一种信号采集装置及系统的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种信号采集装置及系统。

背景技术：

太阳能电池片是利用光伏效应，将光能转化为电能的器件，通过电池片的栅线，可以测试电池片的电流电压性能，了解电池片的电流电压性能对高效电池的研发具有推动作用。

目前，太阳能电池片的栅线设计变化多样，有两主栅、三主栅等多主栅设计，同时主栅图形也出现镂空图形。针对这样的设计方式，目前的电池片电流电压信号的采集通常采用探针排完成，探针排的结构为电压针和电流针有规律的排布在绝缘板上，探针排中弹针的布置方式与电池片的栅极设计方式相对应，为了精确的测试电池片的电流电压性能，探针排的电流针和电压针在测试时，需要准确的接触到电池片的栅线的固定位置，以获得电压电流信号。

但是，目前方案中，探针排无法满足电池片的栅线设计多样性需求，在栅线结构发生变化的情况下，需要对探针排中弹针的排布进行重新设计，增加了重新设计过程中设备的损耗和生产时间，提高了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型提供一种信号采集装置及系统，以解决现有技术中在栅线结构发生变化的情况下，需要对探针排中弹针的排布进行重新设计，增加了重新设计过程中设备的损耗和生产时间，提高了生产成本的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种信号采集装置，所述信号采集装置包括：

两个信号引出部、以及设置于两个所述信号引出部之间的连接部；

所述信号引出部包括：由导电材料制成的电流引出端和电压引出端；

所述连接部包括：由所述导电材料制成的电流端线缆和电压端线缆，所述电流端线缆与所述电流引出端连接，所述电压端线缆与所述电压引出端连接，所述电流端线缆和所述电压端线缆裸露设置在所述连接部一面，用于与电池片的栅线连接；

所述电流端线缆和所述电压端线缆之间通过第一绝缘层相互隔离，所述电流引出端和所述电压引出端之间通过第二绝缘层相互隔离。

可选的，在所述信号引出部设置有电流引出通孔，所述电流引出端与所述电流引出通孔的孔壁连接。

可选的，在所述电流引出通孔的孔壁表面设置有导电层。

可选的，所述电压引出端裸露设置在所述信号引出部的表面。

可选的，所述电流端线缆包括：第一线缆和第二线缆，所述第一绝缘层包括：第一绝缘分部和第二绝缘分部；

所述电压端线缆的一面与所述第一线缆之间设置有所述第一绝缘分部，所述电压端线缆的另一相对面与所述第二线缆之间设置有所述第二绝缘分部。

本实用新型提供了一种信号采集系统，所述信号采集系统包括：

信号采集装置、第一载台、第二载台和升降装置；

所述第一载台和所述第二载台设置在所述升降装置上，且相对所述升降装置可移动；

所述信号采集装置分别设置在所述第一载台和所述第二载台上，电池片布置在所述第一载台和所述第二载台之间，所述信号采集装置用于采集所述电池片在工作状态下的电压、电流信号。

可选的，在所述第一载台设置有与所述电池片的受光区域位置对应的开口。

可选的，所述信号采集系统还包括：

限位杠杆；

所述限位杠杆设置在所述第一载台和所述第二载台的两个相对表面上。

可选的，所述信号采集系统还包括：

导电弹簧；

所述导电弹簧的一端设置在所述第一载台上，且设置在所述第一载台上的信号采集装置的端部与所述导电弹簧的另一端连接；

所述导电弹簧的一端设置在所述第二载台上，且设置在所述第二载台上的信号采集装置的端部与所述导电弹簧的另一端连接；

所述导电弹簧用于调节所述信号采集装置的张力。

本实用新型提供了一种信号采集系统的控制方法，所述方法包括：

将电池片放置在第二载台的限位杠杆上，并使得所述电池片的受光区域的位置与第一载台的开口的位置对应；

调整所述电池片的位置，使得所述电池片的栅线的位置与信号采集装置的位置对应；

通过控制所述升降装置，将所述电池片夹紧在所述第一载台和所述第二载台之间；

所述信号采集装置采集所述电池片在工作状态下的电压、电流信号，并将所述电压、电流信号通过信号引出部输出。

本实用新型提供了一种信号采集装置及系统，信号采集装置包括：两个信号引出部、以及设置于两个信号引出部之间的连接部；信号引出部包括：由导电材料制成的电流引出端和电压引出端；连接部包括：由导电材料制成的电流端线缆和电压端线缆，电流端线缆与电流引出端连接，电压端线缆与电压引出端连接，电流端线缆和电压端线缆裸露设置在连接部一面，用于与电池片的栅线连接；电流端线缆和电压端线缆之间通过第一绝缘层相互隔离，电流引出端和电压引出端之间通过第二绝缘层相互隔离，本实用新型提供的信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种信号采集装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种信号采集装置的局部结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电池片的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种信号采集装置的结构图；

图5是本实用新型实施例提供的一种信号采集系统的结构图；

图6是本实用新型实施例提供的一种信号采集系统的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种信号采集装置。

参照图1，示出了本实用新型实施例提供的一种信号采集装置的结构图。该信号采集装置包括：两个信号引出部10、以及设置于两个信号引出部10之间的连接部20。进一步参照图2，示出了本实用新型实施例提供的一种信号采集装置的局部结构图，其中，信号引出部10包括：由导电材料制成的电流引出端101和电压引出端102；连接部20包括：由导电材料制成的电流端线缆201和电压端线缆202，电流端线缆201与电流引出端101连接，电压端线缆202与电压引出端102连接，电流端线缆201和电压端线缆202裸露设置在连接部20一面，用于与电池片的栅线连接；电流端线缆201和电压端线缆202之间通过第一绝缘层203相互隔离，电流引出端101和电压引出端102之间通过第二绝缘层103相互隔离。

在本实用新型实施例中，参照图3，示出了本实用新型实施例提供的一种电池片的结构图，电池片30通常可以为矩形结构，电池片30可以为单面受光电池片，也可以为双面受光电池片，本实用新型实施例以常用的单面受光电池片为例进行后续说明。另外，电池片30的表面可以设置有多条栅线301，栅线301是电池片30的汇流线。晶硅电池片的发电原理，是利用了光生伏特效应，在PN结(英文：PN junction)形成了电势差，建立了内建电场，但是由于有电压存在，且没有电流行程，因此需要用导线将这些电导出来，栅线301就是承载电流的第一级导线，栅线301的主要材料包括银，具有良好的导通性能，可以将电流电压信号导出。

进一步，参照图4，示出了本实用新型实施例提供的另一种信号采集装置的结构图，相较于图1示出的信号采集装置的正面结构图，图4示出了信号采集装置的背面结构，在进行对电池片30的电压电流信号采集时，可以将信号采集装置的背面整个贴合在电池片30的栅线301上。现有技术中采用探针排测量时为点与面的接触方式，而本实用新型实施例中信号采集装置与栅线301的接触为面与面的接触，无论栅线301被设计为何种结构，都能够将电压电流信号通过连接部20的电流端线缆201和电压端线缆202导出，因此，采用本实用新型实施例提供的信号采集装置，使得不同栅线设计的电池片不需要进行探针排的重新定制和更换，能够满足栅线301结构在不同设计下的信号检测需求。

具体的，电流端线缆201的电阻率小于10e^-6欧姆·米，可选用铜、金、银、合金等材质。电压端线缆202的宽度一般小于连接部20宽度的二分之一。电压端线缆202的电阻率为10e^-5欧姆·米至e^-8欧姆·米之间，可选用铜，金，银，合金等材质，电压端线缆202的宽度小于连接部20宽度的三分之一。电流端线缆201和电压端线缆202之间通过第一绝缘层相互隔离，实现完全绝缘，信号采集装置采集得到的电流电压信号，可以通过电流引出端101和电压引出端102引出到其他设备上。

需要说明的是，在一些情况下，电池片30的栅线301具有镂空设计，产生如图3中镂空栅线3011的结构，镂空栅线3011中虚线段与实线段的结构高低不同，因此采用常规的探针排检测电流电压信号，需要根据镂空结构对应设置弹针的排布，还会产生接触不良的问题，而采用本实用新型实施例中信号采集装置进行测量，信号采集装置与栅线301的接触为面与面的接触，可以满足对镂空栅线3011的测量。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种信号采集装置，包括：两个信号引出部、以及设置于两个信号引出部之间的连接部；信号引出部包括：由导电材料制成的电流引出端和电压引出端；连接部包括：由导电材料制成的电流端线缆和电压端线缆，电流端线缆与电流引出端连接，电压端线缆与电压引出端连接，电流端线缆和电压端线缆裸露设置在连接部一面，用于与电池片的栅线连接；电流端线缆和电压端线缆之间通过第一绝缘层相互隔离，电流引出端和电压引出端之间通过第二绝缘层相互隔离，本实用新型提供的信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本。

可选的，参照图2，在信号引出部10设置有电流引出通孔104，电流引出端101与电流引出通孔104的孔壁连接。

可选的，在电流引出通孔104的孔壁表面设置有导电层。

在本实用新型实施例中，由于电流信号的引出通常采用电流引出弹针，因此可以在信号引出部10设置有电流引出通孔104，在需要引出电流信号时，将电流引出弹针插入该电流引出通孔104中，并与电流引出端101接触，将电流信号导出。另外，为了增强电流信号的传输可靠性，还可以在电流引出通孔104的孔壁表面设置有导电层，导电层可选用铜，金，银，合金等材质，降低了信号中断的几率。

可选的，参照图2，电压引出端102裸露设置在信号引出部10的表面。在本实用新型实施例中，通常可以采用电压探测设备与电压引出端102接触实现电压信号的引出，因此可以将电压引出端102裸露设置在信号引出部10的表面，在需要引出电压信号时，将电压探测设备的探测端与电压引出端102裸露端接触即可。

可选的，参照图4，电流端线缆201包括：第一线缆2011和第二线缆2012，第一绝缘层203包括：第一绝缘分部2031和第二绝缘分部2032；电压端线缆202的一面与第一线缆2011之间设置有第一绝缘分部2031，电压端线缆202的另一相对面与第二线缆2012之间设置有第二绝缘分部2032。

在本实用新型实施例中，连接部20的底部可以设计为两个采集电流信号的第一线缆2011和第二线缆2012夹持电压端线缆202的结构，且第一线缆2011第二线缆2012、电压端线缆202之间相互绝缘，使得连接部20的底部能够与电池片的栅线接触良好，连接部20的底部结构除了平面结构，也可以加工为不平整结构，如凹凸的条状等。连接部20的形状不限，比如规整的方形、椭圆形等。连接部20的宽度小于0.5毫米-2毫米，高度低于4毫米。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种信号采集装置，包括：两个信号引出部、以及设置于两个信号引出部之间的连接部；信号引出部包括：由导电材料制成的电流引出端和电压引出端；连接部包括：由导电材料制成的电流端线缆和电压端线缆，电流端线缆与电流引出端连接，电压端线缆与电压引出端连接，电流端线缆和电压端线缆裸露设置在连接部一面，用于与电池片的栅线连接；电流端线缆和电压端线缆之间通过第一绝缘层相互隔离，电流引出端和电压引出端之间通过第二绝缘层相互隔离，本实用新型提供的信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本。

另外，在信号引出部打孔和设置裸露的电压引出端，方便了电流电压信号的导出，提高了检测效率。

参照图5，示出了本实用新型实施例提供的一种信号采集系统的结构图。该信号采集系统包括：信号采集装置40、第一载台50、第二载台60和升降装置70。第一载台50和第二载台60设置在升降装置70上，且相对升降装置70可移动；信号采集装置40分别设置在第一载台50和第二载台60上，电池片(图5中未绘出)布置在第一载台50和第二载台60之间，信号采集装置40用于采集电池片在工作状态下的电压、电流信号。

在本实用新型实施例中，通过对双面电极设计的电池片为例，进行信号采集的具体实现过程的说明，其中，第一载台50可以承载整个系统，且用于放置电池片，且在第一载台50和第二载台60上设置的信号采集装置40的位置与电池片中栅线的位置相对应。

当电池片放置在第二载台60上之后，进一步控制升降装置70将第二载台60升起，与第一载台50贴合，使得电池片被夹持在第一载台50和第二载台60之间。另外，也可以控制升降装置70将第一载台50降下，与第二载台60贴合，使得电池片被夹持在第一载台50和第二载台60之间。

电池片在受到光照后，开始正常工作，此时电流信号和电压信号通过电池片的栅线传递至信号采集装置40的连接部20，并由与连接部20连接的信号引出部10将信号输出。参照图5，电流信号可以由信号引出部10输出至电流探测桩502上，通过外接电流检测设备即可从电流探测桩502上检测到电流信号。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的信号采集系统可以对双面电极设计的电池片进行信号采集，也可以对背面双电极设计的电池片进行信号采集。对于背面双电极设计的电池片，由于正负电极都设置在电池片的背面，因此可以去除信号采集系统中的第一载台，而采用真空吸压装置将电池片的背面压紧在第二载台上，以实现信号的采集。另外，升降装置可以为电力驱动的马达升降装置，用于实现自动化的测量过程。

本实用新型实施例提供的一种信号采集系统，通过控制升降装置使得第一载台和第二载台将电池片进行固定，并通过设置在第一载台和第二载台上的信号采集装置对电池片的栅线进行电流信号和电压信号的采集，整个过程自动化程度高，且信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本。

可选的，参照图5，在第一载台50设置有与电池片的受光区域位置对应的开口501。

在本实用新型实施例中，电池片需在工作状态下才可以检测电流电压信号，因此，开口501用于将光线能够射入电池片的受光区域，使得电池片进入正常工作状态，产生对应的电流电压信号。

可选的，参照图5，信号采集系统还包括：限位杠杆80；限位杠杆80设置在第一载台50和第二载台60的两个相对表面上。

在本实用新型实施例中，限位杠杆80具有固定高度，处于同一载台上的多个限位杠杆80保持同一高度，通过10限位杠杆可以确定电池片的下压位置，保证电池片的固定牢固。

可选的，参照图5，导电弹簧90；导电弹簧90的一端设置在第一载台50上，且设置在第一载台60上的信号采集装置40的端部与导电弹簧90的另一端连接；导电弹簧90的一端设置在第二载台60上，且设置在第二载台60上的信号采集装置40的端部与导电弹簧90的另一端连接；导电弹簧90用于调节信号采集装置40的张力。

在本实用新型实施例中，导电弹簧90的一端与载台的表面连接，导电弹簧90的另一端与信号采集装置40的信号引出部10连接，通过导电弹簧90可以调节信号采集装置40的张力，使得信号采集装置40能够与电池片的栅线接触良好。同时导电弹簧90也可以与上下载台的电流探测桩502相连，输出电流信号，信号引出部10裸露的电压引出端可以输出电压信号。

本实用新型实施例提供的一种信号采集系统，通过控制升降装置使得第一载台和第二载台将电池片进行固定，并通过设置在第一载台和第二载台上的信号采集装置对电池片的栅线进行电流信号和电压信号的采集，整个过程自动化程度高，且信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本。并且，通过限位杠杆和导电弹簧的配合，实现对电池片的牢固固定，提高了检测精度。

参照图6，示出了本实用新型实施例提供的一种信号采集系统的控制方法的步骤流程图。该控制方法包括：

步骤601，将电池片放置在第二载台的限位杠杆上，并使得所述电池片的受光区域的位置与第一载台的开口的位置对应。

在该步骤中，在对电池片进行信号采集的过程中，需要保证检测环境光照充足，另外，在放置电池片的时候，将电池片的受光区域的位置与第一载台的开口的位置对应，使得光线通过开口照射在电池片的受光区域，使得电池片进入正常工作状态。

另外，在放置电池片之前，还可以通过导电弹簧调节信号采集装置的张力至合适。

步骤602，调整所述电池片的位置，使得所述电池片的栅线的位置与信号采集装置的位置对应。

在该步骤中，可以微调电池片的位置，使得栅线的位置与信号采集装置的连接部的位置对准。

步骤603，通过控制所述升降装置，将所述电池片夹紧在所述第一载台和所述第二载台之间。

在该步骤中，可以控制升降装置将第二载台升起，与第一载台贴合，使得电池片被夹持在第一载台和第二载台之间。另外，也可以控制升降装置将第一载台降下，与第二载台贴合，使得电池片被夹持在第一载台和第二载台之间，贴合后，电池片的栅线的位置与信号采集装置的连接部紧密贴合。

步骤604，所述信号采集装置采集所述电池片在工作状态下的电压、电流信号，并将所述电压、电流信号通过信号引出部输出。

在该步骤中，信号采集装置与栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压电流信号通过连接部的电流端线缆和电压端线缆导出，并进一步由信号引出部输出。

综上所述，本实用新型实施例提供的信号采集系统的控制方法包括：将电池片放置在第二载台的限位杠杆上，并使得电池片的受光区域的位置与第一载台的开口的位置对应；调整电池片的位置，使得电池片的栅线的位置与信号采集装置的位置对应；通过控制升降装置，将电池片夹紧在第一载台和第二载台之间；信号采集装置采集电池片在工作状态下的电压、电流信号，并将电压、电流信号通过信号引出部输出，本实用新型提供的信号采集系统中，信号采集装置与电池片栅线的接触为面与面的接触，无论栅线被设计为何种结构，都能够将电压/电流信号通过连接部的线缆导出。因此，本实用新型可以满足电池片栅线在不同设计结构下的信号检测需求，降低了生产成本，并且通过自动化的检测系统使用方法，提高了信号检测的自动化程度，提高了检测效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。