专利名称：太阳氢新能源应用在采棉机上的动力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳氢新能源应用在采棉机上的动力装置，属于新能源应用技术 领域。
背景技术：
近十年来，中国新疆自治区的棉花种植面积迅速增加，已经超过100万公顷。目 前，由于新疆棉花生长的环境条件比较好，新疆棉区生产出来的长绒棉的品质也比较好。近一百多年来，由于人类大量燃烧含硫的煤炭和石油，产生大量的二氧化硫，二氧 化硫是大气主要污染物之一，当二氧化硫溶于雨水中，便会出现酸雨，酸雨已经降落在中国 超过三分之一面积的国土上，酸雨不仅对人体健康有影响，而且酸化农田土壤，影响农作物 生长。酸雨对不耐酸的棉花纤维的发育的影响很大，使棉花纤维变短、变细，容易断裂。中国 东部的棉区受到工业污染产物酸雨的影响，造成棉花品质的下降和棉花种植面积的减少。 我们要认真吸取东部产棉区的教训，切实保护好新疆棉区的自然环境，确保新疆棉花生产 的可持续发展。新疆产棉区有丰富的太阳能资源，至今未能开发利用。新疆产棉区目前所用的中国制造的和外国制造的采棉机全部依靠柴油机或汽油 机提供动力，从柴油机或汽油机的排气管中，不仅排放出大量的二氧化硫，同时排放出大量 的二氧化碳，大气中二氧化碳的积累造成了全球变暖，气候变化，引发了 2010年中国南方 和北方的洪水灾害，强暴雨从天空突然降落，造成特大山洪泥石流袭击甘肃舟曲，吞噬了 1200多位同胞的生命；2010年8月15日，中国举行哀悼活动，深切哀悼在这次灾害中遇难 的同胞。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种太阳氢新能源应用在采棉机上的 动力装置。太阳能是一次能源，氢能是二次能源。氢能将进一步提高太阳能在全球能源市场 中的比例。利用太阳能发电产生的电力分解水可以得到大量的氢气，氢气在燃料电池中和 氧化合形成洁净的水并释放出电能。‘太阳氢’是最清洁的无碳能源供电系统。2010年太 阳能发电技术得到迅猛发展，无锡尚德太阳能电力有限公司向欧洲市场出口的硅太阳能电 池的数量增长一倍，江苏省人民政府决定创建‘世界太阳能光伏第一省’，本项专利的发明 人缪同春参加2010年第11届中国太阳能光伏会议的论文‘加快太阳能发电技术的推广应 用’已在南京通过了专家评审，并将出席无锡、南京召开的太阳能大会。从美国的大学实验 室里传出喜讯一所大学里的新型太阳能电池的光电转换效率高达66%，另一所大学发明 的有机太阳能电池的光电转换效率高达100%。2010年9月中国科技部万钢部长在国际论坛上指出燃料电池汽车会成为未来的 制高点。本项专利发明人缪同春身为中国农业机械学会能源动力学会理事，已认识到在农 业机械上大量推广和应用燃料电池，特别是氢燃料电池，才能实现农业的清洁生产，保护好农村的自然环境。‘太阳氢’综合利用了太阳能发电技术、氢燃料电池发电技术、储能技术、水循环利 用多项先进技术，对环境无污染，能量转换效率高，能源资源取之不竭，是适合采棉机使用 的理想能源之一。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由太阳氢新能源供电装置和电动采棉装置连结组成‘太阳氢燃料电池电动采棉 机’ 23 ；太阳氢新能源供电装置包括1块-100000块太阳能电池1、支撑柱2、导电线3、电 解水制氢装置4、输氢气管道5、氢燃料储存容器制造车间6、氢燃料储存容器7、氢燃料输送 管8、氢燃料电池9、电动机10、动力输出轴11、机械传动装置12 ；电动采棉装置包括扶导 器13、采棉室14、籽棉输送装置17、籽棉进口 18、籽棉储存箱19、轧棉装置20，棉籽输送装 置21、棉籽储存箱22、皮棉储存箱24、皮棉出口 25、后行走轮27、前行走轮15 ；其中有一部 分太阳氢新能源供电装置、包括氢燃料储存容器7、氢燃料输送管8、氢燃料电池9、导电线 3、电动机10、动力输出轴11、机械传动装置12安装在‘太阳氢燃料电池电动采棉机’ 23底 部的动力设备箱26的内部；太阳光照射安装在支撑柱2上的1块-100000块太阳能电池1 产生电流，电流通过导电线3输入电解水制氢装置4产生氢气，氢气通过输氢气管道5输入 氢燃料储存容器制造车间6，制造出适合储存在氢燃料储存容器内部的氢燃料，然后将装满 氢燃料的氢燃料储存容器7从氢燃料储存容器制造车间6运出来，安放进‘太阳氢燃料电 池电动采棉机’ 23底部的动力设备箱26内部的预留位置，从氢燃料储存容器7输出的氢燃 料通过氢燃料输送管8输入氢燃料电池9，在氢燃料电池9内通过电化学反应高效释放出 电能，电流输入电动机10、在电动机10内将电能转换成机械能，电动机10的动力输出轴11 将机械能传输进入机械传动装置12 ；机械传动装置12驱动前行走轮15和后行走轮27的 转动，同时驱动‘太阳氢燃料电池电动采棉机’23在向前行驶的过程中、用扶导器13将棉花 植株按行扶正后、导入采棉室14采摘棉朵，已被采摘的吐絮棉朵通过采棉室14进入籽棉输 送装置17，在籽棉输送装置17内被气流输送到籽棉进口 18、并通过籽棉进口 18输入籽棉 储存箱19内临时储存，接着在轧棉装置20内将籽棉分离为皮棉和棉籽，棉籽通过棉籽输送 装置21输入棉籽储存箱22储存待运；皮棉输入皮棉储存箱24，皮棉通过皮棉出口 25运出 ‘太阳氢燃料电池电动采棉机’ 23 ；驾驶员坐在驾驶室16内的座位上操纵‘太阳氢燃料电池 电动采棉机’ 23的各个相关部件共同完成棉花的采摘、输送、轧棉、储存作业以及前行走轮 15和后行走轮27的转动。氢燃料储存容器7是压缩气体氢储存容器或液体氢储存容器或固体氢化物储存 容器。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述太阳光照射太阳能电池产生电流，电流输入电解水制氢装置产生氢气，氢气输入 氢燃料储存容器制造车间，从车间运出氢燃料储存容器、将氢燃料储存容器移放进“太阳氢燃料电池电动采棉机”底部的动力设备箱内，从氢燃料储存容器里输出的氢燃料通过氢 燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流进入 电动机，将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴传输到机械传动装置，机械传动装置驱 动行走轮的转动，同时驱动采棉机的各相关部件在采棉机的行驶中共同完成采棉、输送、轧 棉、储存作业。驾驶员对采棉机各部件的运转进行调控。人类充分利用太阳能对保护环境有好处，然而太阳能有很强的区域性和时间性。 当太阳光的强度高的时候，照射在太阳能电池上的太阳光能就转换出较多的电能；当太阳 光的强度低的时候，照射在太阳能电池上的太阳光能就转换出较少的电能。由于太阳光的 强度常有变化，所以发出的电流量有时大、有时小，不够稳定，光伏电流并网有一定的要求; 必须发展配套的储能技术，才能连通太阳氢新能源供电装置供电方和电动采棉装置需电 方。氢燃料电池储氢能技术属于化学储能技术，氢能利用的技术路线是电解水制 氢_储能_燃料电池发电，氢能的优势在于可长时间存储、可长距离或短距离运输、是清洁 的无碳能源，获取和使用氢能是永远不会枯竭的。氢燃料电池发出的是稳定的电流。‘太阳 氢’新能源供电系统是人类修复地球上的生态环境，保证人类社会可持续发展的主要清洁 能源之一，是充分利用太阳能发电、能有效存储太阳能转换的电能于氢能之中，又能从氢燃 料电池中高效释放出电能的优秀技术方案，十分适合用作采棉机的动力，同时可用于保护 产棉区的生态环境。现举出实施例如下实施例一太阳光照射安装在支撑柱上的30000块太阳能电池产生电流，电流通过导电线输 入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢气管道输入氢燃料储存容器制造车间，制造出 适合储存在氢燃料储存容器内部的压缩气体氢燃料，然后将装满压缩气体氢燃料的氢燃料 储存容器、从氢燃料储存容器制造车间运出来，安放进‘太阳氢燃料电池电动采棉机’底部 的动力设备箱内部的预留位置，从氢燃料储存容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢 燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流输入电动机、在电动机内 将电能转换成机械能，电动机的动力输出轴将机械能传输进机械传动装置。实施例二 太阳光照射安装在支撑柱上的65000块太阳能电池产生电流，电流通过导电线 输入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢气管道输入氢燃料储存容器制造车间，制造 出适合储存在氢燃料储存容器内部的液体氢燃料，然后将装满液体氢燃料的氢燃料储存容 器、从氢燃料储存容器制造车间运出来，安放进‘太阳氢燃料电池电动采棉机’底部的动力 设备箱内部的预留位置，从氢燃料储存容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电 池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流输入电动机、在电动机内将电能 转换成机械能，电动机的动力输出轴将机械能传输进机械传动装置。
权利要求
一种太阳氢新能源应用在采棉机上的动力装置，其特征是，由太阳氢新能源供电装置和电动采棉装置连结组成‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)；太阳氢新能源供电装置包括1块 100000块太阳能电池(1)、支撑柱(2)、导电线(3)、电解水制氢装置(4)、输氢气管道(5)、氢燃料储存容器制造车间(6)、氢燃料储存容器(7)、氢燃料输送管(8)、氢燃料电池(9)、电动机(10)、动力输出轴(11)、机械传动装置(12)；电动采棉装置包括扶导器(13)、采棉室(14)、籽棉输送装置(17)、籽棉进口(18)、籽棉储存箱(19)、轧棉装置(20)，棉籽输送装置(21)、棉籽储存箱(22)、皮棉储存箱(24)、皮棉出口(25)、后行走轮(27)、前行走轮(15)；其中有一部分太阳氢新能源供电装置、包括氢燃料储存容器(7)、氢燃料输送管(8)、氢燃料电池(9)、导电线(3)、电动机(10)、动力输出轴(11)、机械传动装置(12)安装在‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)底部的动力设备箱(26)的内部；太阳光照射安装在支撑柱(2)上的1块 100000块太阳能电池(1)产生电流，电流通过导电线(3)输入电解水制氢装置(4)产生氢气，氢气通过输氢气管道(5)输入氢燃料储存容器制造车间(6)，制造出适合储存在氢燃料储存容器内部的氢燃料，然后将装满氢燃料的氢燃料储存容器(7)从氢燃料储存容器制造车间(6)运出来，安放进‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)底部的动力设备箱(26)内部的预留位置，从氢燃料储存容器(7)输出的氢燃料通过氢燃料输送管(8)输入氢燃料电池(9)，在氢燃料电池(9)内通过电化学反应高效释放出电能，电流输入电动机(10)、在电动机(10)内将电能转换成机械能，电动机(10)的动力输出轴(11)将机械能传输进入机械传动装置(12)；机械传动装置(12)驱动前行走轮(15)和后行走轮(27)的转动，同时驱动‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)在向前行驶的过程中、用扶导器(13)将棉花植株按行扶正后、导入采棉室(14)采摘棉朵，已被采摘的吐絮棉朵通过采棉室(14)进入籽棉输送装置(17)，在籽棉输送装置(17)内被气流输送到籽棉进口(18)、并通过籽棉进口(18)输入籽棉储存箱(19)内临时储存，接着在轧棉装置(20)内将籽棉分离为皮棉和棉籽，棉籽通过棉籽输送装置(21)输入棉籽储存箱(22)储存待运；皮棉输入皮棉储存箱(24)，皮棉通过皮棉出口(25)运出‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)；驾驶员坐在驾驶室(16)内的座位上操纵‘太阳氢燃料电池电动采棉机’(23)的各个相关部件共同完成棉花的采摘、输送、轧棉、储存作业以及前行走轮(15)和后行走轮(27)的转动。
2.根据权利要求1所述的太阳氢新能源应用在采棉机上的动力装置，其特征是，所述 的氢燃料储存容器(7)是压缩气体氢储存容器或液体氢储存容器或固体氢化物储存容器。
全文摘要
本发明涉及太阳氢新能源应用在采棉机上的动力装置，属于新能源应用技术领域。太阳光照射太阳能电池产生电流，电流输入电解水制氢装置产生氢气，氢气输入氢燃料储存容器制造车间，从车间运出氢燃料储存容器、将氢燃料储存容器移放进“太阳氢燃料电池电动采棉机”底部的动力设备箱内，从氢燃料储存容器里输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流进入电动机，将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴传输到机械传动装置，机械传动装置驱动行走轮的转动，同时驱动采棉机的各相关部件在采棉机的行驶中共同完成采棉、输送、轧棉、储存作业。驾驶员对采棉机各部件的运转进行调控。
文档编号A01D46/14GK101971741SQ201010286550
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司