一种太阳能电池板采光率检测设备的制作方法

本发明涉及太阳能电池板检测设备技术领域，具体为一种太阳能电池板采光率检测设备。

背景技术：

生产太阳能电池板制作一般分为：清洗与制绒、扩散工艺、刻蚀工艺、pecvd技术、丝网印刷技术及烧结工艺；其中清洗与制绒的制绒是利用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面，并形成一个个密集、均匀的“凹陷坑”，这是利用太阳光转换为电能效率高低的关键，绒面的“凹陷坑”是否均匀直接体现在电池板发电能力大小：“凹陷坑”不均匀导致电池板整反射率高，采光率低，发电能力小。故在质检中对太阳能电池板的采光率检测的设备必不可少，以分析产品是否合格。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种太阳能电池板采光率检测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。所述太阳能电池板采光率检测设备可以便捷、分区域检测检测太阳能电池板的采光率，方便对整块板各区域采光率分析。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池板采光率检测设备，包括基座，其上安装有支架Ⅰ及步进电机；

支架Ⅰ上套设有两根转动杆；其中的一根转动杆上套设齿轮Ⅰ，并且其的一端通过轴套与所述步进电机转轴输出端连接，其中的另一根转动杆上套设齿轮Ⅱ，该齿轮Ⅱ与所述齿轮Ⅰ啮合联动；

步进电机输入接口连接编码器，编码器将信号送入与控制器，并通过控制器控制步进电机；

放置台，其对称的两个侧面均通过支臂与套设齿轮Ⅱ的转动杆两端固定连接，光电传感器安装在放置台侧面，同时还与所述控制器连接；

位于所述放置台的正上方设有至少一个灯，所述灯固定在基座的支架Ⅱ上；

遮光盒安装在放置台的一侧，其内设有遮光布；

直线电机安装在与光电传感器相对的放置台侧面，其通过板连接所述遮光布的一端，同时输入接口通过RS-485线连接到控制器；

接线端口固定在所述放置台上，一端与所检测太阳能电池板的接线盒正负极连接，另一端连接电压电流记录仪。

优选的，所述支架Ⅰ为“U”型或者“凹”型。

优选的，所述控制器为STC89C52RC单片机或者STC89C51单片机。

优选的，所述放置台的转动夹角为β，0度≤β≤90度。

优选的，所述遮光盒内设有销轴及绕在销轴上的发条弹簧，所述发条弹簧连接遮光布的另一端，感应块安装在与光电传感器同侧的板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将待检测的太阳能电池板放在放置台上，打开灯，使步进电机转动齿轮Ⅰ，齿轮Ⅰ啮合齿轮Ⅱ并使放置台转动，模拟太阳日照射太阳能电池板，并通过接线端口将电压信号送到电压电流记录仪中并记录，分析太阳能电池板发电能力，与基准值做对比，分析其采光率是否达标；通过控制器控制直线电机运动，感应块与光电传感器，确定直线电机拉动遮光布遮盖太阳能电池板的面积，记录未覆盖太阳能电池板的发电能力，来对太阳能电池板进行分区域，分析采光率，这样通过多组采光率进行离散值分析，既可验证与未遮盖遮光布的测试结果是否接近吻合，又可以单独分析每个区域，出现不合格时发现所处区域，以便及时进行工艺调整，使之达标。

附图说明

图1为本发明检测太阳能电池板采光率未遮盖遮光布示意图；

图2为本发明检测太阳能电池板采光率遮盖遮光布示意图；

图3为图1中放置台旋转90度示意图；

图4为本发明遮光盒示意图；

图5为本发明直线电机上板与安装在其上的遮光布、感应块示意图；

图6为本发明工作原理框图；

图7为图6中控制器、与控制器连接的传感器的一种电路图；

图8为图6中控制驱动电路和驱动器、步进电机的一种电路图。

图中：1基座、2支架Ⅰ、20转动杆、21齿轮Ⅰ、22齿轮Ⅱ、23支臂、3支架Ⅱ、30灯、4步进电机、40编码器、5放置台、50光电传感器、6遮光盒、60遮光布、61感应块、7直线电机、8接线端口。

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1-8，本发明提供一种技术方案：

一种太阳能电池板采光率检测设备，包括基座1，其上安装有支架Ⅰ2及步进电机4，支架Ⅰ2为“U”型或者“凹”型；

支架Ⅰ2上套设有两根转动杆20；其中的一根转动杆20上套设齿轮Ⅰ21，并且其的一端通过轴套与步进电机4转轴输出端连接，其中的另一根转动杆20上套设齿轮Ⅱ22，该齿轮Ⅱ22与齿轮Ⅰ21啮合联动；

步进电机4输入接口连接编码器40，编码器40将信号送入与控制器，并通过控制器控制步进电机4；

放置台5，放置台5安放太阳能电池板，其对称的两个侧面均通过支臂23与套设齿轮Ⅱ22的转动杆20两端固定连接，放置台5的转动夹角为β，0度≤β≤90度，模拟日升到日落阳光照射太阳能电池板，光电传感器50安装在放置台5侧面，同时还与控制器连接，光电传感器50组数可根据太阳能电池板尺寸进行安装；

位于放置台5的正上方设有至少一个灯30，灯30固定在基座1的支架Ⅱ3上，根据情况控制灯30开关；

遮光盒6安装在放置台5的一侧，其内设有遮光布60；

直线电机7安装在与光电传感器50相对的放置台5侧面，其通过板连接遮光布60的一端，同时输入接口通过RS-485线连接到控制器；

接线端口8固定在放置台5上，一端与所检测太阳能电池板的接线盒正负极连接，另一端连接电压电流记录仪。

控制器为STC89C52RC单片机或者STC89C51单片机。

遮光盒6内设有销轴及绕在销轴上的发条弹簧，发条弹簧连接遮光布60的另一端，感应块61安装在与光电传感器50同侧的板上。方便直线电机7拉出遮光布60后，直线电机7复位发条弹簧回弹使遮光布60收卷。

将待检测的太阳能电池板放在放置台5上，打开灯30，使步进电机4转动齿轮Ⅰ21，齿轮Ⅰ21啮合齿轮Ⅱ22并使放置台5转动，模拟太阳日照射太阳能电池板，并通过接线端口8将电压信号送到电压电流记录仪中并记录，分析太阳能电池板发电能力，与基准值做对比，分析其采光率是否达标；通过控制器控制直线电机7运动，制直线电机7通过板带动感应块61，再与光电传感器50配合，光电传感器50通过感应块61，使直线电机7在不同位置停下，从而确定直线电机7拉动遮光布60遮盖太阳能电池板的面积，记录未覆盖太阳能电池板的发电能力，来对太阳能电池板进行分区域，分析采光率，这样通过多组采光率进行离散值分析，既可验证与未遮盖遮光布60的测试结果是否接近吻合，又可以单独分析每个区域，出现不合格时发现所处区域，以便及时进行工艺调整，使之达标。

步进电机4、直线电机7、控制器、灯30及各用电器件均接电源；步进电机4信号可为Y型系列如Y80M1-2、直线电机7型号可为CUM系列无铁芯直线电机如CUMM1-S1、电压电流记录仪型号为CAKJ-06I1-CCT。

控制器为STC89C52RC单片机为例：STC89C52RC单片用于与PC机的CPU通信，同时通过相应的I/O接口，将控制指令发送至控制驱动电路和驱动器控制步进电机4，通过机械结构将编码器40与步进电机4同轴化，使编码器40能够实时监测步进电机4的转角并反馈给STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机接收数据后对步进电机4进行实时调整，操作键盘(S1、S2、S3、S4)由P1输入，用于对PC机输入相应指令控制进而控制电机；其中编码器可为10位绝对式编码器或12位绝对式编码器。

控制驱动电路和驱动器具体为主电路为H桥结构，其工作原理为：通过控制主电路中MOSFET的导通时间，即调节MOSFET触发信号的脉冲宽度，来达到控制输出驱动电压进而控制电机。具体为：电流检测电阻R0对地串接在每相主电路中，R0上的压降与绕组：T1、T2、T3、T4组成(步进电机4)，电流值成正比。该压降经电位器VR1分压后作为电流反馈值与由R2、R3分压得到的电流给定值比较。若电流反馈值大于给定值，比较器U1A输出高电平，D触发器U3A被强制复位，其输出端Q为低电平，通过与门U2A的作用关断MOSFET栅极驱动信号，MOSFET关断，相电流通过与MOSFET反并联的续流二极管续流，幅值逐渐减小(未示出与MOSFET反并联的续流二极管)。恒频脉冲发生器发出恒定频率的脉冲序列作为D触发器U3A的CLK时钟输入。当下一个CLK脉冲上升沿到来时，如果绕组电流值已经小于给定值，D触发器RESET控制端信号为低电平，则D触发器受CLK脉冲上升沿触发翻转，输出端Q由低电平跃变为高电平，环形分配器给出的相绕组通电状态信号通过或门U2A，控制相应的MOSFET正常导通，相电流幅值逐渐增大。当相电流幅值增大到大于给定值时，如前，比较器U1A输出高电平，D触发器U3A被强制复位，其输出端Q变为低电平，通过与门U2A的作用关断MOSFET栅极驱动信号，相电流开始续流，幅值逐渐减小。

直线电机7的驱动方式与步进电机4驱动方式相同，同时感应块61运动到相应的光电传感器50上，光电传感器50型号为IRT-20001/T，由光电传感器50将信号传递至STC89C52RC单片机相应的I/O接口，如RxD/P2.0，通过STC89C52RC单片机控制直线电机7的运动轨迹，进而控制遮光布60遮盖太阳能电池板的面积。

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。