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龙图腾网获悉西北农林科技大学申请的专利太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118899942B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411160370.1，技术领域涉及：H02J7/35；该发明授权太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法是由葛茂生;吴普特;张林;孙世坤;朱德兰;雷俊耀;查俊杰;赵浩宇设计研发完成，并于2024-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法在说明书摘要公布了：本发明公开了太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法，具体过程为：步骤1，根据卷盘式喷灌机组的驱动能耗及动力需求，明确驱动电机的额定功率；步骤2，确定太阳能电池板额定输出功率，计算太阳能电池板实际输出功率；步骤3，确定蓄电池容量，明确卷盘式喷灌机组工作条件下蓄电池的储电状态，并计算光伏供电负载亏电率；步骤4，计算太阳能驱动卷盘式喷灌机组的光伏系统投资年费用；步骤5，构建非线性规划优化模型并对模型进行优化求解，得到优化后的太阳能电池板额定输出功率和蓄电池容量。本发明方法能够将驱动卷盘式喷灌机用太阳能电池板与蓄电池的参数进行合理配置，保证机组稳定的电能供应及经济性。

本发明授权太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法在权利要求书中公布了：1.太阳能驱动卷盘式喷灌机太阳能电池板与蓄电池参数配置方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施:步骤1，根据卷盘式喷灌机组的驱动能耗及动力需求，明确驱动电机的额定功率；步骤1的具体过程为：步骤1.1，确定卷盘式喷灌机组的驱动能耗组成，卷盘式喷灌机组的驱动能耗包括拖动喷头小车的能耗，拖动PE软管的能耗和转动卷盘的能耗；步骤1.2，计算拖动喷头小车的能耗；假定喷头小车的重量为GcartN，行走胶轮的滚动阻力系数为，则喷头小车的牵引功率（Jh）为： （1）式（1）中，v为喷头小车行走速度，mh；L为PE软管的总长度，即将喷头小车从喷洒起始点牵引至卷盘车处的总距离，m；T为PE软管完成一次回收的总时长，h；完成一次PE软管回收，喷头小车消耗的能量为： （2）当全生育期内田块的灌水次数为Num时，则灌溉每平方米土地拖动喷头小车的能耗（kWhm2）为： （3）式（3）中，Stotal为卷盘式喷灌机完成一次喷洒的控制灌溉面积，m2；k为单位换算系数；步骤1.3，计算拖动PE软管的能耗；设单位长度充满水的PE软管重量（Nm）为： （4）式（4）中，d0为PE软管的外径，m；d为PE软管的内径，m；γ0为PE软管的容重，Nm3；γ为水的容重，Nm3；已知缠绕在卷盘上的PE软管长度为，则伸展开的PE软管长度为t，，且随喷洒过程的持续，伸展的PE软管长度由变为0，则拖动PE软管的能耗表述为伸展开的PE软管长度t的函数，那么拖动伸展开的PE软管的功率Phose表示为关于t的函数，即： （5）式（5）中，为PE软管充满水时与地面的摩阻系数；则完成一次PE软管回收，拖动PE软管的能耗（J）为： （6）当全生育期内田块的灌水次数为Num时，则灌溉每平方米土地拖动PE软管的能耗（kWhm2）为： （7）步骤1.4，计算转动卷盘的能耗；卷盘自身绕中心轴做刚性旋转，则卷盘转动动能为： （8）式（8）中，w为卷盘旋转角速度，I为转动惯量；卷盘绕中心轴转动，中心轴与卷盘的质心位置相重合，则转动惯量为： （9）式（9）中，Mreel为卷盘与卷盘上缠绕PE软管质量之和，Rreel为卷盘的半径；其中， （10）式（10）中，mreel为卷盘自身重量，kg；Md为单位PE软管与PE软管内水的重量之和，kgm；通过公式（8）~（10）可得，卷盘转动动能（J）为： （11）当全生育期内田块的灌水次数为Num时，则灌溉每平方米土地卷盘自身转动的能耗为： （12）步骤1.5，计算卷盘式喷灌机组的驱动能耗；表达式为：EDL=Ec+Es+Er（13）对于采用电机驱动的卷盘式喷灌机组，驱动电机功率应满足最不利工况下牵引喷头小车和拖动PE软管的功率需求，则驱动电机的额定功率为： （14）式（14）中，ηmotor为驱动电机的能量转化效率，取80%；Pcart,max为牵引喷头小车在设计最高运行速度时所需功率；Phose,max为在最高牵引速度且PE软管完全在地面伸展开时拖动PE软管所需的功率；n为赋予驱动电机的过载能力；其中， （15）式（15）中，Hc为PE软管在地面的形心位置到卷盘滚动形心位置之间的距离，即PE软管在牵引和回卷的过程中要从地面抬升的高度；步骤2，确定太阳能电池板额定输出功率，计算太阳能电池板实际输出功率；步骤3，确定蓄电池容量，明确卷盘式喷灌机组工作条件下蓄电池的储电状态，并计算光伏供电负载亏电率；步骤4，计算太阳能驱动卷盘式喷灌机组的光伏系统投资年费用；步骤5，以步骤4得到的光伏系统投资年费用最小为目标，负载亏电率为约束条件，构建非线性规划优化模型并对模型进行求解，得到优化后的太阳能电池板额定输出功率和蓄电池容量。

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