CN112865705A - 晶体硅光伏组件iv测试工装、自动测试设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏组件测试技术领域，尤其是晶体硅光伏组件IV测试工装、自动测试设备和自动测试方法，测试工装包括工装本体，工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，工装本体上连接有两组铜片，每组铜片分别有两片铜片，每组铜片分别通过线缆连接有正极接头和负极接头，线缆与工装本体之间通过线缆固定块连接；本发明中的测试方法大大提高了组件IV测试工位自动化程度，撤除人工插拔连接工装，提升测试效率，节省人力；提高测试数据的准确性，避免了因测试工装插拔次数超标导致的内部铜片金属磨损，提高了测试数据的准确性；同时降本增效，节省资源；减少了人员插拔不一致等变量，提升了测试功率的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏组件测试技术领域，尤其是一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法及测试工装和自动测试设备。
背景技术
现阶段的晶体硅光伏组件（以下简称“组件”）IV测试，为人工手动拔插连接端子进行组件的IV功率测试；此工艺浪费人工成本，随着行业发展，响应国家号召降本增效，各厂家推行全自动化车间势在必行；在此大环境下，设计一款能够在组件测试工序进行自动IV功率测试的工装，进而提升车间工作效率，提高产能，从而降本增效。
目前行业内大部分测试仪为上打光模式，测试组件功率时，需安排作业人员置于测试箱内部进行手动拔插测试连接线，手动扫描条码进行IV功率测试；具体过程如下（图1和图2）：①组件2产品经流水线1流至测试箱4内部，在测试箱4内部进行规正定位；②置于测试箱4内部作业人员，将测试仪引的出正负连接头分别对应插入组件接线盒的正负连接头；③正负连接头对接完毕后，测试作业人员手动扫描录入组件2的条码，闪光灯3闪光给测试仪闪光测试型号；④测试仪收到闪光信号后进行闪光测试；⑤闪光测试完毕后测试作业人员将测试仪及组件接线盒正负连接头拔出分开；点触OK按钮，组件流出测试箱4。
此测试工艺缺点较多：①占用人工成本；②测试作业过程复杂人员操作不便，影响产线运转节拍；③测试功率不确定度较高。
现有技术中的行业内较为接近的测试工装，如图3所示，有两片铜片7和两根线缆9制成的测试工装，此类工装测试组件功率偏低，远远超过行业测试功率损失要求，处于自动测试原始阶段。
发明内容
本发明的一个目的是：克服现有技术中的不足，提供一种晶体硅光伏组件IV测试工装，该测试装置通过四铜片接触连接组件，并且四线制连接IV测试仪，将组件电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低测试中接触电阻及回路电阻，提高测试功率稳定性及测试过程中功率损失；提高测试准确性；解放人力，降低人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种晶体硅光伏组件IV测试工装，所述测试工装包括工装本体，所述工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，所述工装本体上连接有两组铜片，每组铜片分别有两片铜片，每组铜片分别通过线缆连接有正极接头和负极接头，所述线缆与工装本体之间通过线缆固定块连接。
进一步的，所述两片铜片通过一根总线缆与正极接头或负极接头连接，所述总线缆由两根分线缆构成。
进一步的，所述每片铜片分别连接有一根线缆，其中一组铜片的两根线缆的端部通过一根总导线连接有负极接头，另一组铜片的两根线缆的端部通过一根总导线连接有正极接头。
本发明的另一个目的是：克服现有技术中的不足，提供一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，该测试装置通过四铜片接触连接组件，并且四线制连接IV测试仪，将组件电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低测试中接触电阻及回路电阻，提高测试功率稳定性及测试过程中功率损失；提高测试准确性；解放人力，降低人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，包括依次设置的组件输送工段、自动翻转工段和测试工段，还包括位于组件上的如权利要求1-3中任一项所述的测试工装。
进一步的，所述测试工段包括传送带，所述传送带的上方设置有测试箱，所述测试箱内设置有闪光灯，所述闪光灯与测试仪连接，所述传送带的下方连接有顶升气缸，所述顶升气缸与测试仪连接，所述顶升气缸的顶部连接有测试仪压针，所述测试仪压针与测试仪正负线缆连接，所述传送带的下方还连接有规正工装，所述传送带的一侧设置有扫描机构，所述扫描机构与测试仪连接。
进一步的，所述规正机构包括安装在传送带下方的限位开关以及分别位于传送带两侧的规正机构一和规正机构二，所述规正机构一包括驱动气缸和位于驱动顶部的限位机构一，所述限位机构一包括固定座和位于固定座上的两根限位杆一，所述驱动气缸的下方连接有导轨，驱动气缸带动固定座沿导轨往复移动，
所述规正机构二包括与传送带连接的连接杆和限位机构二，所述限位机构二与连接杆之间通过螺栓连接，所述规正机构一和规正机构二之间的最短间距与组件的长度或宽度相等。
进一步的，所述导轨上沿导轨长度方向开有若干定位孔，所述定位孔内连接有定位螺杆，所述连接杆上沿连接杆长度方向开有若干连接孔。
本发明还有一个目的是：克服现有技术中的不足，提供一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法，该测试方法自动化程度高、测试稳定性高，可以解放人力，降低人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法，所述测试方法包括以下步骤：
在组件上安装如权利要求1-3中任意一项所述的测试工装，安装有测试工装的组件流经翻转机时自动翻转，使得接线盒一面朝下；
将测试仪压针与测试仪正负线缆连接，进入测试仪软件，选择自动测试模式；
接线盒朝下的组件流入测试仪后，规正机构进行规正，使测试仪压针对应组件工装铜片正下方位置，扫描机构接收光信号进行组件自动扫码；
组件规正并自动扫码后，测试仪自动测试程序控制气动气缸作业，使压针上顶，与测试工装的铜片进行接触导通；
压针与铜片接触后，将电信号传输给测试仪，测试仪进行自动闪光测试；
闪光测试完毕，测试仪接受测试完成电信号后，测试程序控制气缸回归原点，压针与测试工装的铜片断开；
测试仪压针回归原点后，测试仪给流水线提供流出信号，组件将通过流水线进入下道工序，自动测试工序及测试动作完成。
进一步的，所述测试工装的正极接头和负极接头分别与组件的正负极连接。
进一步的，所述测试工装连接后，采用固定杆将测试工装的线缆压在组件。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明中在光伏组件上打光IV测试自动测试方法大大提高了组件IV测试工位自动化程度，撤除人工插拔连接工装，提升测试效率，节省人力；提高测试数据的准确性，避免了因测试工装插拔次数超标导致的内部铜片金属磨损，提高了测试数据的准确性；同时降本增效，节省资源；减少了人员插拔不一致等变量，提升了测试功率的准确性。
本发明中的测试工装通过四铜片接触连接组件，组件中的正负公母头处仍然为四线制，并且四线制连接IV测试仪，将组件电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低了测试中接触电阻及回路电阻，提高了测试功率稳定性及测试过程中功率损失，提高了测试准确性，解放了人力，降低了人工成本。
本发明中的测试工装的每两片铜片通过一根总线缆与正极接头或负极接头连接，总线缆由两根分线缆构成，由于测试的时候，测试工装位于组件的下表面，所以采用此结构设计，相比于四线单独设置，降低了挂线概率，避免其他零部件勾住线缆从而影响测试的精准度。
附图说明
图1为现有的手动扫描条码进行IV功率测试的测试设备的结构示意图。
图2为现有的手动扫描条码进行IV功率测试流程图。
图3为现有的测试工装的结构示意图。
图4为本发明中的晶体硅光伏组件IV自动测试设备的结构示意图。
图5为本发明中的晶体硅光伏组件IV自动测试方法的流程图。
图6为本发明中的测试工装的一种方式的结构示意图。
图7为本发明中的测试工装的另一种方式的结构示意图。
图8为本发明中的规正机构的结构示意图。
图9为本发明中的规正机构一的放大结构示意图。
图10为本发明中的规正机构二的放大结构示意图。
图中：1检测流水线，2组件，3闪光灯，4测试箱，5测试工装，6测试仪压针，7铜片，8线缆固定块，9线缆，10总线缆，11负极接头，12正极接头，13传送带，14规正机构一，1401导轨，1402固定座，1403限位杆一，1404定位孔，15规正机构二，1501连接杆，1502限位杆二。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明作进一步说明。
请参阅图6和图7，本发明中的测试工装5包括工装本体，工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，工装本体上连接有两组铜片7，每组铜片7分别有两片铜片7，每组铜片7分别通过线缆连接有正极接头12和负极接头11，线缆与工装本体之间通过线缆固定块8连接，测试工装5的正极接头12和负极接头11分别与组件2的正负极连接；本发明中通过四铜片7接触连接组件2，组件2中的正负公母头处仍然为四线制，并且四线制连接IV测试仪，将组件2电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低了测试中接触电阻及回路电阻，提高了测试功率稳定性及测试过程中功率损失，提高了测试准确性，解放了人力，降低了人工成本。
作为测试工装5的一种实施例，本实施例中的测试工装5的两片铜片7通过一根总线缆10与正极接头12或负极接头11连接，总线缆10由两根分线缆构成，由于测试的时候，测试工装5位于组件2的下表面，所以采用此结构设计，相比于四线单独设置，降低了挂线概率，避免其他零部件勾住线缆从而影响测试的精准度。
作为测试工装5的一种实施例，本实施例中的每片铜片7分别连接有一根线缆，其中一组铜片7的两根线缆的端部通过一根总导线连接有负极接头11，另一组铜片7的两根线缆的端部通过一根总导线连接有正极接头12，采用此结构设计，相比于二线制的测试方法，本实施例中通过四铜片7接触连接组件2，组件2中的正负公母头处仍然为四线制，并且四线制连接IV测试仪，将组件2电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低了测试中接触电阻及回路电阻，提高了测试功率稳定性及测试过程中功率损失，提高了测试准确性，解放了人力，降低了人工成本。
请参阅图4-图10，本发明中的晶体硅光伏组件IV自动测试设备，包括依次设置的组件输送工段、自动翻转工段和测试工段，还包括位于组件上测试工装5，测试工装5包括工装本体，工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，工装本体上连接有两组铜片7，每组铜片7分别有两片铜片7，每组铜片7分别通过线缆连接有正极接头12和负极接头11，线缆与工装本体之间通过线缆固定块8连接。本实施例中的测试工装同前所述，可以有两种实施方式。
测试工装5与组件2上的公母头连接并且安装在组件2的背面（测试时，背面翻转至朝下，便于位于背面的测试工装上铜片7与测试仪压针6接触），自动翻转工段包括支架以及安装在支架上的翻转电机和两层传送带，其具体结构为现有技术，本发明中不再赘述，测试工段包括传送带13，传送带13的上方设置有测试箱4，测试时，组件2置于测试箱4内，测试箱4内设置有闪光灯3，本实施例中的闪光灯3为氙灯，闪光灯3与测试仪通过线缆连接，传送带13的下方连接有顶升气缸，顶升气缸安装在传送带13的下方支架上，顶升气缸通过线缆与测试仪连接，顶升气缸的顶部连接有测试仪压针6，测试仪压针6与测试仪正负线缆连接，传送带13的下方还连接有规正工装，规正机构对组件2进行规正，使测试仪压针对应组件2工装铜片7的正下方位置，扫描机构接收光信号进行组件2自动扫码，采用规正机构规正，确保测试仪压针对应组件2工装铜片7的正下方位置，确保接触效率，提高测试精度和效率，传送带13的一侧设置有扫描机构，扫描机构与测试仪连接，扫描机构自动扫描组件2上的编码信息并将信息输送给测试仪进行建档存储，确保后续测试数据与组件2一一对应，从而提高测试准确度；
为了进一步提高组件2上的四片铜片7与测试仪压针的对位精度，本实施例中的规正机构包括安装在传送带13下方的限位开关以及分别位于传送带13两侧的规正机构一14和规正机构二15，规正机构一14包括驱动气缸和位于驱动顶部的限位机构一，限位机构一包括固定座1402和位于固定座1402上的两根限位杆一1403，两根限位杆一1403上分别套有一层橡胶层，规正机构一14和规正机构二15之间的最短间距与组件2的长度或宽度相等，采用此结构设计，可以避免在规正过程中对组件2造成挤压，影响组件2的外观，驱动气缸的下方连接有导轨1401，驱动气缸带动固定座1402沿导轨1401往复移动，导轨1401上沿导轨1401长度方向开有若干定位孔1404，定位孔1404内连接有定位螺杆，可以根据组件2的实际尺寸大小调整定位螺杆的安装位置，从而限定限位机构一的行程长度，使得规正机构适应不同尺寸的组件2，提高规正机构的适用范围，规正机构二15包括与传送带13连接的连接杆1501和限位机构二，限位机构二包括安装座和限位杆二1502，限位机构二与连接杆1501之间通过螺栓连接，连接杆1501上沿连接杆1501长度方向开有若干连接孔，同时也可以通过调节限位机构二的安装位置，从而使得规正机构适用不同尺寸的组件2。
请参阅图4，本发明中的晶体硅光伏组件IV自动测试方法，包括以下步骤：
S1 在组件2上安装测试工装5，测试工装5包括工装本体，工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，工装本体上连接有两组铜片7，每组铜片7分别有两片铜片7，每组铜片7分别通过线缆连接有正极接头12和负极接头11，线缆与工装本体之间通过线缆固定块8连接，测试工装5的正极接头12和负极接头11分别与组件2的正负极连接（本实施例中的测试工装同前所述，可以有两种实施方式），当该测试工装适用于单玻组件时，测试工装连接后，采用固定杆将测试工装的线缆压在组件上，采用此结构设计，可以进一步避免线缆挂线，从而避免其他检测结构造成线缆挂线影响检测精确度；本发明中通过四铜片7接触连接组件2，组件2中的正负公母头处仍然为四线制，并且四线制连接IV测试仪，将组件2电流/电压通过对应接线回路分开采集，大大降低了测试中接触电阻及回路电阻，提高了测试功率稳定性及测试过程中功率损失，提高了测试准确性，解放了人力，降低了人工成本。
S2安装有测试工装5的组件2流经翻转机时自动翻转，使得组件2接线盒朝下，由于组件2的重量比较大，测试工装5安装在组件2的背面（测试时，背面翻转至朝下，便于位于背面的测试工装上铜片7与测试仪压针6接触），所以测试工装5安装后需要将其翻转过来使得接线盒朝下，本发明中采用自动翻转机进行翻转，解放了人力，降低了人工成本；
S3将测试仪压针6与测试仪正负线缆连接，进入测试仪软件，选择自动测试模式；
S4接线盒朝下的组件2流入测试仪后，规正机构进行规正，使测试仪压针对应组件2工装铜片7正下方位置，扫描机构接收光信号进行组件2自动扫码，采用规正机构规正，确保测试仪压针对应组件2工装铜片7的正下方位置，确保接触效率，提高测试精度和效率，扫描机构自动扫描组件2上的编码信息并将信息输送给测试仪进行建档存储，确保后续测试数据与组件2一一对应，从而提高测试准确度。
S5组件2规正并自动扫码后，测试仪自动测试程序控制气动气缸作业，使压针上顶，与测试工装5铜片7进行紧密物理接触；压针与铜片7接触后，将电信号传输给测试仪，测试仪进行自动闪光测试；
S5闪光测试完毕，测试仪接受测试完成电信号后，测试程序控制气缸回归原点，压针与测试工装5铜片7断开；
S6测试仪压针回归原点后，测试仪给流水线提供流出信号，组件2将通过流水线进入下道工序，自动测试工序及测试动作完成。
本发明中的自动测试方法和测试工装以及测试装置，既适用于单玻光伏组件，又适用于双玻光伏组件。
测试结束后，测试工装取下给下一个组件测试用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实验例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同等要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的权利方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种晶体硅光伏组件IV测试工装，其特征在于：所述测试工装包括工装本体，所述工装本体呈凹字形，其凹口处连接有固定夹爪，所述工装本体上连接有两组铜片，每组铜片分别有两片铜片，每组铜片分别通过线缆连接有正极接头和负极接头，所述线缆与工装本体之间通过线缆固定块连接。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅光伏组件IV测试工装，其特征在于：所述两片铜片通过一根总线缆与正极接头或负极接头连接，所述总线缆由两根分线缆构成。
3.根据权利要求1所述的一种晶体硅光伏组件IV测试工装，其特征在于：所述每片铜片分别连接有一根线缆，其中一组铜片的两根线缆的端部通过一根总导线连接有负极接头，另一组铜片的两根线缆的端部通过一根总导线连接有正极接头。
4.一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，其特征在于：包括依次设置的组件输送工段、自动翻转工段和测试工段，还包括位于组件上的如权利要求1-3中任一项所述的测试工装。
5.根据权利要求4所述的一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，其特征在于：所述测试工段包括传送带，所述传送带的上方设置有测试箱，所述测试箱内设置有闪光灯，所述闪光灯与测试仪连接，所述传送带的下方连接有顶升气缸，所述顶升气缸与测试仪连接，所述顶升气缸的顶部连接有测试仪压针，所述测试仪压针与测试仪正负线缆连接，所述传送带的下方还连接有规正工装，所述传送带的一侧设置有扫描机构，所述扫描机构与测试仪连接。
6.根据权利要求5所述的一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，其特征在于：所述规正机构包括安装在传送带下方的限位开关以及分别位于传送带两侧的规正机构一和规正机构二，所述规正机构一包括驱动气缸和位于驱动顶部的限位机构一，所述限位机构一包括固定座和位于固定座上的两根限位杆一，所述驱动气缸的下方连接有导轨，驱动气缸带动固定座沿导轨往复移动，
所述规正机构二包括与传送带连接的连接杆和限位机构二，所述限位机构二与连接杆之间通过螺栓连接，所述规正机构一和规正机构二之间的最短间距与组件的长度或宽度相等。
7.根据权利要求6所述的一种晶体硅光伏组件IV自动测试设备，其特征在于：所述导轨上沿导轨长度方向开有若干定位孔，所述定位孔内连接有定位螺杆，所述连接杆上沿连接杆长度方向开有若干连接孔。
8.一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法，其特征在于：所述测试方法包括以下步骤：
在组件上安装如权利要求1-3中任意一项所述的测试工装，安装有测试工装的组件流经翻转机时自动翻转，使得接线盒一面朝下；
将测试仪压针与测试仪正负线缆连接，进入测试仪软件，选择自动测试模式；
接线盒朝下的组件流入测试仪后，规正机构进行规正，使测试仪压针对应组件工装铜片正下方位置，扫描机构接收光信号进行组件自动扫码；
组件规正并自动扫码后，测试仪自动测试程序控制气动气缸作业，使压针上顶，与测试工装的铜片进行接触导通；
压针与铜片接触后，将电信号传输给测试仪，测试仪进行自动闪光测试；
闪光测试完毕，测试仪接受测试完成电信号后，测试程序控制气缸回归原点，压针与测试工装的铜片断开；
测试仪压针回归原点后，测试仪给流水线提供流出信号，组件将通过流水线进入下道工序，自动测试工序及测试动作完成。
9.根据权利要求1所述的一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法，其特征在于：所述测试工装的正极接头和负极接头分别与组件的正负极连接。
10.根据权利要求9所述的一种晶体硅光伏组件IV自动测试方法，其特征在于：所述测试工装连接后，采用固定杆将测试工装的线缆压在组件上。
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2021
- 2021-01-27 CN CN202110111495.5A patent/CN112865705A/zh active Pending
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