CN106093667B - 汇流箱自动配对测试系统及其测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汇流箱自动配对测试系统及其测试工装，该系统包括直流电压测试部分、直流电压测试部分、用于固定安装由测量板和汇流板构成的被测件的测试工装，测试工装包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构。在使用时，可以直接将待测的被测件插接在设置在基座上的弹簧测试针上，完成被测件的相应端子与弹簧测试针的导电连接。各弹簧测试针的底部事先通过导线连接在电压源或电流源上，在测试时，只需将被测件插装在弹簧测试针上，无需进行接线的操作，测试效率得到提高。

Description

汇流箱自动配对测试系统及其测试工装

技术领域

本发明涉及一种汇流箱自动配对测试系统及其测试工装。

背景技术

光伏汇流箱是组建光伏并网发电系统的必备装置，除了完成光伏组串汇流功能外，还能够采集箱内各种参量如组串电流、母线电压、箱内温度、防雷器状态等数据并通过总线上传至光伏电站监控室，能在突发故障时向后台发送警报信号并自动执行相应的故障保护动作。汇流箱在生产调试过程需要测量板与汇流板进行配对测试，调试人员需要先给汇流板和测量板外接6根5V电源线，外接2根通讯线，2根300直流电压线，然后进行配对校准。校准过程中需要对16路依次施加电流，校准电流，最后切换至电压源，施加300V直流电压进行电压校准。保存参数，再拆掉上述的10根线，贴上配对完成标签，配对结束。接线、拆线和连续打开、关断电流负载工作占用了大量的时间，降低了工作效率，增加了人工成本，还存在有触电危险和电压源与电流源短路危险。

申请公布号为CN103633936 A的中国专利公开了一种光伏汇流箱自动测试系统，该系统包括直流电流测试部分、直流电压测试部分、温度测试部分、通讯部分和自动测试工装。自动测试工装内的电流通道投切电路将标准直流电流源接入光伏汇流箱的电流采集通道，从而构成电流测试回路；自动测试工装内的电压通道投切电路将标准直流电压源接入光伏汇流箱的电压采集通道，从而构成电压测试回路。具体的测试方法为：上位机发送控制命令给自动测试工装，自动测试工装内置的微控制器通过控制第i 路开关的闭合来控制光伏汇流箱的第i 路采集通道采样电流信号，由通讯总线将该电流信号上传至上位机，上位机通过比较标准直流电流源和采样电流信号来检测光伏汇流箱的电流通道。

发明内容

本发明的目的是提供一种汇流箱自动配对测试工装，以解决现有技术中的接线、拆线操作繁琐而导致的效率低的技术问题。同时本发明还提供一种使用该测试工装的测试系统。

为了实现以上目的，本发明中汇流箱自动配对测试系统的技术方案如下：汇流箱自动配对测试系统，包括直流电流测试部分、直流电压测试部分，还包括用于固定安装由测量板和汇流板构成的被测件的测试工装，测试工装包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，所述基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构。

所述基座上设有用于放置被测件的放置板，各所述弹簧测试针的下端固定在基座上，弹簧测试针的上端穿出所述的放置板，所述放置板上设有用于对被测件的放置位置进行定位以保证其能够与相应的弹簧测试针准确插接的定位件。

所述定位件采用上端为锥形的弹簧立柱。

所述压紧机构包括设置在所述放置板上方的压板，所述压板的下侧面上设有多个顶压柱，所述压紧机构还包括翻盖手柄、压臂，所述基座上于其后侧设有用于安装压紧机构的安装板，安装板上设有左右贯通的固定长槽、固定短槽，所述固定长槽为弧形槽，所述固定短槽为长度沿上下方向的直槽，所述翻盖手柄包括手按部和手柄铰接部，所述手柄铰接部包括固定铰接部、活动铰接部，所述固定铰接部铰接在安装板上且位于所述活动铰接部的下方，所述活动铰接部由弧形孔形成，所述压臂呈拐臂状且其上设有下铰接部、上铰接部，所述下铰接部、上铰接部均位于所述压臂的后侧部分，所述下铰接部铰接在所述的固定短槽内，所述上铰接部与所述活动铰接部通过活动铰轴铰接，所述活动铰轴位于所述固定长槽内，在翻转翻盖手柄时，活动铰轴可在固定长槽内运动，在使用时，当向下翻转翻盖手柄至最低位置，压臂在翻盖手柄的带动下压紧在所述压板上，同时顶压柱顶压被测件完成被测件的插接安装，此时压臂处于自锁位，当向上翻转翻盖手柄时可以解除压臂的自锁。

本发明中汇流箱自动配对测试工装的技术方案如下：

汇流箱自动配对测试工装，包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，所述基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构。

所述基座上设有用于放置被测件的放置板，各所述弹簧测试针的下端固定在基座上，弹簧测试针的上端穿出所述的放置板，所述放置板上设有用于对被测件的放置位置进行定位以保证其能够与相应的弹簧测试针准确插接的定位件。

所述定位件采用上端为锥形的弹簧立柱。

所述压紧机构包括设置在所述放置板上方的压板，所述压板的下侧面上设有多个顶压柱，所述压紧机构还包括翻盖手柄、压臂，所述基座上于其后侧设有用于安装压紧机构的安装板，安装板上设有左右贯通的固定长槽、固定短槽，所述固定长槽为弧形槽，所述固定短槽为长度沿上下方向的直槽，所述翻盖手柄包括手按部和手柄铰接部，所述手柄铰接部包括固定铰接部、活动铰接部，所述固定铰接部铰接在安装板上且位于所述活动铰接部的下方，所述活动铰接部由弧形孔形成，所述压臂呈拐臂状且其上设有下铰接部、上铰接部，所述下铰接部、上铰接部均位于所述压臂的后侧部分，所述下铰接部铰接在所述的固定短槽内，所述上铰接部与所述活动铰接部通过活动铰轴铰接，所述活动铰轴位于所述固定长槽内，在翻转翻盖手柄时，活动铰轴可在固定长槽内运动，在使用时，当向下翻转翻盖手柄至最低位置，压臂在翻盖手柄的带动下压紧在所述压板上，同时顶压柱顶压被测件完成被测件的插接安装，此时压臂处于自锁位，当向上翻转翻盖手柄时可以解除压臂的自锁。

本发明的有益效果：本发明的测试工装在使用时，可以直接将待测的被测件插接在设置在基座上的弹簧测试针上，完成被测件的相应端子与弹簧测试针的导电连接。各弹簧测试针的底部事先通过导线连接在电压源或电流源上，在测试的时候，只需要将被测件插装在对应的弹簧测试针上，无需再进行接线的操作，测试完成后，将被测件直接拔出，无需拆线，操作方便，测试效率得到提高。

附图说明

图1是本发明汇流箱自动配对测试工装的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明汇流箱自动配对测试工装的弹簧探针与管脚接触示意图；

图4是本发明汇流箱自动配对测试系统的测试程序图；

图5是本发明汇流箱自动配对测试系统的接线图；

图6是本发明汇流箱自动配对测试系统的控制器布置图。

具体实施方式

本发明汇流箱自动配对测试系统的实施例：包括直流电流测试部分、直流电压测试部分，还包括用于固定安装被测件的测试工装。直流电流测试部分包括标准直流电流源，直流电压测试部分包括标准直流电压源。被测件由测量板和汇流板构成。如图1-3所示，测试工装包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针6，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，以连接相应的输入电压源和电流源，省去每次测试都需要的接线操作。

基座1上设有用于放置被测件的放置板5，各弹簧测试针6的下端固定在基座上，弹簧测试针6的上端穿出放置板，放置板5上设有用于对被测件的放置位置进行定位以保证其能够与相应的弹簧测试针准确插接的定位件。定位件采用上端为锥形的弹簧立柱7。基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构。

具体地，压紧机构包括设置在放置板上方的压板45，压板45的下侧面上设有多组分别与各测试单元对应的用于向下顶压电源板的顶压柱。压紧机构还包括翻盖手柄41、压臂44，翻盖手柄41呈U型。压臂44有两个且压臂的长度沿前后方向延伸。基座1上于其后侧设有用于安装压紧机构的安装板11，安装板11有两个且左右间隔设置，压臂44位于安装板11的内侧。安装板11上设有左右贯通的固定长槽12、固定短槽13，固定长槽12为弧形槽，固定短槽13为长度沿上下方向的直槽。翻盖手柄41包括手按部和手柄铰接部，翻盖手柄的两端部形成所述的手柄铰接部，手柄铰接部包括固定铰接部46、活动铰接部。固定铰接部铰接在安装板上且位于活动铰接部的下方，活动铰接部由弧形孔42形成。压臂44呈拐臂状且其上设有下铰接部、上铰接部，下铰接部、上铰接部均位于压臂的后侧部分，下铰接部铰接在固定短槽13内，固定短槽13内活动设有下轴承，该下轴承的轴作为下铰接部的铰接轴。上铰接部与活动铰接部通过活动铰轴43铰接，活动铰轴43位于固定长槽内，活动铰轴43上转动装配有上轴承。在翻转翻盖手柄时，活动铰轴可在固定长槽内运动，在使用时，当向下翻转翻盖手柄至最低位置，压臂在翻盖手柄的带动下压紧在压板上，同时压板下侧的顶压柱顶压待测的被测件，被测件受到向下的压力后，相应的弹针插入到被测件的对应端子中，实现电气连接，完成被测件的插接安装，此时压臂处于自锁位，当向上翻转翻盖手柄时，翻盖手柄带动压臂向上摆动，可以解除压臂的自锁。

进一步地，基座上还设有辅助压紧结构，辅助压紧结构有两个，左右间隔设置，在测量板放置在弹簧立柱上的时候，利用该辅助压紧结构压紧测量板。辅助压紧结构包括设置在基座上的固定块及活动手柄，固定块有两个，活动手柄的两端铰接在对应的固定块上，活动手柄具有伸出固定块的压紧部，压紧部压紧在测量板上。固定块内设有扭簧，通过扭簧的弹力来实现活动手柄的压紧作用。在其它实施例中，如果辅助压紧结构的作用力较大，可以满足测量板的与弹簧测试针的插接电联要求，则可不通过上述的压紧机构对测量板进行压紧。同理，可以再另外设置一个辅助压紧结构，以作用在汇流板上。

自动测试系统的测试过程：把被测件放在工装工位上，然后压装后与开发的控制模块软件连接通讯，控制模块与开发的上位机实现人机交互，一方面控制模块把校准实时数据和状态反馈至上位机，另一方面上位机给控制模块下达命令；点击上位机的“开始测试”按钮，给控制模块下达命令，控制模块执行命令，先进行开入测试、开出测试、温度测试，筛选出不合格品，再进行零漂校准，然后把零漂校准完毕信息反馈至控制模块，控制模块执行增益校准，通过控制接触器，开始依次校准16路电流以及电压，这个过程需要通过控制模块控制接触器来实现16路电流和电压通道的切换，校准完一个通道后，控制模块检测校准结果正确后，切换至下一通道，直至校准完毕，控制模块连接上位机，把校准实时数据和状态反馈至人机界面，若有异常情况，控制模块停止执行，并反馈至人机界面，告知调试人员需要处理，校准结束后，保存校准结果，从工位上取被测件，贴测试标签，测试结束。测试程序如图4所示。

如图5所示，被测件（即测量板与汇流板）放置在测试工装上固定并夹紧，测试工装与温度采集装置、测量板通过RS485实现通讯，测试工装通过WLAN口与上位机软件实现通讯，5.7V、5V、5V三个直流电源为被测件提供供电电源，220VAC为测试系统装置提供供电电源，校准电压源与校准电流源为测试系统提供标准电压与标准电流，测试系统的控制器布置图如图6所示。

本发明的测试系统开发出基于PLC的控制回路，控制接触器闭合来实现校准通道的闭合，避免了拉弧和短路等隐患，而且接触器容量大，足可以承受直流5A电流和直流700V电压。开发上位机软件和一种基于PLC的控制回路程序，揉和了标准的Modbus规约，上位机软件与控制回路通讯，待测件与控制回路通讯，只需在上位机上点击开始测试，剩余工作由控制回路全部完成。

本测试系统含有自检环节，在进行校准通道零漂系数、校准电流增益系数和电压增益系数时，对每一个通道校准完毕后，系统自检通道采样值是否在合格范围内，才切换下一通道，然后下达校准下一通道的指令。还进一步优化了测试工序，筛选不合格品的功能，由于校准16个电流和电压通道占用时间相对较长，本测试系统在测试通讯完成以后，先进行开入测试、开出测试和温度测试工序，提前先把有开入、开入和温度异常的产品筛选出来，尽可能提前发现不合格品。

本测试系统还含有自动保存和输出测试报告，在手动测试时候，还要手动去命名和保存测试报告，本系统开发的程序还能自动保存和输出测试报告，更加减轻测试员的劳动强度，提高工作效率。

在其它实施例中，定位件也可采用在放置板上设置定位块，定位块设置定位槽，电源板放在定位块上后，保证被测件上的进线端子、出线端子与其下方的弹簧测试针相对。

在其它实施例中，压紧机构可采用将压臂设置在中部，只设置一个，同时翻盖手柄也设置成非U型的，可以是长条板。

Claims (6)

1.汇流箱自动配对测试系统，包括直流电流测试部分、直流电压测试部分，其特征在于：还包括用于固定安装由测量板和汇流板构成的被测件的测试工装，测试工装包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，所述基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构；所述基座上设有用于放置被测件的放置板；所述压紧机构包括设置在所述放置板上方的压板，所述压板的下侧面上设有多个顶压柱，所述压紧机构还包括翻盖手柄、压臂，所述基座上于其后侧设有用于安装压紧机构的安装板，安装板上设有左右贯通的固定长槽、固定短槽，所述固定长槽为弧形槽，所述固定短槽为长度沿上下方向的直槽，所述翻盖手柄包括手按部和手柄铰接部，所述手柄铰接部包括固定铰接部、活动铰接部，所述固定铰接部铰接在安装板上且位于所述活动铰接部的下方，所述活动铰接部由弧形孔形成，所述压臂呈拐臂状且其上设有下铰接部、上铰接部，所述下铰接部、上铰接部均位于所述压臂的后侧部分，所述下铰接部铰接在所述的固定短槽内，所述上铰接部与所述活动铰接部通过活动铰轴铰接，所述活动铰轴位于所述固定长槽内，在翻转翻盖手柄时，活动铰轴可在固定长槽内运动，在使用时，当向下翻转翻盖手柄至最低位置，压臂在翻盖手柄的带动下压紧在所述压板上，同时顶压柱顶压被测件完成被测件的插接安装，此时压臂处于自锁位，当向上翻转翻盖手柄时可以解除压臂的自锁。

2.根据权利要求1所述的汇流箱自动配对测试系统，其特征在于：各所述弹簧测试针的下端固定在基座上，弹簧测试针的上端穿出所述的放置板，所述放置板上设有用于对被测件的放置位置进行定位以保证其能够与相应的弹簧测试针准确插接的定位件，所述手柄铰接部位于翻盖手柄的端部。

3.根据权利要求2所述的汇流箱自动配对测试系统，其特征在于：所述定位件采用上端为锥形的弹簧立柱。

4.汇流箱自动配对测试工装，其特征在于：包括基座，基座上设有用于在测试时供被测件的相应各端子导电插接的一组弹簧测试针，弹簧测试针包括输入弹簧测试针和输出弹簧测试针，所述基座上还设有在被测件放置在弹簧测试针上后用于将被测件压紧的压紧机构；所述基座上设有用于放置被测件的放置板；所述压紧机构包括设置在所述放置板上方的压板，所述压板的下侧面上设有多个顶压柱，所述压紧机构还包括翻盖手柄、压臂，所述基座上于其后侧设有用于安装压紧机构的安装板，安装板上设有左右贯通的固定长槽、固定短槽，所述固定长槽为弧形槽，所述固定短槽为长度沿上下方向的直槽，所述翻盖手柄包括手按部和手柄铰接部，所述手柄铰接部包括固定铰接部、活动铰接部，所述固定铰接部铰接在安装板上且位于所述活动铰接部的下方，所述活动铰接部由弧形孔形成，所述压臂呈拐臂状且其上设有下铰接部、上铰接部，所述下铰接部、上铰接部均位于所述压臂的后侧部分，所述下铰接部铰接在所述的固定短槽内，所述上铰接部与所述活动铰接部通过活动铰轴铰接，所述活动铰轴位于所述固定长槽内，在翻转翻盖手柄时，活动铰轴可在固定长槽内运动，在使用时，当向下翻转翻盖手柄至最低位置，压臂在翻盖手柄的带动下压紧在所述压板上，同时顶压柱顶压被测件完成被测件的插接安装，此时压臂处于自锁位，当向上翻转翻盖手柄时可以解除压臂的自锁。

5.根据权利要求4所述的汇流箱自动配对测试工装，其特征在于：各所述弹簧测试针的下端固定在基座上，弹簧测试针的上端穿出所述的放置板，所述放置板上设有用于对被测件的放置位置进行定位以保证其能够与相应的弹簧测试针准确插接的定位件，所述手柄铰接部位于翻盖手柄的端部。

6.根据权利要求5所述的汇流箱自动配对测试工装，其特征在于：所述定位件采用上端为锥形的弹簧立柱。

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