CN101911890A - 柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，属于新能源应用技术领域。柴油发电机组发出的交流电通过导电线输入配电间的内部；风力发电机组发出的直流电，通过控制器的调整、接着通过逆变器转换成交流电、同时输入配电间的内部，柴电与风电在配电间的内部汇合后，再通过导电线一起输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传送装置分别驱动收割机的收割台、谷物喂入装置、电动脱粒装置和谷粒清理装置，将谷穗上的谷粒脱净后进行去杂和清理，干净的谷粒通过卸粮漏斗灌进装粮麻袋。电动机同时输出足够的能量，驱动履带式自走装置行驶。从配电间另外输出少量的电能、向LED照明灯供电。

Description

柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置
技术领域
本发明涉及一种柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，属于新能源应用技术领域。
背景技术
2010年7月6日，中国国家发展改革委副主任、国家能源局局长张国宝与上海市副市长艾宝俊共同启动按钮，上海大型海上风电项目正式并网发电，矗立在上海东海大桥东侧的34台3兆瓦风力涡轮发电机的风轮、在当地海面上平均风速为每秒8.4米的劲风吹动下迅速旋转，带动发电，全年上网电量2.67亿千瓦时，海上风力发电提供清洁能源，比起燃烧煤炭的火力发电。上海东海大桥风电场，每年可以节约8.6万吨标准煤，减少排放温室效应性气体二氧化碳23.74万吨，节能减排效益十分显著。
中国的风力资源有26亿千瓦，目前累计装机容量仅有2200万千瓦，能提供清洁能源的大部分风力资源目前还没有充分开发利用，特别是中风、小风、微风风力资源利用太少。在夏收季节和秋收季节中国的田野上分布有50万台谷物联合收割机，常年吹向这50万台收割机上的风力资源白白浪费，这50万台收割机全部依靠安装在收割机上的柴油机提供动力，柴油机工作时排气管向外冒出黑烟，向空气中排放二氧化碳和有害气体，污染许多农村的清新的空气。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置。本发明的目的在于充分利用常年吹向收割机的风力进行常年发电，并将电能储存起来，集中用于收割机在每年的二个月收获季节里的部分用电需求。风力发出的电力与收割机上的柴油发电机组发出的电力合并后，一起满足收割机的动力用电需求。这样做，比起由纯柴油机向收割机提供电能或机械能，可以减少二氧化碳的排放，取得节能减排的效果。收割机是一种体积庞大的、迎风表面积比较大的农业机械，工作环境是在夏风盛行、秋风劲吹的田野上，有条件接受风能，并通过安装在收割机上的风力发电机，将风能转化为机械能，向收割机提供作业时需要的动力。
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：
柴油发电机组16发出的交流电通过导电线3输入配电间11的内部；地面上空的风力吹动风轮2快速旋转，带动1台-50台风力发电机1产生直流电，直流电通过导电线3输入控制器4进行调整、接着输入逆变器5转换成交流电，交流电也输入配电间11的内部，柴电与风电在配电间11的内部汇合成电流量更大的交流电后输入电动机20，将电能转换成机械能，从电动机20输出的机械能通过传送带分别驱动收割台10、谷物喂入装置9、电动脱粒装置8、谷粒清理装置7，将谷穗上的谷粒脱净、去杂、清理后，暂存在粮仓6中，粮仓6中的干净谷粒通过卸粮漏斗15的出口灌进装粮车斗14中的装粮麻袋；从电动机20中同时输出足够的能量，驱动履带式自走装置13的行驶；从配电间11输出少量的电能，向安装在收割机后部两侧的LED照明灯12供电，用于照明；驾驶员坐在驾驶座17的上面，操纵驾驶台19上的操纵杆18进行操作。
风力发电机1采用装机容量为10W-10KW的微小离网风力发电技术，在收割机的顶部和机身的两侧、前部和后部安装1台-50台小型风力发电机。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
具体实施方式
柴油发电机组发出的交流电通过导电线输入配电间的内部；风力发电机组发出的直流电，通过控制器的调整、接着通过逆变器转换成交流电、同时输入配电间的内部，柴电与风电在配电间的内部汇合后，再通过导电线一起输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传送装置分别驱动收割机的收割台、谷物喂入装置、电动脱粒装置和谷粒清理装置，将谷穗上的谷粒脱净后进行去杂和清理，干净的谷粒通过卸粮漏斗灌进装粮麻袋。电动机同时输出足够的能量，驱动履带式自走装置行驶。从配电间另外输出少量的电能、向LED照明灯供电。
陆地上的风速没有海洋上的风速大，中国许多省、市陆地上的年平均风速大于每秒3米，适合采用小型风力发电机发电，所以在收割机上安装多台小型风力发电机发电，同时就地向收割机提供电力作为收割机完成各项作业的动力是完全可行性。从使用化石能源向使用新能源过渡有一个过程，在收割机上增加由风力发电机提供的动能，可以减少使用由柴油发电机组提供的动能，达到减少一部分二氧化碳排放的目的。
近年来，起动风速为1.5米的微型风力发电机和起动风速为3米的小型风力发电机有了一定的发展，广东、浙江、江苏都有制造小型风力发电机的生产企业，小型风力发电机在广州交易会上的出口形势比较好，小型风力发电机的种类也越来越多，除了常见的叶片式小型风力发电机和转筒式小型风力发电机，又出现了转杯式微型风力发电机。设计适合安装在收割机顶部、两侧、前部、后部的多种形状、多种功能的风力发电机已成为新的课题。
由于收割机是体积高大的农业机械，大型联合收割机的顶部距离地面有3-4米高，便于招风，因此，在收割机上安装小型风力发电机发电将是在农业机械上推广风力发电技术的首选试验机器。由柴电与风电汇合起来向收割机提供充足的动力来确保收割机的正常作业，更是风力发电技术开始登上农业机械创新的重要台阶。现举出实施例如下：
实施例一：柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，柴油发电机组发出的交流电通过导电线输入配电间的内部，地面上空的平均风速为每秒4.5米的风力吹动风轮快速旋转，带动6台装机容量为300W的风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整，接着输入逆变器转换成交流电，交流电也输入配电间的内部，柴电与风电在配电间的内部汇合成电流量更大的交流电后输入电动机，将电能转换成机械能，向收割机的各个部件提供完成作业所需要的全部能量。
实施例二：柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，柴油发电机组发出的交流电通过导电线输入配电间的内部，地面上空的平均风速为每秒5.3米的风力吹动风轮快速旋转，带动10台装机容量为800W的风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入控制器进行调整，接着输入逆变器转换成交流电，交流电也输入配电间的内部，柴电与风电在配电间的内部汇合成电流量更大的交流电后输入电动机，将电能转换成机械能，向收割机的各个部件提供完成作业所需要的全部能量。

Claims (2)

1.一种柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，其特征是，柴油发电机组(16)发出的交流电通过导电线(3)输入配电间(11)的内部；地面上空的风力吹动风轮(2)快速旋转，带动1台-50台风力发电机(1)产生直流电，直流电通过导电线(3)输入控制器(4)进行调整、接着输入逆变器(5)转换成交流电，交流电也输入配电间(11)的内部，柴电与风电在配电间(11)的内部汇合成电流量更大的交流电后输入电动机(20)，将电能转换成机械能，从电动机(20)输出的机械能通过传送带分别驱动收割台(10)、谷物喂入装置(9)、电动脱粒装置(8)、谷粒清理装置(7)，将谷穗上的谷粒脱净、去杂、清理后，暂存在粮仓(6)中，粮仓(6)中的干净谷粒通过卸粮漏斗(15)的出口灌进装粮车斗(14)中的装粮麻袋；从电动机(20)中同时输出足够的能量，驱动履带式自走装置(13)的行驶；从配电间(11)输出少量的电能，向安装在收割机后部两侧的LED照明灯(12)供电，用于照明；驾驶员坐在驾驶座(17)的上面，操纵驾驶台(19)上的操纵杆(18)进行操作。
2.根据权利要求1所述的一种柴油发电与风电互补应用在收割机上的混合动力装置，其特征是，所述的风力发电机(1)采用装机容量为10W-10KW的微小离网风力发电技术，在收割机的顶部和机身的两侧、前部和后部安装1台-50台小型风力发电机。
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