores ou outros dispositivos que estão remotamente localizados a partir de uma colheitadeira relevante.

[0039] Com referência também à figura 4, uma vez quando um DAE foi apropriadamente carregado (por exemplo, como descrito em maior detalhe abaixo), vários aspectos de um método MEC 200 podem ser executados para energizar várias operações de cana-de-açúcar usando a energia a partir do DAE. Para esta finalidade, em certas implementações, o método 200 pode incluir identificar 202 um estado de operação atual de uma colheitadeira de cana-de-açúcar (por exemplo, da colheitadeira 20). Um estado de operação pode representar o estado atual de vários sistemas da colheitadeira relevante (por exemplo, o estado atual do motor, de um ou mais dispositivos de colheita, e outros) e pode corresponder, consequentemente, a uma exigência de energia 204, exigência de torqu3e 206, ou exigência de velocidade de motor 208 para a colheitadeira. Por exemplo, durante a colheita ativa de um campo de cana-de-açúcar, um estado de operação atual 202 identificado da colheitadeira 20 pode corresponder a uma particular exigência de energia 204 (ou exigência de torque 206, ou exigência de velocidade de motor 208) para operar efetivamente vários dispositivos de colheita, tais como a máquina de espontar cana 30, a ventoinha de limpeza 50a, os rolos de alimentação 38 e 40, e outros.

[0040] Quando uma colheitadeira encontra vários fenômenos transientes (ou outros), as exigências de energia 204 ou outros aspectos do estado de operação atual podem consequentemente se alterar. Por exemplo, quando a colheitadeira 20 encontra áreas mais espessas de cana-de-açúcar ou sofre obturação ao longo do trem de alimentação, as exigências de energia para a operação dos cortadores de base 34, dos rolos de alimentação 38 e 40, dos tambores trituradores 44 e 46, e outros, podem aumentar a partir de uma ou mais exigências de energia de linha de base. Como tal, pode ser útil identificar 202 continuamente, ou pelo menos regularmente, o estado de operação atual da colheitadeira relevante (por exemplo, usando o controlador 58 e vários sensores (não mostrados)) a fim de informar o uso (potencial) do DAE.

[0041] Em certas implementações, identificar 202 o estado de operação atual de uma colheitadeira pode incluir identificar 208 uma velocidade atual do motor e comparar 212 a velocidade atual do motor identificada 208 com uma velocidade de motor de referência. Por exemplo, com relação à colheitadeira 20, identificar 202 o estado de operação atual pode incluir identificar 208 uma velocidade de operação atual do motor 80b e comparar 212 a velocidade identificada do motor 208 com a velocidade nominal para o motor 80b.

[0042] Em certas implementações, esta identificação 208 e comparação 208 de velocidades de motor podem ser úteis, a fim de indicar quando o motor 80b pode estar operando relativamente ineficientemente e, como tal, quando o uso de um DAE pode ser apropriado. Por exemplo, em certas implementações, uma velocidade alvo particular (isto é, uma velocidade nominal particular) pode ser determinada para o motor 80b, a fim de prover a operação relativamente eficiente do motor 80b. Um operador (ou um sistema de controle automático) pode consequentemente esforçar-se para manter a velocidade de operação do motor 80b dentro de uma banda particular em tomo de (isto é, dentro de uma faixa de velocidades acima, abaixo, ou acima e abaixo) uma velocidade alvo do motor. Demandas elevadas de energia ao motor 80b, todavia, podem causar com que o motor 80b se desvie da velocidade alvo e, consequentemente, opere com eficiência reduzida. Consequentemente, a identificação 208 da velocidade de operação atual do motor 80b (e comparação 212 desta velocidade com uma referência) pode proporcionar um indicador útil de uma deficiência de energia no motor 80b.

[0043] A identificação 202 do estado de operação atual de uma colheitadeira pode adicionalmente (ou altemativamente) incluir identificação de vários outros parâmetros. Por exemplo, a identificação 202 do estado de operação atual de uma colheitadeira pode incluir identificar o consumo de combustível atual (ou histórico) por intermédio de um sensor de combustível (não mostrado), identificar uma velocidade de solo atual por intermédio de um sensor de velocidade do solo ou sensor de velocidade de eixo (não mostrado), identificar o estado de várias alavancas de controle ou outras interfaces (não mostradas) na cabina 18, e outras.

[0044] Com base no estado de operação atual identificado 202 da colheitadeira, uma deficiência de energia do motor pode ser identificada, com relação às operações atuais da colheitadeira. Por exemplo, como observado acima, quando uma redução na velocidade do motor abaixo da velocidade nominal foi identificada 208, isto pode corresponder a uma deficiência na energia de saída a partir do motor com relação às operações atuais da colheitadeira.

[0045] Quando uma deficiência de energia do motor foi identificada (isto é, quando a energia disponível a partir do motor é insuficiente para executar as várias operações em curso, como desejado), o método 200 pode então incluir fazer com que 220 uma máquina elétrica receba energia elétrica a partir de um DAE. A máquina elétrica pode então converter 222 a energia elétrica recebida para energia mecânica, a fim de energizar uma ou mais operações em curso da colheitadeira. Como observado acima, a máquina elétrica pode ser um motor dedicado, ou uma máquina configurada para operar ou como um motor ou como um gerador, quando requerido.

[0046] Com relação à colheitadeira 20, por exemplo, quando uma deficiência de energia do motor 80b foi identificada, o controlador 58 pode fazer com que o DAE 92 libere energia armazenada para o motor 94 (ou para outra máquina elétrica). O motor 94 pode então converter 222 a energia elétrica recebida para energia mecânica a fim de energizar uma ou mais operações em curso da colheitadeira. Em certas implementações, o motor 94 pode fornecer energia para as várias bombas 84b para substituir (ou suplementar) energia a partir do motor 80b para a energização dos vários dispositivos hidráulicos. Em certas implementações, o motor 94 pode fornecer energia para o dispositivo mecânico (ou dispositivos) 96, a fim de energizar diretamente a execução de várias operações.

[0047] Esta conversão 222 de energia elétrica a partir do DAE 92 para energia mecânica pode ser útil em uma variedade de condições. Por exemplo, durante a colheita ativa, em que o motor 80b está operando relativamente eficientemente (por exemplo, na, ou perto da, velocidade nominal), os vários dispositivos da colheitadeira 20 podem estar consumindo toda, ou aproximadamente toda, da energia disponível a partir do motor 80b. Consequentemente, se uma demanda de energia adicional for feita (por exemplo, devido a um pedaço de material de cana-de-açúcar passando através da colheitadeira 20), a velocidade de operação do motor 80b pode tender a falhar, o que pode resultar em eficiência diminuída e desempenho de outra maneira reduzido. Altemativamente (ou adicionalmente), outros efeitos prejudiciais podem ocorrer, incluindo a redução em velocidade de solo da colheitadeira 20. Por identificação 202 da deficiência de energia e causar 200 com que 200 o fluxo de energia armazenada a partir do DAE 92 para o motor 94, o método 200 pode considerar a deficiência de energia do estado de operação atual e, consequentemente, evitar (ou atenuar) a redução na velocidade do motor ou de outro prejuízo ao desempenho.

[0048] Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser configurada para fornecer 224 energia mecânica para uma bomba hidráulica. A bomba pode então operar 230, utilizando esta energia mecânica, a fim de fornecer fluido pressurizado para os vários dispositivos hidráulicos, a fim de energizar várias operações da colheitadeira. Com relação à colheitadeira 20, por exemplo, o motor 94 pode ser configurado para prover energia mecânica para as bombas hidráulicas 84b (por exemplo, por intermédio de caixa de engrenagens 82b), de forma que as bombas 84b podem energizar hidraulicamente várias operações da colheitadeira.

[0049] Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser configurada para fornecer 232 energia para vários dispositivos mecânicos. Em certas implementações, tais dispositivos mecânicos podem ser configurados para receber 234 energia mecânica a partir da máquina elétrica diretamente (por exemplo, sem uma intervenção de conversão da energia mecânica para um fluxo hidráulico) e assim operar 236 para executar várias funções. Por exemplo, energia elétrica recebida a partir do DAE pode ser convertida 222 para energia mecânica por uma máquina elétrica, e a energia mecânica transmitida diretamente (isto é, sem a conversão para energia hidráulica) a partir da máquina elétrica para um dispositivo mecânico, de forma que o dispositivo mecânico opera 236 para executar várias funcionalidades. Com relação à colheitadeira 20, por exemplo, o motor 94 pode ser configurado para fornecer energia mecânica diretamente para o dispositivo mecânico 96, ao invés de (ou em adição a) fornecer energia mecânica para as bombas 84 para a conversão para fluxo hidráulico pressurizado. Como observado acima. O dispositivo mecânico 96 pode ser configurado para acionar a operação de vários dispositivos de colheita. Consequentemente, o motor 94 pode ser utilizado, por intermédio do dispositivo 96, para energizar diretamente a operação dos vários dispositivos de colheita.

[0050] Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser configurada para suplementar energia a partir do motor, a fim de energizar várias operações da colheitadeira. Por exemplo, uma caixa de engrenagens de soma (por exemplo, a caixa de engrenagens 82b) pode ser provida entre a máquina elétrica e uma bomba hidráulica, de forma que a energia mecânica proveniente da máquina elétrica pode ser somada com energia mecânica a partir do motor, a fím de energizar a bomba. Em certas modalidades, uma caixa de engrenagens de soma pode ser configurada como um conjunto de engrenagens planetárias de soma, ou de várias outras maneiras.

[0051] Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser configurada para substituir energia a partir do motor, a fim de energizar várias operações da colheitadeira. Por exemplo, como observado acima, a máquina elétrica pode ser configurada para energizar diretamente vários dispositivos de colheita (ou outros), ao invés de energizar os dispositivos por intermédio de uma bomba intermediária. Da mesma maneira, a máquina elétrica pode ser configurada para energizar várias bombas (por exemplo, as bombas 84b) sem a assistência do motor.

[0052] Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser configurada para operar mesmo quando o motor não está em operação. Por exemplo, o método 200 pode incluir identificar 202 que o estado de operação atual da colheitadeira inclui uma condição de desligamento do motor (por exemplo, devido à parada do motor, ou um operador ativando uma tecla para a posição "desligada"). Em um tal caso, a máquina elétrica pode converter 222 energia elétrica armazenada para energia mecânica, a fim de energizar várias operações da colheitadeira, muito embora o motor não possa estar fornecendo ativamente energia para a colheitadeira. Por exemplo, quando a colheitadeira 20 pausou a colheita ativa a fim de esperar por um vagão de reboque para descarregar e retomar para o campo, um operador pode desligar o motor 80b a fim de economizar combustível. O motor 94 e o DAE 92 podem então ser operados para energizar várias operações do veículo, tais como a refrigeração da cabina 18 com a unidade de controle de climatização 60.

[0053] Em certas modalidades, o método 200 pode incluir causar 220 fluxo de energia a partir de um DAE para um motor elétrico (ou outra máquina) com base em uma particular banda de velocidade em tomo de uma velocidade nominal do motor. Por exemplo, um operador (ou técnico) pode ajustar uma banda de velocidade de 20 até 50 rpm em tomo (isto é, acima, abaixo, ou acima e abaixo) de uma velocidade de motor ajustada, a fim de definir uma faixa aceitável de velocidades do motor em tomo da velocidade nominal. Se uma velocidade identificada do motor 208 cair fora desta banda de velocidade, o método 200 pode causar 220 a liberação de energia armazenada para a operação em curso da colheitadeira.

[0054] Em certas implementações, uma interface de operador pode ser provida, de modo que um operador pode personalizar uma tal banda de velocidade, uma velocidade nominal do motor, ou ambas, a fim de orientar o método 200 para operações particulares. Por exemplo, quando um operador prefere operar o motor a velocidades relativamente altas (por exemplo, com relação a um típico ponto ajustado), o operador pode ser capaz de ajustar a velocidade de referência (por exemplo, para a comparação 212 de velocidades de motor) e a banda de velocidade (como discutido acima), para a execução do método 200.

[0055] Como observado acima, a energia convertida 222 pode ser utilizada para operar um dispositivo mecânico não hidráulico, por intermédio da transmissão direta de energia mecânica (isto é, sem primeiro converter a energia para a forma hidráulica), a fim de executar várias operações. Vários benefícios podem advir com relação a uma tal configuração de energia direta. Em certas implementações, por exemplo, pode ser útil divorciar a velocidade de operação dos vários dispositivos (por exemplo, vários dispositivos de colheita) a partir da velocidade de operação do motor relevante. Desta maneira, a operação de um ou mais dispositivos de colheita (ou outros) pode ser regulada 240 independentemente da velocidade do motor. Com relação à colheitadeira 20, por exemplo, pode ser útil operar uma ou ambas das ventoinhas 50a e 56a a uma velocidade que é relativamente independente da velocidade do motor 80b. Quando o motor 80b está fornecendo energia para as ventoinhas 50a e 56a por intermédio das bombas 84b, tal operação pode ser difícil, ou pode exigir sistemas de controle relativamente caros. Todavia, quando o motor 80b fornece energia para as ventoinhas por intermédio do motor 94 (e do gerador 90 ou do DAE 92), pode ser relativamente eficaz regular 240 a velocidade da ventoinha (ou outro aspecto da operação da ventoinha) independentemente da velocidade do motor.

[0056] Similarmente, quando vários dispositivos de colheitadeira são energizados por uma máquina elétrica ao invés de por uma bomba hidráulica, pode ser possível regular 228 as operações dessas máquinas elétricas (e os dispositivos associados) com base na velocidade de solo da colheitadeira. Com relação à colheitadeira 20, por exemplo, o controlador 58 pode ser configurado para identificar uma velocidade de solo atual da colheitadeira 20 (por exemplo, por intermédio de um ou mais sensores de velocidade), e, consequentemente, regular a velocidade de saída do motor 94 (ou de outros motores). Desta maneira, uma velocidade (ou velocidades) relativamente eficaz pode ser provida nos vários dispositivos, incluindo a máquina de espontar cana 30 (por intermédio do motor 100), as ventoinhas de limpeza 50a e 56a (por intermédio dos motores 102), os rolos de alimentação 38 e 40 (por intermédio dos motores 104), os conjuntos de cortadores de base 34 (por intermédio dos motores 106), os tambores trituradores 44 e 46 (por intermédio dos motores 108), a unidade de controle de climatização 60 (por intermédio do motor 110), o rolo de derrabamento 36 (por intermédio do motor 112), e outros.

[0057] Com referência também à figura 5, o método MEC 200 pode incluir várias operações para carregar o DAE. Em certas implementações, o DAE pode ser carregado com base em primeiro identificar 250 um estado de operação apropriado da colheitadeira. Como observado acima, um estado de operação pode representar o estado atual de vários sistemas da colheitadeira relevante e pode consequentemente corresponder a uma exigência de energia 204, exigência de torque 206, ou exigência de velocidade do motor 208 para a colheitadeira 20. Em certas implementações, um estado de operação (incluindo uma volta no final da fileira 252, ou a operação da colheitadeira em um estado de espera estado de espera 254). Um estado de espera 254 pode incluir, por exemplo, um estado no qual o motor da colheitadeira está operando, mas a colheitadeira não está colhendo ativamente. Por exemplo, uma colheitadeira que está em marcha lenta em um campo, enquanto espera por um vagão de reboque para retomar a partir do descarregamento, pode ser identificada 250 como operando em um estado de espera 254.

[0058] Com base na identificação 250 de um estado de operação apropriado, pode ser determinado que a energia atualmente disponível a partir do motor da colheitadeira pode exceder a energia que é exigida para as operações atuais, por exemplo, enquanto a colheitadeira 20 está em um estado de espera 254 (por exemplo, enquanto espera que um vagão de reboque retome), as operações atuais da colheitadeira 20 podem requerer relativamente pouca energia com relação à capacidade atual do motor 80b na velocidade nominal. Consequentemente, durante o estado de espera 254, o motor 80b pode estar fornecendo significante energia excedente além das exigências de energia atuais. Similarmente, durante uma volta no final da fileira 252 (por exemplo, uma volta nas cabeceiras entre a colheita ativa de fileiras sucessivas), vários dispositivos de colheita podem não estar ativamente engatados com as colheitas de cana-de-açúcar, de forma que o motor 80b pode fornecer um grau de energia excedente com relação às exigências de energia atuais da colheitadeira 20. Mais especificamente, mesmo durante a colheita ativa, o motor 80b pode às vezes fornecer energia em excesso da energia exigida para as operações de colheita atuais (e outras). Por exemplo, em antecipação de pedaços, porções de um campo com esteiras mais espessas de plantas de cana-de-açúcar, e outras, o motor 80b da colheitadeira 20 pode ser regulado para fornecer um pouco mais de energia do que é esperado para a colheita normal. Consequentemente, em vários tempos durante a colheita ativa, o motor 80b pode fornecer energia excessiva além daquela atualmente requerida para a colheita. Como tal, nesses e em outros cenários, a disponibilidade de energia excedente a partir de um motor pode ser identificada com base na identificação 250 do estado de operação atual da colheitadeira.

[0059] Quando energia excedente é disponível a partir de um motor de colheitadeira, o método 200 pode incluir ainda fazer com que 256 uma máquina elétrica forneça energia para o DAE para armazenamento. Por exemplo, quando um estado de operação 250 identificado indicar a disponibilidade de energia excedente a partir de um motor, o controlador 58 pode fazer com que 256 a máquina elétrica converta energia mecânica a partir do motor para energia elétrica a partir do armazenamento no DAE. Como descrito em detalhe acima, esta energia armazenada pode ser posteriormente liberada do DAE para energizar várias operações da colheitadeira.

[0060] Em certas implementações, a identificação 250 de um estado de operação para guiar o carregamento da DAE pode incluir identificar uma velocidade de motor atual da colheitadeira. Por exemplo, o controlador 58 pode ser configurado para detectar (por exemplo, por intermédio de vários sensores (não mostrados)) uma velocidade de operação atual do motor 80b. O controlador 58 pode então comparar a velocidade de operação atual do motor 80b com uma velocidade de referência (por exemplo, a velocidade nominal do motor) a fim de avaliar a energia de motor disponível. Com base nesta comparação, a máquina elétrica pode então ser feita com que 256, quando apropriado, forneça energia para a DAE para armazenamento.

[0061] Em certas implementações, o DAE pode ser carregado a diferentes taxas, dependendo do estado de operação particular identificado 250. Por exemplo, uma relação linear ou outra relação pode ser estabelecida entre a velocidade do motor e a taxa de carregamento, de forma que a taxa na qual uma bateria (ou outro DAE) é carregada depende, pelo menos em parte, da velocidade do motor. Em certas implementações, a máquina elétrica pode ser feita com que 256 forneça energia para o DAE para armazenamento, somente quando a velocidade identificada do motor ficar dentro de uma banda particular em tomo da velocidade nominal (ou de outra referência).

[0062] Outros fatores podem também ser utilizados no carregamento do DAE. Por exemplo, um estado de operação apropriado para o carregamento (ou, geralmente, a disponibilidade de energia excedente a partir de um motor) pode ser identificado 250 com base no consumo de combustível por intermédio de um sensor de combustível (não mostrado), identificando uma velocidade de solo atual por intermédio de um sensor de velocidade do solo ou de velocidade do eixo (não mostrado), identificando o estado de várias alavancas de controle ou outras interfaces (não mostradas) na cabina 18, e outros.

[0063] A máquina elétrica relevante pode ser feita com que 256 forneça energia para o DAE para armazenamento de várias maneiras. Em certas implementações, por exemplo, componentes eletrônicos associados com a máquina elétrica podem ser utilizados para controlar o carregamento de uma bateria (ou outro dispositivo). Em certas implementações, outros dispositivos podem ser utilizados. Por exemplo, um dispositivo de embreagem (não mostrado) ou mecanismo similar pode ser controlado para encaminhar energia a partir do motor para a máquina elétrica (e, assim, para o DAE) em certos tempos, mas não em outros.

[0064] Como será apreciado por uma pessoa versada na técnica, certos aspectos da matéria descrita podem ser incorporados como um método, sistema (por exemplo, um sistema de controle de veículo de trabalho, incluído na colheitadeira 20) ou produto de programa de computador. Consequentemente, certas modalidades podem ser implementadas como hardware, como software (incluindo firmware, software residente, microcódigo, etc.), como uma combinação de software e hardware, ou de outra maneira. Além disso, certas modalidades podem assumir a forma de um produto de programa de computador em um meio de armazenamento usável por computador tendo código de programa usável por computador, incorporado no meio.

[0065] Qualquer apropriado meio usável por computador ou legível por computador pode ser utilizado. O meio usável por computador pode ser um meio de sinal legível por computador ou um meio de armazenamento legível por computador. Um meio de armazenamento usável por computador, ou legível por computador (incluindo um dispositivo de armazenamento associado com um dispositivo de computação ou dispositivo eletrônico de cliente) pode ser, por exemplo, mas não é limitado a um sistema, aparelho, ou dispositivo, eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, a infravermelhos, ou semicondutor, ou qualquer combinação apropriada dos precedentes. Exemplos mais específicos (uma lista não exaustiva) de meios legíveis por computador incluiria o seguinte: uma conexão elétrica tendo um ou mais fios, um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente leitura (ROM), uma memória somente leitura programável (EPROM ou memória USB), uma fibra óptica, uma memória somente leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um dispositivo de armazenamento óptico. No contexto deste documento, um meio de armazenamento usável por computador, ou legível por computador, pode ser qualquer meio tangível que pode conter, ou annazenar, um programa para uso por, ou em conexão com o sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

[0066] Aspectos de certas modalidades são descritas aqui com referência às ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de bloco de métodos, aparelhos (sistemas) e produtos de programa de computador, de acordo com as modalidades da invenção. Será entendido que cada bloco de quaisquer ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de bloco, e combinações dos blocos nas ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de bloco, podem ser implementados por instruções de programa de computador (ou de outra maneira). Essas instruções de programa de computador podem ser fornecidas para um processador de um computador de finalidade geral, computador de finalidade especial, ou outro aparelho de processamento de dado, programável, para produzir uma máquina, tal como as instruções, que executam, por intermédio do processador do computador ou de outro aparelho de processamento de dado programável, criam meios para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou diagrama de bloco ou blocos.

[0067] Instruções relevantes de programa de computador podem também ser armazenadas em uma memória legível por computador, que pode direcionar um computador ou outro aparelho de processamento de dado programável para funcionar de uma maneira particular, de forma que as instruções armazenadas na memória legível por computador produzem um artigo de fabricação incluindo instruções que implementam a fimção/ato especificado no fluxograma e/ou bloco ou blocos do diagrama de bloco.

[0068] Instruções relevantes de programa de computador podem também ser carregadas em um computador ou outro aparelho de processamento de dado programável para fazer com que uma série de etapas operacionais seja realizada no computador ou em outro aparelho programável para produzir um processo implementado por computador, de forma que as instruções que executam no computador ou em outro aparelho programável provêm etapas para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou bloco ou blocos de diagrama de bloco.

[0069] O fluxograma e os diagramas de bloco nas figuras ilustram a arquitetura, funcionalidade, e a operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador, de acordo com várias modalidades da presente descrição. A este respeito, cada bloco no fluxograma ou diagramas de bloco pode representar um módulo, segmento, ou porção de código, que compreende uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Deve ser observado que, em algumas implementações alternativas, as funções observadas no bloco podem ocorrer fora da ordem observada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados substancialmente simultaneamente, ou os blocos podem às vezes ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Será também observado que cada bloco dos diagramas de bloco e/ou ilustração de fluxograma, e combinações de blocos nos diagramas de bloco e/ou ilustração de fluxograma, pode ser implementado por sistemas à base de hardware, de finalidade especial, que realizam as funções ou atos especificados, combinações de hardware de finalidade especial e instruções de computador, ou de outra maneira.

[0070] A terminologia usada aqui é para a finalidade apenas da descrição de modalidades particulares e não é destinada a ser limitativa da descrição. Quando usadas aqui, as formas singulares "um", "uma" e "o" e "a" são destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Será ainda entendido que qualquer uso dos termos "compreende" e/ou "compreendendo" nesta descrição especifica a presença das características, integradores, etapas, operações, elementos, e/ou componentes, e/ou grupos dos mesmos.

[0071] A descrição da presente descrição foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição, mas não é destinada a ser exaustiva ou limitada à descrição na forma exposta. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles de conhecimento comum na técnica, sem fugir do escopo e espírito da descrição. As modalidades explicitamente referenciadas aqui foram escolhidas e descritas a fim de mais bem explicar os princípios da descrição e sua aplicação prática, e para permitir que outros de conhecimento comum na técnica compreendam a descrição e reconheçam muitas alternativas, modificações, e variações no(s) exemplo(s). Consequentemente, várias outras implementações estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Colheitadeira de cana-de-açúcar, caracterizada pelo fato de que compreende: um motor; uma ou mais máquinas elétricas configuradas para operar como pelo menos um dentre um motor e um gerador; um dispositivo de armazenamento de energia configurado para pelo menos um dentre receber energia elétrica a partir das uma ou mais máquinas elétricas para armazenamento, e prover energia elétrica para as uma ou mais máquinas elétricas para energizar a operação das uma ou mais máquinas elétricas; e um controlador configurado para: identificar um estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar, em que o estado de operação está associado com uma ou mais dentre uma exigência de energia, uma exigência de torque, e uma exigência de velocidade de motor para a colheitadeira de cana-de-açúcar; com base, pelo menos em parte, na identificação do estado de operação, fazer com que as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia para a conversão pelas uma ou mais máquinas elétricas para energia mecânica, a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar; fornecer a energia mecânica para um ou mais dentre uma bomba hidráulica e um dispositivo mecânico, a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar; e um ou mais de: operar a bomba hidráulica com a energia mecânica a partir das uma ou mais máquinas elétricas para prover fluido hidráulico para uma máquina hidráulica da colheitadeira de cana-de-açúcar, a fim de executar a operação; e operar as uma ou mais máquinas elétricas para prover a energia mecânica diretamente para o dispositivo mecânico, o dispositivo mecânico operando com a energia mecânica a partir das uma ou mais máquinas elétricas para executar a operação.

2. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais dispositivos mecânico incluem um ou mais de uma ventoinha de limpeza, um ou mais rolos de alimentação, uma máquina de espontar cana, e uma unidade de controle de climatização de cabina.

3. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para regular a operação das uma ou mais máquinas elétricas, a fim de prover energia mecânica para o um ou mais dispositivos mecânicos com base em, pelo menos em parte, uma velocidade de solo da colheitadeira de cana-de-açúcar.

4. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para regular uma velocidade de operação da ventoinha de limpeza, por intermédio das uma ou mais máquinas de limpeza, independentemente de uma velocidade de operação atual do motor.

5. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a identificação do estado de operação inclui a identificação de uma velocidade de operação atual do motor e comparação da velocidade de operação atual do motor com uma velocidade de motor de referência; e em que se faz com que as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia com base, pelo menos em parte, na comparação da velocidade de operação atual e a velocidade de motor de referência.

6. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que se faz com que as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia com base, pelo menos em parte, na velocidade de operação atual estando dentro da faixa de velocidade de motor, com relação a uma velocidade alvo de motor.

7. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para fazer com que as uma ou mais máquinas elétricas provejam energia para o dispositivo de armazenamento de energia para armazenamento com base, pelo menos em parte, na identificação de um segundo estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar.

8. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o segundo estado de operação corresponde à disponibilidade de energia excedente a partir do motor.

9. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o segundo estado de operação indica um ou mais dentre uma volta no final de fileira da colheitadeira de cana-de-açúcar e um estado de espera da colheitadeira de cana-de-açúcar.

10. Método para a operação de uma colheitadeira de cana-de-açúcar, em que a colheitadeira de cana-de-açúcar inclui um motor, uma ou mais máquinas elétricas configuradas para operar como pelo menos um dentre um motor e um gerador, e um dispositivo de armazenamento de energia configurado para pelo menos um dentre receber energia elétrica a partir das uma ou mais máquinas elétricas, para armazenamento, e prover energia elétrica para as uma ou mais máquinas elétricas para energizar a operação das uma ou mais máquinas elétricas, o método caracterizado pelo fato de que compreende: identificar, por um ou mais dispositivos de computação, um estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar, em que o estado de operação está associado com uma ou mais dentre uma exigência de energia, uma exigência de torque, ou uma exigência de velocidade de motor para a colheitadeira de cana-de-açúcar; com base, pelo menos em parte, na identificação do estado de operação, fazer com que, por um ou mais dispositivos de computação, as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia para a conversão pelas uma ou mais máquinas elétricas para energia mecânica; fornecer a energia mecânica para a um ou mais dentre uma bomba hidráulica e um dispositivo mecânico a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar; e um ou mais dentre: operar a bomba hidráulica com a energia mecânica a partir de uma ou mais máquinas elétricas para prover fluido hidráulico pressurizado para uma máquina hidráulica da colheitadeira de cana-de-açúcar a fim de executar a operação; e receber a energia mecânica no dispositivo mecânico diretamente a partir das uma ou mais máquinas elétricas e operar o dispositivo mecânico com a energia mecânica a partir das uma ou mais máquinas elétricas para executar a operação.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o um ou mais dispositivos mecânicos incluem um ou mais dispositivos de colheita da colheitadeira de cana-de-açúcar.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: regular a operação das uma ou mais máquinas elétricas, a fim de prover energia mecânica para o um ou mais dispositivos de colheita, com base em, pelo menos em parte, uma velocidade de solo da colheitadeira de cana-de-açúcar.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: regular uma velocidade de operação do um ou mais dispositivos de colheita, por intermédio das uma ou mais máquinas elétricas, independentemente de uma velocidade de operação atual do motor.

14. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que identificar o estado de operação inclui identificar uma velocidade de operação atual do motor e comparar a velocidade de operação atual do motor com uma velocidade de motor de referência; e em que se faz com que as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia com base, pelo menos em parte, na comparação da velocidade de operação atual e a velocidade de motor de referência.

15. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: identificar um segundo estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar correspondente à disponibilidade de energia excedente a partir do motor; e fazer com que as uma ou mais máquinas elétricas provejam energia para o dispositivo de armazenamento de energia para armazenamento com base, pelo menos em parte, na identificação do segundo estado de operação.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o segundo estado de operação indica uma volta no final de fileira da colheitadeira de cana-de-açúcar e um estado de espera da colheitadeira de cana-de-açúcar.

17. Colheitadeira de cana-de-açúcar, caracterizada pelo fato de que compreende: um motor; um ou mais dispositivos de colheita incluindo um ou mais dentre uma máquina de espontar cana, um rolo de derrubamento, um rolo de alimentação, um conjunto de cortador de base, um tambor triturador, e uma ventoinha de limpeza; uma ou mais máquinas elétricas configuradas para operar como pelo menos um dentre um motor e um gerador; um dispositivo de armazenamento de energia configurado para pelo menos um dentre receber energia elétrica a partir das uma ou mais máquinas elétricas, para armazenamento, e prover energia elétrica para as uma ou mais máquinas elétricas para energizar a operação das uma ou mais máquinas elétricas; e um controlador configurado para: identificar um estado de operação da colheitadeira de cana-de-açúcar, em que o estado de operação está associado com uma ou mais dentre uma exigência de energia, uma exigência de torque, e uma exigência de velocidade de motor para a colheitadeira de cana-de-açúcar; com base, pelo menos em parte, na identificação do estado de operação, fazer com que as uma ou mais máquinas elétricas recebam energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento de energia para a conversão pelas uma ou mais máquinas elétricas para energia mecânica, a fim de energizar a operação da colheitadeira de cana-de-açúcar.

18. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para regular a operação das uma ou mais máquinas elétricas, a fim de prover energia mecânica para o um ou mais dispositivos de colheita com base em pelo menos em parte, uma velocidade de solo da colheitadeira de cana-de-açúcar.

19. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para regular uma velocidade de operação do um ou mais dispositivos de colheita, por intermédio das uma ou mais máquinas elétricas, independentemente de uma velocidade de operação atual do motor.

20. Colheitadeira de cana-de-açúcar de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o controlador é configurado adicionalmente para fazer com que as uma ou mais máquinas elétricas provejam energia para o dispositivo de armazenamento de energia para armazenamento com base, pelo menos em parte, na identificação de um dentre uma volta no final de fileira da colheitadeira de cana-de-açúcar e um estado de espera da colheitadeira de cana-de-açúcar.