专利名称：太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断的系统。
背景技术：
在太阳能薄膜电池的生产过程中，由于太阳能薄膜电池切割采用激光加工实现，加工过程中难免造成太阳能薄膜电池间阻抗不一致，甚至出现短路的现象。目前，在太阳能薄膜电池生产线上都是用万用表对n组电池进行人工检测，检测烦琐而且容易疏忽大意造成漏检。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于太阳能薄膜电池生产线上的电池间阻抗快速诊断系统，能快速自动采集n块电池间的电阻值，判断故障并确定故障位置，记录每块电池上的电阻值和是否有故障。 本发明诊断系统采用的技术方案是太阳能薄膜电池固定于定位平台上，太阳能薄膜电池上方设置用于获取太阳能薄膜电池电极信号的传感器组件，传感器组件连接用于检测相邻太阳能薄膜电池模块间阻抗的阻抗检测模块，阻抗检测模块通过数据数据通讯接口分别连接控制器和功率驱动部件，功率驱动部件与传感器组件之间连接使传感器组件能上下来回动作的机械手传动机构，控制器采集并处理阻抗信息，同时以控制命令使机械手传动机构动作；所述的传感器组件包含n个传感器组，每个传感器组含有m个传感器；阻抗检测模块相对应地包含n个阻抗检测模块，每个模块含有m路阻抗输入。
本发明诊断方法包括如下步骤 A、控制器检测到太阳能薄膜电池放置在定位平台上，通过功率驱动部件启动机械手传动机构，使传感器组中n*(m_l)个传感器的金属传感触头与相应的太阳能薄膜电池的引线点分别接触； B、由控制器启动阻抗检测模块，依次检测组内各相邻太阳能薄膜电池模块间的阻抗，通过数据通讯接口将检测结果传送到控制器； C、在控制器内部对W(m-l)个相邻太阳能薄膜电池模块间的阻抗进行计算并诊断；当超出设定值时，控制器立即发出报警信息并记录相关信息；当所有的太阳能薄膜电池模块间阻抗测试结束时，由控制器通过功率驱动部件驱动机械手传动机构使传感器组中n*(m-l)个传感器的金属传感触头与相应的太阳能薄膜电池引线点脱开。
本发明的有益效果是 1、传感器组中的各传感器的金属传感触头通过的活塞与弹簧相连，由于弹簧的缓冲，既能使之与太阳能薄膜电池引线点可靠接触，又能避免机械手传动机构工作时对太阳能薄膜电池引线点的冲击力而受到损伤。 2、本发明采用串行和并行共存的工作方式，既确保了诊断工作的快速性，又避免了全并行工作方式的高成本。
3、控制器和机械手传动机构的使用，使得太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断工作实现了全自动化。
图1是本发明诊断系统的连接结构图； 图2是图1中传感器组件6中的一个传感器的结构图； 图3是图1中机械手传动机构1的结构图。 图中1.机械手传动机构；2.功率驱动部件；3.控制器；4.数据通讯接口 ；5.阻抗检测模块；6.传感器组件；7.太阳能薄膜电池；8.定位平台；9.工作缸；10.弹簧；11.导线；12.活塞；13.金属传感触头；14.机械手臂；15.支点；16.电磁铁；17.弹簧。
具体实施例方式
如图l，将太阳能薄膜电池7固定于定位平台8上，在定位平台8上安装光敏传感器，用于判断定位平台8上面是否存在太阳能薄膜电池7。太阳能薄膜电池7上方设置传感器组件6 ，传感器组件6用于获取太阳能薄膜电池电极信号的。传感器组件6连接阻抗检测模块5，阻抗检测模块5用于检测相邻太阳能薄膜电池模块间阻抗。阻抗检测模块5通过数据通讯接口 4分别连接控制器3和功率驱动部件2，数据通讯接口 4用于和控制器3将控制命令传送给功率驱动部件2。功率驱动部件2与传感器组件6之间连接机械手传动机构1，机械手传动机构1使传感器组件6能上下来回动作。控制器3采用带触摸屏的嵌入式控制器，用于采集各路阻抗信息并作相关处理，同时以控制命令使机械手传动机构按要求进行动作。 传感器组件6包含n个传感器组，每个传感器组含有m个传感器，即传感器组件6包含n她个传感器，可检测n*(m-l)个太阳能薄膜电池。阻抗检测模块5相对应地包含n个阻抗检测模块，每个模块含有m路阻抗输入。 如图2，传感器组6中的每个传感器由一个工作缸9、弹簧10、导线11、活塞12和金属传感触头13组成。活塞12上部、弹簧IO和导线11都放置在工作缸9内，活塞12下部伸出工作缸9底面外并且螺纹连接金属传感触头13，弹簧10下端压靠在活塞12上表面，下端压靠在工作缸9上盖上。导线11与活塞12导通且伸出工作缸9外连接阻抗检测模块5。当金属传感触头13与太阳能薄膜电池引线点接触时，由于金属传感触头13在机械手传动机构1的作用下与太阳能薄膜电池7引线点接触产生的反作用力，通过活塞12推动弹簧IO，弹簧10受压而縮短，这样既缓冲了传感器组件6整体下压时所造成对太阳能薄膜电池7冲击力，又避免了传感器组件6整体下压时因金属传感触头13长短不一致而造成的接触不良，连接导线11可将太阳能薄膜电池引线点上的电信号送到阻抗检测模块5。
如图3，机械手传动机构1由机械手臂14、支点15、电磁铁16和弹簧17组成；机械手臂14前臂的一端与传感器组件6的支架固定连接，传感器组件6的支架是用来固定图2中各传感器的工作缸9，即各工作缸9外部固定在传感器组件6的支架上。另一端与支点15活动连接，电磁铁16和弹簧17固定连接与机械手臂14后臂的一端。机械手传动机构与n个传感器组件6相连，用来驱动传感器工作的。由控制器5通过功率驱动部件2驱动电磁铁16，当传感器组件6不在工作状态时，电磁铁16处于非吸合态，电磁铁16上的连接器使弹簧17处于压縮状态，传感器组件6离开待检测的太阳能薄膜电池。当传感器组件6工作时，电磁铁16处于吸合态，电磁铁16上的连接器使弹簧17处于伸长状态，传感器组件6与检测的太阳能薄膜电池7有效接触。 当控制器3检测到太阳能薄膜电池7已经放置在定位平台8上时，通过功率驱动部件2启动机械手传动机构1，使传感器组6上各传感器的金属传感触头13与相应的太阳能薄膜电池7引线点分别接触，由控制器3启动阻抗检测模块5，依次检测组内各相邻太阳能薄膜电池7模块间的阻抗，通过数据通讯接口 4把检测结果传送到嵌入式控制器3。在控制器3内部，对W(m-l)个相邻太阳能薄膜电池7模块间的阻抗进行计算并诊断。当超出设定值时，控制器3立即发出报警信息，并记录相关信息。当所有的太阳能薄膜电池模块间阻抗测试结束时，由控制器3通过功率驱动部件2驱动机械手传动机构1使传感器组6上各传感器的金属传感触头13与相应的太阳能薄膜电池7引线点脱开，以便工作人员将太阳能薄膜电池7取走。由于太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统对诊断时间有一定的要求，本发明采用串行和并行共存的工作方式，即n个传感器组6分别对应有n个阻抗检测模块5， 一旦开始检测，这n个阻抗检测模块5同时通过n个传感器组6实现太阳能薄膜电池7间的阻抗检测，在检测过程中，阻抗检测模块5又依次对m个太阳能薄膜电池7进行相邻电池块间的阻抗检测，实现m-l组太阳能薄膜电池7间的阻抗检测。
权利要求
一种太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统，太阳能薄膜电池(7)固定于定位平台(8)上，其特征是太阳能薄膜电池(7)上方设置用于获取太阳能薄膜电池电极信号的传感器组件(6)，传感器组件(6)连接用于检测相邻太阳能薄膜电池模块间阻抗的阻抗检测模块(5)，阻抗检测模块(5)通过数据数据通讯接口(4)分别连接控制器(3)和功率驱动部件(2)，功率驱动部件(2)与传感器组件(6)之间连接使传感器组件(6)能上下来回动作的机械手传动机构(1)，控制器(3)采集并处理阻抗信息，同时以控制命令使机械手传动机构(1)动作；所述的传感器组件(6)包含n个传感器组，每个传感器组含有m个传感器；阻抗检测模块(5)相对应地包含n个阻抗检测模块，每个模块含有m路阻抗输入。
2. 根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统，其特征是每个所述的传感器由一个工作缸(9)、弹簧(10)、导线(1D、活塞(12)和金属传感触头(13)组成；活塞(12)上部、弹簧(10)和导线(11)置于工作缸(9)内，活塞(12)下部伸出工作缸(9)底外且连接金属传感触头(13)，弹簧(10)下端压靠在活塞(12)上表面，下端压靠在工作缸(9) 上盖上，导线(11)与活塞(12)导通且伸出工作缸(9)外连接阻抗检测模块(5)。
3. 根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统，其特征是所述的机械手传动机构(1)由机械手臂(14)、支点(15)、电磁铁(16)和弹簧(17)组成；机械手臂(14)前臂的一端与传感器组件(6)固定连接，另一端与支点(15)活动连接，电磁铁(16)和弹簧(17)固定连接与机械手臂(14)后臂的一端。
4. 一种太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断方法其特征是包括如下步骤A、 控制器(3)检测到太阳能薄膜电池(7)放置在定位平台(8)上，通过功率驱动部件(2) 启动机械手传动机构(l)，使传感器组(6)中W(m-l)个传感器的金属传感触头(13)与相应的太阳能薄膜电池(7)的引线点分别接触；B、 由控制器(3)启动阻抗检测模块(5)，依次检测组内各相邻太阳能薄膜电池(7)模块间的阻抗，通过数据通讯接口 (4)将检测结果传送到控制器(3);C、 在控制器(3)内部对W(m-l)个相邻太阳能薄膜电池(7)模块间的阻抗进行计算并诊断；当超出设定值时，控制器(3)立即发出报警信息并记录相关信息；当所有的太阳能薄膜电池(7)模块间阻抗测试结束时，由控制器(3)通过功率驱动部件(2)驱动机械手传动机构(1)使传感器组(6)中W(m-l)个传感器的金属传感触头(13)与相应的太阳能薄膜电池(7)引线点脱开。
5. 根据权利要求4所述的太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断方法其特征是使n个阻抗检测模块(5)同时通过n个传感器组(6)实现太阳能薄膜电池(7)间的阻抗检测，在检测过程中阻抗检测模块(5)又依次对m个太阳能薄膜电池(7)检测，实现m-l组太阳能薄膜电池(7)间的阻抗检测。 全文摘要
本发明公开了一种太阳能薄膜电池间阻抗快速诊断系统及方法，太阳能薄膜电池上方设置传感器组件，传感器组件连接阻抗检测模块，阻抗检测模块通过数据数据通讯接口分别连接控制器和功率驱动部件，功率驱动部件与传感器组件之间连接机械手传动机构，传感器组件包含n个传感器组，每个传感器组含有m个传感器；在控制器内部对n*(m-1)个相邻太阳能薄膜电池模块间的阻抗进行计算并诊断；本发明使金属传感触头与太阳能薄膜电池引线点可靠接触，避免机械手传动机构工作时对太阳能薄膜电池引线点的冲击力而受到损伤；采用串行和并行共存的工作方式，确保诊断工作的快速性，避免全并行工作方式的高成本；控制器和机械手传动机构的使用实现了全自动化。
文档编号G01R27/02GK101701989SQ20091023508
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者周明, 张业成, 张荣标, 郭建光 申请人:江苏大学