CN109714002A - 光伏发电站晶体硅光伏组件el检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，包括如下步骤：组装EL检测设备，给安装后支架上组件上电或者给到货组件上电，调校红外相机位置，调取测试组件，拍摄图像、记录缺陷。本发明由于采用EL检测方法，可以检测组件有无隐裂、碎片、断栅、明暗片等异常现象。

Description

光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法

技术领域

本发明属于光伏发电站晶体硅光伏组件，尤其涉及晶体硅光伏组件检测方法。

背景技术

光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。光伏组件需要进行表面检测，目前表面检测没有一定的工艺标准和系统的检测方法，通常通过人工肉眼完成，在检测过程中，不能取得一定的工艺参数，产品的质量得不到监控，检测效率低下。另外，光伏组件作为光伏电站的最核心部件之一，其质量直接影响电站的发电效率。在光伏电站建设过程中，由于光伏组件数量庞大，加上施工周期短，运输、搬运过程中容易破损失效，因此需要在组件的进场卸货和安装过程中对组件质量进行检测复核。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，采用红外相机进行检测，且采用电致发光检测，指利用电流通过物质时，或物质处于强电场下发光的现象，对组件进行的检测方法，可以检测组件有无隐裂、碎片、断栅、明暗片异常现象。

本发明的技术实施方案是：光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：包括如下步骤：组装EL检测设备，给安装后支架上组件上电或者给到货组件上电，调校红外相机位置，调取测试组件，拍摄图像、记录缺陷。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：还包括如下步骤：抄誊待测组件序列号，给组件定位编号，任一组件均采用场区组架号加定位序号，定位序号由组架组件正面的上排从左至右1→n，再由组架下排从右至左n+1→2n顺序编号。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：所述的拍摄图像包括如下步骤：对安装后或到货后组件检测时，拍摄顺序如下：1)先从支架上排最左侧组件开始拍摄，到最右侧组件结束拍摄；2)再从支架下排最右侧组件开始拍摄，到最左侧组件结束拍摄，据此可以保证检测照片与现场组件对应的唯一性，且便于问题组件的查找与更换工作。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：所述的组装EL检测设备包括如下步骤：相机部件连接和相机固定支架连接，还包括检查EL检测设备、连接组件、接通电源。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：检查EL检测设备是指：检查设备元件是否齐全，包括相机模组、电源模组；1)检查相机模组部件是否齐全，电量是否充足，包括测试相机，控制连接线，控制器，5G接收器；2)检查相机硬件设置是否准确：相机光圈设置对应点18，拍照模式设置成“M”档；3)检查电源模组是否齐全：移动电源，稳压输出电流器，电源连接线，上电连接线；相机部件连接是指：1)相机控制器连接；2)控制器开关机，短按控制器右侧开关机键以开机；相机固定支架连接是指：将相机固定在相机固定支架上，连接组件、接通电源是指：1)连接组件上电连接线，电源正极与组件正极相连，电源负极与组件负极相连；2)电源开关：打开控制电源开启与关闭的总开关；3)供电模式切换：AC档为需要外接220V交流电上电模式；DC档则是内部蓄电供电模式，在正常不用的时候需要拨至AC档以防止流失内部蓄电；4)输出开关：打开此开关控制电流的输出的，可在切换组件上电的时候通过此按钮控制电流的输出与关闭。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：所述调校红外相机位置还包括如下步骤：1)利用全景仪对支架上组件测试相机移动位置校准定位，以防止盲移相机固定支架发生组件拍不全的情况；

2)测试过程前需调整相机固定支架高度及相机角度，使得相机镜头平行组件表面以确保最优质成像效果，检测过程中应将相机与组件的长边方向持平，如检测竖放组件，则应该使用侧放方式检测，以便达到最好的检测效果图。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：所述调校红外相机位置还包括如下步骤：当水面光伏电站组件现场EL检测时，包括如下步骤：1)将相机固定支架移至相邻组件玻璃上，拍摄相机固定支架上排组件时，相机固定支架放置在下排对应组件上；

2)拍摄相机固定支架下排组件时，相机固定支架放置在下排相邻组件上。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：还包括参数设置步骤，具体为：1)正常检测时，将电流调至最小值，电压调至最大值，通过稳流的方法进行检测，具体上电规格以其组件的工作电流为准，

3)正常测试隐裂、破片、断栅内部缺陷问题电流参数设置为7～8A，

3)低电流测试黑心、黑边、低效率片、混档、衰减、热斑衰减、PID，电流参数设置为1～3A。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：还包括参数设置步骤，具体为：常规检测2m×1m组件时镜头离组件表面距离应大于1.6m。

基于上述目的，本发明的进一步改进方案是：所述的调取测试组件包括如下步骤：软件连接及操作，点击进客户IUSBCAM操作软件，进入iPad的局域网选择，2G网络跟5G网络根据测试要求选择，连接WIFI后点击IUSBCAM进入操作软件，上面的图标为第一操作软件，下面的图标为5G模式中第二操作软件；点击进入操作软件界面，进行ISO值调节选择，正常测试ISO为1600AV曝光时间为5s，其它情况下：ISO与AV对应参数：ISO为2000时，AV曝光时间为5s，ISO为1000时AV曝光时间为5s，ISO为400时，AV曝光时间为10s，ISO为3600时，AV曝光时间为1s。

有益效果

本发明由于采用EL检测方法，可以检测组件有无隐裂、碎片、断栅、明暗片异常现象。

本方法明确了如何解决安装后光伏组件EL检测的定位标志，规定了现场检测拍摄顺序，保证拍摄照片与组件定位编号一一对应，且避免了上下拍摄组件时调整相机固定支架高度和焦距，提高了检测效率。

水面光伏组件EL检测时，将相机固定支架由作业船只上移至相邻组件玻璃上，确保了相机的稳定，提升了检测照片的清晰度和效果，加快了检测速度。

附图说明：

图1为本发明实施例一组件编号示意图；

图2为本发明实施例一相机部件连接完整图；

图3为本发明实施例一拍摄支架上排组件时，三脚架放置在下排对应组件上的放置图；

图4为本发明实施例一拍摄支架下排组件时，三脚架放置在下排相邻组件上的放置图；

图5为本发明实施例一iPad上操作软件图标；

图6为本发明实施例一进入iPad的局域网选择界面图；

图7为本发明实施例一操作软件刷新图；

图8为本发明实施例一点击刷新后出现的操作图标；

图9为本发明实施例一点击操作图标后出现的操作软件界面图；

图10为本发明实施例一ISO值调节界面图；

图11为本发明实施例一照片查看、下载设置界面图；

图12为本发明实施例一相机屏幕查看界面图；

图13为本发明实施例一平板电脑或手机内操作软件查看界面图；

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案的原理及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施方案，对本发明进行进一步详细说明。在本实施方式中，所描述的具体实施方案仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测(也称为电致发光检测)方法，其特征在于：包括如下步骤：组装EL检测设备，抄誊待测组件序列号，给安装后支架上组件上电或者给到货组件上电，参数设置步骤，调校红外相机位置，调取测试组件，拍摄图像、记录缺陷。抄誊待测组件序列号包括如下步骤：给组件定位编号，任一组件均采用场区组架号加定位序号，定位序号由组架组件正面的上排从左至右1→n，再由组架下排从右至左n+1→2n顺序编号。所述的组装EL检测设备包括如下步骤：检查EL检测设备、相机部件连接、相机固定支架连接、连接组件、接通电源。检查EL检测设备是指：检查设备元件是否齐全，包括相机模组、电源模组；1)检查相机模组部件是否齐全，电量是否充足，包括测试相机，控制连接线，控制器，5G接收器；2)检查相机硬件设置是否准确：相机光圈设置对应点18，拍照模式设置成“M”档；3)检查电源模组是否齐全：移动电源，稳压输出电流器，电源连接线，上电连接线；相机部件连接是指：1)相机控制器连接；2)控制器开关机，短按控制器右侧开关机键以开机；相机固定支架连接是指：将相机固定在相机固定支架上。连接组件、接通电源是指：1)连接组件上电连接线，电源正极与组件正极相连，电源负极与组件负极相连；2)电源开关：打开控制电源开启与关闭的总开关；3)供电模式切换：AC档为需要外接220V交流电上电模式；DC档则是内部蓄电供电模式，在正常不用的时候需要拨至AC档以防止流失内部蓄电；4)输出开关：打开此开关控制电流的输出的，可在切换组件上电的时候通过此按钮控制电流的输出与关闭。所述调校红外相机位置还包括如下步骤：1)利用全景仪对支架上组件测试相机移动位置校准定位，以防止盲移相机固定支架发生组件拍不全的情况；2)测试过程前需调整相机固定支架高度及相机角度，使得相机镜头平行组件表面以确保最优质成像效果，检测过程中应将相机与组件的长边方向持平，如检测竖放组件，则应该使用侧放方式检测，以便达到最好的检测效果图。当水面光伏电站组件现场EL检测时，所述调校红外相机位置还包括如下步骤：1)将相机固定支架移至相邻组件玻璃上，拍摄相机固定支架上排组件时，相机固定支架放置在下排对应组件上；2)拍摄相机固定支架下排组件时，相机固定支架放置在下排相邻组件上。所述的拍摄图像包括如下步骤：对安装后组件检测时，拍摄顺序如下：1)先从支架上排最左侧组件开始拍摄，到最右侧组件结束拍摄；2)再从支架下排最右侧组件开始拍摄，到最左侧组件结束拍摄。据此可以保证检测照片与现场组件对应的唯一性，且便于问题组件的查找与更换工作。所述参数设置步骤具体为：1)正常检测时，将电流调至最小值，电压调至最大值，通过稳流的方法进行检测，具体上电规格以其组件的工作电流为准，2)正常测试隐裂、破片、断栅内部缺陷问题电流参数设置为7～8A；3)低电流测试黑心、黑边、低效率片、混档、衰减、热斑衰减、PID，电流参数设置为1～3A。所述参数设置步骤还包括：常规检测2m×1m组件时镜头离组件表面距离应大于1.6m。所述的调取测试组件包括如下步骤：软件连接及操作，点击进客户IUSBCAM操作软件，进入iPad的局域网选择，2G网络跟5G网络根据测试要求选择，连接WIFI后点击IUSBCAM进入操作软件，上面的图标为第一操作软件，下面的图标为5G模式中第二操作软件；点击进入操作软件界面，进行ISO值调节选择，正常测试ISO为1600AV曝光时间为5s，其它情况下：ISO与AV对应参数：ISO为2000时，AV曝光时间为5s，ISO为1000时AV曝光时间为5s，ISO为400时，AV曝光时间为10s，ISO为3600时，AV曝光时间为1s。

为了更详细的表述本发明的具体检测方法，可参照如下的描述：

1.适用的范围

适用于地面光伏电站、水面光伏电站以及分布式光伏电站等光伏组件到货及安装后的EL检测工作。

2.工艺原理

通过移动电源给光伏组件通电，根据太阳能电池电致发光原理，使用高清晰红外相机，拍摄组件发光情况。如果某区域没有发光或发光强度弱，则拍摄后的照片存有颜色差异，根据不同颜色的形状、大小、周围发光情况，从而判断该区域的缺陷情况。

3.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

检查EL检测设备→检查待测组件、清除异物→抄誊待测组件序列号→组装EL检测设备→连接组件、接通电源→设置参数→调校红外相机位置→调取测试组件→拍摄图像、记录缺陷。

5.2操作要点

5.2.1检查EL检测设备

检查设备元件是否齐全。包括相机模块、电源模块。

1、检查相机模组部件是否齐全，电量是否充足。包括：测试相机，控制连接线，控制器，5G接收器。

2、检查相机硬件设置是否准确：相机光圈设置对应点18，拍照模式设置成“M”档。

3、检查电源模组是否齐全：移动电源，稳压输出电流器，电源连接线，上电连接线。

5.2.2检查待测组件、清除异物：清除包括鸟类粪便、泥浆污垢等影响照片成像的异物，避免因伪缺陷造成误判。

5.2.3抄誊待测组件序列号

如图1所示，组件定位编号，任一组件均采用场区组架号加定位序号。定位序号由组架组件正面(向阳面)的上排从左至右(1→n)，再由组架下排从右至左(n+1→2n)顺序编号。

5.2.4组装EL检测设备

1相机部件连接

1)相机控制器连接

2)控制器开关机

短按控制器右侧开关机键以开机(长按会设置为给相机充电)，开机状态下按两下即为关机。

出现进度条说明相机连接成功，可连接Wi-Fi iusb2g模式进行单机操作

3)如图2所示，相机部件连接完整图

2三脚架连接

5.2.5连接组件、接通电源

供电模式有外接电模式、自供电模式。

1连接组件上电连接线，红色线连接电源正极，蓝色线连接电源负极(电源正极与组件正极相连，电源负极与组件负极相连)。

2电源开关：打开控制电源开启与关闭的总开关。

3供电模式切换：AC档为需要外接220V交流电上电模式；DC档则是内部蓄电供电模式，在正常不用的时候需要拨至AC档以防止流失内部蓄电。

4输出开关：此开关是控制电流的输出的，可在切换组件上电的时候通过此按钮控制电流的输出与关闭。

5.2.6给安装后支架上组件上电或者给到货组件上电

5.2.7参数设置

1电流电压的调节与设置

1)正常检测时，将电流调至最小值，电压调至最大值，通过稳流的方法进行检测。具体上电规格以其组件的工作电流为准。

2)正常测试隐裂、破片、断栅等内部缺陷问题时推荐电流参数为7～8A。

3)低电流测试黑心、黑边、低效率片、混档、衰减、热斑衰减、PID，推荐电流参数1～3A。

2镜头距组件距离

常规检测2m×1m组件时镜头离组件表面距离应大于1.6m。

5.2.8调校红外相机位置

1利用全景仪对支架上组件测试相机移动位置校准定位，以防止盲移三脚架发生组件拍不全的情况。

2测试过程前需调整三脚架高度及相机角度，使得相机镜头平行组件表面以确保最优质成像效果。检测过程中应将相机与组件的长边方向持平。如检测竖放组件，则应该使用侧放方式检测，以便达到最好的检测效果图。

3水面光伏电站组件现场EL检测时，因船体受风浪的影响无法保证稳定，经多次尝试，确定了如下有效措施：

4如图3所示，拍摄支架上排组件时，三脚架放置在下排对应组件上。

5如图4所示，拍摄支架下排组件时，三脚架放置在下排相邻组件上。

6三脚架3个支脚必须用橡皮或泡沫包裹好，防止对组件表面钢化玻璃造成磨损。

5.2.9调取测试组件

1如图5所示，软件连接及操作：IUSBCAM为操作软件

2如图6所示，进入iPad的局域网选择，2G网络跟5G网络根据测试要求选择。

3如图7所示，连接WIFI后点击IUSBCAM进入操作软件，刷新操作软件。

4如图8所示，点击右下方的刷新，出现操作图标

上面的图标为第一操作软件，下面的图标为5G模式中第二操作软件。一般情况下选择第一操作软件。

如图9所示，操作软件界面图

5如图10所示，ISO值调节选择

正常测试ISO为1600曝光时间为5s

推荐ISO与AV对应参数：ISO＝2000AV曝光时间＝5s

ISO＝1000AV曝光时间＝5s

ISO＝400AV曝光时间＝10s

ISO＝3600AV曝光时间＝1s

曝光时间越大测试成像越清楚、亮度越大，ISO越小成像越清楚、亮度越低。

曝光检测时间与ISO曝光值是成反比关系，可根据实际情况自行调节。

5.2.10拍摄图像

1如图11所示，软件设置具体可根据实际要求进行选择：

选择自动下载到相册拍摄图片会在检测完后不仅保存到相机内存卡内也会保存至iPad相册内。

选择打开查看相机内所有检测照片：则可通过软件查看内存卡内所有的检测图片。

完全解码：打开后图像传输速度会变慢，但是软件内查看的图片会更加清晰。

显示已评分照片：可以将在检测过程中分类评分的组件分别显示出来。

其他功能可根据测试需求相应进行选择。

点击拍摄，拍摄成像图片，每个图片名称会按照顺序进行编号，图片会自动保存在相机内存卡内，可通过软件选择删除内存卡检测图片。同时也可点击下载键对个别图片进行下载至iPad内(如碎片严重的组件，以便记录更换)。

2对安装后组件检测时，拍摄顺序要求如下：

1)先从支架上排最左侧组件开始拍摄，到最右侧组件结束拍摄。

2)再从支架下排最右侧组件开始拍摄，到最左侧组件结束拍摄。据此可以保证检测照片与现场组件对应的唯一性，且便于问题组件的查找与更换工作。

5.2.11观察图像、记录缺陷

可通过触屏放大缩小检测图片：

成像图片查看：

1相机存储卡直接插入电脑查看；

2如图12所示，相机屏幕查看；

3如图13所示，平板电脑或手机内操作软件查看；

4做好记录，对查看、判定完成的照片必须统一储存移交至委托方。

Claims (10)

1.光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：包括如下步骤：组装EL检测设备，给安装后支架上组件上电或者给到货组件上电，调校红外相机位置，调取测试组件，拍摄图像、记录缺陷。

2.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：还包括如下步骤：抄誊待测组件序列号，给组件定位编号，任一组件均采用场区组架号加定位序号，定位序号由组架组件正面的上排从左至右1→n，再由组架下排从右至左n+1→2n顺序编号。

3.根据权利要求2所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：所述的拍摄图像包括如下步骤：对安装后或到货后组件检测时，拍摄顺序如下：1)先从支架上排最左侧组件开始拍摄，到最右侧组件结束拍摄；2)再从支架下排最右侧组件开始拍摄，到最左侧组件结束拍摄，据此可以保证检测照片与现场组件对应的唯一性，且便于问题组件的查找与更换工作。

4.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：所述的组装EL检测设备包括如下步骤：相机部件连接和相机固定支架连接，还包括检查EL检测设备、连接组件、接通电源。

5.根据权利要求4所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：检查EL检测设备是指：检查设备元件是否齐全，包括相机模组、电源模组；1)检查相机模组部件是否齐全，电量是否充足，包括测试相机，控制连接线，控制器，5G接收器；2)检查相机硬件设置是否准确：相机光圈设置对应点18，拍照模式设置成“M”档；3)检查电源模组是否齐全：移动电源，稳压输出电流器，电源连接线，上电连接线；相机部件连接是指：1)相机控制器连接；2)控制器开关机，短按控制器右侧开关机键以开机；相机固定支架连接是指：将相机固定在相机固定支架上，连接组件、接通电源是指：1)连接组件上电连接线，电源正极与组件正极相连，电源负极与组件负极相连；2)电源开关：打开控制电源开启与关闭的总开关；3)供电模式切换：AC档为需要外接220V交流电上电模式；DC档则是内部蓄电供电模式，在正常不用的时候需要拨至AC档以防止流失内部蓄电；4)输出开关：打开此开关控制电流的输出的，可在切换组件上电的时候通过此按钮控制电流的输出与关闭。

6.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：所述调校红外相机位置还包括如下步骤：

1)利用全景仪对支架上组件测试相机移动位置校准定位，以防止盲移相机固定支架发生组件拍不全的情况；

2)测试过程前需调整相机固定支架高度及相机角度，使得相机镜头平行组件表面以确保最优质成像效果，检测过程中应将相机与组件的长边方向持平，如检测竖放组件，则应该使用侧放方式检测，以便达到最好的检测效果图。

7.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：所述调校红外相机位置还包括如下步骤：

当水面光伏电站组件现场EL检测时，包括如下步骤：

1)将相机固定支架移至相邻组件玻璃上，拍摄相机固定支架上排组件时，相机固定支架放置在下排对应组件上；

2)拍摄相机固定支架下排组件时，相机固定支架放置在下排相邻组件上。

8.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：还包括参数设置步骤，具体为：

1)正常检测时，将电流调至最小值，电压调至最大值，通过稳流的方法进行检测，具体上电规格以其组件的工作电流为准，

2)正常测试隐裂、破片、断栅内部缺陷问题电流参数设置为7～8A，

3)低电流测试黑心、黑边、低效率片、混档、衰减、热斑衰减、PID，电流参数设置为1～3A。

9.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：还包括参数设置步骤，具体为：常规检测2m×1m组件时镜头离组件表面距离应大于1.6m。

10.根据权利要求1所述的光伏发电站晶体硅光伏组件EL检测方法，其特征在于：所述的调取测试组件包括如下步骤：软件连接及操作，点击进客户IUSBCAM操作软件，进入iPad的局域网选择，2G网络跟5G网络根据测试要求选择，连接WIFI后点击IUSBCAM进入操作软件，上面的图标为第一操作软件，下面的图标为5G模式中第二操作软件；点击进入操作软件界面，进行ISO值调节选择，正常测试ISO为1600AV曝光时间为5s，其它情况下：ISO与AV对应参数：ISO为2000时，AV曝光时间为5s，ISO为1000时AV曝光时间为5s，ISO为400时，AV曝光时间为10s，ISO为3600时，AV曝光时间为1s。