CN106737269B - 用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统 - Google Patents

用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统 Download PDF

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Abstract

一种用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，背接触太阳能电池片测试平台包括上台面，上台面上设有真空吸盘、测试孔及围设于测试孔外周的环形吸附槽，真空调节系统包括用于提供主吸真空的第一气路组件及用于提供辅吸真空的第二气路组件，第一气路组件与环形吸附槽连通，第二气路组件与真空吸盘连通，真空调节系统还包括用于监测主吸真空的吸附压力的第三气路组件、用于调节主吸真空的吸附压力的PLC控制器及用于电池片完成测试后破坏主吸真空的第四气路组件，第三气路组件和第四气路组件均与环形吸附槽连通，第一气路组件和第三气路组件均与PLC控制器信号连接。本发明具有结构简单，真空吸附力准确可调，有效防止碎片和隐裂片等优点。

Description

用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统
技术领域
本发明涉及光伏太阳能电池片测试平台，尤其涉及一种用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统。
背景技术
太阳能电池片的测试是电池生产中的一项重要工序，主要用于测试太阳能电池片的各种物料参数，然后根据检测结果进行分类和分析。测试时需要在电池片背面布置测试探针，分别测量各个电极点的电流和电压，因此需要将电池片可靠固定才能保证检测结果的准确性
专利文献（CN105375880A）公开了一种背接触太阳能电池片测试平台，包括相对设置、可升降的上台面和下台面，下台面上设置测试探针，上台面对应于各电极点的位置开设测试孔用于测试探针伸入，在测试孔外周设置环形吸附槽，有效增强了对电池片的吸附力；为了避免烧结后发生翘曲的电池片吸附不上的问题，上台面上还设置有若干真空吸盘，真空吸盘的顶部高于上台面以将太阳能电池片中部拉平并贴合于上台面。该技术方案的不足之处在于，上台面的真空吸附力不可调，若真空吸附力不够，下台面上升过程中测试探针会将上台面吸附住的电池片顶开，导致测试结果不可靠，而上台面的真空吸附力过大，又会将电池片吸碎或造成隐裂。此外，该测试平台完成电池片的测试之后，上台面下降、复位过程中，上台面的真空吸附力不及时消除，会导致运输带直接将电池片扯开造成碎片和隐裂片，碎片率较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，真空吸附力准确、可调，测试完成后真空吸附力及时消除防止碎片和隐裂片的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，所述背接触太阳能电池片测试平台包括上台面，所述上台面上设有真空吸盘、测试孔及围设于所述测试孔外周的环形吸附槽，真空调节系统包括用于提供主吸真空的第一气路组件及用于提供辅吸真空的第二气路组件，所述第一气路组件与所述环形吸附槽连通，所述第二气路组件与所述真空吸盘连通，所述真空调节系统还包括用于监测主吸真空的吸附压力的第三气路组件、用于调节主吸真空的吸附压力的PLC控制器及用于电池片完成测试后破坏主吸真空的第四气路组件，所述第三气路组件和所述第四气路组件均与所述环形吸附槽连通，所述第一气路组件和所述第三气路组件均与所述PLC控制器信号连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第一气路组件包括依次连通的第一电磁开关阀、数字流量开关、第一真空发生器、歧管块及第一空气抽吸过滤器，所述第一空气抽吸过滤器与所述环形吸附槽连通，所述数字流量开关与所述PLC控制器信号连接。
所述歧管块内部设有缓冲腔，缓冲腔一侧设有进气口并配设进气接头，缓冲腔另一侧设有多个均匀布置的出气口并一一对应配设出气接头，所述第一真空发生器的出口与所述进气接头连通，所述第一空气抽吸过滤器设有多个并与多个出气接头一一对应连通。
所述缓冲腔为圆柱形腔且径向截面面积为S1，所述进气口设于所述缓冲腔的一端，多个所述出气口沿所述缓冲腔轴向布置且单个出气口的出气面积为S2，所述进气接头的进气面积为S3，所述出气接头的出气面积为S4，则S1≥S3、S2≥S4且4S4≤S3≤8S4。
所述歧管块设有两块并对称布置于所述上台面两侧。
所述第二气路组件包括第二真空发生器和第二空气抽吸过滤器，所述第二真空发生器、所述第二空气抽吸过滤器和所述真空吸盘依次连通。
所述第一真空发生器的流量为所述第二真空发生器的五倍至十倍。
所述第三气路组件包括数字压力开关和第三空气抽吸过滤器，所述数字压力开关、所述第三空气抽吸过滤器和所述环形吸附槽依次连通，所述数字压力开关与所述PLC控制器信号连接。
所述第四气路组件包括依次连通的第二电磁开关阀、速度控制阀及第四空气抽吸过滤器，所述第四空气抽吸过滤器与所述环形吸附槽连通。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，设有第三气路组件用于检测主吸真空的吸附压力并将吸附压力值传输至PLC控制器，PLC控制器则根据检测值与设计值进行对比并自动调节主吸真空的吸附压力，使得主吸真空的吸附压力更准确，保证对每张电池片的吸附可靠，提高测试的准确性，减少碎片和隐裂；设置第四气路组件用于电池片完成测试后及时破坏主吸真空，防止光源检测完成后，上台面下降、复位过程中导致运输带直接将电池片扯开造成碎片和隐裂片，降低碎片率。
附图说明
图1是本发明用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系的立体结构示意图。
图2是本发明用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系的主视结构示意图。
图3是本发明中的第一气路组件的结构示意图。
图4是第一气路组件中的歧管块的主视结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是本发明中的第二气路组件的结构示意图。
图7是本发明中的第三气路组件的结构示意图。
图8是本发明中的第四气路组件的结构示意图。
图9是本发明使用时开始检测时的结构示意图。
图10是本发明使用时完成检测时的结构示意图。
图中各标号表示：1、上台面；11、真空吸盘；12、环形吸附槽；2、第一气路组件；21、第一电磁开关阀；22、数字流量开关；23、第一真空发生器；24、歧管块；241、缓冲腔；242、进气口；243、进气接头；244、出气口；245、出气接头；25、第一空气抽吸过滤器；3、第二气路组件；31、第二真空发生器；32、第二空气抽吸过滤器；4、第三气路组件；41、数字压力开关；42、第三空气抽吸过滤器；5、第四气路组件；51、第二电磁开关阀；52、速度控制阀；53、第四空气抽吸过滤器；6、运输带。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1至图8所示，本实施例的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，背接触太阳能电池片测试平台包括上台面1，上台面1上设有真空吸盘11、测试孔及围设于测试孔外周的环形吸附槽12，真空调节系统包括用于提供主吸真空的第一气路组件2及用于提供辅吸真空的第二气路组件3，第一气路组件2与环形吸附槽12连通，第二气路组件3与真空吸盘11连通，真空调节系统还包括用于监测主吸真空的吸附压力的第三气路组件4、用于调节主吸真空的吸附压力的PLC控制器（图中未示出）及用于电池片完成测试后破坏主吸真空的第四气路组件5，第三气路组件4和第四气路组件5均与环形吸附槽12连通，第一气路组件2和第三气路组件4均与PLC控制器信号连接。该用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，设有第三气路组件4用于检测主吸真空的吸附压力并将吸附压力值传输至PLC控制器，PLC控制器则根据检测值与设计值进行对比并自动调节主吸真空的吸附压力，使得主吸真空的吸附压力更准确，保证对每张电池片的吸附可靠，提高测试的准确性，减少碎片和隐裂；设置第四气路组件5用于电池片完成测试后及时破坏主吸真空，防止光源检测完成后，上台面1下降、复位过程中导致运输带6直接将电池片扯开造成碎片和隐裂片，降低碎片率。
本实施例中，第一气路组件2包括通过聚氨酯软管依次连通的第一电磁开关阀21、数字流量开关22、第一真空发生器23、歧管块24及第一空气抽吸过滤器25，第一空气抽吸过滤器25与环形吸附槽12连通，数字流量开关22与PLC控制器信号连接。当主吸真空的吸附力不足以吸附电池片时，PLC控制器通过控制数字流量开关22增大第一真空发生器23产生的真空流量；反之若主吸真空的吸附力过大时，则减少第一真空发生器23产生的真空流量，保证环形吸附槽12对每张电池片的可靠吸附，提高设备的可靠性。
本实施例中，歧管块24内部设有缓冲腔241，缓冲腔241一侧设有进气口242并配设进气接头243，缓冲腔241另一侧设有多个均匀布置的出气口244并一一对应配设出气接头245，第一真空发生器23的出口与进气接头243连通，第一空气抽吸过滤器25设有多个并与多个出气接头245一一对应连通。
本实施例中，歧管块24呈长方体形状，缓冲腔241为圆柱形腔且径向截面面积为S1（直径为10mm-14mm），进气口242设于缓冲腔241的一端，多个出气口244沿缓冲腔241轴向布置且单个出气口244的出气面积为S2，进气接头243的进气面积为S3，出气接头245的出气面积为S4，则S1≥S3、S2≥S4且4S4≤S3≤8S4，有利于压缩空气的流导，减少气流阻力。
本实施例中，歧管块24设有两块并对称布置于上台面1两侧，两块歧管块24与第一真空发生器23之间采用T型快换接头连通。
第二气路组件3包括第二真空发生器31和第二空气抽吸过滤器32，第二真空发生器31、第二空气抽吸过滤器32和真空吸盘11通过聚氨酯软管依次连通，第一真空发生器23的流量为第二真空发生器31的五倍至十倍。
本实施例中，第三气路组件4包括数字压力开关41和第三空气抽吸过滤器42，数字压力开关41、第三空气抽吸过滤器42和环形吸附槽12通过聚氨酯软管依次连通，数字压力开关41与PLC控制器信号连接。
本实施例中，第四气路组件5包括通过聚氨酯软管依次连通的第二电磁开关阀51、速度控制阀52及第四空气抽吸过滤器53，第四空气抽吸过滤器53与环形吸附槽12连通。
本实施例中，各部件之间的连接接头均采用快换接头，便于快速拆装、维护。
如图9和图10所示，本发明用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统的工作原理如下：
干燥、纯净的压缩空气分三路提供给第一气路组件2、第二气路组件3和第四路气路系统5，真空调节系统工作步骤可细分为以下七步：
1）当上台面1正上方的运输带6承载有背接触太阳能电池片时，上台面1处于初始位置，距离太阳能电池片下表面5mm-10mm，如图9所示；
2）上台面1上升将太阳能电池片顶起至运输带6上表面比上台面1上的环形吸附槽12低2mm~5mm，然后停止顶升；
3）第二气路组件3开始工作，第二真空发生器31上电产生小流量（相比于第一真空发生器23）辅吸真空提供给真空吸盘11，真空吸盘11把翘曲的太阳能电池片吸住并片拉平贴近上台面1上表面，如图10所示；
4）当太阳能电池片拉平贴近上台面1上表面时，第一气路组件2开始工作，第一电磁开关阀21和数字流量开关22上电，第一真空发生器23产生大流量主吸真空提供给上台面1上的各环形吸附槽12，此时各环形吸附槽12将156mm×156mm或158.5mm×158.5mm规格的太阳能电池片吸附在上台面1上表面；
5）当太阳能电池片吸附在上台面1上表面，第三气路组件4开始工作，将主吸真空的吸附压力大小实时反馈给PLC控制器，PLC控制器将根据预先设置的压力值（-A kpa ~ -Bkpa）进行对比，若反馈值大于预先设置的压力-B kpa时，此时数字流量开关22将自动调小进入第一真空发生器23的压缩空气流量，从而使主吸真空的吸附压力控制在预设压力值-Akpa ~ -B kpa之内，防止主吸真空压力过大造成碎片和隐裂片；若反馈值小于预先设置的压力-A kpa时，此时数字流量开关22将自动调大进入第一真空发生器23的压缩空气流量，从而使主吸真空控制在预设压力值-A kpa ~ -B kpa之类，防止主吸真空吸附不住太阳能电池片造成测试结果不准确；
6）当主吸真空压力值在预设压力值-A kpa ~ -B kpa之内时，下台面（图中未示出）开始上升测试探针顶升至预设位置，光源闪光完成测试；
7）当光源完成测试之后，下台面开始下降直至初始位置，于此同时第四气路组件5开始工作，第二电磁开关阀51上电，速度控制阀52将预先设置好大小的压缩空气通入上台面1的环形吸附槽12内破坏其真空，太阳能电池片被释放。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，所述背接触太阳能电池片测试平台包括上台面（1），所述上台面（1）上设有真空吸盘（11）、测试孔及围设于所述测试孔外周的环形吸附槽（12），真空调节系统包括用于提供主吸真空的第一气路组件（2）及用于提供辅吸真空的第二气路组件（3），所述第一气路组件（2）与所述环形吸附槽（12）连通，所述第二气路组件（3）与所述真空吸盘（11）连通，其特征在于：所述真空调节系统还包括用于监测主吸真空的吸附压力的第三气路组件（4）、用于调节主吸真空的吸附压力的PLC控制器及用于电池片完成测试后破坏主吸真空的第四气路组件（5），所述第三气路组件（4）和所述第四气路组件（5）均与所述环形吸附槽（12）连通，所述第一气路组件（2）和所述第三气路组件（4）均与所述PLC控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述第一气路组件（2）包括依次连通的第一电磁开关阀（21）、数字流量开关（22）、第一真空发生器（23）、歧管块（24）及第一空气抽吸过滤器（25），所述第一空气抽吸过滤器（25）与所述环形吸附槽（12）连通，所述数字流量开关（22）与所述PLC控制器信号连接。
3.根据权利要求2所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述歧管块（24）内部设有缓冲腔（241），缓冲腔（241）一端设有进气口（242）并配设进气接头（243），缓冲腔（241）一侧设有多个均匀布置的出气口（244）并一一对应配设出气接头（245），所述第一真空发生器（23）的出口与所述进气接头（243）连通，所述第一空气抽吸过滤器（25）设有多个并与多个出气接头（245）一一对应连通。
4.根据权利要求3所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述缓冲腔（241）为圆柱形腔且径向截面面积为S1，所述进气口（242）设于所述缓冲腔（241）的一端，多个所述出气口（244）沿所述缓冲腔（241）轴向布置且单个出气口（244）的出气面积为S2，所述进气接头（243）的进气面积为S3，所述出气接头（245）的出气面积为S4，则S1≥S3、S2≥S4且4S4≤S3≤8S4。
5.根据权利要求4所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述歧管块（24）设有两块并对称布置于所述上台面（1）两侧。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述第二气路组件（3）包括第二真空发生器（31）和第二空气抽吸过滤器（32），所述第二真空发生器（31）、所述第二空气抽吸过滤器（32）和所述真空吸盘（11）依次连通。
7.根据权利要求6所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述第一真空发生器（23）的流量为所述第二真空发生器（31）的五倍至十倍。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述第三气路组件（4）包括数字压力开关（41）和第三空气抽吸过滤器（42），所述数字压力开关（41）、所述第三空气抽吸过滤器（42）和所述环形吸附槽（12）依次连通，所述数字压力开关（41）与所述PLC控制器信号连接。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于背接触太阳能电池片测试平台的真空调节系统，其特征在于：所述第四气路组件（5）包括依次连通的第二电磁开关阀（51）、速度控制阀（52）及第四空气抽吸过滤器（53），所述第四空气抽吸过滤器（53）与所述环形吸附槽（12）连通。
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