电动割胶刀配套电池在橡胶树割胶中应用效果研究

黄敞 郑勇 王玲玲 等

摘要 [目的]研究电动割胶刀配套电池在橡胶树割胶中的应用效果。[方法]采用DCL6104可编程直流电子负载测试标识不同容量的电动割胶刀配套电池的容量、电池空载/负载动态循环放电次数，分析研究应用效果最佳的电动割胶刀配套电池。[结果]2、4 Ah的电池容量不足，6 Ah电池容量足;电动割胶最节约耗电模式动态参数为空载电流/负载电流分别为0.03 A/3 A，在此模式下，2、6 Ah的电池动态循环放电次数分别为152、494次，6 Ah容量的电池能够满足一个割胶树位的电动割胶耗电需求。[结论]该研究验证了电动割胶刀配套电池的容量及在橡胶树割胶中的应用效果，为电动割胶刀配套电池的选择提供了理论依据和数据支撑。

关键词 电动胶刀;电池;割胶;橡胶树

中图分类号 S22文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）04-0211-04

Abstract [Objective]To study the application effect of matching battery of electric tapping knife in rubbercutting. [Method]Battery capacity and circulation discharge times were tested. The best battery supporting electric tapping knife was analyzed and explored. [Result]The battery capacity of 2 and 4 Ah were not sufficient. The battery capacity of 6 Ah was sufficient. The most energy saving mode was 0.03 A noload current & 3 A load current in dynamic circle. The circulation discharge times with battery capacity of 2 and 6 Ah were 152 and 494 times respectively. The battery capacity of 6 Ah can meet the needs for the electric tapping knife to cutting one rubber tree position. [Conclusion]The experiment validates the effectiveness of the battery capacity in rubbercutting. This study provides theoretical basis and data support for exploring the choice of matching battery of electric tapping knife.

Key words Electric tapping knife;Matching battery;Rubbercutting;Rubber tree

目前天然橡胶生产管理仍以人力为主，机械化程度极低，割胶成本占生产成本的60%。近年来胶价持续低迷，产业亏本经营，用工荒问题凸显，弃管弃割现象严重，迫切需要实现机械化[1-3]。当前国内学者对机械釆胶的研究较多，研究了智能割胶刀[4-5]、新型多功能免磨割胶刀[6]、多功能电动胶刀[7]、高效电动胶刀[8]、割胶机[9]、便携式电动割胶机[10]、电动橡胶切割机[11]、自动割胶机[12-13]，但这些机械都未推广应用。中国热带农业科学院橡胶研究所研究团队定型了一款型号为4GXJ-1型电动胶刀[14-15]，在海南、云南、广东三大植胶区开展了技术培训与小规模推广应用，现已销往缅甸、老挝、柬埔寨、马来西亚等东南亚植胶区。笔者拟分析电动割胶刀配套电池在橡胶树割胶中的应用效果，验证电池标识的容量，研究配套电池支持电动割胶刀的割胶株数，探索电动割胶刀最佳配套电池模式，为电动割胶刀配套电池的选择提供理论基础与数据支撑。

1 材料与方法

1.1 电动割胶刀配套電池测试仪器与线路连接

选择DCL6104可编程直流电子负载及其配套数据监测软件为测试仪器，选择4GXJ-1型电动胶刀配套电池为测试样品，选择电池容量为2、4、6 Ah的配套电池进行电池容量测量，选择电池容量为2、6 Ah的配套电池进行电池动态循环放电次数测量。

DCL6104可编程直流电子负载共有7种测试模式，包括恒电流测试（CC）、恒电压测试（CV）、恒电阻测试（CR）、恒功率测试（CP）、动态测试模式（动态）、列表测试（列表）、电池测试模式（电池）。该研究采用CC、动态和电池模式进行测试。电池CC模式下，不论输入电压如何改变，电子负载始终消耗恒定的电流，在测试电池的容量时，电压会随着放电时间的增加出现下降的情况，需要设置截止电压，当电池放电到截止电压时，电子负载自动停止带载;在动态CC 模式下，用户设定低位电流值和高位电流值，负载会连续地在低位电流和高位电流2个值之间来回切换电流值，动态循环到截止电压时，电子负载自动停止带载。电动割胶刀配套电池测试线路连接如图1所示。

1.2 电动割胶刀配套电池容量测试

电动割胶刀配套电池的电池容量直接影响电动割胶刀的动力和割胶效果，能反映电池在割胶过程中的使用时间和可靠性。测量电池容量时，2 Ah的电池为镍镉电池，4、6 Ah的电池为磷酸铁锂电池，一般镍镉电池的放电电流为1 C，磷酸铁锂电池的放电电流为0.2 C。综上考虑，2、4、6 Ah配套电池的放电电流分别设置为2.0、1.0、1.2 A，截止电压分别设置为8.10、8.25、8.80 V。