CN113471331B - 一种生产板块互联太阳能电池串的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产板块互联太阳能电池串的方法及其设备。其中方法包括：S1、将m个电池片沿X方向排列；S2、制备沿X方向延伸的第一原焊带及第二原焊带；S3、将第一原焊带分割得到m组沿X方向延伸的焊带组；S4、将焊带组均旋转至沿Y方向延伸；S5、将焊带组、第二原焊带及电池片布置成电池片组合体；S6、将m个电池片分别布置在焊带组的上方形成待焊接的板块互联太阳能电池串；S7、将板块互联太阳能电池串中的焊带、第二原焊带与相应位置的电池片焊接。用于实现该方法的设备包括焊带制备装置、电池片供给装置、布置工位、焊接工位及多组传输装置。本发明能够同时生产多组相互并联的电池串，节省了占地面积，降低了生产成本和使用维修难度。

Description

一种生产板块互联太阳能电池串的方法及其设备

技术领域

本发明涉及自动化制造设备技术领域，尤其涉及一种生产板块互联太阳能电池串的方法及其设备。

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，研究太阳能发电成为开发利用新能源的主要方向。利用太阳能组件发电是当今人们使用太阳能的一种主要方式，其中太阳能电池片是太阳能组件的主要组成部分。

为了提高太阳能电池片的输出功率，将多块电池片串联是一种常用手段。参见图1及图2所示，一组太阳能电池串10包括沿Y方向排列的多个电池片1，相邻两个电池片1之间通过焊带211连接，在电池串10的延伸方向上，焊带211位于前一个电池片1的上方和后一个电池片1的下方，即，每条焊带211分别连接相邻两个电池片1的负极和正极以实现串联。

实际应用中，使用单组电池串的稳定性和可靠性较低，一旦其中一组焊带断路或接触不良，就会导致整个电池串失效。为了解决上述技术问题，生产中经常将多组电池串并联：将多组电池串沿X方向并排设置（一般地，X方向与Y方向相互垂直），并通过沿X方向延伸的长焊带将多组电池串连接在一起。参见图3所示，现有技术中，生产上述板块互联的电池串都需要设置至少两套焊带供给装置——X向布线机构1000与Y向布线机构2000，以实现两个方向焊带的制备与布置，且其中的Y向布线机构2000还需要根据并联电池串的组数设置多组。这种方法及其设备无疑就导致了整套生产设备的成本高昂、结构复杂、占地面积大、后期使用和维护困难。

综上所述，现有技术中板块互联太阳能电池串的生产方法及设备大多存在操作不便、生产成本高、占地面积大、使用维护困难等一个或多个问题。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术存在的问题，提供一种操作方便、节约成本、生产效率高的生产板块互联太阳能电池串的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种生产板块互联太阳能电池串的方法，所述板块互联太阳能电池串包括至少两组沿X方向排列的电池串，每组所述电池串包括至少两个电池片，每组所述电池串中的所述电池片沿Y方向依次排列，所述X方向与Y方向相交，所述方法包括如下步骤：

S1：将m个所述电池片沿X方向排列，所述m≥2；

S2：制备n条沿X方向延伸的第一原焊带及s条沿X方向延伸的第二原焊带，所述n≥1，所述s≥1；

S3：将n条所述第一原焊带分割，其中每条所述第一原焊带均被分割为m条沿X方向延伸的焊带，得到m组沿X方向延伸的焊带组，每组所述焊带组均包括n条所述焊带；

S4：将m组所述焊带组均旋转至沿Y方向延伸；

S5：将m组沿Y方向延伸的所述焊带组、s条沿X方向延伸的所述第二原焊带及m个所述电池片布置成一组电池片组合体，所述电池片组合体中，每个所述电池片上对应布置一组所述焊带组，每组所述焊带组具有位于所述电池片上方的第一部分及位于所述电池片的Y方向的第二部分，所述第二原焊带与所述焊带组交错布置；

S6：将m个所述电池片与一组所述电池片组合体布置成待焊接的板块互联太阳能电池串，其中，m个所述电池片分别布置在m组所述焊带组的所述第二部分的上方，沿Y方向相邻的两个所述电池片中，每组所述焊带组分别位于其中一个所述电池片的上方和另一个所述电池片的下方；

S7：将待焊接的所述板块互联太阳能电池串中相应位置的所述焊带、所述第二原焊带及所述电池片焊接，其中，每条所述焊带与至少一条所述第二原焊带连接。

在一些优选实施方式中，复所述步骤S2至步骤S6，直至所述待焊接的板块互联太阳能电池串包括沿Y方向排列的i组所述电池片组合体，所述i≥3，再执行所述步骤S7。

在一些优选实施方式中，在所述步骤S4之后，还包括步骤S41：将沿Y方向延伸的所述焊带组和/或沿X方向延伸的所述第二原焊带放置在中转工位，所述中转工位设有用于限制所述焊带组和/或所述第二原焊带的位置的限位机构。中转工位用于暂时放置焊带组，使得夹持机构能够用于制备下一批焊带组，提高生产效率。

在一些优选实施方式中，所述步骤S2中，所述第一原焊带与所述第二原焊带的长度相同或不同。

在一些优选实施方式中，所述步骤S2中，所述第一原焊带由第一焊带卷绕机构供给，所述第二原焊带由第二焊带卷绕机构供给，所述第一焊带卷绕机构与所述第二焊带卷绕机构并排设置。

在一些实施方式中，在所述步骤S2之前，还包括步骤S20：制备n条沿X’方向延伸的所述第一原焊带及s条沿X’方向延伸的所述第二原焊带，再将所有所述第一原焊带及所述第二原焊带均旋转至所述沿X方向延伸，所述X’方向与X方向相交。

在一些优选实施方式中，所述步骤S3中，n条所述第一原焊带被同时切割形成m组所述焊带组。

在一些优选实施方式中，所述步骤S4中，每个所述焊带组中的n条所述焊带被同时旋转至沿Y方向延伸。

在一些优选实施方式中，所述步骤S7中，m组所述电池串被同时或单独焊接。

本发明的另一目的是提供一种设备成本低、占地面积小、便于使用和维护、生产效率高的生产板块互联太阳能电池串的设备。所述设备使用所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，所述设备包括：

焊带制备装置，用于制备沿X方向延伸的所述第二原焊带及沿Y方向延伸的所述焊带组；

电池片供给装置，用于供给所述电池片；

布置工位，用于将所述电池片、所述焊带组及所述第二原焊带布置成待焊接的所述板块互联太阳能电池串；

焊接工位，用于焊接所述板块互联太阳能电池串中的所述电池片、所述焊带及所述第二原焊带；

第一传输装置，用于将待焊接的所述板块互联太阳能电池串从所述布置工位传输至所述焊接工位；

第二传输装置，用于将所述电池片从所述电池片供给装置传输至所述布置工位；

第三传输装置，用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述焊带制备装置传输至所述布置工位。

在一些优选实施方式中，所述设备还包括中转工位，所述中转工位用于放置沿Y方向延伸的所述焊带组和/或沿X方向延伸的所述第二原焊带，所述中转工位设有用于限制所述焊带组和/或所述第二原焊带的位置的限位机构。

在一些优选实施方式中，所述第三传输装置包括前传输装置及后传输装置，所述前传输装置用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述焊带制备装置传输至所述中转工位，所述后传输装置用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述中转工位传输至所述布置工位。

在一些优选实施方式中，所述焊带制备装置包括：焊带卷绕机构，用于卷绕焊带带材；拉带机构，用于从所述焊带卷绕机构拉出所述焊带带材；切割机构，用于将所述焊带带材切割后制得沿X方向延伸的所述第一原焊带及所述第二原焊带，以及用于将所述第一原焊带切割分成m条所述焊带，每条所述焊带沿X方向延伸；夹持机构，用于夹持所述焊带；旋转机构，与所述夹持机构相连接，所述旋转机构用于将所述焊带的延伸方向旋转至所述Y方向。

在一些特别优选的实施方式中，所述焊带卷绕机构包括n组第一焊带卷绕机构及s组第二焊带卷绕机构，每组所述第一焊带卷绕机构上绕设有一组第一焊带带材，每组所述第二焊带卷绕机构上绕设有一组第二焊带带材，所述拉带机构用于同时从n组所述第一焊带卷绕机构拉出沿X’方向延伸的n条所述第一焊带带材，和/或，所述拉带机构用于同时从s组所述第二焊带卷绕机构拉出沿X’方向延伸的s条所述第二焊带带材，所述X’方向与Y方向相交。

在一些优选实施方式中，所述设备还包括定位组件传输装置，所述定位组件传输装置用于将定位组件传输至所述布置工位，所述定位组件用于限制待焊接的所述板块互联太阳能电池串中所述焊带组和/或所述第二原焊带与所述电池片的相对位置，所述定位组件传输装置包括用于沿Y方向传输所述定位组件的传输带。

在一些优选实施方式中，所述定位组件传输装置还包括第一移动机构及第二移动机构，所述第一移动机构用于将所述定位组件从所述传输带移动至待焊接的所述板块互联太阳能电池串的上方，所述第二移动机构用于将所述定位组件从已焊接的所述板块互联太阳能电池串的上方移动至所述传输带上，所述传输带用于将所述定位组件从所述第二移动机构传输至所述第一移动机构。

根据本发明，所述X方向与Y方向之间的夹角为α，0<α<180°。优选地，α=90°。

优选地，所述X’方向与X方向平行。

根据本发明，焊接方式包括但不限于红外焊接、热风焊接、接触焊接、电磁感应焊接等。

由于上述技术方案的运用，本发明提供的生产板块互联太阳能电池串的方法，能够同时生产m组相互并联的电池串，仅需要首先制备出沿X方向的原焊带，就能够加工出分别沿X方向和Y方向延伸的多种焊带，实现呈阵列排布的多个电池片沿Y方向的串联及沿X方向的并联，简化了操作步骤，降低了生产成本，便于使用和维护；利用本方法的生产设备，仅需要设置一套焊带制备装置，该装置中的焊带带材均沿X’方向拉出，通过简单的加工就能够制备出沿不同方向延伸的多种焊带，极大地节省了占地面积，降低了生产成本和使用维修难度，提高了板块互联太阳能电池串生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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。

附图1为现有技术中太阳能电池串的示意图；

附图2为图1的侧视示意图；

附图3为现有技术中生产板块互联太阳能电池串的设备的立体示意图；

附图4为本发明一具体实施例中板块互联太阳能电池串的示意图；

附图5为图4的侧视示意图；

附图6为实施例1中电池片的示意图；

附图7为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的设备的立体示意图；

附图8为图7的A处放大示意图；

附图9为图7的俯视示意图；

附图10为图7的主视示意图；

附图11为实施例1中焊带制备装置处于步骤S2时的局部立体示意图；

附图12为实施例1中焊带制备装置处于步骤S3时的局部立体示意图；

附图13为实施例1中焊带制备装置处于步骤S4时的局部立体示意图；

附图14为实施例1中一组夹持机构及旋转机构的立体示意图，其中夹持机构未旋转；

附图15为实施例1中一组夹持机构及旋转机构的立体示意图，其中夹持机构旋转90°；

附图16为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S1~S2的示意图；

附图17为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S3的示意图；

附图18为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S40的示意图；

附图19为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S4的示意图；

附图20为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S5的示意图；

附图21为图20的侧视示意图；

附图22为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S6的示意图；

附图23为图22的侧视示意图；

附图24为实施例1中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S7的示意图；

附图25为实施例2中生产板块互联太阳能电池串的设备的立体示意图；

附图26为图25的B处放大示意图；

附图27为图25的俯视示意图；

附图28为图27的C处放大示意图；

附图29为图25的主视示意图；

附图30为图29的D处放大示意图；

附图31为实施例3中生产板块互联太阳能电池串的设备的立体示意图；

附图32为图31的主视示意图；

附图33为实施例3中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S6的示意图；

附图34为图33的侧视示意图；

附图35为实施例3中生产板块互联太阳能电池串的方法中步骤S7的示意图；

其中：1000、X向布线机构；2000、Y向布线机构；

3000、焊带制备装置；3100、焊带卷绕机构；3101、第一焊带卷绕机构；3102、第二焊带卷绕机构；3200、拉带机构；3300、切割机构；3400、夹持机构；3500、旋转机构；3600、夹持组件；4000、布置工位；4100、中转工位；5100、电池片供给装置；5200、第二传输装置；6000、焊接工位；7000、第一传输装置；8100、前传输装置；8101、X向移动轴；8102、Y向移动轴；8103、Z向移动轴；8200、后传输装置；8201、焊带组传输机构；8202、原焊带传输机构；8301、原焊带Z向移动轴；8500、定位组件传输装置；8501、传输带；8503、第二移动机构；9000、机架；

1、电池片；11、栅条；10、电池串；2、第一焊带带材；21、第一原焊带；211、焊带；20、焊带组；20a、正极；20b、负极；201、第一部分；202、第二部分；31、第二原焊带；30、电池片组合体；40、板块互联太阳能电池串；4、夹持单元；41、夹爪；5、夹持气缸；6、中转槽；61、第一中转槽；62、第二中转槽；7、定位组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，但它们不是对本发明的限定。

实施例1

本实施例中的设备及方法用于生产如图4及图5所示的板块互联太阳能电池串40，该板块互联太阳能电池串40包括m组沿X方向排列且并联在一起的电池串10，每组电池串10包括k个电池片1，每组电池串10中的电池片1沿Y方向依次排列并串联在一起。其中，m≥2，k≥2，X方向与Y方向相交，本实施例中X方向与Y方向相互垂直且均沿水平方向延伸，板块互联太阳能电池串40中的各个电池片1呈阵列排布。

参见图6所示，每个电池片1的正反两面分别设置有n个栅条11，n≥1，此处n=12，电池片1的同一侧面上，n个栅条11的延伸方向相互平行，电池片1正面的栅条11与反面的栅条11沿电池片1的厚度方向位置对应。每组电池串10中相邻两个电池片1之间通过导电材料制成的焊带211连接，栅条11及焊带211均沿Y方向延伸。

本实施例中，每个电池片1的上表面构成其自身的负极，下表面构成其自身的正极，沿Y方向上，每条焊带211的一部分连接于后一个电池片1的上方，另一部分连接于前一个电池片1的下方，即，焊带211与电池片1沿Y方向上下交错排布，从而就能实现一组电池串10的串联。参见图3及图4所示，在一些实施例中，沿Y方向最后方的电池片1的下方连接有一组焊带211，构成整组板块互联太阳能电池串40的正极20a；沿Y方向最前方的电池片1的上方连接有另一组焊带211，构成整组板块互联太阳能电池串40的负极20b。

进一步地，为了保证板块互联太阳能电池串40的工作性能，上述焊带211与栅条11的位置一一对应并焊接在一起，沿Y方向相邻的两个电池片1之间通过n条焊带211串联。m组电池串10之间通过沿X方向延伸的第二原焊带31并联在一起，本实施例中第二原焊带31均连接于电池片1的下方，且沿X方向排列的电池片1之间通过s条（s≥1，此处s=2）第二原焊带31连接，将第二原焊带31设置于电池片1下方能够减小第二原焊带31对电池片1的遮光影响；在其他实施中，第二原焊带31也可以连接于电池片1的上方。

参见图7至图10所示为一种用于生产上述板块互联太阳能电池串40的设备，该设备包括机架9000及安装在机架9000上的焊带制备装置3000、电池片供给装置5100、第一传输装置7000、第二传输装置5200及第三传输装置等。其中，焊带制备装置3000用于制备沿X方向延伸的第二原焊带31及沿Y方向延伸的焊带组20，电池片供给装置5100用于供给电池片1。本实施例中，焊带制备装置3000制备好的焊带组20、第二原焊带31与电池片1在布置工位4000处布置成待焊接的板块互联太阳能电池串40，然后待焊接的板块互联太阳能电池串40在焊接工位6000处被焊接。

相应地，上述第二传输装置5200用于将电池片1从电池片供给装置5100传输至布置工位4000；第三传输装置用于将制备好的焊带组20或第二原焊带31从焊带制备装置3000传输至布置工位4000；第一传输装置7000用于将待焊接的板块互联太阳能电池串40从布置工位4000传输至焊接工位6000，第一传输装置7000进而能够用于传输焊接好的板块互联太阳能电池串40成品。

本实施例中，第二传输装置5200每次将m个电池片1沿X方向排列在布置工位4000上。与之相对应地，焊带制备装置3000制备好的焊带组20具有沿X方向间隔排列的m组，每组焊带组20均包括n条相互平行且均沿Y方向延伸的焊带211。如此，在布置工位4000处，m个电池片1与m组焊带组20的位置一一对应。进一步地，焊带制备装置3000位于布置工位4000的Y方向上，布置工位4000位于焊接工位6000的Y方向上，第一传输装置7000采用输送带，第一传输装置7000能够沿Y方向的逆向传输板块互联太阳能电池串40。

为了节省设备成本及占地面积、提高生产效率，本实施例中的一台焊带制备装置3000能够同时制备出上述m组焊带组20及s条第二原焊带31。具体地，焊带制备装置3000包括焊带卷绕机构3100、拉带机构3200、切割机构3300、夹持机构3400、旋转机构3500及夹持组件3600等。

其中，焊带卷绕机构3100设置在机架9000沿X方向的一侧部上，用于供给焊带211及第二原焊带31的原材料——焊带带材。实际生产中，由于制备焊带211及第二原焊带31所需的焊带带材的长度及数量不同，因此优选两者采用不同的焊带卷绕机构3100。本实施例中，焊带卷绕机构3100具体包括n组第一焊带卷绕机构3101及s组第二焊带卷绕机构3102，n组第一焊带卷绕机构3101及s组第二焊带卷绕机构3102并排设置，每组焊带卷绕机构3100均具有可旋转的转轴，从而每组第一焊带卷绕机构3101的转轴上绕设有一组第一焊带带材2，每组第二焊带卷绕机构3102的转轴上绕设有一组第二焊带带材。拉带机构3200能够沿X’方向前后移动地设置在机架9000上，相应地，拉带机构3200包括第一拉带机构及第二拉带机构，第一拉带机构用于同时从n组第一焊带卷绕机构3101拉出沿X’方向延伸的n条第一焊带带材2，第二拉带机构用于同时从s组第二焊带卷绕机构3102拉出沿X’方向延伸的s条第二焊带带材。其中，X’方向与Y方向相交，本实施例中，X’方向与X方向平行。

切割机构3300用于将上述焊带带材切割，使得拉带机构3200拉出的焊带带材与卷绕在焊带卷绕机构3100上的焊带带材分离，切割下来的焊带带材为分别沿X’方向延伸的第一原焊带21及第二原焊带31。切割机构3300继续对第一原焊带21进行切割，得到多条沿X’方向延伸的焊带211。具体地，切割机构3300具有沿X’方向间隔设置的（m+1）组，位于X’方向两端部的两组切割机构3300能够将拉出的n条第一焊带带材2同时切割，得到沿X’方向延伸的n条第一原焊带21，位于中间的切割机构3300进而能够将每条第一原焊带21都分成m条焊带211，每条焊带211均沿X’方向延伸。对于第二焊带带材，本实施例中同样采用上述切割机构3300将其切割为沿X’方向延伸的s条第二原焊带31，第二原焊带31的两端部可被夹持组件3600所夹持。上述切割方式包括但不限于机械切割、激光切割等。

需要说明的是，在其他一些实施例中，例如在受限于厂房空间的场景下，X’方向可以与X方向相交。这种情况下，焊带制备装置3000还设有转动机构，用于将沿X’方向延伸的第一原焊带21及第二原焊带31整体转动为沿X方向延伸，进而可以进行后续步骤。

参见图11及图15所示，由上可知，经过切割机构3300切割后，能够得到m组沿X方向延伸的焊带组20，每组焊带组20包含n条沿X方向延伸的焊带211，为了得到m组沿Y方向延伸的焊带组20，该焊带制备装置3000进一步设有m组夹持机构3400及m组旋转机构3500，两者一一对应，每组夹持机构3400的上方连接有一组旋转机构3500。具体地，m组夹持机构3400沿X方向排列设置，每组夹持机构3400均包括n个夹持单元4，每个夹持单元4又包括分设于两侧的两组夹爪41，夹持机构3400还包括用于驱动相邻两组夹爪41相向或反向运动的夹持气缸5，从而每个夹持单元4能够夹持住一条焊带211的两端部，每组夹持机构3400能够同时夹持住一组焊带组20中相互平行的所有焊带211，从而使得所有焊带211的位置相对固定，不会偏离其应在的位置，并能够使得焊带211保持绷紧的状态。由此，旋转机构3500能够驱动夹持机构3400整体绕转动中心线P旋转，转动中心线P沿Z方向延伸，旋转90°后，旋转机构3500就使得夹持机构3400所夹持的所有焊带211的延伸方向同时旋转至Y方向。本实施例中，Z方向为向上延伸方向，m组旋转机构3500相互独立，能够分别或同时旋转。

在其他实施例中，切割机构3300也可以集成在夹持机构3400上，方便对原焊带21进行切割。

由上，当沿X方向延伸的第二原焊带31与沿Y方向延伸的焊带组20均制备好后，需要通过第三传输装置将其传输至布置工位4000。为了实现精准定位，第三传输装置具体包括X向移动轴8101、Y向移动轴8102及Z向移动轴8103，三者能够两两相对运动地连接在一起，其中X向移动轴8101沿X方向延伸，Y向移动轴8102沿Y方向延伸，Z向移动轴8103沿Z方向延伸。上述m组旋转机构3500分别通过动子与X向移动轴8101连接并能够沿着X向移动轴8101相对滑动，从而夹持机构3400所夹持的焊带组20能够通过第三传输装置精准地放置到布置工位4000处。进一步地，对于第二原焊带31，上述X向移动轴8101上还设有两组沿Z方向延伸的原焊带Z向移动轴8301，每组原焊带Z向移动轴8301上设置有一组用于夹持第二原焊带31的夹持组件3600，从而通过X向移动轴8101、Y向移动轴8102与原焊带Z向移动轴8301的相互配合，第二原焊带31同样能够精准地放置到布置工位4000处。

本实施例中，由于X方向、Y方向、Z方向不共面，且三个方向之间相互垂直，因此连接于X向移动轴8101上的夹持机构3400、连接于原焊带Z向移动轴8301上的夹持组件3600可以到达这三个方向的移动轴所张起的空间范围中的任意位置，实现焊带组20、第二原焊带31与电池片1的精准配对。

参见图16至图24所示，为本实施例中生产板块互联太阳能电池串40的方法的过程示意图，此处为简明起见，仅示意出m=3个电池片1，但是应当理解，m取任何值都不会影响本方法的基本原理。下面具体阐述本实施例中生产板块互联太阳能电池串40的方法的具体步骤：

S1、第二传输装置5200将电池片1自电池片供给装置5100放传输至布置工位4000，使得m个电池片1沿X方向依次排列；

S2、第一拉带机构从第一焊带卷绕机构3101中同时拉出n条沿X方向延伸的第一焊带带材2，第二拉带机构从第二焊带卷绕机构3102中同时拉出s条沿X方向延伸的第二焊带带材，m组夹持机构3400将第一焊带带材2夹持住，两组夹持组件3600将第二焊带带材夹持住，切割机构3300将上述焊带带材切割得到n条沿X方向延伸的第一原焊带21及s条沿X方向延伸的第二原焊带31，其中第二原焊带31比第一原焊带21长；

S3、切割机构3300同时将n条第一原焊带21进一步分割，其中每条第一原焊带21均被分割为m条沿X方向延伸的焊带211，从而得到m组沿X方向延伸的焊带组20，每组焊带组20均包括n条焊带211，每条焊带211的两端部被一个夹持单元4所夹持，每组焊带组20被一组夹持机构3400所夹持；

S40、X向移动轴8101将m组夹持机构3400沿X方向分散开，即，将m组焊带组20沿X方向分散开，使得沿X方向相邻的两组焊带组20相互远离；

S4、每组旋转机构3500分别驱动与之连接的夹持机构3400绕转动中心线P旋转90°（本实施例中为逆时针旋转），从而使得所有焊带211的延伸方向旋转至Y方向，制备得到沿Y方向延伸的m组焊带组20，其中所有夹持机构3400为同时旋转，每个焊带组20中的n条焊带211也被同时旋转；

S5、第三传输装置将m组沿Y方向延伸的焊带组20、s条沿X方向延伸的第二原焊带31均传输至布置工位4000，并与m个电池片布置成一组电池片组合体30，该电池片组合体30中，每个电池片1上对应布置一组焊带组20，每组焊带组20具有位于电池片1上方的第一部分201及位于电池片1的Y方向的第二部分201，第二原焊带31与焊带组20交错布置，即第二原焊带31与焊带组20在水平面上的投影交错，构成网状结构，s条第二原焊带31可以布置在第一部分201和/或第二部分202，且第二原焊带31可以布置在焊带组20的上方和/或下方；

S6、第二传输装置5200将新的m个电池片1分别布置在m组焊带组20的第二部分202的上方，形成待焊接的板块互联太阳能电池串40，每个板块互联太阳能电池串40均包括沿X方向排列的m个电池串10，同一组电池串10中相邻的两个电池片1中，每组焊带组20分别位于其中一个电池片1的上方和另一个电池片1的下方；

S61、重复步骤S2至S6，直至待焊接的板块互联太阳能电池串40包括沿Y方向排列的i组电池片组合体30，i≥3，再执行步骤S7；

S7、第一传输装置7000沿Y方向的逆向将m组待焊接的板块互联太阳能电池串40传输至焊接工位6000，将相应位置的焊带211、第二原焊带31与电池片1两两焊接，板块互联太阳能电池串40中的m组电池串10可以被同时或单独焊接，焊接方式包括但不限于红外焊接、热风焊接、接触焊接、电磁感应焊接等。

反复执行上述步骤S2至S7，即可根据实际需要制得任意个电池片组合体30串联的板块互联太阳能电池串40。

上述过程中，第二原焊带31与焊带211被压紧在一起，两者的连接处实际被压扁为与单条焊带211相同的厚度。

实施例2

参见图25至图30所示，本实施例中生产板块互联太阳能电池串40的设备与实施例1基本相同，主要区别在于，本实施例中的设备还包括中转工位4100。

在实际生产过程中，焊带带材的横截面可以是圆形、扁平形、三角形等多种形状。实施例1主要适用于扁平截面的焊带带材，这种情况下，制备好的焊带211及第二原焊带31可以直接与电池片1布置成待焊接的板块互联太阳能电池串40，焊带211及第二原焊带31在电池片1不易滚动，位置稳定，可以直接传输至焊接工位6000进行焊接。

本实施例适用于圆形截面或其他自身容易滚动、不易定位的焊带带材，这种情况下，设备中还需要设置定位机构（图中未示出），定位机构用于施加外力以使得焊带组20及第二原焊带31与电池片1的位置相对固定。现有技术中，定位机构通常采用盖板等重物，将焊带211及第二原焊带31与电池片1压紧在一起，使之保持在正确的位置上，从而能够进行传输和焊接。一般地，当设备中需要设置定位机构时，也就意味着在定位机构将焊带组20及第二原焊带31定位之前，夹持机构3400始终不能够松开焊带组20，夹持组件3600始终不能够松开第二原焊带31，无法用于制备下一组焊带组20及第二原焊带31，这就降低了整台设备的生产效率。

为了解决上述技术问题，本实施例中，在焊带制备装置3000与布置工位4000之间还设有中转工位4100。中转工位4100的工作面与布置工位4000基本齐平，中转工位4100上设有用于限制焊带组20及第二原焊带31的位置的限位机构。从而夹持机构3400及夹持组件3600将焊带组20及第二原焊带31放置在该中转工位4100上后，即可返回制备下一组焊带组20及第二原焊带31，不再需要等待定位机构进行定位，有效提高了生产效率。

参见图26所示，具体到本实施例中，中转工位4100上的限位机构为多条中转槽6，中转槽6包括沿X方向延伸的第一中转槽61及沿Y方向延伸的第二中转槽62，其中，第二中转槽62具有沿X方向间隔设置的m*n条。每条第二原焊带31能够对应放置在一条第一中转槽61中，每条焊带211能够对应放置在一条第二中转槽62中，从而m组焊带组20能够一一对应地同时放置在所有第二中转槽62中，各条焊带211之间位置固定，不易滚动。

在其他实施例中，限位机构也可以采用弹销、卡勾等不同形式，只要能起到限制焊带组20及第二原焊带31相对移动的作用即可。

相应地，本实施例中，第三传输装置包括前传输装置8100及后传输装置8200，前传输装置8100用于将焊带组20从焊带制备装置3000传输至中转工位4100，后传输装置8200用于将焊带组20从中转工位4100传输至布置工位4000。其中，前传输装置8100即包括实施例1中的X向移动轴8101、Y向移动轴8102及Z向移动轴8103。

参见图28至图30所示，由于中转工位4100在X方向与布置工位4000保持一致，在Z方向上与布置工位4000也基本齐平，后传输装置8200主要起到沿Y方向将第二原焊带31及m组焊带组20整体移动的作用。具体地，后传输装置8200包括沿X方向排列设置的多组焊带组传输机构8201，以及一组原焊带传输机构8202，焊带组传输机构8201能够将m组焊带组20整体移动至布置工位4000，原焊带传输机构8202能够将至少一条第二原焊带31移动至布置工位4000，焊带组传输机构8201与原焊带传输机构8202可以同时或分别运行。

本实施例中，生产板块互联太阳能电池串40的方法的具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于，在上述步骤S4之后，还包括步骤S41：将m组沿Y方向延伸的焊带组20及沿X方向延伸的第二原焊带31放置在中转工位4100。从而在步骤S41之后，空载的夹持机构3400及夹持组件3600就能够返回执行下一轮的步骤S2，提高了生产效率。

实施例3

参见图31至图35所示，本实施例中生产板块互联太阳能电池串40的设备与实施例2基本相同，主要区别在于，本实施例中的设备还包括定位组件传输装置8500。

由实施例2可知，对于圆形截面的焊带带材，对焊带组20及第二原焊带31采取定位措施十分必要，本实施例中就具体示出了一种能够有效节省占地面积、提高生产效率的定位组件传输装置8500。

参见图31及图32所示，本实施例中，定位组件传输装置8500用于将定位组件7传输至布置工位4000，其中定位组件7为能够将待焊接的板块互联太阳能电池串40中的焊带组20和第二原焊带31与电池片1压紧在一起的盖板。定位组件传输装置8500具体包括传输带8501、第一移动机构及第二移动机构8503。

其中，传输带8501用于沿Y方向传输定位组件7，传输带8501沿自身长度方向首尾相接，传输带8501能够进行循环转动，构成一上下回流，传输带8501的上部沿Y方向运动，下部沿Y方向的逆向运动，定位组件7沿Y方向排列在传输带8501的上表面上。

相应地，第二移动机构8503、传输带8501、第一移动机构与布置工位4000沿Y方向依次设置，且焊接工位6000位于第二移动机构8503的Y方向上。第一移动机构用于将定位组件7从传输带8501移动至待焊接的板块互联太阳能电池串40的上方，第二移动机构8503用于将定位组件7从已焊接的板块互联太阳能电池串40的上方移动至传输带8501上，传输带8501用于将定位组件7从第一移动机构传输至第二移动机构8503。如此，整个定位组件传输装置8500就实现了对定位组件7的循环使用。

本实施例中，第一移动机构与第二移动机构8503均采用机械抓手的结构，其移动方式与上述第三传输装置类似，在此不再赘述，且此处第一移动机构与第二传输装置5200可共用同一套机构，既可以抓取电池片1，又可以抓取定位组件7。

参见图33至图35所示，本实施例中，生产板块互联太阳能电池串40的方法的具体步骤与实施例2基本相同，主要区别在于：在步骤S6中，还需要将定位组件7布置在沿X方向排列的m个电池片1的上方，其中，每条焊带211都至少部分被定位组件7压住；步骤S7之后，还包括步骤S8、将已焊接的板块互联太阳能电池串40上方的定位组件7移走，经定位组件传输装置8500回流至布置工位4000处。

本实施例中，由于板块互联太阳能电池串40包括沿X方向排列的m组电池串10，为了有效实现定位，定位组件7也呈沿X方向延伸的长条状，每个定位组件7能够同时压紧在m个电池片1的上方。相应地，为了简化设备结构、降低设备成本，传输带8501具有分设于机架9000沿X方向两侧的两组，两组传输带8501的高度、长度及运行速度保持一致，从而每个定位组件7的两端部能够对应放置在两组传输带8501上，实现平稳传输。

本实施例中所采用的定位组件传输装置8500，其传输方向与板块互联太阳能电池串40的延伸方向保持一致，且定位组件传输装置8500整体位于板块互联太阳能电池串40的上方，对于如此大规模的板块互联太阳能电池串40生产线能够不占用多余空间，大大提高了空间利用率，节省占地面积。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的生产板块互联太阳能电池串的设备及方法，仅使用一套焊带制备装置3000即可制备出沿Y方向延伸的焊带组20和沿X方向延伸的第二原焊带31，实现m组电池串10的并联生产，简化了操作步骤，极大地节省了占地面积，降低了生产成本和使用维修难度，提高了板块互联太阳能电池串生产效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种生产板块互联太阳能电池串的方法，所述板块互联太阳能电池串包括至少两组沿X方向排列的电池串，每组所述电池串包括至少两个电池片，每组所述电池串中的所述电池片沿Y方向依次排列，所述X方向与Y方向相交，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：将m个所述电池片沿X方向排列，所述m≥2；

S2：制备n条沿X方向延伸的第一原焊带及s条沿X方向延伸的第二原焊带，所述n≥1，所述s≥1；

S3：将n条所述第一原焊带分割，其中每条所述第一原焊带均被分割为m条沿X方向延伸的焊带，得到m组沿X方向延伸的焊带组，每组所述焊带组均包括n条所述焊带；

S4：将m组所述焊带组均旋转至沿Y方向延伸；

S5：将m组沿Y方向延伸的所述焊带组、s条沿X方向延伸的所述第二原焊带及m个所述电池片布置成一组电池片组合体，所述电池片组合体中，每个所述电池片上对应布置一组所述焊带组，每组所述焊带组具有位于所述电池片上方的第一部分及位于所述电池片的Y方向的第二部分，所述第二原焊带与所述焊带组交错布置；

S6：将m个所述电池片与一组所述电池片组合体布置成待焊接的板块互联太阳能电池串，其中，m个所述电池片分别布置在m组所述焊带组的所述第二部分的上方，沿Y方向相邻的两个所述电池片中，每组所述焊带组分别位于其中一个所述电池片的上方和另一个所述电池片的下方；

S7：将待焊接的所述板块互联太阳能电池串中相应位置的所述焊带、所述第二原焊带及所述电池片焊接，其中，每条所述焊带与至少一条所述第二原焊带连接。

2.根据权利要求1所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，重复所述步骤S2至步骤S6，直至所述待焊接的板块互联太阳能电池串包括沿Y方向排列的i组所述电池片组合体，所述i≥3，再执行所述步骤S7。

3.根据权利要求1所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，还包括步骤S41：将沿Y方向延伸的所述焊带组和/或沿X方向延伸的所述第二原焊带放置在中转工位，所述中转工位设有用于限制所述焊带组和/或所述第二原焊带的位置的限位机构。

4.根据权利要求1所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，所述步骤S2中，用于供给所述第一原焊带的第一焊带卷绕机构与用于供给所述第二原焊带的第二焊带卷绕机构并排设置。

5.根据权利要求1所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，在所述步骤S2之前，还包括步骤S20：制备n条沿X’方向延伸的所述第一原焊带及s条沿X’方向延伸的所述第二原焊带，再将所有所述第一原焊带及所述第二原焊带均旋转至所述沿X方向延伸，所述X’方向与X方向相交。

6.根据权利要求1所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，所述步骤S3中，n条所述第一原焊带被同时切割形成m组所述焊带组；和/或，所述步骤S4中，每个所述焊带组中的n条所述焊带被同时旋转至沿Y方向延伸。

7.一种生产板块互联太阳能电池串的设备，所述设备使用权利要求1至6任一项所述的生产板块互联太阳能电池串的方法，其特征在于，所述设备包括：

焊带制备装置，用于制备沿X方向延伸的所述第二原焊带及沿Y方向延伸的所述焊带组；

电池片供给装置，用于供给所述电池片；

布置工位，用于将所述电池片、所述焊带组及所述第二原焊带布置成待焊接的所述板块互联太阳能电池串；

焊接工位，用于焊接所述板块互联太阳能电池串中的所述电池片、所述焊带及所述第二原焊带；

第一传输装置，用于将待焊接的所述板块互联太阳能电池串从所述布置工位传输至所述焊接工位；

第二传输装置，用于将所述电池片从所述电池片供给装置传输至所述布置工位；

第三传输装置，用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述焊带制备装置传输至所述布置工位。

8.根据权利要求7所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述设备还包括中转工位，所述中转工位用于放置沿Y方向延伸的所述焊带组和/或沿X方向延伸的所述第二原焊带，所述中转工位设有用于限制所述焊带组和/或所述第二原焊带的位置的限位机构。

9.根据权利要求8所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述第三传输装置包括前传输装置及后传输装置，所述前传输装置用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述焊带制备装置传输至所述中转工位，所述后传输装置用于将所述焊带组和/或所述第二原焊带从所述中转工位传输至所述布置工位。

10.根据权利要求7所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述焊带制备装置包括：

焊带卷绕机构，用于卷绕焊带带材；

拉带机构，用于从所述焊带卷绕机构拉出所述焊带带材；

切割机构，用于将所述焊带带材切割后制得沿X方向延伸的所述第一原焊带及所述第二原焊带，以及用于将所述第一原焊带切割分成m条所述焊带，每条所述焊带沿X方向延伸；

夹持机构，用于夹持所述焊带；

旋转机构，与所述夹持机构相连接，所述旋转机构用于将所述焊带的延伸方向旋转至所述Y方向。

11.根据权利要求10所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述焊带卷绕机构包括n组第一焊带卷绕机构及s组第二焊带卷绕机构，每组所述第一焊带卷绕机构上绕设有一组第一焊带带材，每组所述第二焊带卷绕机构上绕设有一组第二焊带带材，

所述拉带机构用于同时从n组所述第一焊带卷绕机构拉出沿X’方向延伸的n条所述第一焊带带材，和/或，所述拉带机构用于同时从s组所述第二焊带卷绕机构拉出沿X’方向延伸的s条所述第二焊带带材，所述X’方向与Y方向相交。

12.根据权利要求7所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述设备还包括定位组件传输装置，所述定位组件传输装置用于将定位组件传输至所述布置工位，所述定位组件用于限制待焊接的所述板块互联太阳能电池串中所述焊带组和/或所述第二原焊带与所述电池片的相对位置，所述定位组件传输装置包括用于沿Y方向传输所述定位组件的传输带。

13.根据权利要求12所述的生产板块互联太阳能电池串的设备，其特征在于，所述定位组件传输装置还包括第一移动机构及第二移动机构，所述第一移动机构用于将所述定位组件从所述传输带移动至待焊接的所述板块互联太阳能电池串的上方，所述第二移动机构用于将所述定位组件从已焊接的所述板块互联太阳能电池串的上方移动至所述传输带上，所述传输带用于将所述定位组件从所述第二移动机构传输至所述第一移动机构。

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