CN111030596B

CN111030596B - 降低组件功率重复性测试的辅助测试工装及测试系统

Info

Publication number: CN111030596B
Application number: CN201911324591.7A
Authority: CN
Inventors: 魏荣章; 蔡强
Original assignee: Hefei GCL Integrated New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei GCL Integrated New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: CN111030596A

Abstract

本发明公开了一种降低组件功率重复性测试的辅助测试工装及测试系统，包括基板、正极触板、负极触板、第一正极线路以及第一负极线路，基板设有正极插接结构和负极插接结构，正极插接结构包括贯通基板的正面和背面的插孔A、插孔B以及插孔C，负极插接结构包括贯通基板的正面和背面的插孔D、插孔E以及插孔F，正极触板和负极触板均设于基板的正面且沿每一者沿其厚度方向的投影呈侧躺E字形。本发明将功率测试仪引出的四根测试用线路，单独独立进行连接，这样可以保证前端和后端的测试电阻变化，从而在测试时将电流电压分离出来，保证测试时的数据稳定，从而达到精准的测试效果，不会造成组件因电流电压波动造成的降档。

Description

降低组件功率重复性测试的辅助测试工装及测试系统

技术领域

本发明设计太阳能电池领域，具体涉及一种降低组件功率重复形测试的辅助测试工装及测试系统。

背景技术

在光伏组件功率测试工序中，为节省人力，避免人工多次插拔线的问题，多采用在光伏组件上安装辅助测试工装，测试设备的探针自动与辅助测试工装上的导电金属片接触，以此实现与光伏组件相应接头的电连接，从而完成测试前的接线操作。

现有技术中，将测试用电子负载(测试仪)和测试用线路通过正极和负极拼合后，连接到光伏组件的正负极，测试的时候，因电流和电压的传输与接触电阻、串阻等因素，两个数据可以直接通过电子负载的滤波功能将其分离出来，并达到测试准确的效果，增加辅助测试工装和探针后，由于接触面的氧化、接触面积等，导致电流和电压传递中干扰不确定性增加，导致测试后的数据忽高忽低，产生光伏组件降档。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于降低组件功率重复形测试的辅助测试工装及测试系统，能有效避免组件在功率测试时的功率波动、掉档问题，目前通过小批量数据汇总，可将组件功率重复性降至0.1％以内甚(排除机台本身功率重复性前提下)。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种降低组件功率重复性测试的辅助测试工装，包括基板、正极触板、负极触板、第一正极线路以及第一负极线路，所述基板设有正极插接结构和负极插接结构，所述正极插接结构包括贯通所述基板的正面和背面的插孔A、插孔B以及插孔C，所述负极插接结构包括贯通所述基板的正面和背面的插孔D、插孔E以及插孔F，所述正极触板和所述负极触板均设于所述基板的正面且沿每一者沿其厚度方向的投影呈侧躺E字形，所述正极触板包括条形部A、条形部B、条形部C 以及条形部G，所述负极触板包括条形部D、条形部E、条形部F以及条形部H，

所述条形部A、所述条形部B、所述条形部C、所述条形部D、所述条形部E以及所述条形部F分别设于所述插孔A、所述插孔B、所述插孔C、所述插孔D、所述插孔E以及所述插孔F的端口处且均沿纵向延伸；

所述条形部G和所述条形部H分别与所述第一正极线路和所述第一负极吸线路连接且均沿横向延伸。

进一步的，所述基板的正面设有分别嵌设所述正极触板和所述负极触板的凹陷部。

进一步的，所述条形部G和所述条形部H设有折弯部，所述折弯部与所述基板的侧面贴合。

进一步的，所述条形部A、所述条形部B、所述条形部C、所述条形部D、所述条形部E以及所述条形部F沿横向间隔距离的依次设置。

进一步的，所述基板为玻璃纤维基板。

本发明还提供另外一个技术方案：一种降低组件功率重复性测试的测试系统，包括：

如上所述的辅助测试工装；

光伏组件，其包括第二正极线路和第二负极线路；

功率测试仪，所述功率测试仪的测试电路具有正极电流接点、正极电压接点、负极电流接点以及负极电压接点，所述正极电流接点通过正极电流线路连接一探针A，所述正极电压接点通过正极电压线路连接一探针B，所述负极电流接点通过负极电流线路连接一探针E，所述负极电压接点通过负极电压线路连接一探针F；

至少一台其他测试仪，所述其他测试仪的测试电路具有正极接点和负极接点，所述正极接点通过第三正极线路连接一探针C，所述负极接点通过第三负极线路连接一探针D；

功率测试时，所述第一正极线路与所述第二正极线路连接，所述第一负极线路与所述第二负极线路连接，所述探针A插入所述插孔A中与所述条形部A连接，所述探针B插入所述插孔B中与所述条形部B连接，所述探针E 插入所述插孔E中与所述条形部E连接，所述探针F插入所述插孔F中与所述条形部F连接，所述光伏组件、所述辅助测试工装以及所述功率测试仪的测试电路组成开尔文电桥，所述光伏组件为被测电阻；

其他测试时，所述第一正极线路与所述第二正极线路连接，所述第一负极线路与所述第二负极线路连接，所述探针C插入所述插孔C中与所述条形部C连接，所述探针D插入所述插孔D中与所述条形部D连接。

进一步的，所述测试系统包括多台其他测试仪，其他测试时，不同所述其他测试仪的探针C相互切换的与所述条形部C连接，不同所述其他测试仪的探针D相互切换的与所述条形部D连接。

进一步的，所述其他测试仪为EL性能测试仪。

进一步的，所述其他测试仪为绝缘性能测试仪。

进一步的，所述其他测试仪为耐压性能测试仪。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明公开的降低组件功率重复性测试的辅助测试工装及测试系统，将功率测试仪引出的四根测试用线路(两正极：电流、电压，两负极：电流、电压)，单独独立进行连接，这样可以保证前端和后端的测试电阻变化，从而在测试时将电流电压分离出来，保证测试时的数据稳定，从而达到精准的测试效果，不会造成组件因电流电压波动造成的降档。

附图说明

图1是本发明公开的辅助测试工装的主视图；

图2是本发明公开的辅助测试工装的俯视图；

图3是本发明公开的测试系统的示意图。

图4是本发明公开的惠斯通电桥的示意图；

图5是本发明公开的开尔文电桥的示意图；

图6是本发明公开的开尔文电桥的示意图。

其中：110、基板；120、正极触板；121、条形部A；122、条形部B； 123、条形部C；124、条形部G；130、负极触板；131、条形部D、132、条形部E；133、条形部F；134、条形部H；140、第一正极线路；150、第一负极线路；210、第二正极线路；220、第二负极线路；310、正极电流线路；311、探针A；320、正极电压线路；321、探针B；330、负极电流线路；331、探针E；340、负极电压线路；341、探针F；410、第三正极线路；420、第三负极线路；411、探针C；421、探针D。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

参见图1和图2，如其中的图例所示，一种降低组件功率重复性测试的辅助测试工装，包括基板110、正极触板120、负极触板130、第一正极线路 140以及第一负极线路150，基板110设有正极插接结构和负极插接结构，正极插接结构包括贯通基板110的正面和背面的插孔A111、插孔B112以及插孔C113，负极插接结构包括贯通基板110的正面和背面的插孔D114、插孔E115以及插孔F116，正极触板120和负极触板130均设于基板110的正面且沿每一者沿其厚度方向的投影呈侧躺E字形，正极触板120包括条形部 A121、条形部B122、条形部C123以及条形部G124，负极触板130包括条形部D131、条形部E132、条形部F133以及条形部H134，

条形部A121、条形部B122、条形部C123、条形部D131、条形部E132 以及条形部F133分别设于插孔A111、插孔B112、插孔C113、插孔D114、插孔E115以及插孔F116的端口处且均沿纵向延伸；

条形部G124和条形部H134分别与第一正极线路140和第一负极吸线路 150连接且均沿横向延伸。

本实施例中优选的实施方式，基板110的正面设有分别嵌设正极触板120 和负极触板130的凹陷部。

本实施例中优选的实施方式，条形部G124和条形部H134设有折弯部，折弯部与基板110的侧面贴合。

本实施例中优选的实施方式，条形部A121、条形部B122、所述条形部 C123、所述条形部D131、所述条形部E132以及所述条形部F133沿横向间隔距离的依次设置。

本实施例中优选的实施方式，所述基板110为玻璃纤维基板。

参见图3，如其中的图例所示，一种降低组件功率重复性测试的测试系统，包括：

如上的辅助测试工装；

光伏组件(图中未视出)，其包括第二正极线路210和第二负极线路220；

功率测试仪(图中未视出)，其测试电路具有正极电流接点、正极电压接点、负极电流接点以及负极电压接点，正极电流接点通过正极电流线路310 连接一探针A311，正极电压接点通过正极电压线路320连接一探针B321，负极电流接点通过负极电流线路330连接一探针E331，负极电压接点通过负极电压线路340连接一探针F341；

至少一台其他测试仪(图中未视出)，其他测试仪的测试电路具有正极接点和负极接点，正极接点通过第三正极线路410连接一探针C411，负极接点通过第三负极线路420连接一探针D421；

功率测试时，第一正极线路140与第二正极线路210连接，第一负极线路150与第二负极线路220连接，探针A311掺入插孔A111与条形部A121 连接，探针B321插入插孔B112与条形部B122连接，探针E331插入插孔E115 与条形部E132连接，探针F341插入插孔F116与条形部F133连接，光伏组件、辅助测试工装以及功率测试仪的测试电路组成开尔文电桥，光伏组件为被测电阻；

其他测试时，第一正极线路140与第二正极线路210连接，第一负极线路150与第二负极线路220连接，探针C411插入插孔C113与条形部C123 连接，探针D421插入插孔D114与条形部D131连接。

本实施例中优选的实施方式，测试系统包括多台其他测试仪，其他测试时，不同其他测试仪的探针C411相互切换的与条形部C123连接，不同其他测试仪的探针D421相互切换的与条形部D131连接。

本实施例中优选的实施方式，其他测试仪为EL性能测试仪。

本实施例中优选的实施方式，其他测试仪为绝缘性能测试仪。

本实施例中优选的实施方式，其他测试仪为耐压性能测试仪。

开尔文四线检测(Kelvin Four-terminal sensing)也被称之为四端子检测(4T检测，4T sensing)、四线检测或4点探针法，它是一种电阻抗测量技术，使用单独的对载电流和电压检测电极，相比传统的两个终端(2T) 传感能够进行更精确的测量。开尔文四线检测被用于一些欧姆表和阻抗分析仪，并在精密应变计和电阻温度计的接线配置。也可用于测量薄膜的薄层电阻。四线检测的关键优点是分离的电流和电压的电极，消除了布线和接触电阻的阻抗。

惠斯通电桥(如图4所示)是惠斯通于1843年提出的电桥电路。它由四个电阻和检流计组成，RN为精密电阻，RX为待测电阻(电路图如图1)。接通电路后，调节R1、R2和RN，使检流计中电流为零，电桥达到平衡，此时有RX＝RIRN/R2。通过交换测量法(交换RN与RX的位置，不改变RI、R2)得 RX＝12>nRn'">.

惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾：惠斯通电桥(单电桥)测量的电阻，其数值一般在10Ω～1210'>Ω之间，为中电阻。若用单电桥测低电阻，附加电阻R'与R″(引线电阻和端钮接触电阻等)和RX是直接串联的，而R'和 R″的大小与被测电阻RX的大小相当、不能被忽略，电阻RN也是小电阻，因此用单电桥测电阻的公式RX＝RIRN/R2就不能准确地得出RX的值.

开尔文电桥(如图5所示)是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。其中R1、R2、R3、R4均为可调电阻，RX为被测低电阻，RN为低值标准电阻。与惠斯通单电桥对比，开尔文电桥做了两点重要改进：①增加了一个由R2、R4组成的桥臂。②RN和RX由两端接法改为四端接法。其中P1P2构成被测低电阻RX，P3P4是标准低电阻RN，P1P2、P3P4 常被称为为电压接点，C1C2、C3C4称为电流接点。

设计思想：将RN和RX的接线电阻和接触电阻巧妙地转移到电源内阻和阻值很大的桥臂电阻中(如图6所示)，又通过R1R4＝R2R3和R′≈0的设定，消除了附加电阻的影响，从而保证了测量低电阻时的准确度。具体地，为保证双电桥的平衡条件，可以有两种设计方式：

保证R3/R1＝R4/R2：a.选定两组桥臂之比为M＝R3/R1＝R2/R4，将RN做成可变的标准电阻，调节RN使电桥平衡；b.选定RN为某固定阻值的标准电阻并选定R1＝R2为某一值，联调R3与R4使电桥平衡。

本实验所用QJ19型单双电桥采用的是第二种方式。

保证R′≈0：用短粗导线连接Rx与RN。

开尔文测试RX的计算：

调节R1、R2、R3、R4使电桥平衡。此时，Ig＝0，I1＝I3，I2＝I4，I5＝ I6，VB＝VD，且有三式联立求解得

开尔文测试一元线性回归法：

已知电阻的计算公式为R＝ρl/S。

令x≡l,y≡R,并设一元线性回归方程y＝a+bx,其中b＝ρ/S。由一元线性回归法的计算公式求出b，进而求得电阻率ρ＝b*S。

开尔文测试实验中电阻不确定度的计算

计算公式为RX＝R1R/R2。测量只进行一次，如果忽略R1、R2在测量过程中数值变动引起的误差，不确定度只有B类分量，由该电桥仪器误差引起的不确定度与电桥灵敏度引起的不确定度合成得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种降低组件功率重复性测试的辅助测试工装，包括基板、正极触板、负极触板、第一正极线路以及第一负极线路，其特征在于，所述基板设有正极插接结构和负极插接结构，所述正极插接结构包括贯通所述基板的正面和背面的插孔A、插孔B以及插孔C，所述负极插接结构包括贯通所述基板的正面和背面的插孔D、插孔E以及插孔F，所述正极触板和所述负极触板均设于所述基板的正面且沿每一者沿其厚度方向的投影呈侧躺E字形，所述正极触板包括条形部A、条形部B、条形部C以及条形部G，所述负极触板包括条形部D、条形部E、条形部F以及条形部H，

2.如权利要求1所述的辅助测试工装，其特征在于，所述基板的正面设有分别嵌设所述正极触板和所述负极触板的凹陷部。

3.如权利要求1所述的辅助测试工装，其特征在于，所述条形部G和所述条形部H设有折弯部，所述折弯部与所述基板的侧面贴合。

4.如权利要求1所述的辅助测试工装，其特征在于，所述条形部A、所述条形部B、所述条形部C、所述条形部D、所述条形部E以及所述条形部F沿横向间隔距离的依次设置。

5.如权利要求1所述的辅助测试工装，其特征在于，所述基板为玻璃纤维基板。

6.一种降低组件功率重复性测试的测试系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一所述的辅助测试工装；

光伏组件，其包括第二正极线路和第二负极线路；

功率测试时，所述第一正极线路与所述第二正极线路连接，所述第一负极线路与所述第二负极线路连接，所述探针A插入所述插孔A中与所述条形部A连接，所述探针B插入所述插孔B中与所述条形部B连接，所述探针E插入所述插孔E中与所述条形部E连接，所述探针F插入所述插孔F中与所述条形部F连接，所述光伏组件、所述辅助测试工装以及所述功率测试仪的测试电路组成开尔文电桥，所述光伏组件为被测电阻；

7.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括多台其他测试仪，其他测试时，不同所述其他测试仪的探针C相互切换的与所述条形部C连接，不同所述其他测试仪的探针D相互切换的与所述条形部D连接。

8.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述其他测试仪为EL性能测试仪。

9.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述其他测试仪为绝缘性能测试仪。

10.如权利要求6所述的降低组件功率重复性测试的测试系统，其特征在于，所述其他测试仪为耐压性能测试仪。