一种太阳能组件测试装置及系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能组件检测技术领域，尤其涉及一种太阳能组件测试装置及系统。

背景技术：

光伏组件是光伏发电的基本装置，可以直接用于发电，无论是晶硅电池组件还是薄膜组件(包括柔性组件)生产完毕后都需要对光伏组件测试IV性能。IV测试是判断组件等级的关键工序之一。

目前光伏组件IV测试用闪光灯作为太阳模拟器，对电池组件进行模拟太阳光照射，从而模拟在太阳光照射下的工作情况对太阳电池组件的电学性能进行测试。测试时光伏组件正面与太阳模拟器光源面平行，需要用探针插入组件电极引出端连接太阳电池组件，来获得采集数据所需的信号，插拔的过程一般由手工完成，增加产线操作时间的同时也会增加人工成本，而且对于柔性组件，其电极引出端一般较薄，探针接触下压或向上接触时会导致引出端发生变形扭曲，甚至对组件造成损伤。如果将测试探针改为夹子，夹住组件电极引出端进行测试，则可能造成组件测试时有翘曲不水平的现象，测试结果准确度降低。另外，人工操作的过程也会存在由于操作不当问题对组件造成损坏的风险，从而对太阳能组件产生一定的损伤。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是现有的太阳能组件测试装置探针对引出端容易造成损坏，影响测试的准确度，探针拔插过程手工完成耗费成本与时间的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能组件测试装置，包括真空吸附盘、探针、支架和带动所述探针移动的支撑移动组件，所述支架为内部中空的管道，所述支架的一端与真空管路连接，另一端与所述真空吸附盘连接，所述支架可移动的设置于所述支撑移动组件上，所述探针设置于所述真空吸附盘与太阳能组件的引出端接触的区域上。

其中，还包括摄像头，所述摄像头嵌设于所述真空吸附盘的底面，以扫描所述太阳能组件的引出端的条码。

其中，所述探针为两个，包括正极测试探针和负极测试探针。

其中，所述支架上设有气缸，所述气缸通过弹簧与所述探针连接。

其中，所述支撑移动组件包括导向框架，所述导向框架包括水平设置的横向滑动导轨和纵向滑动导轨，所述纵向滑动导轨与所述横向滑动导轨垂直连接，且所述纵向滑动导轨可沿所述横向滑动导轨移动，所述支架竖直设置于所述纵向滑动导轨上且可沿所述纵向滑动导轨移动。

其中，所述支撑移动组件还包括支撑架，所述支撑架垂直于所述导向框架设置，且与所述横向滑动导轨连接，用于支撑和上下移动所述导向框架，以及带动所述导向框架在水平面转动。

其中，还包括数据分析处理器，所述数据分析处理器与所述探针连接。

本实用新型还提供了一种太阳能组件测试系统，包括传输装置、光照装置和如上所述的太阳能组件测试装置，所述太阳能组件测试装置位于所述光照装置与所述传输装置之间，所述传输装置输送所述太阳能组件；所述光照装置的光照投射区域为所述太阳能组件的光电转换区域。

其中，所述传输装置上罩设暗箱，所述光照装置位于所述暗箱内，所述暗箱的入口设有入口传感器。

其中，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述传输装置、所述光照装置、所述的太阳能组件测试装置和所述入口传感器连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点本实用新型太阳能组件测试装置通过支撑移动组件带动支架移动，支架为中空管道设计，上端连接真空管路，下端连接真空吸附盘，真空吸附盘上布满真空吸孔，太阳能组件具有作为导电正负极的引出端，探针设置在真空吸附盘可接触太阳能组件引出端的位置上，在支撑移动组件带动支架移动定位完成后，真空吸附盘可与引出端接触，通过真空管路进行抽真空，真空压力达到一定值后，真空吸附盘与太阳能组件的引出端接触的部分可对引出端进行吸附，超出引出端的部分吸附于太阳能组件下方的承托部件的表面，以此对太阳能组件引出端进行固定，同时探针因真空吸附盘的吸附作用与引出端表面接触，从而进行测试，测试完成后，真空释放，探针抬起返回待测状态。本实用新型能够自动测试太阳能组件的相关性能，降低人工连接电极引出端、人为操作插拔电极时对太阳能组件造成的机械损伤，提升测试速度，节约操作时间和人工成本，节省生产流程时间，使太阳能组件的测试能够准确、方便、快速进行。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例太阳能组件测试装置的主视图；

图2是本实用新型实施例太阳能组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例太阳能组件测试装置的测试探头的仰视图；

图4是是本实用新型实施例太阳能组件测试装置的测试探头的主视图；

图5是本实用新型实施例太阳能组件测试装置的俯视图；

图6是本实用新型实施例太阳能组件测试装置的俯视图；

图7是本实用新型实施例太阳能组件测试系统的结构示意图；

图8是本实用新型实施例太阳能组件测试系统的结构示意图；

图9是本实用新型实施例太阳能组件测试系统的传输装置的主侧视图；

图10是本实用新型实施例太阳能组件测试系统的传输装置的左侧视图。

图中：1：探针；2：支撑移动组件；3：太阳能组件；4：数据分析处理器；5：传输装置；6：光照装置；7：暗箱；8：入口传感器；9：控制装置；10：真空吸附盘；11：支架；12：摄像头；1a：正极测试探针；1b：负极测试探针；201：导向框架；202：支撑架；203：导向槽；301：引出端；302：条码；303：光电转换区域；501：测试台；502：传输轨道；503：驱动器；504：入口传送带；505：出口传送带2011：横向滑动导轨；2012：纵向滑动导轨。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型实施例提供的太阳能组件测试装置，包括真空吸附盘10、探针1、支架11和带动探针1移动的支撑移动组件2，支架11为内部中空的管道，支架11的一端与真空管路连接，支架11的另一端与真空吸附盘10连接，支架11可移动的设置于支撑移动组件2上，探针1设置于真空吸附盘10与太阳能组件3的引出端301接触的区域上。

本实用新型太阳能组件测试装置通过支撑移动组件带动支架移动，支架为中空管道设计，上端连接真空管路，下端连接真空吸附盘，真空吸附盘上布满真空吸孔，太阳能组件具有作为导电正负极的引出端，探针设置在真空吸附盘可接触太阳能组件引出端的位置上，在支撑移动组件带动支架移动定位完成后，真空吸附盘可与引出端接触，通过真空管路进行抽真空，真空压力达到一定值后，真空吸附盘与太阳能组件的引出端接触的部分可对引出端进行吸附，超出引出端的部分吸附于太阳能组件下方的承托部件的表面，以此对太阳能组件引出端进行固定，同时探针因真空吸附盘的吸附作用与引出端表面接触，从而进行测试，测试完成后，真空释放，探针抬起返回待测状态。本实用新型能够自动测试太阳能组件的相关性能，降低人工连接电极引出端、人为操作插拔电极时对太阳能组件造成的机械损伤，提升测试速度，节约操作时间和人工成本，节省生产流程时间，使太阳能组件的测试能够准确、方便、快速进行。

其中，本实用新型的太阳能组件测试装置还包括摄像头12，摄像头12嵌设于真空吸附盘10的底面，以扫描太阳能组件3的引出端301的条码302。太阳能组件的引出端具有组件编号的条码，条码可以为二维码或条形码，条码即组件ID号，含有组件的相关生产信息。在测试前，可以通过嵌于真空吸附盘底面的摄像头扫描引出端的边缘位置进行对准定位，确定多孔真空吸附盘及探针下压位置，并扫描其上的二维码将组件相关信息传递给MES系统，对信息进行自动录入。摄像头的定位、自动扫描二维码或条形码，测试数据可以自动实时输入产线数据处理系统。

其中，探针1为两个，包括正极测试探针1a和负极测试探针1b。由于太阳能组件具有正负极导电的引出端，所以探针也分别对应分为正极测试探针和负极测试探针，正极测试探针与正极引出端接触固定，负极测试探针与负极引出端接触固定。

其中，支架11上设有气缸，气缸通过弹簧与探针1连接。在真空吸附盘吸附固定太阳能组件的引出端后，通过支架上设置的气缸压力控制探针在竖直方向的向下移动，使探针下压与引出端进行接触，气缸压力达到一定值后停止下压。支架上还设有探针上下控制线路以及信号传输线路，探针上下传输、抽真空、信号传输的线路统一集成在信号传输线束中。

其中，如图5和图6所示，支撑移动组件2包括导向框架201，导向框架201包括水平设置的横向滑动导轨2011和纵向滑动导轨2012，纵向滑动导轨2012与横向滑动导轨2011垂直连接，且纵向滑动导轨2012可沿横向滑动导轨2011移动，支架11竖直设置于纵向滑动导轨2012上且可沿纵向滑动导轨2012移动。纵向滑动导轨和横向滑动导轨相互垂直，形成“L”型导向框架，横向滑动导轨为主控制导轨，主要控制纵向滑动导轨的移动，纵向滑动导轨相对于横向滑动导轨的位置一旦确定在测试过程中就不会变动，纵向滑动导轨为次控制导轨，其位置设置以不遮挡太阳能组件接收太阳模拟器的光照为原则，纵向滑动导轨沿横向滑动导轨移动，改变探针的横向位置，支架沿纵向滑动导轨移动，改变探针的纵向位置，从而实现探针对引出端的找准定。

在本实用新型的一个实施例中，纵向滑动导轨2012上设有两条导向槽203，两个支架11分别与两条导向槽203连接。本实施例中正极测试探头的支架和负极测试探头的支架分别嵌在纵向滑动导轨的两条导向槽上，测试时分别对应太阳能组件的正负极引出端。两条导槽，分别为正极测试探头和负极测试探头移动提供滑动轨道。太阳能组件的正负极引出端在纵向滑动导轨的一侧，正极测试探头的支架沿纵向滑动导轨移动，直至正极测试探头上的摄像头扫描到正极引出端上的条码后停止移动，负极测试探头的支架沿纵向滑动导轨移动，直至负极测试探头上的摄像头扫描到负极引出端上的条码后停止移动。

其中，支撑移动组件2还包括支撑架202，支撑架202垂直于导向框架201设置，且与横向滑动导轨2011连接，用于支撑和上下移动导向框架201，以及带动导向框架201在水平面转动。支撑架与横向导轨连接从而支撑导轨框架，支撑架可以控制导向框架与太阳能组件的距离，使导向框架改变竖向高度达到工作位置。当太阳能组件在水平位置上角度略有偏移时，可以通过摄像头定位旋转进行角度微调，支撑架在一定角度内进行旋转从而带动导向框架转动一定角度，优选旋转范围为-5°～5°，保证探针对引出端的找准定位。在本实用新型的其他实施例中，支撑架通过螺纹副旋转或伸缩件伸缩控制导向框架的上升和下降，在导向框架达到工作高度后，支撑架与导向框架之间可进行锁紧，保持相对固定，再通过旋转驱动件对支撑架进行转动，对导向框架在水平面上的角度调整。

其中，本实用新型太阳能组件测试装置还包括数据分析处理器4，数据分析处理器4与探针1连接。探针的一端与导线连接，由导线接入数据分析处理器，探针的实时测试内容结果均发送至数据分析处理器中，进行太阳能组件的相关性能测试。

如图7所示，本实用新型实施例还提供了太阳能组件测试系统，包括传输装置5、光照装置6和如上述实施例中的太阳能组件测试装置，太阳能组件测试装置位于光照装置6与传输装置5之间，传输装置5输送太阳能组件3；光照装置6的光照投射区域为太阳能组件3的光电转换区域303。

本实用新型太阳能组件测试系统的光照装置悬于传输装置的正上，辐照面朝向传输装置，太阳能组件测试装置的导轨框架位于传输装置上方，平行于传输装置。传输装置将太阳能组件由外部逐渐输送到光照装置下方，光照装置向传输装置辐射出光照模拟自然光光束，传输装置上的太阳能组件光电转换区域接收光照后将吸收并转化为电能，并将相关测试信息传输给数据分析处理装置。本实用新型采用传输装置传送太阳能组件，自动进行位置校正、定位，提升测试准确度，降低了操作时间；整个测试过程无需人员操作，降低了人工成本，也不存在人身安全方面的隐患，测试过程中不需要使用机械抓手、较大尺寸的吸盘等抓取，组件不会离开传输装置进行传送或转移，不存在坠落、滑落等风险，不存在重力作用或磕碰对组件造成损伤的风险。

在本实用新型的实施例中，传输装置5可为一整条传送带，将太阳能组件3由外部运送至太阳能组件测试装置处，测试完毕后再将太阳能组件3由太阳能组件测试装置处运送出。

在本实用新型的另一实施例中，如图8所示，传输装置5包括测试台501、传输轨道502和驱动器503，测试台501上沿太阳能组件3的输送方向依次设有多条凹槽，传输轨道502嵌入凹槽内，驱动器503与传输轨道502连接，以驱动传输轨道502运转输送太阳能组件3；光照装置6设置于测试台501的正上方，且光照装置6的光照投射区域为太阳能组件3的光电转换区域303。太阳能组件开始进入测试台时，根据太阳能组件的尺寸相应的传输轨道升起接触太阳能组件，将太阳能组件由外部逐渐移动到测试台上，在太阳能组件传入至测试台后传输轨道下降到原位置，与测试台表面齐平。测试平台上的太阳能组件光电转换区域接收光照后将吸收并转化为电能，并将相关测试信息传输给数据分析处理装置。本实施例采用传输轨道传送太阳能组件，自动进行位置校正、定位，提升测试准确度，降低了操作时间；整个测试过程无需人员操作，降低了人工成本，也不存在人身安全方面的隐患，测试过程中不需要使用机械抓手、较大尺寸的吸盘等抓取，组件不会离开传输装置进行传送或转移，不存在坠落、滑落等风险，不存在重力作用或磕碰对组件造成损伤的风险。

在本实用新型的另一实施例中，如图9所示，传输装置5还包括沿传输轨道502输送方向依次设置于测试台501两端的入口传送带504和出口传送带505，入口传送带504将太阳能组件3传入测试装置，并由出口传送带505将太阳能组件3传输到下一工序。出入测试装置均为传送带传送，自动进行位置校正、定位，提升测试准确度，降低了操作时间。

本实施例中，光照装置选择太阳能模拟器，光照装置向太阳能组件辐射出光照强度为1000W/m²模拟自然光光束，驱动器选用驱动马达，传输轨道由轨道支架支撑安装。优选的传输轨道在输送太阳能组件时升起的高度超出测试台表面面5mm～10mm。传输轨道上设有相应的负责传输轨道升起降落的顶升控制结构。

其中，如图10所示，传输装置5上罩设暗箱7，光照装置6位于暗箱7内，暗箱7的入口设有入口传感器8。暗箱位于传输装置上方与传输装置围成测试空间，暗箱在靠近入口处装有入口传感器，层压工序后，太阳能组件通过传输装置输送，暗箱前端的入口感应器感应到太阳能组件后，将信号传输给系统，暗箱内设有照明灯，此时照明灯关闭，在传输装置传送太阳能组件进入暗箱时，照明灯打开照亮。

其中，本实用新型太阳能组件测试系统还包括控制装置9，控制装置9分别与传输装置5、光照装置6、太阳能组件测试装置和入口传感器8连接。在摄像头检测到条码后将信号传输给控制装置分析是否需要通过旋转支撑杆将导轨框架的进行角度微调。探针与引出端对准完毕后，将信号传输给控制装置，控制装置发出下压指令，然后由气缸接收指令控制探针下压，探针下压后与太阳能组件的引出端进行接触。入口传感器通过传送带相关控制线束与控制装置相连，层压工序后，太阳能组件通过传输组件传送，暗箱前端的入口感应器感应到太阳能组件后，将信号传输给控制装置，从而控制装置做好启动测试装置和光照装置进行测试的工作。

本实用新型太阳能组件测试装置及系统，不只适用于太阳能组件IV测试，也适用于太阳能组件的PL和EL测试或其中两者或三者结合。对于太阳能组件引出端为接线盒且位于太阳能组件非受光面的组件，可以将探针设计到测试台上，根据太阳能组件的大小调整传送带的位置即可，也可以将探针设计在测试台一侧。

综上所述，本实用新型太阳能组件测试装置通过支撑移动组件带动支架移动，支架为中空管道设计，上端连接真空管路，下端连接真空吸附盘，真空吸附盘上布满真空吸孔，太阳能组件具有作为导电正负极的引出端，探针设置在真空吸附盘可接触太阳能组件引出端的位置上，在支撑移动组件带动支架移动定位完成后，真空吸附盘可与引出端接触，通过真空管路进行抽真空，真空压力达到一定值后，真空吸附盘与太阳能组件的引出端接触的部分可对引出端进行吸附，超出引出端的部分吸附于太阳能组件下方的承托部件的表面，以此对太阳能组件引出端进行固定，同时探针因真空吸附盘的吸附作用与引出端表面接触，从而进行测试，测试完成后，真空释放，探针抬起返回待测状态。本实用新型能够自动测试太阳能组件的相关性能，降低人工连接电极引出端、人为操作插拔电极时对太阳能组件造成的机械损伤，提升测试速度，节约操作时间和人工成本，节省生产流程时间，使太阳能组件的测试能够准确、方便、快速进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。