CN116961580A - 一种光伏板运维检修装置及其检修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏板技术领域，且公开了一种光伏板运维检修装置及其检修方法，包括框架板，所述框架板上设有与光伏板电池片对应的空槽，所述空槽内设有与其边缘固定连接的遮光片，遮光片的厚度小于框架板的厚度，所述遮光片的底部连接有光珠，所述光珠的最低点高于框架板的底面，所述框架板上还设有与光珠电性连接的控制器，控制器控制各个光珠分段闪烁，此光伏板运维检修装置，通过设置框架板，在框架板内的空槽设置遮光片和光珠，通过光珠的闪射来使对应的光伏板上的电池片产生电流，根据电流则可方便快速检测各个电池片是否存在损坏或者脱焊，且因为电池片产生电流能瞬时产生，通过该方式的检修速度能有效提高。
Description
技术领域
本发明涉及光伏板技术领域，具体为一种光伏板运维检修装置及其检修方法。
背景技术
光伏发电原理是太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流，简言之，光伏发电的原理就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。
光伏板因为处于室外，且通常置于日照时间长的区域，因此其故障率也比较高，光伏板常见的故障有：1、光伏组件烧毁；2、组件接线盒变形、烧毁；3、机械损伤（表面或者整体损伤）；4、电池片的损坏，对于前三项而言，均能通过观察以及电参数的检测查出并维修，但是对于电池片的损坏就不方便查出，因为光伏板由多个电池片构成受光面，单个损坏也不影响其他电池片的使用以及产生电流，因此对于维修人员的检修在众多的电池片中找出损坏的电池片进行更换的效率极低。
现有专利申请如公开号为CN114844459A的一种光伏发电站运维检修装置，该装置能检测产生热斑的单个电池片并进行标记，但是电池片的损坏原因不仅仅热斑，还存在如脱焊和受光面变色，这是该专利申请的装置所检测不出的。为此，我们提出一种光伏板运维检修装置及其检修方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏板运维检修装置及其检修方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏板运维检修装置，包括框架板，所述框架板位于要检测的光伏板上方，所述框架板上设有与光伏板电池片对应的空槽，所述空槽内设有与其边缘固定连接的遮光片，遮光片的厚度小于框架板的厚度，所述遮光片的底部连接有光珠，所述光珠的最低点高于框架板的底面，所述框架板上还设有与光珠电性连接的控制器，控制器控制各个光珠分段闪烁。
优选的，所述框架板由横梁、纵梁和框条构成，框条两两成对平行构成整体框架，所述横梁和纵梁的端部分别与其端部相邻的框条连接，且横梁和纵梁的端部沿框条长度方向滑动连接，且任意两个与框条相邻的横梁和纵梁与框条之间的区域不设置遮光片，所述遮光片为弹性材料，所述遮光片的各边均与其相邻的纵梁、横梁或框条沿其长度方向滑动连接，所述框条上设有用于固定或锁止横梁或纵梁移动的限位件，横梁和纵梁的移动可以根据具体的光伏板的电池片大小进行调整，提高其适用性。
优选的，所述框条为中空杆，且其端面呈未封闭状态，所述框条的内部沿其长度方向滑动连接有若干移动块，所述移动块与横梁或纵梁对应并与其连接，所述移动块内转动连接有柱销，所述柱销的中部同轴固定连接有同步齿轮，且所述移动块还滑动连接有两条沿同步齿轮轴对称分布并与其啮合的齿条，相邻两个同步齿轮之间啮合有同一个齿条，各所述框条内任意一端部的齿条与框条固定连接，所述移动块上还转动连接有两组传动杆，且两组所述传动杆共轴，所述柱销与两组传动杆的相邻端通过齿轮啮合传动，相邻两个移动块相邻侧的两个传动杆沿其轴向滑动套接，且两者不可相对转动，通过同步齿轮和齿条的设置，能使相邻的两个纵梁以及相邻的横梁之间的间距始终保持相同，从而方便进行调节。
优选的，所述横梁和纵梁的底部均设有封条，所述封条为柔性材料，且所述纵梁或横梁底部的封条侧边呈半包裹状，纵梁和横梁为层叠状，通过封条封闭底部的空隙区域，防止光源的外泄。
优选的，所述封条的底部开设有若干半球形凹槽，产生负压进行吸附，方便附着。
优选的，所述封条上还设有填充区，填充区位于半球形凹槽的弧面顶点上方，且所述填充区的材料的弹性系数大于封条材料的弹性系数。
优选的，所述遮光片由多个刚性板构成，各所述刚性板层叠且设有平面内有重叠区域，所述刚性板的与相邻的横梁和纵梁沿边缘长度方向滑动连接，所述光珠位于最下方的刚性板的底部。
优选的，各所述刚性板的重叠区域的侧边设有封边条。
一种光伏板运维检修装置的检修方法，包括以下步骤：
S1：测量并确定所要检测的光伏板的单个电池片的长宽尺寸；
S2：根据测量确定的光伏板的单个电池片的长宽尺寸对应调节横梁和纵梁之间的间距，使其匹配所测量的光伏板的单个电池片的尺寸；
S3：将调节好的横梁和纵梁通过限位件固定，固定后将各横梁和纵梁之间形成的检测区域与光伏板的单个电池片区域对应覆盖，并轻轻按压各个纵梁和横梁，使半球形凹槽形成负压吸附；
S4：根据单个光伏板的电池片数量确定同时闪烁的光珠数量；
S5：通过控制器控制光珠先后闪烁，并同时通过电流表测量光伏板瞬时电流；
S6：根据瞬时电流的数值确定同时检测的电池片的损坏数量，在确定有损坏时，采用对半查找算法控制该批次光珠二次闪烁检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置框架板，在框架板内的空槽设置遮光片和光珠，通过光珠的闪射来使对应的光伏板上的电池片产生电流，根据电流则可方便快速检测各个电池片是否存在损坏或者脱焊，且因为电池片产生电流能瞬时产生，通过该方式的检修速度能有效提高；
2、本发明通过设置可以调节间距的横梁和纵梁，并通过同步齿轮和齿条的作用使其可以始终保持相同的间距，且能同步进行移动，不需要单独调节，方便根据不同的光伏板进行快速的适应性调节，方便使用；
3、本发明通过设置半球形凹槽，并设置填充区使其形成吸盘结构，在检测时方便产生负压吸附于光伏板的表面，从而不需要额外的设置来使其固定在倾斜的光伏板表面，方便进行使用。
附图说明
图1为整体式框架板结构示意图；
图2为图1中A区结构示意图；
图3为本发明中位于光伏板上方的纵梁、横梁与框条的结构布置示意图；
图4为框条、移动块连接的局部结构示意图；
图5为移动块内部结构示意图；
图6为相邻两个传动杆之间的套接示意图；
图7为同步齿轮和齿条的单方向运动示意图；
图8为封条的安装位置结构示意图；
图9为半球型凹槽与填充区的结构示意图；
图10为各刚性板的层叠状态示意图；
图11为封边条的结构示意图；
图12为刚性板与横梁或纵梁滑动的其中一种状态示意图。
图中：1-框架板；2-空槽；3-遮光片；4-光珠；5-横梁；6-纵梁；7-框条；8-移动块；9-柱销；10-同步齿轮；11-齿条；12-传动杆；13-封条；14-半球形凹槽；15-填充区；16-刚性板；17-封边条。
具体实施方式
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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种光伏板运维检修装置及其检修方法，包括框架板1，所述框架板1位于要检测的光伏板上方，所述框架板1上设有与光伏板电池片对应的空槽2，所述空槽2内设有与其边缘固定连接的遮光片3，光伏板上的电池片为矩形阵列设置，因此空槽2的形状与其相符，同样为矩形，空槽2的四侧壁与遮光片3固定连接或可拆卸连接，可拆卸连接方便进行拆卸更换，遮光片3的厚度小于框架板1的厚度，所述遮光片3的底部连接有光珠4，所述光珠4的最低点高于框架板1的底面，遮光片3的厚度小于框架板1便于安装光珠4，光珠4为LED灯珠或者等同替换光源结构，光珠4安装于遮光片3的底部的中间区域，光珠4作为光源照射时光伏板上的电池片会产生微电流，以是否产生电流来进行判断单个电池片是否损坏或者脱焊，所述框架板1上还设有与光珠4电性连接的控制器，控制器控制各个光珠4分段闪烁，分段闪烁的作用是方便进行逐个检查，而此处的分段闪烁并非一次只一个光珠发光检测，例如可以同时检测两个或者三个甚至更多，但是同时检测多个则在有损坏时需要进行二次检测判断哪个具体为损坏部件。
参阅图3，所述框架板1由横梁5、纵梁6和框条7构成，框条7两两成对平行构成整体框架，所述横梁5和纵梁6的端部分别与其端部相邻的框条7连接，且横梁5和纵梁6的端部沿框条7长度方向滑动连接，由横梁5和纵梁6构成一个个与电池片对应的空槽2，可以通过更改横梁5和纵梁6的位置来改变遮光部分的大小，从而使该设备的适用性更广，且任意两个与框条7相邻的横梁5和纵梁6与框条7之间的区域不设置遮光片3，不设置遮光片3的区域是预留区域，因为随着横梁5和纵梁6的移动，而框条7又不能够移动，因此总会存在一个框条7与相邻的横梁5或纵梁6之间的距离与所要设置的间距不同，因此该部分预留不作为检测范围，所述遮光片3为弹性材料，所述遮光片3的各边均与其相邻的纵梁6、横梁5或框条7沿其长度方向滑动连接，遮光片3为弹性材料方便能随着横梁5和纵梁6的移动而扩展，在调节时能始终覆盖整个空槽2的范围，所述框条7上设有用于固定或锁止横梁5或纵梁6移动的限位件，因为遮光片3为弹性材料，因此在其被拉伸时具有回缩的反作用力，因此需要限位件进行限位，限制横梁5和纵梁6在遮光片3的作用力的作用下的恢复，该限位仅用于实现固定或锁止，如采用单个螺栓，通过螺栓的转动改变其端部与框条7的接触利用静摩擦来达到锁止效果，或者其他能实现的等同结构均可。
参阅图4-图7，所述框条7为中空杆，且其端面呈未封闭状态，即其端面截面呈C字状，所述框条7的内部沿其长度方向滑动连接有若干移动块8，所述移动块8与横梁5或纵梁6对应并与其连接，移动块8的端面形状与框条7的端面截面形状相适配，以便于移动块8的滑动而不会晃动，移动块8设置于横梁5和纵梁6的端部与其一一对应并固定连接，所述移动块8内转动连接有柱销9，所述柱销9的中部同轴固定连接有同步齿轮10，且所述移动块8上还滑动连接有两条沿同步齿轮10轴对称分布并与其啮合的齿条11，相邻两个同步齿轮10之间啮合有同一个齿条11，各所述框条7内任意一端部的齿条11与框条7固定连接，与不设置遮光片3的区域相反，需要固定其中一端部的齿条11是需要通过齿条11和同步齿轮10的配合来产生位移，如果没有固定其中一端的端部齿条11，则会导致各个同步齿轮10之间的间距不会始终保持一致，而且固定端与不设置遮光片3的区域相反即如图3的状态下，如果纵梁6与最右侧的框条7之间不设置遮光片，则与横梁5平行的框条7内最左侧的齿条11固定于框条7上；
所述移动块8上还转动连接有两组传动杆12，且两组所述传动杆12共轴，所述柱销9与两组传动杆12的相邻端通过齿轮啮合传动，相邻两个移动块8的相邻侧的两个传动杆12沿其轴向滑动套接，且两者不可相对转动，两者可以沿其长度方向滑动且不可相对转动即两者套接且端部截面非圆形，如椭圆形、矩形或者三角形均可实现滑动而不相对转动，仅仅通过齿条11和同步齿轮10也无法保证随着移动块8的移动各个移动块8之间的间距相同，因此通过传动杆12来保持相邻的两个同步齿轮10的转向相反，如图7所示，当需要调整各个相邻横梁5或纵梁6之间的间距时，如果最左侧的齿条11是固定的，工作人员拉动一个非固定于框条7上的齿条11，则相应的同步齿轮10会在齿条11上移动，进而使各个相邻横梁5或纵梁6之间的间距始终保持相同，以保证相应的遮光片能有效地对电池片进行遮挡。
参阅图8，所述横梁5和纵梁6的底部均设有封条13，所述封条13为柔性材料，且所述纵梁6或横梁5底部的封条13侧边呈半包裹状，位于下方的梁被侧边包围，横梁5和纵梁6的位置可以互换，因为横梁5和纵梁6在竖直方向上具有上下层次结构，因此位于下方的梁会影响上方的梁与光伏板表面的贴合，而封条13采用柔性材料能在横梁5的挤压下局部压缩而不影响非压缩区域，从而更好的将单个光珠4产生的光隔绝于单个电池片的范围内，防止外溢，另外位于下方的梁（图8中为横梁5）侧边也会被封条13包裹，因为位于纵梁6下的封条13被压缩时与横梁5侧边处会产生缝隙，因此横梁5下的封条13将其包裹避免缝隙的产生。
参阅图9，所述封条13的底部开设有若干半球形凹槽14，封条13需要采用密封材料，如橡胶类，因为设置半球形凹槽14的作用是形成吸盘状产生负压，不密封材料如海绵类则不能产生负压吸附，在使用时只需要按压横梁5和纵梁6使封条13被压缩，再其复位时则会产生负压，且半球形凹槽14优先设置于封条13的边缘处，方便压缩时半球形凹槽14内的空气的排出，所述封条13上还设有填充区15，填充区15位于半球形凹槽14的弧面顶点上方，且所述填充区15的材料的弹性系数大于封条13材料的弹性系数，设置填充区15的作用是方便更好的产生负压，因为填充区15的材料弹性系数更大，在相同的作用力的情况下更不容易被压缩，方便更好的将半球状凹槽14处的气体排出。
参阅图10、图11和图12，所述遮光片3由多个刚性板16构成，各所述刚性板16层叠且设有平面内有重叠区域，所述刚性板16的与相邻的横梁5和纵梁6沿边缘长度方向滑动连接，所述光珠4位于最下方的刚性板16的底部，区别于遮光片3采用弹性材料，弹性材料在多次使用或者长时间的不使用会出现损坏，如失去弹性或者破损等，采用刚性材料相互重叠，用重叠的方式覆盖移动的扩大的区域，能延长使用寿命，各所述刚性板16的重叠区域的侧边设有封边条17，因为各个刚性板16是层叠设置的，非相邻层之间会具有间隙，因此设置倾斜的封边条17能更好的遮光，防止光珠4的光源外泄或者外部可见光的干扰，横梁5和纵梁6也是层叠的，因此单个的刚性板16既需要与横梁5滑动连接，又需要与纵梁6滑动连接，因此其中一侧需要设置成阶梯状如图12所示，两个边不同的高度滑动。
一种光伏板运维检修装置的检修方法，包括以下步骤：
S1：测量并确定所要检测的光伏板的单个电池片的长宽尺寸；
S2：根据测量确定的光伏板的单个电池片的长宽尺寸对应调节横梁5和纵梁6之间的间距，使其匹配所测量的光伏板的单个电池片的尺寸；
S3：将调节好的横梁5和纵梁6通过限位件固定，固定后将各横梁5和纵梁6之间形成的检测区域与光伏板的单个电池片区域对应覆盖，并轻轻按压各个纵梁6和横梁5，使半球形凹槽14形成负压吸附；
S4：根据单个光伏板的电池片数量确定同时闪烁的光珠4数量，可以同时闪烁1个、2个或者更多；
S5：通过控制器控制光珠4先后闪烁，并同时通过电流表测量光伏板瞬时电流；
S6：根据瞬时电流的数值确定同时检测的电池片的损坏数量，在确定有损坏时，采用对半查找算法控制该批次光珠4二次闪烁检测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种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、物品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、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种光伏板运维检修装置，其特征在于：包括框架板（1），所述框架板（1）位于要检测的光伏板上方，所述框架板（1）上设有与光伏板电池片对应的空槽（2），所述空槽（2）内设有与其边缘固定连接的遮光片（3），遮光片（3）的厚度小于框架板（1）的厚度，所述遮光片（3）的底部连接有光珠（4），所述光珠（4）的最低点高于框架板（1）的底面，所述框架板（1）上还设有与光珠（4）电性连接的控制器，控制器控制各个光珠（4）分段闪烁。
2.根据权利要求1所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述框架板（1）由横梁（5）、纵梁（6）和框条（7）构成，框条（7）两两成对平行构成整体框架，所述横梁（5）和纵梁（6）的端部分别与其端部相邻的框条（7）连接，且横梁（5）和纵梁（6）的端部沿框条（7）长度方向滑动连接，且任意两个与框条（7）相邻的横梁（5）和纵梁（6）与框条（7）之间的区域不设置遮光片（3），所述遮光片（3）为弹性材料，所述遮光片（3）的各边均与其相邻的纵梁（6）、横梁（5）或框条（7）沿其长度方向滑动连接，所述框条（7）上设有用于固定或锁止横梁（5）或纵梁（6）移动的限位件。
3.根据权利要求2所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述框条（7）为中空杆，且其端面呈未封闭状态，所述框条（7）的内部沿其长度方向滑动连接有若干移动块（8），所述移动块（8）与横梁（5）或纵梁（6）对应并与其连接，所述移动块（8）内转动连接有柱销（9），所述柱销（9）的中部同轴固定连接有同步齿轮（10），且所述移动块（8）还滑动连接有两条沿同步齿轮（10）轴对称分布并与其啮合的齿条（11），相邻两个同步齿轮（10）之间啮合有同一个齿条（11），各所述框条（7）内任意一端部的齿条（11）与框条（7）固定连接，所述移动块（8）上还转动连接有两组传动杆（12），且两组所述传动杆（12）共轴，所述柱销（9）与两组传动杆（12）的相邻端通过齿轮啮合传动，相邻两个移动块（8）相邻侧的两个传动杆（12）沿其轴向滑动套接，且两者不可相对转动。
4.根据权利要求3所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述横梁（5）和纵梁（6）的底部均设有封条（13），所述封条（13）为柔性材料，且所述纵梁（6）或横梁（5）底部的封条（13）侧边呈半包裹状。
5.根据权利要求4所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述封条（13）的底部开设有若干半球形凹槽（14）。
6.根据权利要求5所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述封条（13）上还设有填充区（15），填充区（15）位于半球形凹槽（14）的弧面顶点上方，且所述填充区（15）的材料的弹性系数大于封条（13）材料的弹性系数。
7.根据权利要求2所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：所述遮光片（3）由多个刚性板（16）构成，各所述刚性板（16）层叠且在平面内有重叠区域，所述刚性板（16）与相邻的横梁（5）和纵梁（6）沿边缘长度方向滑动连接，所述光珠（4）位于最下方的刚性板（16）的底部。
8.根据权利要求7所述的一种光伏板运维检修装置，其特征在于：各所述刚性板（16）的重叠区域的侧边设有封边条（17）。
9.一种根据权利要求5和6任意一项所述的一种光伏板运维检修装置的检修方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：测量并确定所要检测的光伏板的单个电池片的长宽尺寸；
S2：根据测量确定的光伏板的单个电池片的长宽尺寸对应调节横梁（5）和纵梁（6）之间的间距，使其匹配所测量的光伏板的单个电池片的尺寸；
S3：将调节好的横梁（5）和纵梁（6）通过限位件固定，固定后将各横梁（5）和纵梁（6）之间形成的检测区域与光伏板的单个电池片区域对应覆盖，并轻轻按压各个纵梁（6）和横梁（5），使半球形凹槽（14）形成负压吸附；
S4：根据单个光伏板的电池片数量确定同时闪烁的光珠（4）数量；
S5：通过控制器控制光珠（4）先后闪烁，并同时通过电流表测量光伏板瞬时电流；
S6：根据瞬时电流的数值确定同时检测的电池片的损坏数量，在确定有损坏时，采用对半查找算法控制该批次光珠（4）二次闪烁检测。
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