CN211376590U - 虚焊测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种虚焊测试装置，用于测试光伏组件的电池串的引出线与其对应的旁路二极管是否存在虚焊，所述虚焊测试装置包括光源、位于光源及光伏组件之间的遮光装置、与电池串连接的电流电压检测与反馈装置，所述遮光装置包括转动支架及遮光片，所述遮光片可在转动支架的带动下平移，所述遮光片遮住部分光伏组件。通过模拟热斑效应同时对光伏组件的短路电流进行检测及反馈，继而可以判断出被遮挡电池串的旁路二极管与电池串的引出线之间的焊接状况，操作方便，节省人力。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏生产领域，尤其涉及一种虚焊测试装置。
背景技术
光伏组件通常由一定数量的光伏电池片通过焊带或其它方式串接，再经过排版和层叠、层压、总装等工艺流程制成。
当处于照射条件下的光伏组件的若干电池被遮挡时，被遮挡部分将成为消耗其他与其串联且未被遮挡的电池所产生电能的负载，被消耗的电能最终转化为热量，导致被遮挡部分电池温度上升，这种现象被称作热斑效应。热斑效应会严重破坏被遮挡的光伏电池片以及该部分组件的封装材料，如EVA、背板等，导致组件转换效率下降和可靠性的降低。
目前为了防止光伏组件源于热斑效应而遭到的损坏，几乎所有的光伏组件都会在若干电池片的正负极之间并联一个旁路二极管，组件未发生热斑效应时，旁路二极管起反向截止作用，不影响组件发电，而当组件发生热斑效应时，旁路二极管起导通作用，将受到影响的电池串短路，避免组件受到破坏。
旁路二极管与汇流条的引出线(引出线为汇流条的一端或是两端穿过封装材料并露出一定的长度的部分)焊接进而与在电池串并联，若干旁路二极管设于一个接线盒中。出于对成本的控制以及旁路二极管工作状态存在压降特性的考量，一般会采用串联数量在20片左右的电池串的正负极并联一个旁路二极管的设计。
关于引出线与接线盒焊接这一工序，无论是传统的人工焊接方式还是近年发展的自动焊接方式，都存在虚焊或脱焊等无效焊接的风险，一旦出现就会让旁路二极管失去本应具有的保护作用而造成上述组件损坏，因此必须对焊接效果进行有效的检测。目前的检测方式可以分为人工检查和自动检测两种。人工检查会增加组件制造端额外的人力成本，并且缺乏防呆措施。而自动检测手段主要依靠影像识别技术，通过识别焊接外观来判断是否焊接良好，但即使焊接后外观良好也并不能证明引出线下面未发生虚焊。目前还有向组件通入反向电流的检测方案，此种方式不仅存在内部电池或旁路二极管击穿的风险，而且不能适用于所有的版型。另外其他的方案如利用瞬态模拟器多次测试虽可以有效检测，但如果想要考察所有旁路二极管相连的引出线是否虚焊则需要十分繁琐的操作，且耗时很长。
因此，有必要设计一种虚焊测试装置，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种操作方便的虚焊测试装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种虚焊测试装置，用于测试光伏组件的电池串的引出线与其对应的旁路二极管是否存在虚焊，所述虚焊测试装置包括光源、位于光源及光伏组件之间的遮光装置、与电池串连接的电流电压检测与反馈装置，所述遮光装置包括转动支架及遮光片，所述遮光片可在转动支架的带动下平移，所述遮光片遮住部分光伏组件。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述转动支架包括支架及平行设于支架上至少两根转轴，定义电池串延伸方向为光伏组件的长度方向，垂直于电池串的方向为光伏组件的宽度方向，所述转轴沿光伏组件的长度方向设置，所述转轴带动其上设置的透光膜移动，所述遮光片设于所述透光膜上。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述遮光片的面积等于每个电池串的面积。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述转轴数量为四根，其呈方形设置，靠近光伏组件的两根转轴之间的距离大于光伏组件的宽度；所述转轴的转动为电动方式。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述遮光片的移动方向与光伏组件的宽度方向一致。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述光源的远离所述光伏组件的一侧设有反光罩，以将光源的光反射到光伏组件上。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述光源为沿光伏组件的长度方向设置的柱形光源，其对光伏组件表面的辐照度为300W/m2至500W/m2。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述反光罩的横截面为半椭圆形。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述光源及反光罩位于所述转动支架内，所述透光膜上还设有另一遮光片。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电流电压检测与反馈装置与所述光伏组件之间还设有连接装置，所述连接装置固定于所述光伏组件背面，其一端与电池串的正负极连接，另一端设置金属触点，所述电流电压检测与反馈装置设有与所述金属触点接触的测试探针。
由以上技术方案可知，本实用新型的虚焊测试装置通过将遮光片设置在转动支架上并在所述转动支架的带动下平移，进而可以遮挡不同旁路二极管对应的电池串，以模拟热斑效应，同时对光伏组件的短路电流进行检测及反馈，继而可以判断出被遮挡电池串的旁路二极管与电池串的引出线之间的焊接状况，操作方便，节省人力。
附图说明
图1为本实用新型的虚焊测试装置对光伏组件进行测试的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
请参图1所示，本实用新型提供一种虚焊测试装置，用于测试光伏组件200的电池串引出线与其对应的旁路二极管是否存在虚焊，其包括光源 1、位于光源1及光伏组件200之间的遮光装置2、与电池串连接的电流电压检测与反馈装置3。本实用新型中，为方便说明，定义电池串延伸方向为光伏组件200的长度方向，垂直于电池串的方向为光伏组件200的宽度方向。
光源1用于为光伏组件200的测试过程提供稳定的光照。光源1优选为沿光伏组件200的长度方向设置的柱形光源，如LED灯管，其长度等于光伏组件200的长度，其对光伏组件200表面的辐照度为300W/m2至 500W/m2。
遮光装置2包括转动支架21、透光膜22及遮光片23。转动支架21包括支架(未图示)及平行设于支架上至少两根转轴211，转轴211沿光伏组件200的长度方向设置，透光膜22设于转轴211上，转轴211带动透光膜22移动。本实用新型中，转轴211的转动为电动方式。优选的，转轴211的数量为四根，其呈方形设置，靠近光伏组件200的两根转轴211 之间的距离大于光伏组件200的宽度。透光膜22为围设于4根转轴211 外侧的环形透明膜，并随转轴211的转动而转动。
遮光片23用于遮住部分光伏组件200，遮光片23在转动支架21的带动下平移，其移动方向与光伏组件200的宽度方向一致。具体的，遮光片 23的数量为2片，其贴合固定在透光膜22上，并以4个转轴211的中心成中心对称。遮光片23优选为黑色，其面积等于每个旁路二极管对应的电池串的面积，此处等于并不表示精确的面积相等，遮光片23的面积可略大于上述电池串的面积，当对光伏组件200进行遮盖时，遮光片23可完全覆盖上述电池串而不遮盖到邻近的电池串。
光源1的远离光伏组件200的一侧设有反光罩11，以将光源1的光反射到光伏组件200上。反光罩11的横截面为半椭圆形，反光效果较好。本实用新型中，光源1及反光罩11位于转动支架2内，即位于透光膜22 围设的范围内。
电流检测与反馈装置3用以检测部分遮盖时光伏组件200的电流，并根据电流值的大小做出反馈。电流电压检测与反馈装置3与光伏组件200 之间还设有连接装置4，连接装置4固定于光伏组件200的背面，其一端与电池串的正负极连接，另一端设置金属触点(未标号)，电流电压检测与反馈装置3设有与金属触点接触的测试探针31。
请参图1所示，测试时，首先将光伏组件200放置于测试位，然后开启光源1，电流检测与反馈装置3通过连接装置4与光伏组件200连通，透光膜22随转轴211转动，当遮光片23恰好将第一个旁路二极管所保护的电池串完全遮盖时转轴211停止转动，此时模拟光伏组件200发生热斑效应，若第一个旁路二极管与引出线未发生虚焊，则遮挡的电池串被旁路二极管短路，电流检测装置测试并记录组件短路电流值Isc1。若发生虚焊，则旁路二极管不能将遮挡的电池串短路，此时电流检测装置测试并记录组件短路电流值Isc2。
根据光伏电池的实际等效电路，当虚焊时，旁路二极管不能短路被遮挡的电池串，那么被遮挡的电池串成为负载，该电池串的电阻值Rr为其中单片的电池片的并联电阻与该串电池串中电池片数量的乘积。正常工作的旁路二极管短路时的电阻值为Rd，则Rd远小于Rr，因此测得的Isc1 远小于Isc2。因此，本实用新型中，将电流检测与反馈装置3的临界值设定为Isc1与Isc2之和的1/2，若测得的短路电流大于临界值，则证明遮挡处对应的旁路二极管焊接良好，电流检测与反馈装置3不做变化反馈；若测得的短路电流小于临界值，则证明遮挡处对应的旁路二极管与引出线有虚焊，电流检测与反馈装置3可通过屏幕图像、声音或闪光等形式作出反馈，使人员可以直接做出反应和判断。当第一个旁路二极管检测后，遮光片23移动至覆盖下一个旁路二极管所保护的电池串后停止并进行检测。最终，根据反馈结果，可以安全、有效、便捷地分别检测出各旁路二极管是否虚焊。
另外，由于旁路二极管被击穿损坏时，所保护的电池串会直接被短路，因此根据遮光片不遮挡电池串时测得的开路电压值，本实用新型虚焊测试装置还可以有效检测出旁路二极管是否击穿损坏。
综上所述，本实用新型的虚焊测试装置通过将遮光片设置在转动支架上并在所述转动支架的带动下平移，进而可以遮挡不同旁路二极管对应的电池串，以模拟热斑效应，同时对光伏组件的短路电流进行检测及反馈，继而可以判断出被遮挡电池串的旁路二极管与电池串的引出线之间的焊接状况，操作方便，节省人力。
本文使用的例如“上”、“下”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个特征相对于另一个特征的关系。可以理解，根据产品摆放位置的不同，空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的不同方位，并不应当理解为对权利要求的限制。
另外，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种虚焊测试装置，用于测试光伏组件的电池串的引出线与其对应的旁路二极管是否存在虚焊，其特征在于：包括光源、位于光源及光伏组件之间的遮光装置、与电池串连接的电流电压检测与反馈装置，所述遮光装置包括转动支架及遮光片，所述遮光片可在转动支架的带动下平移，所述遮光片遮住部分光伏组件。
2.如权利要求1所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述转动支架包括支架及平行设于支架上至少两根转轴，定义电池串延伸方向为光伏组件的长度方向，垂直于电池串的方向为光伏组件的宽度方向，所述转轴沿光伏组件的长度方向设置，所述转轴带动其上设置的透光膜移动，所述遮光片设于所述透光膜上。
3.如权利要求1所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述遮光片的面积等于每个电池串的面积。
4.如权利要求2所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述转轴数量为四根，其呈方形设置，靠近光伏组件的两根转轴之间的距离大于光伏组件的宽度；所述转轴的转动为电动方式。
5.如权利要求2所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述遮光片的移动方向与光伏组件的宽度方向一致。
6.如权利要求2所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述光源的远离所述光伏组件的一侧设有反光罩，以将光源的光反射到光伏组件上。
7.如权利要求2所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述光源为沿光伏组件的长度方向设置的柱形光源，其对光伏组件表面的辐照度为300W/m2至500W/m2。
8.如权利要求6所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述反光罩的横截面为半椭圆形。
9.如权利要求6所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述光源及反光罩位于所述转动支架内，所述透光膜上还设有另一遮光片。
10.如权利要求1所述的虚焊测试装置，其特征在于：所述电流电压检测与反馈装置与所述光伏组件之间还设有连接装置，所述连接装置固定于所述光伏组件背面，其一端与电池串的正负极连接，另一端设置金属触点，所述电流电压检测与反馈装置设有与所述金属触点接触的测试探针。
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