CN202521473U - 染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置，属于新能源农业机械技术领域。在收割机的顶部安装染料敏化太阳能电池，在收割机的上部安装储粮箱，在储粮箱的下侧面安装卸粮漏斗，在储粮箱的下方安装脱粒仓，在脱粒仓的内部安装动力机，在脱粒仓的前方安装收割台，在脱粒仓的下方安装行走装置。染料敏化太阳能电池通过导电线与控制器、逆变器连接，控制器通过导电线与储能电池连接，逆变器通过导电线与分流器连接，分流器分别与动力机、前照明灯和LED灯连接。在收割机上采用太阳能光伏照明有清洁、环保、对环境无污染、安全可靠的优点，通过光控和时控的手段，可以控制整个太阳能光伏照明装置的自动工作模式。

Description

染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置，属于新能源农业机械技术领域。 

背景技术

在粮食产区，及时收割粮食作物，可以避免粮食的损失。收割机是一次性完成收割、脱粒作业，并将谷粒输送、集中到储粮仓里的重要农业机械。1799年英国最早出现了马拉的圆盘割刀收割机，经过不断的革新，19世纪后期人类发明了联合收割机，进一步提高了工作效率，中国的农机企业已能大量生产自走轮式全喂入联合收割机、自走履带式全喂入联合收割机、自走履带式半喂入联合收割机、悬挂式联合收割机和玉米联合收割机。推广使用收割机在中国近八年粮食连续增产中发挥了重要作用。 

由于前照明灯的亮度不够，造成收割机的驾驶员不能准确操纵收割台对准成熟的农作物进行收割，经常发生漏割成熟的农作物而影响了收割进度。由于储粮仓的两侧过去没有安装侧面LED照明灯，无法看清楚谷粒的破损率，因而不能通知驾驶员调整脱粒仓内的脱粒滚筒的间隙距离，经常发生因谷粒破损过多而影响收获粮食的质量。 

收割机上的照明装置过去全部依赖收割机上的汽油发动机或柴油发动机带动发电机产生电能来提供能源。目前，中国的农业机械每年要消耗四千万吨以上的原油，2012年3月26日，中国石油企协专职副会长兼秘书长彭元正表示，随着我国油气对外依存度的日益上升和外部环境不确定性加剧，迫使中国必须加强能源独立。2011年，中国原油净进口2.5亿吨，对外依存度达55.2%，同比增加1.5个百分点，2012年中国油气产业将面临更为艰难的一年。中国的农业机械设计中目前没有涉及新能源。大量的农业机械大量耗用石油资源，既用去了大量外汇，增加了农业成本，更污染了广大农村的生态环境，不利于保护城乡人民的健康。2012年，中国人大、政协两会上，环保部长周生贤就环境污染未能完成预定目标表示歉意。收割机上的照明装置的改进和发展方向应当改变目前不注重环保、不使用清洁新能源的现状。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置。在太阳能光伏发电的过程中，不产生二氧化碳的排放，光伏发电已经成为重要的新能源。近十年来，中国的光伏产业迅猛发展，晶硅太阳能电池大量出口欧美国家。2011年11月8日美国商务部提出对中国出口到美国的太阳能电池开始反补贴、反倾销，中国国务院温家宝总理提出中美经贸互利共赢，加强在新能源高科技领域的合作。由于收割机是机身体积大的农业机械，收割机顶部的面积大，在收割机的顶部安装相配套的太阳能光伏组件发电系统，当收割机停放在室外或在野外进行作业时，太阳光照射染料敏化太阳能电池所产生的电能，足够供应安装在收割机上的前照明灯和侧面LED照明灯发出明亮的灯光，保障收割机在夜间顺利进行田间收割作业。由于在制造晶硅太阳能电池的过程中存在高能耗、高污染、发电成本大的难题，国家知识产权局专利局化学发明审查部和电学发明审查部对当前DSSC领域的发展现状进行分析，形成了染料敏化太阳能电池专利信息检索分析报告，2011年12月14日‘中国知识产权报’专利周刊的文章‘中国应抓住第三代太阳能电池发展机遇’，确认第三代太阳能电池中的染料敏化纳米晶体太阳能电池在制备过程中不使用硅和有毒物质，对环境没有任何污染，虽然目前染料敏化纳米晶体太阳能电池的光电转换效率不高，但是，由于收割机顶部的面积比较大，在收割机的顶部上安装面积比较大的染料敏化纳米晶体太阳能电池产生的电流量能满足收割机上的前照明灯和侧面LED照明灯的全部用电需求，电流输入前照明灯和侧面LED照明灯内将电能转换成光能，前照明灯发射的亮光远距离照射收割机的前进方向，使收割机能够在前进中准确收割成熟的农作物，侧面LED照明灯发出的亮光近距离照射从卸粮漏斗中流出的谷粒，便于让人工扎装粮袋口的操作人员随时检查谷粒的破碎率，及时通知驾驶员调整收割机脱粒仓内的脱粒滚筒的间隙距离，减少破碎的谷粒，确保谷粒的收获质量。大量使用染料敏化太阳能电池能实现环保和节能两个目标的统一。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的主要技术方案是这样实现的： 

由染料敏化太阳能电池1、收割机顶部2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、分流器7、前照明灯8、驾驶室9、储粮箱10、卸粮漏斗11、收割台12、动力机13、行走装置14、脱粒仓15、侧面LED照明灯16共同组成染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置；

染料敏化太阳能电池1安装在收割机顶部2的上面，收割机顶部2的下面是储粮箱10，在储粮箱10的两侧安装侧面LED照明灯16,在储粮箱10的下部安装两只卸粮漏斗11、在储粮箱10的上部安装密封的控制器4、逆变器5、储能电池6、分流器7、在储粮箱10的前方安装驾驶室9、在驾驶室9的顶部安装前照明灯8、在储粮箱10的下方安装脱粒仓15、在脱粒仓15的内部安装动力机13、在脱粒仓15的前方安装收割台12、在脱粒仓15的下方安装行走装置14；

染料敏化太阳能电池1通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与逆变器5连接，控制器4通过导电线3与储能电池6连接，逆变器5通过导电线3与分流器7连接，分流器7通过导电线3与前照明灯8连接，分流器7通过导电线3与侧面LED照明灯16连接，分流器7通过导电线3与动力机13连接。

两侧LED照明灯16是在导电线3上横排安装20～30只功率为1W～2W的LED照明灯。 

前照明灯8是在导电线3上并排安装2～3只功率为200W～1000W的碘钨灯。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述： 

太阳光照射安装在收割机顶部上的染料敏化太阳能电池产生的电流十分宝贵，取代了原先依赖汽油发动机或柴油发动机带动发电机产生的电流来向收割机上的照明装置供电，实现了节能减排。收割机上的照明装置一定要采用高效、节能的照明灯具，才能达到理想的照明效果。收割机的前照明灯要照亮收割机前方的、即将进行收割的成片的成熟的禾本科粮食作物。选用碘钨灯可以延长使用寿命、提高发光效率，较大功率的碘钨灯可以辐射出大量的光能，用作照亮比较宽广的成熟粮食作物的收割面，使收割机驾驶员在进行夜间作业时能看清较远距离的成熟粮食作物的收割面，正确操纵收割机向着不漏割粮食作物的方向前进。收割机的侧面LED照明灯只需要耗用30%的电流就能达到相同功率的白炽灯的照明效果。目前，LED照明灯在单只灯功率为1W~2W时工作稳定，适合用于近距离照明。

太阳光照射安装在收割机顶部上的染料敏化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，从控制器输出的直流电通过导电线输入逆变器，在逆变器内直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器分成三股电流，一股电流用于供电给前照明灯照亮收割机在夜间收割的农作物植株，另一股电流用于向侧面LED照明灯供电照亮农业工人在卸粮漏斗下进行卸粮作业并检查脱粒质量，第三股电流通过导电线输入动力机、向电动收割机的动力机提供部分电能。从控制器输出的电流，也可以输入储能电池储存备用。 

由染料敏化太阳能电池1、收割机顶部2、导电线3、控制器4、逆变器5、储能电池6、分流器7、前照明灯8、驾驶室9、储粮箱10、卸粮漏斗11、收割台12、动力机13、行走装置14、脱粒仓15、侧面LED照明灯16共同组成染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置； 

染料敏化太阳能电池1安装在收割机顶部2的上面，收割机顶部2的下面是储粮箱10，在储粮箱10的两侧安装侧面LED照明灯16,在储粮箱10的下部安装两只卸粮漏斗11、在储粮箱10的上部安装密封的控制器4、逆变器5、储能电池6、分流器7、在储粮箱10的前方安装驾驶室9、在驾驶室9的顶部安装前照明灯8、在储粮箱10的下方安装脱粒仓15、在脱粒仓15的内部安装动力机13、在脱粒仓15的前方安装收割台12、在脱粒仓15的下方安装行走装置14；

染料敏化太阳能电池1通过导电线3与控制器4连接，控制器4通过导电线3与逆变器5连接，控制器4通过导电线3与储能电池6连接，逆变器5通过导电线3与分流器7连接，分流器7通过导电线3与前照明灯8连接，分流器7通过导电线3与侧面LED照明灯16连接，分流器7通过导电线3与动力机13连接。

两侧LED照明灯16是在导电线3上横排安装20～30只功率为1W～2W的LED照明灯。 

前照明灯8是在导电线3上并排安装2～3只功率为200W～1000W的碘钨灯。 

在收割机上采用太阳能光伏照明有清洁、环保、对环境无污染、维护成本低、安全可靠、施工方便许多优点，通过光控和时控的手段，可以控制整个太阳能光伏照明装置的自动工作模式。 

2012年，随着国内外石油价格的持续上涨，在收割机上采用太阳能光伏照明的需求越来越迫切，特别是太阳光照射安装在收割机上的染料敏化太阳能电池产生的电流，在发电的过程中不产生二氧化碳等温室气体，更加环保和绿色，给收割机等农业机械在减少化石能源的使用、充分利用可再生能源实现节能减排方面展示了光明的前景，技术上也完全成熟。 

太阳能光伏照明作为低功耗直流电源与LED技术的完美结合，给收割机带来了低耗、高效、节能、环保的绿色照明，也为收割机采用可再生能源开辟了美好的、有利于农业机械可持续发展的美好前景。 

现举出实施例如下： 

实施例一：

太阳光照射安装在收割机顶部上的染料敏化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，从控制器输出的直流电通过导电线输入逆变器，在逆变器内直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器分成三股电流，一股电流用于供电给由3只400W碘钨灯组成的前照明灯照亮收割机在夜间收割的农作物植株，另一股电流用于向由28只功率为1W的侧面LED照明灯供电、照亮农业工人在卸粮漏斗下进行卸粮作业并检查脱粒质量，第三股电流通过导电线输入动力机、向电动收割机的动力机提供部分电能。从控制器输出的电流，也可以输入储能电池储存备用。

实施例二： 

太阳光照射安装在收割机顶部上的染料敏化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，从控制器输出的直流电通过导电线输入逆变器，在逆变器内直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器分成三股电流，一股电流用于供电给由2只800W碘钨灯组成的前照明灯照亮收割机在夜间收割的农作物植株，另一股电流用于向16只功率为2W的侧面LED照明灯供电、照亮农业工人在卸粮漏斗下进行卸粮作业并检查脱粒质量，第三股电流通过导电线输入动力机、向电动收割机的动力机提供部分电能。从控制器输出的电流，也可以输入储能电池储存备用。 

Claims (3)

1.一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置，其特征是，由染料敏化太阳能电池（1）、收割机顶部（2）、导电线(3)、控制器（4）、逆变器（5）、储能电池（6）、分流器（7）、前照明灯（8）、驾驶室（9）、储粮箱（10）、卸粮漏斗（11）、收割台（12）、动力机（13）、行走装置（14）、脱粒仓（15）、侧面LED照明灯（16）共同组成染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置；

染料敏化太阳能电池（1）安装在收割机顶部（2）的上面，收割机顶部（2）的下面是储粮箱（10），在储粮箱（10）的两侧安装侧面LED照明灯(16),在储粮箱（10）的下部安装两只卸粮漏斗（11）、在储粮箱（10）的上部安装密封的控制器（4）、逆变器（5）、储能电池（6）、分流器（7）、在储粮箱（10）的前方安装驾驶室（9）、在驾驶室（9）的顶部安装前照明灯（8）、在储粮箱（10）的下方安装脱粒仓（15）、在脱粒仓（15）的内部安装动力机（13）、在脱粒仓（15）的前方安装收割台（12）、在脱粒仓（15）的下方安装行走装置（14）；

染料敏化太阳能电池（1）通过导电线（3）与控制器（4）连接，控制器（4）通过导电线（3）与逆变器（5）连接，控制器（4）通过导电线（3）与储能电池（6）连接，逆变器（5）通过导电线（3）与分流器（7）连接，分流器（7）通过导电线（3）与前照明灯（8）连接，分流器（7）通过导电线（3）与侧面LED照明灯（16）连接，分流器（7）通过导电线（3）与动力机（13）连接。

2.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置，其特征是，所述的两侧LED照明灯（16）是在导电线（3）上横排安装20～30只功率为1W～2W的LED照明灯。

3.根据权利要求1所述的一种染料敏化太阳能电池应用在收割机顶部供电的照明装置，其特征是，所述的前照明灯（8）是在导电线（3）上并排安装2～3只功率为200W～1000W的碘钨灯。