CN109950362B - 一种光伏组件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件的加工方法，属于光伏组件加工领域。该方法包括利用串焊机同时焊接至少2串电池串，在预定位置焊接互联条；对至少2串电池串中的电池片进行EL和外观检测/PL，得到电池片图像和电池片检测结果；在电池串的头部和尾部自动焊接汇流条；将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上，对可疑的电池片做标记；电池片模块中有需要维修的电池片则发出返修指令，将放置有电池片模块的前板玻璃输送至返修台；在叠层工站将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起；进行EL和外观检测/PL；解决了现在光伏组件制作过程中人工成本大的问题；达到了提高光伏组件制作效率，降低人工成本的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光伏组件加工领域，特别涉及一种光伏组件的加工方法。
背景技术
随着能源价格的上涨，开发利用新能源成为当今能源领域研究的主要课题。由于太阳能具有无污染、无地域性限制、取之不竭等优点，太阳能发电成为开发利用新能源的主要方向，利用太阳能电池发电是当今人们使用太阳能的一种主要方式。
常规的光伏组件串焊工站的串焊机只可以串焊出1串电池串，效率比较低，一条产线需要购买多台串焊机来配合后道的工序设备；而且串焊后需要独立的排版工序，固定串的贴胶带工序，焊接汇流条及引出线工序，这些工序都需要另外的装备或者人工动作，也需要大量的场地和资金资源被占用。另外在串焊过程的不良异常需要人工在线检查，否则不能及时的判断是否出现批量或者严重的不良，也不知道不良的实际发生位置，完全依赖在线人员的抽检和人工标记，速度和效率都非常低。常规的光伏组件在人工铺设背面胶膜和后板材后进行外观和EL(Electro Luminescence，电致发光)检测，如果串焊时出现了隐裂问题，发现比较晚，将会产生大量的不良品，浪费大量的人工去维修，也会有材料损耗。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种光伏组件的加工方法。该技术方案如下：
第一方面，提供了一种光伏组件的加工方法，该方法包括：
在串焊工站利用串焊机同时焊接至少2串电池串，在电池片焊接过程中在预定位置焊接互联条，互联条用于并联至少2串电池串；
在串焊工站对至少2串电池串中的电池片进行检测，得到电池片图像和电池片检测结果，所述电池片检测结果用于表示电池片是否需要维修；检测包括EL检测、外观检测，或，检测包括EL检测、PL检测、外观检测；
将需要维修的电池片信息发送至返修台；
在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条，在头部汇流条上焊接引出线，形成一个电池片模块；汇流条用于并联至少2串电池串的头部和尾部；
将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上，并对需要维修的电池片做标记；
判别电池片模块中是否有需要维修的电池片，若电池片模块中有需要维修的不良电池片，则发出返修工序指令，并根据返修指令将放置有电池片模块的前板玻璃输送至返修台；若电池片模块中没有需要维修的电池片，则将放置有电池片模块的前板玻璃输送至叠层工站；
在叠层工站，将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起；
铺设背面胶膜和背面板材；
在层压之前，进行EL和外观检测。
可选的，对至少2串电池串进行检测，包括：
在电池串焊接过程中，当焊接到第n片电池片时，对每串电池串上的前n-1片电池片进行检测；n为整数。
可选的，对至少2串电池串进行检测，包括：
在电池串焊接过程中，当焊接完第n个互联条时，对第n-1个互联条和第n个互联条之间的电池片以及第n个互联条所在的电池片进行检测。
可选的，对需要维修的电池片做标记，包括：
在需要维修的电池片的背面做标记。
可选的，电池串中的电池片是整片电池片、1/2片电池片、1/3片电池片、1/4片电池片、1/5片电池片、1/6片电池片中的任意一种。
可选的，在叠层工站，将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起，包括：
在叠层工站，尾部人员将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接起来。
可选的，该方法还包括层压、修边、EL检测、装边框、装接线盒、固化、光效、终检、包装。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在电池串串焊过程中增加了EL检测、PL检测和外观检测，在线自动判别电池片是否有不良情况，设定一个不良频率，超过设定值后将会及报警，可以及时的了解生产状况，防止批量不良产品出现。其中检查的信息主要是图片，通过图像对比标准的失效图片进行配对，结合智能AI技术，就能够实现在线高速的持续生产和判断，实现高速制造同时也将对失效风险智能识别判断和管理，摆脱对在线人员的要求。通过人员主要线下不断的维护和更新失效图片信息，实现智能AI的持续升级，提升可靠性和准确率。将出现不良的电池片图像反馈至返修台，在返修台可以自动调出电池片的电池片图像，方便维修工人查看电池片上的异常，避免操作过程中出现错误，简化了工人操作，也提高了工人的维修速度。
此外，多串电池串同时焊接，以及板块化的组件制作工序，整合简化了传统光伏组件制作过程中的单串排版工序、组件串间贴固定胶带、汇流条焊接、引出线焊接等，提高了光伏组件的制造效率，光伏组件制作过程的不良情况得到管控，还可以实现放错规避批量失效的风险，将整体的光伏组件制造提高到智能AI闭环的水平，提高了良品率，降低了综合成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种光伏组件的加工方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种焊带摆放的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电池片与焊带焊接的局部示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的3串电池串同时焊接的局部示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的3串电池串同时焊接的；
图6是根据一示例性实施例示出的一种电池片模块的示意图；
图7是根据一示例性实施例示出的两个电池片模块焊接的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出了本发明一个实施例提供的光伏组件的加工方法的流程图。如图1所示，该光伏组件的加工方法可以包括以下步骤：
步骤101，在串焊工站利用串焊机同时焊接至少2串电池串，在电池片焊接过程中在预定位置焊接互联条。
互联条用于并联至少2串电池串，比如：互联条用于并联3串电池串。互联条的数量和排序间隔基于对光伏组件产品的设计要求，本身没有限制。
用于同时焊接至少2串电池串的串焊机不同于常规串焊机，常规串焊接一次只能产出1个电池串。
可选的，串焊接配合现有的光伏组件版型，可以同时产出3串电池串。
每个电池串由通过焊带连接的多片电池片构成；任意两个相邻的电池片通过焊带连接，即一根焊带同时连接两片电池片，焊带的一半位于一片电池片的上方，焊带的另一半位于另一片电池片的下方。
可选的，电池串中的电池片为整片电池片、半片电池片、1/3片电池片、1/4片电池片、1/5片电池片、1/6片电池片中的任意一种。
以串焊机同时焊接3串电池串为例，图2示出了焊带21的摆放方式，图3示出了电池片31与焊带21焊接的示意图。
在电池片焊接过程中，当电池片需要焊接互联条时，将互联条提前放置在预定位置，并在预定位置焊接互联条。预定位置是提前确定的，比如，在每串电池串中，每隔3片电池片31需要焊接一条互联条41，如图4所示，一条互联条41并联3串电池串。
步骤102，在串焊工站对至少2串电池串中的电池片进行检测，得到电池片图像和电池片检测结果。
电池片检测结果用于表示电池片是否需要维修。
检测包括EL检测、外观检测，或，检测包括EL检测、PL检测、外观检测。
可选的，串焊工站对至少2串电池串中的部分或全部电池片进行检测。
在电池片焊接过程中，需要对每串电池串中的电池片进行EL(ElectroLuminescence，电致发光)检测和外观检测。外观检测用于检查电池片的表面是否粘附有异物粘附，以及检查电池片之间的距离是否符合设计要求。在EL和外观检测过程中，需要对电池片拍照，可以得到每片电池片的电池片图像。
此外，还可以对每串电池片中的电池片进行PL(Photoluminescence，光致发光)检测，来检测电池片内部各种潜在的缺陷，比如电池片上自身存在的隐裂或裂纹或破片。
通过串焊工站的PL检测组件进行PL检测，PL组件包括一个激光带扫描光源组件、一个红外相机检测组件，两个组件安装在电池片的上方空间，红外相机工作区域覆盖对应的电池片。当激光带扫描光源组件工作时，红外相机开启曝光，激光带扫描光源组件扫描到的电池片上，电池片上的对应位置出现光致发光，产生的光是红外光，红外相机连续拍摄，连续的扫描和连续的拍摄形成整体的图片，整体检测过程为非接触式方式，对电池片没有损伤风险，可以应用在串焊机的电池片上料或者串焊过程各个阶段。
在一种情况下，在电池串焊接过程中，当焊接到第n片电池片时，对每串电池片上的前n-1片电池片进行检测，得每串电池串上前n-1片电池片的电池片图像。n为正整数。
比如：同时焊接3串电池串，针对每串电池串，当焊接完第15片电池片时，对每串电池串上的前14片进行检测，得到电池片图像；当焊接完第29片电池片时，再对第14片～第28片进行检测。
在另一种情况下，在电池串焊接过程中，当焊接完第n个互联条时，对第n-1个互联条和第n个互联条之间的电池片以及第n个互联条所在的电池片进行检测。n为正整数。
比如，在电池串焊接过程中，3串电池串同时焊接，针对每串电池串，每隔5片电池片31焊接一个互联条，当焊接完第3个互联条52时，对第2个互联条51和第3个互联条52之间的电池片以及第3个互联条所在的电池片，也即对板块50内的所有电池片进行检测，得到电池片图像。
可选的，利用串焊机对至少2串电池串中的部分或者全部电池片进行EL检测、外观检测，或者，利用串焊机对至少2串电池串中的部分或者全部电池片进行EL检测、PL检测和外观检测。
可选的，EL检测在电池串汇流条焊接完成后进行，EL通电的两个电极对应压在两端汇流条上，可以避免对电池片的直接物理接触和压力损伤风险
步骤103，将需要维修的电池片图像发送至返修台工站。
分机电池片检测结果可以确定电池片是否需要维修。
在一种情况下，加工车间使用MES系统，串焊工站将需要维修的电池片图像发送至MES(Manufacturing Execution System)系统，通过MES系统将需要维修的电池片图像发送至返修台工站。
在另一种情况下，加工车间不使用MES系统，而是串焊工站与返修台工站共用存储有电池片图像和电池片检测结果的主机，该主机可以同时连接若干个显示设备，其中1个显示设备设置在返修台工站，返修台工站的显示设备直接显示该主机中存储的电池片图像和电池片检测结果。
步骤104，在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条，形成一个电池片模块。
汇流条用于并联至少2串电池串的头部和尾部。在串焊过程中，将从串焊机出来的至少2串电池串的头部利用汇流条并联以及将至少2串电池串的尾部利用汇流条进行并联，形成一个电池片模块。每个电池片模块有默认的电池片模块标号。
在一种情况中，引出线的焊接在串焊工站完成，在串焊工站不仅将至少2串电池串的头部和尾部分别利用汇流条并联，还在头部汇流条上焊接引出线。
如图6所示，从串焊机出来的3串电池串的头部利用汇流条61并联，3串电池串的尾部利用汇流条62并联，这3串电池串焊接头部汇流条、尾部汇流条后形成一个电池片模块；然后在头部的汇流条61上焊接引出线63。
其中，尾部汇流条焊接由设备自动完成，降低了人工成本。
需要说明的是，引出线的焊接也可以不在串焊工站完成，还可以在叠层工站焊接引出线。
步骤105，将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上，对需要维修的电池片做标记。
前板玻璃通过玻璃上料机摆放到传送带上。
可选的，在前板玻璃的上料过程中，利用设备在前板玻璃上的预定位置喷或雕刻条码或设置RFID标签或设置带有条码的流程卡。
条码/RFID标签用于标识前板玻璃。前板玻璃上的预定位置是预先确定的，可根据实际情况进行调整。
当前板玻璃被传送至排版工站时，将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上。对需要维修的电池片做标记。
可选的，在需要维修的电池片的背面做标记。
在需要维修的电池片上做标记可以方便返修人员查找和维修电池片。
需要说明的是，对需要维修的电池片做标记可以在将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上之后进行，也可以在将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上之前进行。
可选的，将前板玻璃与电池片模块绑定。具体地，将前板玻璃上的条码/RFID标签与电池片模块的电池片模块标号绑定，得到前板玻璃与电池片模块的绑定关系。
在前板玻璃与电池片模块绑定后：
当加工车间使用MES系统时，将前板玻璃与电池片模块绑定后的绑定关系上传至MES系统。
当加工车间不使用MES系统，而是在加工车间使用主机存储电池片图像和电池片检测结果时，将前板玻璃与电池片模块绑定后的绑定关系上传至主机。
可选的，在电池片模块上喷有条码，维修人员通过电池片模块上的条码从MES系统中或者主机中调取对应的电池片模块的信息。
需要说明的是，排版工站设置有不良品放置区，在排版工站优先将包括需要维修的电池片的电池片模块放到不良品放置区，以及优先将不包括需要维修的电池片的电池片模块放置在前板玻璃上。
步骤106，判别电池片模块中是否有需要维修的电池片。
可选的，人工判别电池片模块中是否有需要维修的电池片，即人工判别电池片模块中是否包括有维修标记的电池片。
可选的，MES系统或主机根据电池片模块的电池片模块标号检测电池片模块中是否有需要维修的电池片；或者，MES系统或主机根据前板玻璃的条码/RFID标签检测电池片模块中是否有需要维修的电池片。
若电池片模块中有需要维修的电池片，则发出返修指令，并根据返修指令将放置有该电池片模块的前板玻璃输送至返修台。
当放置有包括需要维修的电池片的电池片模块的前板玻璃被输送至返修台后，通过返修台上的扫描枪扫描前板玻璃上的条码或RFID标签或前板玻璃上设置的流程卡上的条码，再从MES系统或主机中调出对应电池片模块的电池片图像。
可选的，由人工根据前板玻璃上的条码/RFID标签从MES系统或主机中调出对应电池片模块的电池片图像，或者，排版工站上的设备自动根据前板玻璃上的条码/RFID标签从MES系统或主机中调出对应电池片模块的电池片图像，比如：返修台上的扫描枪扫描前板玻璃上的条码，根据板玻璃上的条码从MES系统或主机中调出对应电池片模块的电池片图像。
当调出电池片模块对应的电池片图像后，展示电池片模块对应的电池片图像，由人工根据展示的电池片图像与电池片实物判别前板玻璃上的电池片是否需要维修。
若人工判别前板玻璃上的电池片需要维修，则对前板玻璃上的电池片进行维修；电池片维修好后，继续将放置有电池片模块的前板玻璃通过输送带输送至叠层工站。
若人工判别前板玻璃上的电池片不需要维修，则将放置有电池片模块的前板玻璃直接通过输送带输送至叠层工站。
若电池片模块中没有需要维修的电池片，则将放置有电池片模块的前板玻璃输通过输送带送至叠层工站。
步骤107，在叠层工站，将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起。
在一种情况下，若在串焊工站焊接了引出线，则在叠层工站只需要将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起。
在另一种情况下，若没有在串焊工站焊接引出线，则在叠层工站，不仅需要将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起，还要在每块电池片模块的头部汇流条上焊接引出线。
如图7所示，电池片模块710尾部的汇流条71和电池片模块720尾部的汇流条72焊接在一起，图7中黑色区域73即为两个电池片模块的连接区域；每个电池片模块头部的汇流条都焊接了引出线63。
相邻的两块电池片尾部的汇流条焊接到一起后，相邻的两块电池片模块串联。
一般的叠层工艺需要2个工人，在电池片模块头部的工人将引出线穿出，在电池片模块尾部的工人只需要配合铺平，在电池片模块尾部的工人的工作量少；在本申请中，在叠层工站焊接相邻的两块电池片模块尾部的汇流条，将汇流条的焊接移至尾部，电池片模块尾部的人员将相邻串联的两块电池片模块尾部的汇流条焊接起来；平衡头尾部工人的工作量，充分利用人工工时；若引出线是在叠层工站焊接，则在电池片模块头部的工人还需要在头部汇流条上焊接引出线。
步骤108，铺设背面胶膜和背面板材。
在电池片模块上铺设背面胶膜和背面板材。电池片模块头部的人员将引出线穿出背面胶膜和背面板材。
步骤109，在层压之前，进行EL和外观检测。
层压工艺之前的EL和外观检测为现有技术，这里不再赘述。
在EL和外观检测完成后，进行层压、修边、EL检测、装边框、装接线盒、固化、光效、终检、包装，完成光伏组件的制作。
本发明实施例提供的光伏组件加工方法，在电池串串焊过程中增加了在线的EL/PL检测和外观检测，在线自动判别电池片是否有不良情况，将出现不良情况的电池片反馈至返修台，在返修台可以从MES调出电池片的电池片图像，方便维修工人查看电池片上的异常，避免串焊过程中出现的错误在后道工序中才发现，造成批量产品不合格的情况，通过展示包括电池片不良情况的电池片图像，在维修过程中简化了工人操作，也提高了工人的维修速度。
此外，多串电池串同时焊接，以及板块化的组件制作工序，整合简化了传统光伏组件制作过程中的单串排版工序、组件串间贴固定胶带、汇流条焊接、引出线焊接等，提高了光伏组件的制造效率，光伏组件制作过程的不良情况得到管控，还可以实现放错规避批量失效的风险，将整体的光伏组件制造提高到智能AI闭环的水平，提高了制造自动化能力，也提高了产品良品率，降低了综合成本。
需要说明的是，对电池串中电池片的检测还可以在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条完成后进行，也即该光伏组件的加工方法为：在串焊工站利用串焊机同时焊接至少2串电池串，在电池片焊接过程中在预定位置焊接互联条后，在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条，形成一个电池片模块；再对电池串中的所有电池片进行检测，将需要维修的电池片图像发送至返修台工站；将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上，对需要维修的电池片做标记；然后再判别电池片模块中是否有需要维修的电池片，根据电池片模块中是否有需要维修的电池片执行后续步骤，即执行上述步骤106至步骤109。
需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种光伏组件的加工方法，其特征在于，所述方法包括：
在串焊工站利用串焊机同时焊接至少2串电池串，在电池片焊接过程中在预定位置焊接互联条，所述互联条用于并联所述至少2串电池串；
在串焊工站对至少2串电池串中的电池片进行检测，包括：在电池串焊接过程中，当焊接到第n片电池片时，对每串电池串上的前n-1片电池片进行检测；当焊接完第n个互联条时，对第n-1个互联条和第n个互联条之间的电池片以及第n个互联条所在的电池片进行检测，n为整数；检测得到电池片图像和电池片检测结果，所述电池片检测结果用于表示电池片是否需要维修；检测包括EL检测、外观检测，或，检测包括EL检测、PL检测、外观检测；
将需要维修的电池片图像发送至返修台工站；
在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条，形成一个电池片模块；所述汇流条用于并联至少2串电池串的头部和尾部；
将电池片模块按顺序放置在前板玻璃上,对需要维修的电池片做标记；
判别电池片模块中是否有需要维修的电池片，若电池片模块中有需要维修的不良电池片，则发出返修工序指令，并根据返修指令将放置有电池片模块的前板玻璃输送至返修台；若电池片模块中没有需要维修的电池片，则将放置有电池片模块的前板玻璃输送至叠层工站；
在叠层工站，将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起；
铺设背面胶膜和背面板材；
在层压之前，进行EL和外观检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在至少2串电池串的头部和尾部自动焊接汇流条时，在头部汇流条上焊接引出线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在叠层工站，将相邻的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起时，在每块电池片模块的头部汇流条上焊接引出线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对需要维修的电池片做标记，包括：
在需要维修的电池片的背面做标记。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池串中的电池片是整片电池片、1/2片电池片、1/3片电池片、1/4片电池片、1/5片电池片、1/6片电池片中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在叠层工站，将相邻串联的两块电池片模块尾部的汇流条焊接到一起，包括：
在叠层工站，尾部人员将相邻串联的两块电池片模块尾部的汇流条焊接起来。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括层压、修边、EL检测、装边框、装接线盒、固化、光效、终检、包装。
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