CN101904249A - 一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，属于新能源应用技术领域。主要采用收割机装置和锂离子电池动力装置连接组成电动收割机。锂离子电池动力装置采用从供电网向锂离子电池充电并储存电流，电路开关开启后，锂离子电池向配套的电动机输送电力，将电能转换成机械能，接着通过传送带和传动轮，将机械能分别传送到收割机的各个工作部位，按照作业顺序完成谷类农作物的拔禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等收割作业。本发明还在收割机的后部设置由锂离子电池同时供电的发光二极管照明，以便随时检查收割机的脱粒质量，便于及时进行调整。

Description

一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机

技术领域

一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，属于新能源应用技术领域。

背景技术

2010年6月10日，中国国务院总理温家宝来到河南省郑州、许昌等地，深入麦田、农户和粮仓，实地察看小麦收割和收购情况。临近中午，许昌县陈曹乡后孙汪村高产小麦示范区里，大型谷物收割机正在麦田里来往穿梭，麦浪送香，温家宝攀上3米多高的联合收割机驾驶室，体验丰收的快乐和喜悦。大批跨区的收割机正从南到北转战各个麦区，温家宝总理指出：“要切实组织好跨区机收，确保‘三夏’生产柴油和化肥、农药、种子、农膜等生产资料的供应”。

2010年中国投入‘三夏’的联合收割机达到47万台，增加3万台，其中参加跨区机收的30万台，增加2万台。目前，联合收割机的动力主要依靠柴油机或汽油机提供，产粮的省、市政府要求商务部门和石油石化企业沟通协调，及时组织油源，保障机收用油需求。

本项专利发明人缪同春1962年从农业大学毕业后、分配到江苏省的机械化国营农场担任技术员，那时的大学毕业生在‘教育与生产劳动相结合’的方针指引下，必须到生产第一线和农业工人一起劳动，缪同春登上联合收割机(那时叫康拜因，都是原苏联制造的，有两种型号的谷物收割机，一种型号是斯大林4号、C-4、自走式；一种型号是斯大林6号、C-6、牵引式。)和农业工人一起扎装粮的麻袋口，并学习检查收割机的脱粒质量；夏收大忙时、连夜收割小麦到深夜三点钟，农田空气中的露水使麦秸、麦穗受到潮湿，收割机脱粒不干净，下半夜不得不停机休息，老工人带着大学毕业生缪同春走下收割机，爬进收割机的下方，在麦田里和衣入眠，直到第二天太阳升起来，阳光驱散麦秸、麦穗上的潮气，收割机能脱粒干净了，老工人唤醒缪同春一起爬上收割机，发动收割机上的柴油机，驱动收割机前行，开始了新一天的收麦劳动。

1965年缪同春借用到中国人民解放军68军部队农场协助农场生产工作、1978年开始到南京炼油厂农场、北京原国家石油工业部机关农场、江苏油田农副业处从事技术工作，一直接触谷物收割机，在这个期间，中国已能自己生产联合收割机，而且不再单一收割小麦，还能收割中国的主要农作物-水稻。

1982年，缪同春参加中国能源研究会，主要研究新能源和可再生能源；1987年7月和1995年1月，缪同春两次被公选为中国农业机械学会能源动力学会理事；2005年，缪同春到无锡尚德太阳能电力有限公司去学习太阳能光伏发电技术；2010年，71岁的缪同春在无锡创办无锡同春新能源科技有限公司，加快了新能源技术应用到农业机械制造业的步伐。目前，广大农村里，农业机械全部依靠价格越来越贵的化石燃料来提供动力，发动机工作时排放大量的二氧化碳，不仅污染了广大农村的清新空气和生态环境，还使农民的经济负担越来越重，粮食生产的成本越来越高，严重影响了中国农业的健康发展。

发明内容

2010年上海世界博览会是提倡节能减排、绿色环保的高科技博览会，新能源技术、低碳技术、节能照明技术纷纷亮相上海世博会，防爆性能极好的镍盐锂离子电池充满电，能使耗电少的、风阻系数小的新能源汽车跑160公里，只用6元钱电费，比烧油的汽车节省许多的钱。

1980年，以氧化钴锂为正极材料的锂充电电池揭开了锂离子电池的雏形，1986年完成了锂离子电池的原型设计。90年代初，科技人员成功地解决锂二次电池存在的安全隐患，并且在能量密度上高于以前的充放电电池。锂离子电池能量密度高；平均输出电压高；输出功率大；自放电小；无记忆效应，循环性能优越；可快速充放电；充电效率高；工作温度范围宽(-30℃～45℃)；残留容量的测试比较方便；无需维修；对环境‘友好’、是绿色电池；使用寿命长，100％DOD充放电可达900次以上；当采用浅深度(30％DOD)充放电时，循环次数已经超过5000次。从1997年到2010年中国已能大规模生产多个种类的锂离子电池，先进的聚合物锂离子电池成本低，免维护，可全天候运行，使用温度范围为-40℃～65℃，室温时的使用寿命超过10年，高能量密度，结构设计灵巧，电池的各项参数可以进行监控。中国江苏省的无锡市和国内其他一些工业城市已经建立有锂离子电池产业基地，仅无锡市每年生产的数十万辆电动自行车就需要配套使用大量的锂离子电池提供动力。

近年来，锂离子电池的制造技术又有了很大进步。新一代锂离子电池，例如以镍钴酸锂材料、镍钴锰酸锂材料、磷酸铁锂新材料为正极材料的锂离子电池能够提供更安全、更环保的强劲动力，充电后已能驱动大型的、中型的、小型的纯电动汽车或混合动力汽车快速前进，而且行驶费用已低于使用燃烧柴油或汽油的柴油机或汽油机为动力的燃油汽车的费用。2010年，中国国家主席胡锦涛和美国总统奥巴马已决定在电动汽车上开展中美技术合作。同样在农业机械动力技术领域、将会出现越来越多的新技术、新材料、新工艺、新产品。

在收割机上采用锂离子电池新能源技术，由锂离子电池充放电提供收割机的动力，在收割机作业时、不会再因为燃油问题向空气中排放大量的二氧化碳和其他有毒气体，从而保护农村美好的生态环境，保护农村清新的空气质量，降低粮食的生产成本，增加农民的经济收入，使农村经济繁荣和实现可持续发展。农业机械以电代油是当代历史发展的必然趋势，是应对全球气候变化的社会责任。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

采用收割机装置和锂离子电池动力装置连结组成电动收割机；收割机3装置包括：偏心拔禾轮6、割台推运器7、纹杆滚筒10、驾驶室4、上筛9、风扇12、下筛8、传动带11、传动轮15、谷粒推运器18、粮仓5、卸粮搅龙14、键式逐稿器13、发光二极管17，锂离子电池动力装置包括锂离子电池1、导电线16、电动机2；从供电网向锂离子电池1充足电流，电流通过导电线16输入电动机2，将电能转换为机械能，机械能通过传动带11和传动轮15传送到收割机3的各个工作部位，使组成收割机3的各个部件全部运转起来，首先是偏心拔禾轮6将小麦或水稻等禾本科谷类农作物拔起、接着通过割台推运器7将割断的茎杆连同麦穗或稻穗上传后，由纹杆滚筒10转动脱粒，脱下的谷粒(麦粒或稻谷)依靠重力下落到上筛9上面、靠上筛9的振动筛除谷粒(麦粒或稻谷)中的一部分杂质，接着由风扇12吹出的风吹去谷粒中的另外一部分杂质，谷粒(麦粒或稻谷)落到下筛8上继续振动筛除杂质，过筛干净的谷粒通过谷粒推运器18输送到粮仓5暂时储存，由卸粮搅龙14将谷粒输送到收割机3的外壳的外部灌进装粮的麻袋，工人扎紧麻袋口后、将粮袋推下粮田，然后由装粮卡车进田收运装粮麻袋，将麦粒或稻谷运到晒谷场上去进行翻晒，脱粒后的农作物秸秆通过键式逐稿器13的传输，从收割机3的后部向外排出农作物秸秆散落到田间；谷物收割机(3)的整个作业过程要确保谷类农作物(小麦、水稻)等的丰产丰收；

锂离子电池1通过导电线16同时向安装在收割机3后部的一排数量为20-100只、电功率为1瓦-20瓦的发光二极管17供电，用于收割机3后部的照明，以便随时检查收割机3的脱粒质量，便于及时进行调整。

锂离子电池1的正极材料有钴酸锂材料、锰酸锂材料、镍钴酸锂材料、镍钴锰酸锂材料、磷酸铁锂新材料；磷酸铁锂新材料是锂离子电池行业发展的最前沿，磷酸铁锂动力电池的循环寿命达到2000次以上，使用寿命长达7-8年；使用安全不会爆炸；快速充放电；耐350℃--500℃高温；工作温度范围宽，从零下20℃到零上75℃；大容量，功率密度(W/Kg)250-450；无记忆效应；绿色环保，无论在生产及使用中，均无污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

主要采用收割机装置和锂离子电池动力装置连接组成电动收割机。锂离子电池动力装置采用从供电网向锂离子电池充电并储存电流，电路开关开启后，锂离子电池向配套的电动机输送电力，将电能转换成机械能，接着通过传送带和传动轮，将机械能分别传送到收割机的各个工作部位，按照作业顺序完成谷类农作物的拔禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等收割作业。本发明还在收割机的后部设置由锂离子电池同时供电的发光二极管照明，以便随时检查收割机的脱粒质量，便于及时进行调整。

锂离子电池的充放电过程是通过锂离子的移动实现的，锂可以提供新能源，当前锂离子电池的发展出现一个崭新局面：新的电极材料与功能电解液体系不断拓展，新成果层出不穷，锂离子电池的功率越来越大、使用寿命越来越长、生产成本越来越低，高性能、高安全，环境友好的锂离子电池十分适合用作收割机的动力装置。在收割机上可以采用多个种类的锂离子电池，现举出实施例如下：

一、实施例一：

一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，本例中的收割机是割幅较窄的自走式收割机，采用以镍钴锰酸锂材料为正极材料的锂离子电池作为动力装置，提供足够的动力确保收割机在粮田里顺利完成拔禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等收割作业。

二、实施例二：

一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，本例中的收割机是割幅较宽的牵引式收割机，采用功率更大的、以磷酸铁锂新材料为正极材料的锂离子电池作为动力装置；2010年，中国磷酸铁锂新材料的产能将超过1万吨，采用磷酸铁锂新材料作为正极材料的锂离子电池可以提供足够的动力确保收割机在粮田里顺利完成拔禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等收割作业。

Claims (2)

1.本发明涉及一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，其特征是，采用收割机装置和锂离子电池动力装置连结组成电动收割机；收割机(3)装置包括：偏心拔禾轮(6)、割台推运器(7)、纹杆滚筒(10)、驾驶室(4)、上筛(9)、风扇(12)、下筛(8)、传动带(11)、传动轮(15)、谷粒推运器(18)、粮仓(5)、卸粮搅龙(14)、键式逐稿器(13)、发光二极管(17)，锂离子电池动力装置包括锂离子电池(1)、导电线(16)、电动机(2)；从供电网向锂离子电池(1)充足电流，电流通过导电线(16)输入电动机(2)，将电能转换为机械能，机械能通过传动带(11)和传动轮(15)传送到收割机(3)的各个工作部位，使组成收割机(3)的各个部件全部运转起来，首先是偏心拔禾轮(6)将小麦或水稻等禾本科谷类农作物拔起、接着通过割台推运器(7)将割断的茎杆连同麦穗或稻穗上传后，由纹杆滚筒(10)转动脱粒，脱下的谷粒(麦粒或稻谷)依靠重力下落到上筛(9)上面、靠上筛(9)的振动筛除谷粒(麦粒或稻谷)中的一部分杂质，接着由风扇(12)吹出的风吹去谷粒中的另外一部分杂质，谷粒(麦粒或稻谷)落到下筛(8)上继续振动筛除杂质，过筛干净的谷粒通过谷粒推运器(18)输送到粮仓(5)暂时储存，由卸粮搅龙(14)将谷粒输送到收割机(3)的外壳的外部灌进装粮的麻袋，工人扎紧麻袋口后、将粮袋推下粮田，然后由装粮卡车进田收运装粮麻袋，将麦粒或稻谷运到晒谷场上去进行翻晒，脱粒后的农作物秸秆通过键式逐稿器(13)的传输，从收割机(3)的后部向外排出农作物秸秆散落到田间；谷物收割机(3)的整个作业过程要确保谷类农作物(小麦、水稻等)的丰产丰收；

锂离子电池(1)通过导电线(16)同时向安装在收割机(3)后部的一排数量为20-100只、电功率为1瓦-20瓦的发光二极管(17)供电，用于收割机(3)后部的照明，以便随时检查收割机(3)的脱粒质量，便于及时进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种将锂离子电池新能源作为动力装置的收割机，其特征是，所述的锂离子电池(1)的正极材料有钴酸锂材料、锰酸锂材料、镍钴酸锂材料、镍钴锰酸锂材料、磷酸铁锂新材料；磷酸铁锂新材料是锂离子电池行业发展的最前沿，磷酸铁锂动力电池的循环寿命达到2000次以上，使用寿命长达7-8年；使用安全不会爆炸；快速充放电；耐350℃--500℃高温；工作温度范围宽，从零下20℃到零上75℃；大容量，功率密度(W/Kg)250-450；无记忆效应；绿色环保，无论在生产及使用中，均无污染。

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