CN201830676U - 一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，属于新能源应用技术领域太阳光照射收割机顶部的顶篷支撑架上方的硅太阳能电池和贴在收割机的外壳的外部表面上的化合物薄膜太阳能电池产生直流电，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，交流电输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传动带和传动轮驱动收割机的各部件进行运转，按照顺序完成谷类农作物的拨禾割台推运脱粒运粮卸粮逐稿等收割作业从控制器输出另一部分直流电，可用于安装在收割机后部的发光二极管的照明，还可以输入锂离子电池储存备用。

Description

一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机 

技术领域

本实用新型涉及一种将太阳能光伏发电系统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

工业革命以来，由于人类大量燃烧煤炭和石油，向空气中排放大量的二氧化碳和其它有害气体，已造成地球上的环境污染和气候变化。人类急需使用可再生的清洁能源来取代化石能源，恢复地球上的生态环境，实现人类社会的可持续发展。 

太阳能光伏发电系统在发电过程中不排放二氧化碳，能提供清洁的能源。特别是近年来，太阳能光伏发电的技术进步很快，太阳能光伏发电的成本持续下降、太阳能光伏发电技术的应用范围越来越广。2009年，中国已成为全世界最大的太阳能光伏电池生产国，年产量达到400万千瓦，占全球产量的40％。无锡尚德太阳能电力有限公司2010年预计出货量超过1250兆瓦，增长率超过77％，采用冥王星技术已将单晶硅太阳能电池的光电转换效率提高到20％-21％，多晶硅太阳能电池的光电转换效率提高到18％-19％，冥王星电池的每瓦成本低于普通电池，2010年尚德公司的市场重点仍是以德国为中心的欧洲市场，同时发展亚洲市场。中国的英利绿色能源公司2009年销售太阳能电池总收入为72.5亿元人民币，用许多的钱赞助2010年南非世界杯。 

2010年6月18日，由南阳迅天宇硅品有限公司、中科院上海技术物理研究所联合研发的物理法太阳能级多晶硅全流程工艺，通过了中科院上海分院专家的成果鉴定。用这种方法提炼出的多晶硅，成本可以降低1/4至1/3，这项节能环保技术已经超越发达国家，可以提高太阳能光伏发电的应用普及速度。中国太阳能光伏企业的努力目标是：将晶硅太阳能电池的光电转换效率逐步提高到50％，发电成本降低到一度电一元钱(人民币)。本项专利的发明人缪同春曾在1987年7月和1995年1月召开的两届中国农业机械学会能源动力学会上被公选为理事。1982年参加中国能源研究会，研究新能源和可再生能源；2005年开始学习太阳能光伏发电技术；2010年缪同春71岁时开始创办无锡同春新能源科技有限公司。2010年3月至5月，缪同春三次赴上海新国际博览中心参加国际太阳能光伏展览会，与各国光伏专家、大陆和台湾的光伏企业广泛交流光伏信息，参观了许多晶硅太阳能电池和化合物薄膜太阳能电池的展品。 

2009秋收和2010年夏收，江苏省南部地区使用联合收割机收获水稻和收获小麦的实际面积已经达到种植面积的90％。2010年，中国有47万台联合收割机参加了夏收小麦。缪同春曾经在国营农场、部队农场、油田农场参加过22年的使用联合收割机收获粮食的工作，在田间摸着太阳晒得滚烫的联合收割机的外壳，这些靠柴油机或汽油机提供动力的收割机的排气管中不断冒出黑烟，多年来，已经向空气中排放了大量的二氧化碳和其他有害气体。 

发明内容

2010年全国参加夏收小麦的47万台联合收割机仍然依靠柴油机或汽油机提供动力，一方面柴油和汽油的价格不断上涨，一方面收割机继续向空气中排放二氧化碳和有害气体。发明人缪同春站在田间，眼望着庞大的联合收割机沉思起来：联合收割机是表面积最大的、接受阳光的照射量最多的农业机械，夏收或秋收时节晴天多，太阳光晒在联合收割机的表面上发热发烫，大量的太阳能没有能得到利用，光能在联合收割机的钢铁外壳上变成热能后白白散发到空气中去，过去由于时代的限制和技术的落后，人类没有利用太阳能向联合收割机提供动力的技术方案。近年来，由于太阳能光伏发电技术的突飞猛进，缪同春首先提出用太阳能光伏发电系统取代柴油机或汽油机作为联合收割机的动力装置来驱动联合收割机完成各项田间作业的技术方案。 

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

太阳光照射安装在收割机19顶部的顶篷支撑架3上方的、面积达1平方米-300平方米的硅太阳能电池1和贴在收割机19的外壳的外部表面上的、面积达1平方米-200平方米的化合物薄膜太阳能电池23产生直流电，直流电汇合后通过导电线2输入控制器4进行调整后、接着输入逆变器5转换成交流电，交流电输入电动机7，将电能转换成机械能，机械能通过传送带8和传送轮12驱动收割机19的各个部件进行运转并完成下述作业：收割机19向前运动时，偏心拨禾轮16将小麦或水稻等禾本科农作物拨起，接着通过割台推运器15将割断的茎杆连同麦穗或稻穗上传后，由纹杆滚筒13转动脱粒，脱下的谷粒依靠重力下落到上筛11的上面，靠上筛11的振动筛除谷粒中的一部分杂质，接着 由风扇10吹出的风吹去谷粒中的另外一部分杂质，谷粒落到下筛9上继续振动筛除杂质，过筛后的干净谷粒通过谷粒推运器22输送到粮仓21临时储存，由卸粮绞龙20将谷粒输送出收割机19的外壳的外部灌进装粮的麻袋；脱粒后的农作物秸秆通过键式逐稿器17的传送，从收割机19的尾部向外排出农作物秸秆散落到农田表面；驾驶员坐在收割机19的驾驶室14里操纵收割机，驾驶室14位于粮仓21的前方；从控制器4输出的另一部分直流电用于安装在收割机19后部的发光二极管18的照明，还可以输入锂离子电池6储存备用。 

硅太阳能电池1是接受阳光照射面积达到1平方米-300平方米的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池或硅基薄膜太阳能电池。 

化合物薄膜太阳能电池23是接受阳光照射面积达到1平方米-200平方米的碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池。 

一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机的有益效果是：用太阳能光伏发电系统作为动力装置比用柴油机或汽油机作为动力装置，减少了二氧化碳和二氧化硫的排放，有利于节能减排，有利于保护农村的生态环境。太阳能是取之不尽的可再生能源，而柴油和汽油的资源越来越少，价格也越来越高。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

太阳光照射收割机顶部的顶篷支撑架上方的硅太阳能电池和贴在收割机的外壳的外部表面上的化合物薄膜太阳能电池产生直流电，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，交流电输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传动带和传动轮驱动收割机的各部件进行运转，按照顺序完成谷类农作物的拨禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等收割作业。从控制器输出另一部分直流电，可用于安装在收割机后部的发光二极管的照明，还可以输入锂离子电池储存备用。 

2010年，瑞士造的太阳能飞机已飞到上海、参加世博会；无锡造的太阳能豪华游轮在黄浦江中行驶，运送上海世博会的参观人士；上海世博会的中国国家馆和一些外国展馆的屋顶上全部采用太阳能光伏发电技术大规模发电来供应馆内的LED灯照明，太阳能光伏发电技术的应用已得到越来越多的人的认可，但是实际应用的范围还不够宽广，譬如在农业机械领域，目前光伏应用仍为空白。 

在许多种类的太阳能电池中，目前晶硅太阳能电池在发电量方面仍唱主角，所以在一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机的顶部上方，适合铺设安装单位面积发电量较大的单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池作为光伏发电的主力军，接受照射到收割机顶部的强烈阳光。收割机的左侧面和右侧面都有比较大的、能接受到大量太阳光照射的表面积、为了减轻收割机在安装太阳能电池以后的总体重量，发明人缪同春选用重量轻、厚度薄的化合物薄膜太阳能电池贴在收割机的外壳表面上接受阳光的照射产生光伏效应来发出电流， 化合物薄膜太阳能电池目前的光电转换效率不高，例如制造成本低的碲化镉薄膜太阳能电池，目前的商业化光电转换效率只有8％，但在几所大学里，已制造出光电转换效率为13％的碲化镉薄膜太阳能电池；薄膜厚度仅为3微米的铜铟镓硒薄膜太阳能电池在美国的实验室里的光电转换效率已突破19％，科学家的奋斗目标是50％。由于收割机的动力装置、脱粒装置、传送装置的许多部件都安装在收割机的外壳内部，而收割机左、右两侧的大面积外表面都比较平坦，适合贴装化合物薄膜太阳能电池，本实用新型人通过在收割机的顶部安装晶硅太阳能电池和在收割机的两侧贴装化合物薄膜太阳能电池的做法来实现联合收割机不仅是用于收割和脱粒的农业机械，同时又是用于光伏发电的农业机械。 

现举出实施例如下： 

实施例一： 

一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，太阳光照射安装在收割机顶部的顶篷支撑架上方的面积达60平方米的单晶硅太阳能电池和贴在收割机的外壳的外部表面上的面积达80平方米的铜铟镓硒薄膜太阳能电池产生电流，电流输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传送带和传送轮驱动收割机的各个部件进行运转并完成拨禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等各项作业。 

实施例二： 

一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，太阳光照射安装在收割机顶部的顶篷支撑架上方的面积达30平方米的多晶硅太阳能电池和贴在 收割机的外壳的外部表面上的面积达50平方米的碲化镉薄膜太阳能电池产生电流，电流输入电动机，将电能转换成机械能，机械能通过传送带和传送轮驱动收割机的各个部件进行运转并完成拨禾、割台推运、脱粒、运粮、卸粮、逐稿等各项作业。 

Claims (3)

1.一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，其特征是，太阳光照射安装在收割机(19)顶部的顶篷支撑架(3)上方的、面积达1平方米-300平方米的硅太阳能电池(1)和贴在收割机(19)的外壳的外部表面上的、面积达1平方米-200平方米的化合物薄膜太阳能电池(23)产生直流电，直流电汇合后通过导电线(2)输入控制器(4)进行调整后、接着输入逆变器(5)转换成交流电，交流电输入电动机(7)，将电能转换成机械能，机械能通过传送带(8)和传送轮(12)驱动收割机(19)的各个部件进行运转并完成下述作业：收割机(19)向前运动时，偏心拨禾轮(16)将小麦或水稻等禾本科农作物拨起，接着通过割台推运器(15)将割断的茎杆连同麦穗或稻穗上传后，由纹杆滚筒(13)转动脱粒，脱下的谷粒依靠重力下落到上筛(11)的上面，靠上筛(11)的振动筛除谷粒中的一部分杂质，接着由风扇(10)吹出的风吹去谷粒中的另外一部分杂质，谷粒落到下筛(9)上继续振动筛除杂质，过筛后的干净谷粒通过谷粒推运器(22)输送到粮仓(21)临时储存，由卸粮绞龙(20)将谷粒输送出收割机(19)的外壳的外部灌进装粮的麻袋；脱粒后的农作物秸秆通过键式逐稿器(17)的传送，从收割机(19)的尾部向外排出农作物秸秆散落到农田表面；驾驶员坐在收割机(19)的驾驶室(14)里操纵收割机，驾驶室(14)位于粮仓(21)的前方；从控制器(4)输出的另一部分直流电用于安装在收割机(19)后部的发光二极管(18)的照明，还可以输入锂离子电池(6)储存备用。

2.根据权利要求1所述的一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，其特征是，所述的硅太阳能电池(1)是接受阳光照射的面积达到1平方米 -300平方米的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池或硅基薄膜太阳能电池。

3.根据权利要求1所述的一种将太阳能光伏发电系统作为动力装置的收割机，其特征是，所述的化合物薄膜太阳能电池(23)是接受阳光照射的面积达到1平方米-200平方米的碲化镉薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池。 

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