专利名称：一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机，属于新能源应用技术领域。
背景技术：
中国盛产稻谷，中国稻谷产量占世界稻谷产量的34%，排列全球第一位。水稻是中国主要的粮食作物，近五年来，水稻种植机械化水平达20%，2010年全国插秧机保有量达到32. 49万台，机械育插秧的比重上升到85%，插秧机在水稻生产中占据了重要地位。随着中国农业机械化的推进，每年耗用的农用柴油和农用汽油的数量越来越大， 粮食生产对石油的依赖度加大，从国际市场进口的石油的数量已经超过中国2011年石油消耗量的一半以上，国际市场上石油价格的上涨必然导致中国米价的上涨，目前，已有许多城市的每500克米价超过了二元。在农村中大量使用农用柴油和农用汽油，会加重农村环境的污染。当前的现实情况是农村中的插秧机全部依赖石油制品农用柴油或农用汽油来提供动力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，倡导使用多元化的新能源混合动力来推进中国的农业机械化，保护农村美好的生态环境。首先要在数量庞大、与粮食总产量关系密切的插秧机上使用新能源混合动力，使中国的大米生产逐步摆脱单纯依赖石油动力的局面。近年来，中国开发丰富的锂矿藏、制造锂离子电池的技术，特别是制造正极材料为磷酸铁锂新材料的液态电介质锂离子电池的技术进步很快，已形成规模化生产。本项专利的发明人缪同春2011年到上海浦东新区上海新国际博览中心参加新能源会议，与中央企业‘中航锂电’的专家讨论大容量的锂离子动力电池的应用技术问题，得知‘中航锂电’生产的锂离子动力电池已安全应用到潜水艇上作为驱动力，至于将可以多次反复充放电的锂离子电池应用到插秧机上作为主要的动力是完全可行的。驱动插秧机所需要的动力比起驱动潜水艇所需要的动力要小得多，发展电动插秧机是摆脱单纯依赖石油制品提供动力的发展方向，目前动力电池的首选是锂离子电池。日本研发固态电介质锂离子电池取得了成功， 这种固态电介质锂离子电池稳定性好，降低了成本。中国已成为世界太阳能电池制造大国， 已能规模生产多种太阳能电池组件。本项专利的发明人缪同春曾两次当选中国农业机械学会能源动力学会理事，将锂离子电池作为插秧机的主要动力，将太阳能光伏独立发电系统产生的电力作为辅助动力， 同时，太阳能光伏发电能向机前LED灯8和机后LED灯10提供照明用电，光伏发电与锂离子电池互补完全可以满足插秧机对动力的需求。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能电池1、光伏支柱2、导电线3、控制器4、储能电池5、第一逆变器6A、机前 LED灯8、牵引杠9、机后LED灯10、机械传动装置11、锂离子电池12、第二逆变器6B、电动机13、传动轴14、水田轮15、插秧爪16、滑行板17、秧苗箱18、扶手19共同组成一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机7 ；在插秧机7的上方安装控制器4、储能电池5、第一逆变器6A、光伏支柱2，在光伏支柱2的顶部安装太阳能电池1，在插秧机7的内部安装锂离子电池12、第二逆变器6B、电动机13、传动轴14、机械传动装置11 ；在插秧机7的后部安装插秧爪16、秧苗箱18、扶手19， 在插秧机7的底部安装水田轮15、滑行板17 ；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与第一逆变器6A连接，控制器4通过导电线3与储能电池5连接，第一逆变器6A通过导电线3与电动机13连接；第一逆变器6A通过导电线3与机前LED灯8连接，第一逆变器6A通过导电线 3与机后LED灯10连接；锂离子电池12通过导电线3与第二逆变器6B连接，第二逆变器 6B通过导电线3与电动机13连接，电动机13通过传动轴14与机械传动装置11连接。太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。锂离子电池12是液态电介质锂离子电池或固态电介质锂离子电池。
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的描述阳光照射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、接着输入第一逆变器转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，交流电同时输入机前LED灯和机后LED灯供电照明，从控制器输出的直流电也可以输入储能电池储存。从锂离子电池输出的直流电通过导电线输入第二逆变器，直流电在第二逆变器内转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内，电能转换成机械能， 机械能通过传动轴输入机械传动装置，用于驱动插秧机的水田轮行走和驱动插秧爪从秧苗箱抓取秧苗插入稻田。由太阳能电池1、光伏支柱2、导电线3、控制器4、储能电池5、第一逆变器6A、机前 LED灯8、牵引杠9、机后LED灯10、机械传动装置11、锂离子电池12、第二逆变器6B、电动机 13、传动轴14、水田轮15、插秧爪16、滑行板17、秧苗箱18、扶手19共同组成一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机7 ；在插秧机7的上方安装控制器4、储能电池5、第一逆变器6A、光伏支柱2，在光伏支柱2的顶部安装太阳能电池1，在插秧机7的内部安装锂离子电池12、第二逆变器6B、电动机13、传动轴14、机械传动装置11 ；在插秧机7的后部安装插秧爪16、秧苗箱18、扶手19， 在插秧机7的底部安装水田轮15、滑行板17 ；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与第一逆变器6A连接，控制器4通过导电线3与储能电池5连接，第一逆变器6A通过导电线3与电动机13连接；第一逆变器6A通过导电线3与机前LED灯8连接，第一逆变器6A通过导电线 3与机后LED灯10连接；锂离子电池12通过导电线3与第二逆变器6B连接，第二逆变器 6B通过导电线3与电动机13连接，电动机13通过传动轴14与机械传动装置11连接。
太阳能电池1是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。锂离子电池12是液态电介质锂离子电池或固态电介质锂离子电池。阳光照射太阳能电池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、 接着输入第一逆变器6A、在第一逆变器6A内直流电转换成交流电，从第一逆变器6A输出的一部分交流电通过导电线3分别向机前LED灯8和机后LED灯10提供照明用电，另一部分交流电通过导电线3输入电动机13作为动力用电；从锂离子电池12输出的直流电通过导电线3输入第二逆变器6B，在第二逆变器6B内直流电转换成交流电，从第二逆变器6B输出的交流电通过导电线3输入电动机13，在电动机13内、电能转换成机械能，机械能通过传动轴14输入机械传动装置11，机械传动装置11通过各有关传动部件将机械能传输到插秧机的各部件，使插秧爪16按照程序从秧苗箱18上抓取秧苗，插入稻田。现举出实施例如下实施例一阳光照射单晶硅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、接着输入第一逆变器转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，交流电同时输入机前LED灯和机后LED灯供电照明，从控制器输出的直流电也可以输入储能电池储存。从液态电介质锂离子电池输出的直流电通过导电线输入第二逆变器，直流电在第二逆变器内转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内，电能转换成机械能，机械能通过传动轴输入机械传动装置，用于驱动插秧机的水田轮行走和驱动插秧爪从秧苗箱抓取秧苗插入稻田。实施例二阳光照射多晶硅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、接着输入第一逆变器转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，交流电同时输入机前LED灯和机后LED灯供电照明，从控制器输出的直流电也可以输入储能电池储存。从固态电介质锂离子电池输出的直流电通过导电线输入第二逆变器，直流电在第二逆变器内转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内，电能转换成机械能，机械能通过传动轴输入机械传动装置，用于驱动插秧机的水田轮行走和驱动插秧爪从秧苗箱抓取秧苗插入稻田。
权利要求
1.一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机，其特征是，由太阳能电池(1)、光伏支柱(2)、导电线(3)、控制器(4)、储能电池(5)、第一逆变器(6A)、机前LED灯 (8)、牵引杠(9)、机后LED灯(10)、机械传动装置(11)、锂离子电池(12)、第二逆变器(6B)、 电动机(13)、传动轴(14)、水田轮(15)、插秧爪(16)、滑行板(17)、秧苗箱(18)、扶手(19) 共同组成一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机(7)；在插秧机(7)的上方安装控制器G)、储能电池(5)、第一逆变器(6A)、光伏支柱0)， 在光伏支柱⑵的顶部安装太阳能电池⑴；在插秧机⑵的内部安装锂离子电池(12)、第二逆变器(6B)、电动机(13)、传动轴(14)、机械传动装置(11)；在插秧机(7)的后部安装插秧爪(16)、秧苗箱(18)、扶手(19)；在插秧机(7)的底部安装水田轮(15)、滑行板(17)；太阳能电池⑴通过导电线⑶与控制器⑷连接，控制器⑷通过导电线⑶与第一逆变器(6A)连接，控制器⑷通过导电线(3)与储能电池(5)连接，第一逆变器(6A)通过导电线⑶与电动机(13)连接；第一逆变器(6A)通过导电线(3)与机前LED灯⑶连接，第一逆变器(6A)通过导电线(3)与机后LED灯(10)连接；锂离子电池(12)通过导电线(3)与第二逆变器(6B)连接，第二逆变器(6B)通过导电线(3)与电动机(13)连接，电动机(1 通过传动轴(14)与机械传动装置(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机， 其特征是，所述的太阳能电池(1)是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机， 其特征是，所述的锂离子电池(12)是液态电介质锂离子电池或固态电介质锂离子电池。
全文摘要
本发明涉及一种将光伏发电与锂离子电池互补作为动力装置的插秧机，属于新能源应用技术领域。阳光照射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、接着输入第一逆变器转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，交流电同时输入机前LED灯和机后LED灯供电照明，从控制器输出的直流电也可以输入储能电池储存。从锂离子电池输出的直流电通过导电线输入第二逆变器，直流电在第二逆变器内转换成交流电，交流电通过导电线输入电动机，在电动机内、电能转换成机械能，机械能通过传动轴输入机械传动装置，用于驱动插秧机的水田轮行走和驱动插秧爪从秧苗箱抓取秧苗插入稻田。
文档编号A01C11/02GK102428787SQ20111028390
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司