柴油发电与风光发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光发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 7 日 6 时 51 分瑞士制造的世界最大的太阳能飞机 “太阳驱动” ， 从瑞 士的机场起飞， 开始昼夜飞行， 将连续飞行 25 小时。 “太阳驱动” 的机翼上装有 1.2 万对太 阳能电池板， 翼展 63.4 米， 重量只有 1600 公斤。在 7 月 7 日的白天， 太阳光照射太阳能电 池板产生的电流， 有一部分用于为飞机上的电池充电， 作为夜间飞行时所需要的能量， 人类 首次实现了太阳能飞机的昼夜连续飞行。 太阳能飞机在飞行中首次不再使用由石油资源提 炼出来的燃油。
回顾 2009 年， 美国新增太阳能发电 ( 包括光伏发电和聚光发电 ) 装机容量 481 兆 瓦， 仅次于德国、 意大利和日本。2009 年， 美国太阳能行业收入 40 亿美元， 新增 1.7 万个就 业岗位， 太阳能产业成为回报最高的投资领域。
2010 年上半年， 江苏省无锡市出口额增长最快的、 经济效益最好的行业就是太阳 能光伏行业。太阳能电池畅销各国的主要原因就是太阳能发电过程中不排放二氧化碳， 有 利于保护地球上的生态环境。
风能是清洁能源， 风力发电的过程中同样不产生二氧化碳。 近年来， 中国的风力发 电装机容量增长很快， 总量仅次于美国， 排名世界第二， 中国在东部沿海地区风力发电的总 装机容量将超过 1000 万千瓦。
这里要特别指出的是， 光伏发电和风力发电有两个共同的特点 ： 一个特点是， 发电 的规模可大可小 ； 另一个特点是， 都是独立的发电系统。
目前， 在中国辽阔的田野上进行收获作业的五十万台联合收割机全部由柴油或汽 油提供的能量来驱动， 阳光晒在表面积相当大的联合收割机上没有得到利用， 风力吹在体 积相当大的联合收割机上也没有得到利用， 安装在收割机上的柴油机或汽油机的排气管向 空气中排放大量的二氧化碳和有害气体， 污染着广大农村的清新空气， 加剧了地球上的气 候变化。
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光发电互补应用在收 割机上的混合动力装置， 目的是由柴电、 光电、 风电三种来源不同的电力形成合力， 来驱动 收割机各有关部件的运转， 完成收割机的各项作业。地球上的石油资源在走向枯竭， 人口 在逐年增长， 粮食产量也需要逐年增长。毛泽东同志早就指出 ： “农业的根本出路在于机械 化” “必须把粮食抓紧” ， 。如果我们将关系粮食供应安全的农业机械化的动力源泉继续单一 依赖石油资源， 那就要犯极大的错误。本发明人缪同春曾经在 1989 年 7 月 31 日和 1995 年 元月两次当选为中国农业机械学会能源动力学会理事， 一直致力于采用新能源、 可再生能源逐步取代化石能源、 保护生态环境的研究。二十多年来， 新能源技术有了很大的进步， 太 阳能电池的光电转换效率不断提高， 小型风力发电机的技术日益成熟、 全人类节能减排的 任务越来越艰巨， 本发明人缪同春认清了农业机械再也不能单纯依赖石油提供能源的新形 势， 开始在新能源应用到农业机械上的技术领域进行专利布局， 为大批量制造新能源农业 机械提供了科学依据。
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 ：
太阳光照射安装在收割机顶部的硅太阳能电池 1 和机身表面上的薄膜太阳能电 池 9 产生直流电， 直流电通过导电线 4 输入光电控制器 2 调整后， 接着输入光电逆变器 3 转 换成交流电， 再输入配电间 17 的内部 ； 风力吹动小型风力发电机 5 的风轮 6 快速旋转， 带动 小型风力发电机 5 产生直流电， 直流电输入风电控制器 7 调整后， 接着输入风电逆变器 8 转 换成交流电， 再输入配电间 17 的内部 ； 柴油发电机组 11 发出的电流直接输入配电间 17， 光 电、 风电、 柴电三股交流电合并成为电流量更大的强劲电能通过导电线输入电动机 24， 将电 能转换成机械能， 机械能通过传送装置用于驱动收割台 16、 谷物喂入装置 15、 电动脱粒装 置 14、 谷粒清理装置 10 以及履带式自走装置 19， 脱粒并清理过的谷粒储存在粮仓 12 中， 谷 粒可通过卸粮漏斗 13 灌进装粮车厢 23 中的装粮麻袋， 工人们将一袋袋干净的谷粒装袋后、 扎紧麻袋口准备运出粮田， 从配电间 17 输出的少量电流用于机身后部两侧的 LED 照明灯的 照明用电 ； 驾驶员坐在驾驶座 20 上手握驾驶台 22 上的操纵杆 21 进行操纵。 硅太阳能电池 1 是 1 块 -200 块的单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池。
薄膜太阳能电池 9 是 1 块 -800 块的硅基薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能 电池或碲化镉薄膜太阳能电池。
小型风力发电机 5 是 1 台 -100 台的单机容量为 10W-10KW 的小型风力发电机。
附图说明
图 1 为本发明的结构示意图。具体实施方式
阳光照射安装在收割机顶部的硅太阳能电池和机身表面上的薄膜太阳能电池产 生直流电， 直流电输入光电控制器调整后， 接着输入光电逆变器转换成交流电， 再输入配电 间的内部 ； 风力吹动小型风力发电机发电产生直流电， 直流电输入风电控制器调整、 接着输 入风电逆变器转换成交流电， 再输入配电间的内部 ； 柴油发电机组发出的电流直接输入配 电间。光电、 风电、 柴电三股交流电合并成电流量更大的强劲电能通过导电线输入电动机， 将电能转换成机械能， 机械能传送到收割机的各个部件， 用于完成割禾、 谷物喂入、 脱粒、 谷 粒清理、 谷粒装运等谷物收割全部作业过程。
如果全部采用柴油发电提供动力可以满足收割机各个部件在进行作业时的能量 需求， 但是需要采用标定功率较大的柴油机， 作业时燃烧较大量的柴油、 排放较大量的二氧 化碳和有害气体才能保证能量的足够供应。 本发明提供的柴油发电与风光互补应用在收割 机上的混合动力装置， 充分利用晒在收割机上的阳光转换成电能， 充分利用吹在收割机上 的风力转换成电能， 这就使其中的柴油发电部分， 可以采用标定功率较小的柴油机， 作业时 燃烧较小量的柴油， 排放较小量的二氧化碳和有害气体。柴电、 光电、 风电三种来源的电力形成合力， 同样能满足收割机各个部件在进行作业时对能量的需求。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述 ：
实施例一 ：
一种柴油发电与风光发电互补应用在收割机上的混合动力装置， 太阳光照射安装 在收割机顶部的 60 块单晶硅太阳能电池和机身表面上的 300 块硅基薄膜太阳能电池产生 直流电， 直流电通过导电线输入光电控制器调整后， 接着输入光电逆变器转换成交流电， 再 输入配电间的内部 ； 风力吹动 36 台单机容量为 500W 的小型风力发电机的风轮快速旋转， 带 动小型风力发电机产生直流电， 直流电输入风电控制器调整后， 接着输入风电逆变器转换 成交流电， 再输入配电间的内部 ； 柴油发电机组发出的电流直接输入配电间， 光电、 风电、 柴 电三股交流电合并成为电流量更大的强劲电能通过导电线输入电动机， 将电能转换成机械 能， 机械能传送到收割机的各个部位， 用于完成割禾、 谷物喂入、 脱粒、 谷粒清理、 谷粒装运 等谷物收割的全部作业过程。
实施例二 ：
一种柴油发电与风光发电互补应用在收割机上的混合动力装置， 太阳光照射安装 在收割机顶部的 180 块多晶硅太阳能电池和机身表面上的 700 块铜铟镓硒薄膜太阳能电池 产生直流电， 直流电通过导电线输入光电控制器调整后， 接着输入光电逆变器转换成交流 电， 再输入配电间的内部 ； 风力吹动 72 台单机容量为 3KW 的小型风力发电机的风轮快速旋 转， 带动小型风力发电机产生直流电， 直流电输入风电控制器调整后， 接着输入风电逆变器 转换成交流电， 再输入配电间的内部 ； 柴油发电机组发出的电流直接输入配电间， 光电、 风 电、 柴电三股交流电合并成为电流量更大的强劲电能通过导电线输入电动机， 将电能转换 成机械能， 机械能传送到收割机的各个部位， 用于完成割禾、 谷物喂入、 脱粒、 谷粒清理、 谷 粒装运等谷物收割的全部作业过程。