CN114720931A - 一种探针寿命标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探针寿命标定方法。所述探针寿命标定方法通过获取最适探针形变量，再根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数，最后采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命，可以有效避免电池片受损，更好地标定探针的最佳使用寿命，降低探针的耗用成本。

Description

一种探针寿命标定方法

技术领域

本发明实施例涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种探针寿命标定方法。

背景技术

探针是一种测试媒介，测试过程中其顶头接触待测物，另一端传导信号，实现待测物的电特性测试。

现有技术中探针的寿命标定方式具体为：每测试固定数量的电池片后，插入一次重复性测试，直至重复性测试的测试结果超出预设误差范围，将前一次重复性测试时已测试完成的电池片总数量作为探针寿命。其中，测试采用的压合参数是探针出厂时厂家已标定好的建议压合参数，但通常该压合参数下探针的下压力较大，易导致电池片受损，此外，探针的下压力较大时，探针的摩擦损伤较大，可测量的电池片数量少，标定出的寿命较短。

发明内容

本发明提供一种探针寿命标定方法，可以有效避免电池片受损，更好地标定探针的最佳使用寿命，降低探针的耗用成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种探针寿命标定方法，该标定方法包括：

获取最适探针形变量；

根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数；

采用所述测试机台在所述探针压合参数下标定探针寿命。

可选的，所述获取最适探针形变量包括：

在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子，并计算同组探针测试出的填充因子的均值；

提取多个所述均值中的至少两个中间数，确定所述至少两个中间数对应的至少两组探针；

选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量。

可选的，提取多个所述均值中的至少两个中间数包括：

判断测试获得的多个所述均值的总数量为偶数时，选取多个所述均值的两个中位数作为所述至少两个中间数。

可选的，提取多个所述均值中的至少两个中间数包括：

判断测试获得的多个所述均值的总数量为奇数时，选取多个所述均值的中位数以及分别位于所述中位数两侧的两个均值作为所述至少两个中间数。

可选的，选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量包括：

获取所述至少两组探针中每组探针的平均形变量；

根据弹力计算公式以及所述至少两组探针中每组探针的平均形变量，计算获得所述至少两组探针中每组探针的平均弹力；

选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量。

可选的，获取所述至少两组探针中每组探针的平均形变量包括：

获取安装前探针的初始长度；

测量测试结束后，所述至少两组探针中各探针的当前长度；

根据各探针的所述当前长度以及所述探针的初始长度，计算各探针的形变量；

计算获得每组探针的形变量均值。

可选的，在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子之前还包括：

测量安装前探针的所述初始长度。

可选的，采用所述测试机台在所述探针压合参数下标定探针寿命包括：

采用所述测试机台在所述探针压合参数下逐片测试多个电池片的电学特性，每测试若干电池片后，进行一次第一重复性验证，其中，所述第一重复性验证包括：采用所述测试机台在所述探针压合参数下测试预设数量的多个电池片的填充因子，计算所有所述电池片的填充因子的均值，判断所述均值是否在第一预设范围内；

同时在两次所述第一重复性验证之间的时间段内，每测试若干电池片后，进行一次第二重复性验证，其中，所述第二重复性验证包括：采用所述测试机台在所述探针压合参数下测试预选标片组中多个标片的填充因子，计算所述标片的填充因子的均值，计算所述填充因子的均值和首次第二重复性验证中计算获得的所述填充因子的均值的差值，并计算所述差值与首次第二重复性验证中计算获得的所述填充因子的均值的比值，判断所述比值是否在第二预设范围内；

在判断所述均值超出所述第一预设范围，且所述比值超出所述第二预设范围时，将当前已测电池片数量标定为所述探针的寿命。

可选的，所述第一预设范围为第一预设标准值±0.2％。

可选的，所述第二预设范围为第二预设标准值±0.5％。

本发明实施例提供的探针寿命标定方法，通过获取最适探针形变量，再根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数，最后采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命，可以有效避免电池片受损，更好地标定新探针的最佳使用寿命，降低探针耗用成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的一种探针寿命标定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种获取最适探针形变量的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种测试电池片电性能的原理示意图；

图4为本发明实施例提供的一种测试获得的多个均值填充因子的变化图；

图5为本发明实施例提供的又一种测试获得的多个均值填充因子的变化图；

图6为本发明实施例提供的一种选择至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种获取至少两组探针中每组探针的平均形变量的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命的流程示意图；

图9为现有技术中填充因子均值与测试电池片数量的关系示意图；

图10是本发明实施例提供的一种填充因子均值与测试电池片数量的关系示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种探针寿命标定方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种探针寿命标定方法，该标定方法包括：

获取最适探针形变量；

根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数；

采用所述测试机台在所述探针压合参数下标定探针寿命。

本发明实施例提供的探针寿命标定方法，通过获取最适探针形变量，再根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数，最后采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命，可以有效避免电池片受损，更好地标定新探针的最佳使用寿命，降低探针耗用成本。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1为本发明实施例提供的一种探针寿命标定方法的流程示意图。如图1所示，探针寿命标定方法具体可以包括如下：

S110、获取最适探针形变量。

其中，探针作为一种测试媒介，探针的顶头接触待测物，另一端的套管引出线将信号传导出去，接收回来的信号在测试机里处理，由于探针具备可连续使用的特性，其在测试领域被广泛使用。

具体的，探针形变量为测试过程中探针的长度与安装前探针的初始长度之差，最适探针形变量为测试过程中探针的下压力不会导致电池片损伤，且探针能够准确测试出电池片的电性能时对应的探针形变量。

S120、根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数。

其中，探针压合参数为安装有探针的测试机台进行测试时采用的机台测试参数，例如包括施加于探针上的电压等。具体的，探针压合参数与测试机台的性能有关，测试机台的性能与测试机台的内部结构有关，使得相同探针产生相同形变量时，不同测试机台的压合参数不同。

S130、采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命。

本实施例提供的一种探针寿命标定方法，通过获取最适探针形变量，再根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数，最后采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命，可以有效避免电池片受损，更好地标定探针的最佳使用寿命，降低探针的耗用成本。

可选的，图2为本发明实施例提供的一种获取最适探针形变量的流程示意图。如图2所示，获取最适探针形变量的方法具体可以包括如下：

S210、在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子，并计算同组探针测试出的填充因子的均值。

其中，填充因子表示最大输出功率ImVm与极限输出功率IscVoc之比，通常以FF表示，即FF＝ImVm/IscVoc。填充因子是表征太阳能电池优劣的重要参数之一，填充因子越大，表明太阳能电池性能越好，优质的太阳能电池的填充因子可以达到0.8以上。此外，填充因子还与太阳能电池的温度有关，一般随温度的升高而减小。

图3为本发明实施例提供的一种测试电池片电性能的原理示意图。如图3所示，探针更换完毕后，在上排探针32和下排探针33的中间放置电池片，启动上下探针压合功能，确认上排探针32和下排探针33中相对的探针与电池片的接触位置之间的连线垂直与电池片所在平面，以保证电性测试结果准确。进一步的，开启太阳能模拟光源31闪烁，测试电池片33的电性能，其中，上排探针32和下排探针33中的探针属于一组探针。

在电性能测试时，每更换一次探针压合参数，均依次测试同组电池片中的所有电池片，获得多个填充因子FF，并计算获得多个填充因子FF的均值。可以理解的是，在不同探针压合参数下测试同组电池片能够避免电池片制备工艺误差增大不同填充因子均值之间的差值，影响判定结果的准确性。

S220、提取多个均值中的至少两个中间数，确定至少两个中间数对应的至少两组探针。

其中，多个均值为S210中计算获得的多种探针压合参数下测试获得的FF的均值，可以理解的是，至少两个中间数为多个均值的中位数，或中位数及与中位数相邻的均值，这些FF的均值对应的探针压合参数下，探针能够较好的测试电池片的电性能。

S230、选择至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量。

需要说明的是，在测试电池片时，在保证电性测试结果好的基础上，选择平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量能够避免损伤电池片。

具体的，在已获得形变量的基础上，利用胡可定律F＝KX，其中，F代表弹力，K代表弹力系数，X代表形变量，当探针受压力作用发生形变时，弹簧的弹力F与形变量X成正比，此时，可根据上述公式确定不同组探针的弹力，通过比较可进一步确定至少两组探针中平均弹力最小的探针组，并以该平均弹力最小的探针组内的探针的形变量作为当前测试所需的最适探针形变量。

可选的，提取多个均值中的至少两个中间数包括：判断测试获得的多个均值的总数量为偶数时，选取多个均值的两个中位数作为至少两个中间数。

示例性的，以测试获得的多个均值的总数量为4个为例进行具体说明。图4为本发明实施例提供的一种测试获得的多个填充因子均值的关系示意图。如图4所示，在4种不同探针压合参数下，分别采用4组探针测试同组电池片，获得4组探针的填充因子均值F1、F2、F3和F4，F1、F4、F2和F3的值依次增大，取两个中间值F4和F2作为此时多个均值中的至少两个中间数。

可选的，提取多个均值中的至少两个中间数包括：判断测试获得的多个均值的总数量为奇数时，选取多个均值的中位数以及分别位于中位数两侧的两个均值作为至少两个中间数。

示例性的，以测试获得的多个均值的总数量为5个为例进行具体说明。图5为本发明实施例提供的又一种测试获得的多个填充因子均值的关系示意图。如图5所示，在5种不同探针压合参数下，分别采用5组探针测试同组电池片，获得5组探针的探针形变量均值X5、X6、X7、X8和X9，以及4组探针的填充因子均值F5、F6、F7、F8和F9，F5、F8、F9、F6和F7的值依次增大，取三个中间值F8、F9、F6作为此时多个均值中的至少两个中间数。

图6为本发明实施例提供的一种选择至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量的方法的流程示意图。如图6所示，选择至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量的方法具体可以包括如下：

S610、获取至少两组探针中每组探针的平均形变量。

至少两组探针例如包括第一组探针和第二组探针，每组探针包括第一探针、第二探针、第三探针和第四探针，其中，第一组探针中第一探针、第二探针、第三探针、第四探针的形变量分别为A、B、C和D，则第一组探针的平均形变量为X1’＝(A+B+C+D)/4，第二组探针中第一探针、第二探针、第三探针、第四探针的形变量分别为E、F、G和H，则第二组探针的平均形变量为X2’＝(E+F+G+H)/4。

S620、根据弹力计算公式以及至少两组探针中每组探针的平均形变量，计算获得至少两组探针中每组探针的平均弹力。

其中，弹力计算公式即胡克定律：F’＝KX’，其中，K为弹力系数，将S610获得的至少两组探针中探针的平均形变量分别带入上述弹力计算公式，即可获得对应的探针的平均弹力。

示例性的，继续参见图4，填充因子均值分别为F1、F2、F3和F4的4组探针的平均形变量依次为X1、X4、X2和X3，作为至少两个中间数的F4和F2对应的探针组中各探针的平均形变量分别为X4和X2。对应的，探针的平均形变量为X4的探针组的探针的平均弹力F’4＝K×X4；探针的平均形变量为X2的探针组的探针的平均弹力F’2＝K×X2。

S630、选择至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为最适探针形变量。

具体的，在上述具体示例中，由于K为常数，X2＞X4，则F’2＞F’4，选择较小的F’4对应的探针的形变量均值X4为最适探针形变量。

可选的，图7为本发明实施例提供的一种获取至少两组探针中每组探针的平均形变量的方法的流程示意图。如图7所示，获取至少两组探针中每组探针的平均形变量的方法具体包括如下：

S710、获取安装前探针的初始长度。

本实施例对获取安装前探针的初始长度的方式不做具体限定，示例性的，可通过测试方式获得，对应的，在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子之前还包括：测量安装前探针的所述初始长度。

S720、测量测试结束后，至少两组探针中各探针的当前长度。

可以理解的是，测试时探针与电池片接触，两者间的作用力使得探针发生形变，此处的当前长度即为发生形变后的探针的长度。

S730、根据各探针的当前长度以及探针的初始长度，计算各探针的形变量。

具体的，探针的初始长度与探针的当前长度之即为探针的形变量。

S740、计算获得每组探针的形变量均值。

具体的，每组探针的形变量均值为各组探针的形变量的和与探针组数的比值。

可选的，图8为本发明实施例提供的一种采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命的方法的流程示意图。如图8所示，采用测试机台在探针压合参数下标定探针寿命的方法具体可以包括如下：

S810、采用测试机台在探针压合参数下逐片测试多个电池片的电学特性，每测试若干电池片后，进行一次第一重复性验证，其中，第一重复性验证包括：采用测试机台在探针压合参数下测试预设数量的多个电池片的填充因子，计算所有电池片的填充因子的均值，判断均值是否在第一预设范围内。

示例性的，将测试机台的压合参数调节至已确定的压合参数，安装探针，采用探针逐片测试电池片的电特性，每测试N片，插入一次第一重复性验证，并在插入的重复性验证结束后，继续进行后续电池片的电性测试。其中，第一次重复性验证具体为：采用探针测试从厂线上任取的P个电池片中每一个电池片的填充因子，并计算获得各电池片的填充因子的均值，判断该均值是否在第一预设范围内。

可选的，第一预设范围为第一预设标准值±0.2％，其中，第一预设标准值为设计人员根据实际经验确定的。需要说明的是，不同第一次重复性验证对应的P个电池片可相同也可不同。

S820、同时在两次第一重复性验证之间的时间段内，每测试若干电池片后，进行一次第二重复性验证，其中，第二重复性验证包括：采用测试机台在探针压合参数下测试预选标片组中多个标片的填充因子，计算标片的填充因子的均值，计算填充因子的均值和首次第二重复性验证中计算获得的填充因子的均值的差值，并计算差值与首次第二重复性验证中计算获得的填充因子的均值的比值，判断比值是否在第二预设范围内。

示例性的，在S810进行的同时，在相邻两次第一重复性验证之间的N片电池片的测试过程中，插入至少一次第二重复性验证，即在N片电池片的测试过程中，每测试M片，插入至少一次第二重复性验证，并在插入的第二重复性验证结束后，继续进行后续电池片的电性测试。其中，第二次重复性验证具体为：采用探针测试固定的L个电池片中每一个电池片的填充因子，并计算获得各电池片的填充因子的均值，判断该均值的累积误差是否在第二预设范围内，其中，累积误差为当前第二次重复性验证获得的均值FFn与第一次第二次重复性验证获得均值之差FF1，与第一次第二次重复性验证获得均值ff1之差的比值，即(FFn-FF1)/FF1。

需要说明的是，为了避免电池片制备工艺误差影响重复性验证的准确性，每次第二重复性验证采用同一组电池片进行。

可选的，第二预设范围为第二预设标准值±0.5％，其中，第二预设标准值为设计人员根据实际经验确定的。

S830、在判断均值超出第一预设范围，且比值超出第二预设范围时，将当前已测电池片数量标定为探针的寿命。

其中，探针的寿命为探针可准确测试出电性能的电池片的数量。

相较于现有技术中的探针寿命标定方法，本发明实施例提供的技术方案通过插入第二次重复性验证，使得最终标定出的寿命不再仅仅以第一次重复性验证为节点确定，可以进一步细化至相邻两次第一次重复性验证之间的第二次重复性验证的位置，在通过合理设置初始探针压合参数以增大探针寿命的基础上，进一步通过缩小探针寿命标定节点的方式增大探针的标定寿命。

下面以实验数据具体证明本发明实施例的上述有益效果：

图9为现有技术中填充因子均值与测试电池片数量的关系示意图。图10是本发明实施例提供的一种填充因子均值与测试电池片数量的关系示意图。需要说明的是，图9和图10采用的探针相同，其中两条虚线之间的区域为允许误差范围，参见图9和图10可知，采用背景技术中的寿命标定方法标定出的探针寿命为40W，而采用本发明实施例提供的寿命标定方法标定出的探针寿命大于70W，可见，本发明实施例提供的技术方案标定出的寿命明显增大。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种探针寿命标定方法，其特征在于，包括：

获取最适探针形变量；

根据最适探针形变量以及测试机台性能，确定探针压合参数；

采用所述测试机台在所述探针压合参数下标定探针寿命。

2.根据权利要求1所述的探针寿命标定方法，其特征在于，所述获取最适探针形变量包括：

在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子，并计算同组探针测试出的填充因子的均值；

提取多个所述均值中的至少两个中间数，确定所述至少两个中间数对应的至少两组探针；

选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量。

3.根据权利要求2所述的探针寿命标定方法，其特征在于，提取多个所述均值中的至少两个中间数包括：

判断测试获得的多个所述均值的总数量为偶数时，选取多个所述均值的两个中位数作为所述至少两个中间数。

4.根据权利要求2所述的探针寿命标定方法，其特征在于，提取多个所述均值中的至少两个中间数包括：

判断测试获得的多个所述均值的总数量为奇数时，选取多个所述均值的中位数以及分别位于所述中位数两侧的两个均值作为所述至少两个中间数。

5.根据权利要求2所述的探针寿命标定方法，其特征在于，选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量包括：

获取所述至少两组探针中每组探针的平均形变量；

根据弹力计算公式以及所述至少两组探针中每组探针的平均形变量，计算获得所述至少两组探针中每组探针的平均弹力；

选择所述至少两组探针中平均弹力最小的探针组内探针的形变量均值作为所述最适探针形变量。

6.根据权利要求5所述的探针寿命标定方法，其特征在于，获取所述至少两组探针中每组探针的平均形变量包括：

获取安装前探针的初始长度；

测量测试结束后，所述至少两组探针中各探针的当前长度；

根据各探针的所述当前长度以及所述探针的初始长度，计算各探针的形变量；

计算获得每组探针的形变量均值。

7.根据权利要求6所述的探针寿命标定方法，其特征在于，在多种探针压合参数下，分别采用不同组探针测试同组电池片的填充因子之前还包括：

测量安装前探针的所述初始长度。

8.根据权利要求1所述的探针寿命标定方法，其特征在于，采用所述测试机台在所述探针压合参数下标定探针寿命包括：

采用所述测试机台在所述探针压合参数下逐片测试多个电池片的电学特性，每测试若干电池片后，进行一次第一重复性验证，其中，所述第一重复性验证包括：采用所述测试机台在所述探针压合参数下测试预设数量的多个电池片的填充因子，计算所有所述电池片的填充因子的均值，判断所述均值是否在第一预设范围内；

同时在两次所述第一重复性验证之间的时间段内，每测试若干电池片后，进行一次第二重复性验证，其中，所述第二重复性验证包括：采用所述测试机台在所述探针压合参数下测试预选标片组中多个标片的填充因子，计算所述标片的填充因子的均值，计算所述填充因子的均值和首次第二重复性验证中计算获得的所述填充因子的均值的差值，并计算所述差值与首次第二重复性验证中计算获得的所述填充因子的均值的比值，判断所述比值是否在第二预设范围内；

在判断所述均值超出所述第一预设范围，且所述比值超出所述第二预设范围时，将当前已测电池片数量标定为所述探针的寿命。

9.根据权利要求8所述的探针寿命标定方法，其特征在于，所述第一预设范围为第一预设标准值±0.2％。

10.根据权利要求8所述的探针寿命标定方法，其特征在于，所述第二预设范围为第二预设标准值±0.5％。

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