CN116638848A - 一种用于层压机的控温电加热装置、方法及层压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能光伏组件层压机技术领域，具体涉及一种用于层压机的控温电加热装置、方法及层压机，所述控温电加热装置包括：层压板、加热板、金属丝网垫、伸缩机构、层压板温度模块和控制模块；其中，金属丝网垫，具有弹性，固定连接层压板和加热板，被设置在层压板和加热板之间；伸缩机构，被配置为对在竖直方向上通过推拉加热板来调整加热板和层压板之间的距离；控制模块被配置为根据层压板温度模块的层压板温度，调节加热板的加热温度并通过调节伸缩机构来控制加热板的伸缩距离。本发明在层压板和加热板之间设置金属丝网垫，通过改变金属丝网垫的厚度来控制加热板对于层压板的热传导速度，够提高在层压板的加热均匀性和控温精度。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏组件层压机技术领域，具体涉及一种用于层压机的控温电加热装置、方法及层压机。
背景技术
随着光伏产业的蓬勃发展，与光伏产业相关的设备技术也日新月异。太阳能电池组件层压机作为光伏生产中的核心设备，在光伏生产中有着重要的地位。太阳能光伏组件电加热层压机的加热系统对于加热温度均匀要求很高。采用直接电加热元件将加热平台升温供热的方式，称为电加热层压机。
目前常用的层压工艺中，为缩短层压机的加热板的加热时间，提高生产效率。加热板快速升温至目标温度，然后加热板的温度始终维持在目标温度。在快速升温的过程中，由于大面积的加热板中每一个区域热传导速度和散热速度并不一致，也会导致每个区域之间温差过大。传统的电加热方式难以做到大面积范围内的温度均匀性，温度控制精度不佳，在对太阳能电池组件进行层压时，经常由于组件整体受热不均造成平整度、层接性难以尽如人意，进而影响层压成型的太阳能组件的成品质量。
因此，缺少一种用于层压机的控温电加热装置、方法及层压机，用以解决现有技术中电加热层压机加热不均匀和温度控制精度不佳的问题。
发明内容
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本公开实施例提供了一种层压机的控温电加热装置，所述电加热装置，应用于太阳能光伏组件电加热层压机，包括：层压板、加热板、金属丝网垫、伸缩机构、层压板温度模块和控制模块；层压板，为一个金属板，层压板的上端面用于对光伏板层压；加热板，被配置为给层压板加热；金属丝网垫，具有弹性，固定连接层压板和加热板，被设置在层压板和加热板之间；伸缩机构，与加热板相连接，被配置为对在竖直方向上通过推拉加热板来调整加热板和层压板之间的距离；层压板温度模块，与层压板相连接，被配置为检测层压板的温度；控制模块，分别与层压板温度模块、加热板和伸缩机构相连接，被配置为根据层压板温度模块的层压板温度，调节加热板的加热温度并通过调节伸缩机构来控制加热板的伸缩距离。
优选的，所述加热板包括多个加热模块。
优选的，所述电加热装置，还包括：风机，配置为对金属丝网垫进行吹风，带走金属丝网垫的热量。
优选的，所述加热板，包括电加热芯片和拉丝铝板，其中，电加热芯片和拉丝铝板采用填胶高温热压式相连接。
优选的，所述层压板的上端面设置有加固层。
优选的，所述加固层的材料为云母或者硅胶。
本公开实施例还提供了一种层压机的控温电加热方法，应用于上述的装置，包括：
S100，通过伸缩机构推动加热板，压缩金属丝网垫至厚度最小值D0；
S200，控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到预设边缘温度T0，其中，目标温度T＞T0；
S300，通过伸缩机构拉动加热板，增加金属丝网垫至预设厚度D1，其中，D1＞D0；
S400，控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到目标温度T。
优选的，所述加热板包括多个加热模块；
S200中的控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到预设边缘温度T0，包括：
控制每一个加热模块对层压板对应区域分别进行加热，直至加热层压板每一个对应区域达到预设边缘温度T0；
S400中的控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到目标温度T，包括：
控制每一个加热模块对层压板对应区域分别进行加热，直至加热层压板每一个对应区域达到目标温度T。
优选的，所述加热板包括风机；
所述方法，还包括：S500，结束层压机加热时，控制风机来冷却金属丝网垫。
本公开实施例还提供了一种光伏层压机，包括上述的装置。
本公开实施例在层压板和加热板之间设置金属丝网垫，通过改变金属丝网垫的厚度来控制加热板对于层压板的热传导速度。在开始阶段，快速升温过程中对层压板温度精度需求不高，调整金属丝网垫的厚度变小，来增加加热板对层压板热传递速度；在层压板即将对太阳能电池组件进行加热的过渡时间段内和对太阳能电池组件进行加热的时间段内，太阳能电池组件加热成型的过程对层压板温度均匀性和控温精度需求高，调整金属丝网垫的厚度变大，来减少加热板对层压板热传递速度，让温度变化减慢，来提高层压板温度均匀性和控温精度。因此，本申请与现有技术相比，本公开实施例能够提高在层压板的加热均匀性和控温精度。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本发明。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一种层压机的控温电加热装置的示意图；
图2是本公开实施例提供的一种层压机的控温电加热电方法流程图；
图3是本公开实施例提供的一种多个加热模块组成的加热板示意图；
附图标记：
1；层压板；2；加热板；3：金属丝网垫；4：伸缩机构；5：层压板温度模块；6：控制模块。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“申请”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的申请，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个申请或申请构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
目前常用的层压工艺中，为缩短层压机的加热板的加热时间，提高生产效率。加热板快速升温至目标温度，然后加热板的温度始终维持在目标温度。在快速升温的过程中，由于大面积的加热板中每一个区域热传导速度和散热速度并不一致，也会导致每个区域之间温差过大。传统的电加热方式难以做到大面积范围内的温度均匀性，温度控制精度不佳，在对太阳能电池组件进行层压时，经常由于组件整体受热不均造成平整度、层接性难以尽如人意，进而影响层压成型的太阳能组件的成品质量。
因此，缺少一种用于层压机的控温电加热装置、方法及层压机，用以解决现有技术中电加热层压机加热不均匀和温度控制精度不佳的问题。
本公开实施例提供一种层压机的控温电加热装置，所述电加热装置，应用于太阳能光伏组件电加热层压机。参见图1，为本公开实施例提供的一种层压机的控温电加热的示意图。所述电加热装置，包括：层压板1、加热板2、金属丝网垫3、伸缩机构4、层压板温度模块5和控制模块6；层压板1，为一个金属板，层压板1的上端面用于对光伏板层压；加热板2，被配置为给层压板1加热；金属丝网垫3，具有弹性，固定连接层压板1和加热板2，被设置在层压板1和加热板2之间；伸缩机构4，与加热板2相连接，被配置为对在竖直方向上通过推拉加热板2来调整加热板2和层压板1之间的距离；层压板温度模块5，与层压板1相连接，被配置为检测层压板1的温度；控制模块6，分别与层压板温度模块5、加热板2和伸缩机构4相连接，被配置为根据层压板温度模块5的层压板1温度，调节加热板2的加热温度并通过调节伸缩机构4来控制加热板1的伸缩距离。
应理解，加热板2对层压板1的热传递是通过金属丝网垫3作为介质而完成的。一方面，当金属丝网垫3体积被压缩时，金属丝网垫3中的金属丝分别对加热板2和层压板1的接触面积加大，也就分别加速了加热板2对金属丝的热传递过程和金属丝对层压板1的热传递过程。这样，也就是加速了加热板2对层压板1的热传递过程。另一方面，当金属丝网垫3体积被释放时，金属丝网垫3中的金属丝分别对加热板2和层压板1的接触面积减小，也就分别减弱了加热板2对金属丝的热传递过程和金属丝对层压板1的热传递过程。这样，也就是减弱了加热板2对层压板1的热传递过程。在实际应用中，伸缩机构4可以是伸缩杆。
结合图2所示，本公开实施例提供一种层压机的控温电加热方法，包括：
S100，通过伸缩机构4推动加热板2，压缩金属丝网垫3至厚度最小值D0；
S200，控制加热板2对层压板1进行加热，直至加热层压板1达到预设边缘温度T0，其中，目标温度T＞T0；
S300，通过伸缩机构4拉动加热板2，增加金属丝网垫3至预设厚度D1，其中，D1＞D0；
S400，控制加热板2对层压板1进行加热，直至加热层压板1达到目标温度T。
应理解，光伏层压机的工作流程为，将层压板1预热到达目标温度，然后将光伏板在该目标温度下进行层压。因此，层压板1的工作过程可分为预热阶段和热稳定阶段。
在本方法中，预热阶段可分为预热阶段的前期和后期。
预热阶段的前期为层压板1在快速加热的过程，层压板1并不需要执行层压任务，也不衔接层压任务。也就是，层压板1对加热均匀和控温的要求不高。因此，在预热阶段的前期可快速升温。在预热阶段的前期，为了快速升温，则金属丝网垫3体积被压缩至最小值D0。
当加热至接近目标温度，进入预热阶段的后期阶段。其中，接近目标温度作为预设边缘温度T0。在实际应用中，可根据精度需求，对T0进行调节。因为在预热阶段的后期，层压板1加热到目标温度，需要衔接层压任务。为了保证在光伏板层压过程的精度和稳定性，因此，需要层压板1精准到达目标温度，层压板1温度要均匀。因此，层压板1需要缓慢加热，来防止过快加热造成的加热不均匀。需要说明书的是，层压板1在加热时，中心和周边由于散热的不同，会导致层压板1的温度并不均匀。这时，在预热阶段的后期，为了缓慢升温，则金属丝网垫3体积被释放至D1。在实际应用中，可根据精度需求，对D1进行调节。
一种具体的实施例可以是，层压板1的工作温度为150℃，作为最佳温度。将150℃作为目标温度。压缩金属丝网垫3至厚度最小值。这样，层压板1加热速度最快。快速加热至145℃。145℃，作为预设边缘温度。然后，将金属丝网垫3的厚度进行释放，来保证后续的缓慢加热。释放后，金属丝网垫3的厚度增加，层压板1的加热过程变慢。在145℃升至150℃的过程中，缓慢加热均匀性和温度更好。当达到150℃后，层压板1开始进行光伏板层压，并保持150℃。
一种优选的实施例中，加热板2包括多个加热模块。参见图3，为一种多个加热模块组成的加热板2示意图。对应地，S200中的控制加热板2对层压板1进行加热，直至加热层压板1达到预设边缘温度T0，包括：
控制模块6控制每一个加热模块对层压板1对应区域分别进行加热，直至加热层压板1每一个对应区域达到预设边缘温度T0。
S400中的控制加热板2对层压板1进行加热，直至加热层压板1达到目标温度T，包括：
控制模块6控制每一个加热模块对层压板1对应区域分别进行加热，直至加热层压板1每一个对应区域达到目标温度T。
应理解，将加热板2进行分区，能够更加精准地调控层压板1不同位置的加热速度和温度，以到达让层压板1实现均匀加热的效果。需要说明书的是，层压板1在加热时，中心和周边由于散热的不同，会导致层压板1的温度并不均匀。层压板1周边散热快，层压板1中心散热慢。在实际应用中，可将层压板1中心的加热速度慢于层压板1周边，来到达整个层压板1均匀加热的目的。
一种优选的实施例中，所述电加热装置，还包括：风机，配置为对金属丝网垫3进行吹风，带走金属丝网垫3的热量。对应地，所述方法，还包括：
S500，结束层压机加热时，控制风机来冷却金属丝网垫3。
一种优选的实施例中，所述加热板2，包括电加热芯片和拉丝铝板，其中，电加热芯片和拉丝铝板采用填胶高温热压式相连接。
一种优选的实施例中，所述层压板1的上端面设置有加固层。
进一步地，所述加固层的材料为云母或者硅胶。
应理解，加固层也具有导热性。较厚的加固层能够增加整个装置的机械强度，不易出现损坏，有利于提高整个的使用寿命，同时也能够传递热量，保证了实现加热的作用用于加热。云母具有非常高的绝缘、耐热性能，化学稳定性好，具有抗强酸、强碱和抗压能力，可以对整个装置起到很好的保护作用，且电绝缘性好，有利于避免出现漏电现象，可以大大提高该装置的安全性能，同时，云母材质机械强度好，抗压能力好。另外，在实际应用中，加固层还可以是硅胶加固层。
本公开实施例公开了一种用于层压机的控温电加热层压机，所述层压机包括上述的控温电加热装置。
本公开实施例在层压板1和加热板2之间设置金属丝网垫3，通过改变金属丝网垫3的厚度来控制加热板2对于层压板1的热传导速度。在开始阶段，快速升温过程中对层压板1温度精度需求不高，调整金属丝网垫3的厚度变小，来增加加热板2对层压板1热传递速度；在层压板1即将对太阳能电池组件进行加热的过渡时间段和对太阳能电池组件进行加热的时间段内，太阳能电池组件加热成型的过程对层压板1温度均匀性和控温精度需求高，调整金属丝网垫3的厚度变大，来减少加热板2对层压板1热传递速度，让温度变化减慢，来提高层压板1温度均匀性和控温精度。因此，本申请与现有技术相比，本公开实施例能够提高在层压板1的加热均匀性和控温精度。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本发明中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本发明中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本发明中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
Claims (10)
1.一种用于层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述电加热装置，包括：层压板、加热板、金属丝网垫、伸缩机构、层压板温度模块和控制模块；
层压板，为一个金属板，层压板的上端面用于对光伏板层压；
加热板，被配置为给层压板加热；
金属丝网垫，具有弹性，固定连接层压板和加热板，被设置在层压板和加热板之间；
伸缩机构，与加热板相连接，被配置为对在竖直方向上通过推拉加热板来调整加热板和层压板之间的距离；
层压板温度模块，与层压板相连接，被配置为检测层压板的温度；
控制模块，分别与层压板温度模块、加热板和伸缩机构相连接，被配置为根据层压板温度模块的层压板温度，调节加热板的加热温度并通过调节伸缩机构来控制加热板的伸缩距离。
2.根据权利要求1所述的层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述加热板包括多个加热模块。
3.根据权利要求1所述的层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述电加热装置，还包括：
风机，配置为对金属丝网垫进行吹风，带走金属丝网垫的热量。
4.根据权利要求1所述的层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述加热板，包括电加热芯片和拉丝铝板，其中，电加热芯片和拉丝铝板采用填胶高温热压式相连接。
5.根据权利要求1所述的层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述层压板的上端面设置有加固层。
6.根据权利要求5所述的层压机的控温电加热装置，其特征在于：所述加固层的材料为云母或者硅胶。
7.一种层压机的控温电加热方法，其特征在于：所述电加热方法，应用于如权利要求1至6任一项所述的装置，包括：
S100，通过伸缩机构推动加热板，压缩金属丝网垫至厚度最小值D0；
S200，控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到预设边缘温度T0，其中，目标温度T＞T0；
S300，通过伸缩机构拉动加热板，增加金属丝网垫至预设厚度D1，其中，D1＞D0；
S400，控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到目标温度T。
8.根据权利要求7所述的层压机的控温电加热方法，其特征在于：所述加热板包括多个加热模块；
S200中的控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到预设边缘温度T0，包括：
控制每一个加热模块对层压板对应区域分别进行加热，直至加热层压板每一个对应区域达到预设边缘温度T0；
S400中的控制加热板对层压板进行加热，直至加热层压板达到目标温度T，包括：
控制每一个加热模块对层压板对应区域分别进行加热，直至加热层压板每一个对应区域达到目标温度T。
9.根据权利要求7所述的层压机的控温电加热方法，其特征在于：所述加热板包括风机；
所述方法，还包括：
S500，结束层压机加热时，控制风机来冷却金属丝网垫。
10.一种光伏层压机，其特征在于：包括如权利要求1至5中任一项所述的电加热装置。
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