[发明专利]柴油发电与锂离子电池新能源应用在收割机上的动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油发电与锂离子电池新能源应用在收割机上的动力装置，属于新能源应用技术领域。

背景技术

2010年，中国有47万台联合收割机参加夏收小麦。目前，联合收割机全部由安装在收割机上的柴油机或汽油机提供动力。柴油机或汽油机的排气管中排放的气体，主要成分是二氧化碳和有害气体，柴油机或汽油机在农田里跑、冒、滴、漏的柴油或汽油更会污染农村的河流和农田的地下水资源。

为了保护农村美好的自然环境，多年来，我们一直致力于“以电代油”的尝试，设法使用电力来取代燃油用于驱动收割机完成各项作业任务。

长期以来，收割机“以电代油”的问题没有能得到解决，主要存在两个问题：一是铅酸电池严重污染环境，二是过去的锂离子电池的容量不大。

2009年，中国的铅产量达到371万吨，消费约380万吨，70％的铅用于生产铅酸电池，铅酸电池大量用于1亿辆电动自行车和1千万辆汽车，数家铅冶炼企业排放的废水、废气严重污染自然环境，造成部分地区出现儿童、成人血铅超标，严重异常。

由于没有找到理想的正极材料，造成原有的锂离子电池的容量有限，也限制了锂离子电池新能源用作为体积庞大的联合收割机的动力源。

发明内容

为了克服上述不足之处，提供了一种用磷酸铁锂新材料作为锂离子电池正极材料的新型锂离子电池。这种新型锂离子电池的原材料来源广泛、价格低廉，没有环境污染。2005年7月开始出现的磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池无毒、无污染，安全性好，容易做成大容量的锂离子电池并可串联使用，是高功率电池，充足电以后，完全能在收割机上提供强劲的动力来驱动收割机的各个有关部件来完成收割、脱粒的全部任务。

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：

锂离子电池1从供电网输入电流后、通过导电线3向配电间17放出电流，与柴油发电机组2发出的、通过导电线3输入配电间17的电流合并后，驱动安放在配电间17旁边的电动机4、将电能转化成机械能，机械能通过各种传送装置驱动收割台6、谷穗喂入装置7、脱粒装置8、谷粒清理装置9、完成谷类农作物秸秆的割断、带穗稻秸或带穗麦秸的喂入、谷物的脱粒、谷粒的清理等各项作业，干净的谷粒贮存在粮仓10中，通过卸粮漏斗16的出口灌进装粮车厢11中的装粮麻袋，准备运出粮田；履带式自走装置12装载收割机的各个部件、按照作业要求前进；从配电间17通过导电线3输出的一部分电流用于LED照明灯5的照明；驾驶员坐在驾驶座13上手握驾驶台15上的操纵杆14进行操作。

锂离子电池1是以磷酸铁锂电极新材料为正极材料的1只-20只的锂离子电池1，磷酸铁锂是目前最安全的锂离子电池1的正极材料，不含任何对人体有害的重金属元素；电池寿命长，在100％DOD条件下，可以充放电2000次-2200次，无记忆效应，可以使用大倍率充电，最快可在40-60分钟内将电池充满。LiFePO₄是高导电性的正极材料，能应用于中大容量、中高功率的锂离子电池；以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池1充满电以后放出的电流，与由柴油发电机组2发出的电流合并后，完全能满足收割机进行连续作业时的用电需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明采用柴油发电机组发出的电流和锂离子电池放出的电流合并后，为收割机的动力装置提供能源。以磷酸铁锂为正极材料的新型锂离子电池能从供电网上输入大量的电流，并且放电容量大，放出的交流电输入配电间后，与从柴油发电机组发出的电流在配电间内合并后，驱动电动机，将电能转换成机械能，带动收割台、谷穗喂入装置、脱粒装置和谷粒清理装置，将谷穗上的谷粒脱净、去杂、运进粮仓，干净的谷粒从卸粮漏斗的出口流进装粮车厢中的装粮麻袋，由运粮卡车运出粮田。从配电间输出的一部分电流输入安装在收割机两侧后部的LED照明灯，照亮夜间收割作业的现场。

磷酸铁锂是新型锂离子电池的电极材料，已实现产业化生产，其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，适合作为中大型储能电池，用于向收割机、大型电动汽车提供动力。磷酸铁锂新材料的安全性能与循环寿命超过了现有的其他正极材料，IC充放电循环寿命达2000次，单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂材料的产业化和在农业机械上的推广应用对降低锂离子电池成本，提高电池安全性，扩大锂离子电池生产，将大型高功率化的锂离子电池用作为收割机的重要动力，使柴油发电与锂离子电池新能源供电共同作为动力装置应用到大型、中型联合收割机上的技术方案完全能够实现。现举出实施例如下：