CN102656708A - 制造太阳能电池阵的设备及操作该设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造太阳能电池阵的设备(1)，该太阳能电池阵包括若干穿串装置(2)，构成太阳能电池的纵梁，一个叠合交联台(5)，用于排列和互连纵梁形成太阳能电池阵，以及一个传输系统(3)，将纵梁从穿串装置(2)移至叠合交联台(5)，穿串装置(2)垂直于传输系统(3)流动方向排列，或与传输系统(3)流动的方向垂直的轴呈锐角。本发明还涉及该设备(1)的一种操作方法，若干穿串装置(2)被控制，从而避免不同纵梁间在传输系统(3)中发生碰撞。
Description
本发明涉及一种用于制造太阳能电池阵的设备，以及一种根据独立的权利要求的描述操作这种设备的方法。
为了制造能够放置在建筑物顶部的太阳能模块来产生太阳能，若干具有汇流条的太阳能电池(也称作光电池)通常彼此串联地连接在一起，构成所述纵梁。为此，太阳能电池的汇流条通过钎料薄带的方式与其毗邻的太阳能电池连接。钎料薄带通常由镀锡铜制成，以一个或多个焊接元件的方式与汇流条连接。纵梁通常在一个称作穿串装置的设备中形成。
纵梁形成后，他们通常从穿串装置运送到质量检测平台，检查太阳能电池和钎料薄带的排列，并检查可能的破损。之后，纵梁会被传送到叠合交联台，在那里被放置在阳光下，彼此平行排列在EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)玻璃板三明治结构上，彼此相互连接形成太阳能电池阵。然后，太阳能电池阵将被传输到层压机中进行保护层压，从而构成太阳能电池模块。
在现有的用于制造太阳能电池阵的设备中，穿串装置直接附着在质量检测站，从而使穿串装置内的流动方向与质量检测站内的流动方向一致。离开质量监测站后，纵梁被旋转90度，在叠合交联台上叠合并横向连接。
本发明旨在提供一种生产率提高的用于制造太阳能电池阵的设备，本发明的另一个目的是提供一种操作该设备的方法。
为了实施应用和进一步实现上述设备的发明目的，提供了一个制造太阳能电池阵的设备，包括若干穿串装置，构成太阳能电池的纵梁，一个检测所构成纵梁的质量检测平台，一个用于将纵梁排布在玻璃板上的叠合交联台，构成太阳能电池阵。一个传输系统用于将纵梁从穿串装置直接或间接地输送到叠合交联台。为了操作，若干/多个穿串装置连接到这一传输系统。穿串装置在操作过程中传输纵梁，构成相同的传输系统。穿串装置垂直于传输系统流动的方向和/或与垂直于传输系统流动方向呈锐角的方向排列，这些穿串装置彼此平行排布。通过设置穿串装置，如太阳能电池和钎料薄带等原材料可很方便地应用到排布在穿串装置横向侧的输入元件内，便于从传输系统中转向。在传输系统内的传输过程中，纵梁的长轴垂直于传输系统输送的方向。若干穿串装置使太阳能电池阵的制造更加快捷。
提供一种检测穿串装置生产的纵梁的质量检测平台，如果质量检测平台设置在传输系统与叠合交联台之间，那么传输系统可将纵梁从穿串装置直接输送到质量检测平台。
传输系统传送的方向与质量检测平台的传送方向相一致，也与叠合交联台的传送方向相一致。可避免对纵梁旋转90度角——这是制造太阳能电池阵的已知设备中所必需的——这将大大增加生产率。
输送系统包括具有吸盘的支托物，用于将纵梁传送到质量检测平台。备选或其他运输途径包括传输带被设置排列，从而不会损伤传输的纵梁。
本发明所述设备被模块化设计，使每个纵梁可拆卸并连接到传输系统，因此附着到传输系统的纵梁数量是不同的，可根据本发明设备的具体应用来决定。
每个纵梁包括一个纵梁缓冲垫，用于在不能分配到传输系统时停驻特定穿串装置形成的纵梁，它们的分配可能会引发与传输系统内其他穿串装置形成和分配的纵梁碰撞。
一个或多个监测元件用于检测传输系统内的纵梁，检测传输系统内是否承载有纵梁，以及在哪个部位。一个中央检测元件，如一台摄像机，最好是一台3D摄像机，可对传输系统内的所有纵梁进行监测。每个纵梁还有一个监测元件，例如一台摄像机，用来监测每个穿串装置输出到传输系统内，和/或一个在传输系统输送方向横向分布的光栅，位于每个纵梁出口的周围。
此外，还有至少一个控制元件，以控制穿串装置分配纵梁，特别是依靠一个或多个检测元件的输出信号，从而避免在传输系统内不同纵梁间发生碰撞。也可以有一个中央控制元件，由一个或多个监测元件向其传输输出信号，或者每个纵梁有一个控制元件。
根据本发明所述的方法，本发明公开的设备在控制下避免传输系统内由穿串装置分配的纵梁间发生碰撞。为了避免碰撞，每个纵梁可由控制元件(而不是由中央控制元件或为特定穿串装置设计的各个控制元件)在不同的时间点配置，在此期间，穿串装置可将其各自的纵梁分配到传输系统内。此外，穿串装置可由中央控制元件所控制，或在一个或多个监测元件的输出信号的控制下各个控制元件所控制。例如，如果一个或多个监测元件检测到来自其他穿串装置的纵梁出现在传输系统内，那么如果不与现存的纵梁发生碰撞的话，纵梁将分配它的纵梁到传输系统中。
根据一个优先具体实施例，本发明公开的设备包括至少一个在每个纵梁上编码的编码元件，该代码代表制造该纵梁的穿串装置。每个编码元件可包括能以激光标签的形式编码的激光器。当太阳能电池模块在运行时，该纵梁最好标记在向阳面的另一侧，例如，在其后侧。如果质量检测平台检测到受损的纵梁或在使用期间发现纵梁上存在瑕疵，保留编码记录有助于回溯到形成该问题纵梁的穿串装置。
每个穿串装置具有一个编码元件，用于编码它制造的纵梁。质量检测平台上也可有一个中央编码元件，用于编码所有穿串装置生产的纵梁。中央编码元件获得有关穿串装置的信息，当制造和/或散布一个纵梁时，该穿串装置从一个中央控制元件生产出的一个纵梁，或告知相应的中央编码元件的每个特有穿串装置。利用中央编码元件的解决方案更具有成本效益。
本发明的其他优点和应用可见于所附权利要求和本发明图示的以下描述。下图中有相同或类似部分配置有参考标记：
图1显示了本发明所公开的设备的俯视图，
图2用示意图显示了在叠合交联台上产生的太阳能电池阵。
图1显示了本发明公开的一个设备1，该设备包括若干穿串装置2、一个传输系统3、一个质量检测平台4和一个叠合交联台5。该穿串装置2可拆卸地与传输系统3连接。设备1相对于穿串装置2是模块化构建的。以三个穿串装置2为例进行描述。然而，少量或多个穿串装置可附着至传输系统3，用点或省略号表示。穿串装置2的结构相同。
穿串装置2垂直于传输系统3传输的方向分布。它们可排列在传输系统3的每个纵向面，所有穿串装置2附着到相同的纵面，或者一些穿串装置2附着在一个纵向面，另一些穿串装置2附着至相反的纵向面。在运行过程中，穿串装置2的传输方向垂直于传输系统3的传输方向。如底部图中传输系统3上和一个穿串装置2上的箭头所示。传输系统3内的传输方向与质量检测平台4的传输方向一致，也与叠合交联台内的传输方向一致。
一个中央监测元件12(例如一台摄像机)用于检测纵梁是否存在及纵梁被传输系统3输送的位置。检测元件12将其测量信号以输出信号传输到中央控制元件13。中央控制元件13控制若干个纵梁2，从而避免传输系统3内来自不同穿串装置2的纵梁间发生的碰撞。
每个穿串装置2包括一个位于穿串装置2横向面上的操作面板6，背对传输系统3，具有附着在传输系统3的穿串装置2。横向面通常是穿串装置2的较短的一面。例如，操作面板6位于穿串装置2的横向面，与附着在传输系统3上的穿串装置2的横向面相反。因此，操作面板6排布在穿串装置2的相同末端/侧面，其中向该穿串装置2供应原材料，例如钎料薄带和太阳能电池。如果若干穿串装置2彼此靠近排列，那么通过放置操作平板6，工作人员可轻松获得。
当穿串装置2被连接至传输系统时，每个穿串装置2包括一个位于末端面对传输系统的纵梁缓冲垫7(例如，与操作平板6的末端相对)。纵梁缓冲垫7用于停驻在不能分配到传输系统3时特定穿串装置2形成的纵梁，纵梁的分配可能会引发与传输系统3内其他穿串装置2形成和分配的纵梁碰撞。如果传输系统3的传输速度/速率较穿串装置2的生产速度/速率更低，那么需要在纵梁缓冲垫7内停驻制造的纵梁。
本发明公开的设备1包括一个太阳能电池阵缓冲垫9，设置在叠合交联台5的下行位置。当由穿串装置2形成的纵梁被传输系统3转移到质量检测平台4后，它们将在质量检测平台4内进行检测，特别是纠正排列和可能的破损。质量检测平台4最好包括一个编码元件14，它在每个纵梁上标记编码，代表由哪个穿串装置2构成这个特定的纵梁。中央控制元件13或/和穿串装置2向编码元件14提供所需的每个纵梁来源的相关信息。
纵梁从质量检测平台4向叠合交联台5转移，在那里被排列和翻转，例如，在向阳面一侧下方设置，在玻璃板上方相互平行排列，其中每个二级纵梁沿跨越其纵向和横向轴的平面旋转180度。向上设置的纵梁自动地相互连接形成一个太阳能电池阵，其中太阳能电池串联连接。图2显示了一个在叠合交联台5上形成的一个太阳能电池阵11的实例。
太阳能电池阵从叠合交联台5被转移至层压机8处进行层压。
然而，层压机8的运行速度低于太阳能电池阵的生产速度，例如层压机对太阳能电池阵的处理速度可能低于太阳能电池阵离开叠合交联台5的速度。为了应对这一速度/速率差异，在叠合交联台5的下行位置设置了太阳能电池阵缓冲垫9。在离开叠合交联台5后，太阳能电池阵可被置于太阳能电池阵缓冲垫9内，直至层压机8准备进一步处理太阳能电池阵。太阳能电池阵缓冲垫9还用于停驻离开叠合交联台5而不被层压的太阳能电池阵。太阳能电池阵缓冲垫9还可用于停驻离开叠合交联台5而不被排列在太阳能电池阵中的的太阳能电池纵梁。太阳能电池阵缓冲垫9与层压机8之间的虚线箭头指出从太阳能电池阵缓冲垫9的转移不会连续进行，而是仅当层压机8能够容纳更多的太阳能电池阵时才可连续进行。
本发明公开设备1的叠合交联台5具有两个出口10.1和10.2，其中第一个出口10.1直接与层压机8连接，第二个出口10.2与太阳能电池阵缓冲垫9连接。如果叠合交联台5于层压机8直接不存在生产速度/速率的差异，或者如果向层压机本身提供一个太阳能电池阵缓冲垫(未显示)，那么太阳能电池阵可通过第一个出口10.1而迁移。如果层压机8的工作速率小于叠合交联台5，那么太阳能电池阵可通过叠合交联台5的第二个出口10.2转移至太阳能电池阵缓冲垫后停驻。那个开口10.1，10.2是可被中央操作站操控使用，并取决于相对于层压机8的生产速度/速率的差异。
Claims (17)
1.一种用于制造太阳能电池阵的设备，包含：至少一个穿串装置(2)，用于构成太阳能电池的纵梁；一个叠合交联台(5)，用于排列和互连纵梁形成太阳能电池阵，其特征在于，若干个穿串装置(2)和一个传输系统(3)，用于将纵梁从穿串装置(2)转运到叠合交联台(5)，穿串装置(2)垂直于传输系统(3)的输送方向和/或与垂直于传输系统(3)输送方向的轴呈锐角排列。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备(1)模块化地构成，其中，所述的穿串装置(2)可从传输系统(3)中拆卸，附着在传输系统(3)内的穿串装置(2)的数量是可变的。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，还包含一质量检测平台(4)，所述的质量检测平台(4)用于对所提供的纵梁进行检测。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述的传输系统(3)的传输方向与质量检测平台(4)的传输方向一致，最好向着叠合交联台(5)的运输方向。
5.根据上述权利要求所述的设备，其特征在于，所述每个穿串装置(2)包含一个用于停驻相应穿串装置(2)产生的纵梁的纵梁缓冲垫(7)。
6.根据上述权利要求所述的设备，其特征在于，所述每个穿串装置(2)包含一个排列在穿串装置(2)横向面上的操作面板(6)，当穿串装置(2)连接至传输系统时，背对着传输系统(3)。
7.根据上述权利要求所述的设备，其特征在于，还包含一个或多个监测元件(12)，所述的监测元件(12)用于监测传输系统(3)是否有纵梁输送，以及由传输系统(3)输送到何处。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述一个或多个监测元件(12)上配置有一个或多个摄像机或一个或多个挡光板。
9.根据权利要求7至8所述的设备，其特征在于，还包含至少一个控制元件(13)，用于控制若干个穿串装置(2)，从而避免不同纵梁在输送系统(3)内发生碰撞。
10.根据上述权利要求所述的设备，其特征在于，还包含太阳能电池阵缓冲垫(9)，所述的太阳能电池阵缓冲垫(9)设置在叠合交联台(5)的下行位置，用于停驻离开叠合交联台(5)的太阳能电池阵，该太阳能电池阵缓冲垫(9)具有一个朝向层压机(8)的出口。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述的叠合交联台(5)具有两个出口(10.1，10.2)，第一个出口(10.1)直接与层压机(8)连接，第二个出口(10.2)则与太阳能电池阵垫片(9)连接，其中可以控制太阳能电池阵通过哪个出口分配。
12.根据上述权利要求所述的设备，其特征在于，还包含至少一个编码元件(14)，所述至少一个编码元件(14)用于在每个纵梁上编码，该编码表示纵梁是由哪个穿串装置(2)成形加工的。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述的编码元件(14)设置在一个质量检测平台(4)内。
14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，该设备中的每个穿串装置(2)都具有一个编码元件。
15.一种操作上述权利要求所述该设备的方法，其特征在于，若干穿串装置(2)是受到控制的，从而避免了传输系统(3)内不同纵梁之间发生碰撞。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，每个穿串装置(2)位于不同的时隙，将其加工成型的纵梁分配到传输系统(3)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，传输系统(3)内纵梁的存在受到监控和检测，穿串装置(2)对纵梁的分配依赖于传输系统(3)内来自其他穿串装置(2)纵梁的存在。
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