一种安全供电系统、共蒸发式CIGS设备及其电控柜的制作方法

本申请涉及太阳能技术领域，更具体地说，涉及一种安全供电系统、共蒸发式cigs设备及其电控柜。

背景技术：

随着能源需求的变大，同时也为了解决矿石燃料的污染问题，清洁能源越来越受到人们的重视，例如生物能、太阳能等。为了将太阳能转换为能够为人们直接利用的电能，太阳能电池是不可或缺的重要设备，包括晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。然而，晶硅太阳能电池在生产过程中会对环境造成一定的危害，且在多数情况下是无解的，而薄膜太阳能电池在生产中且极为洁净，基本不会对环境造成负面影响，从而越来越受到人们的倚重。

薄膜太阳能电池cigs是利用共蒸发式cigs设备将由cu(铜)、in(铟)、ga(镓)和se(硒)按预设比例构成的黄铜矿结晶蒸镀在玻璃基本上形成。该共蒸发式cigs设备由多个真空腔室组成，一般包括进片室、加热室、工艺室、冷却室和出片室等，工艺室是cu(铜)、in(铟)、ga(镓)、se(硒)四种元素进行蒸镀的腔室，在生产时这四种膜材分别被装填在不同的蒸发源中，每个蒸发源在利用高温将相应膜材熔接并蒸发。

蒸发源中设置有相应的发热体，发热体在通电后产生焦耳热而获得高温，以此来熔融/蒸发膜材，其在工作时的温度极高，如果人体直接接触会产生严重的烧烫伤后果，因此，当在对蒸发源进行拆装时，必须保证其完全处于断电状态，以确保操作人员的安全。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种安全供电系统和共蒸发式cigs设备，用于在对共蒸发式cigs设备的蒸发源进行检修时能够对其完全断电，以避免对操作人员造成危害。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种安全供电系统，包括电接收器和功率控制器，，所述电接收器用于接收共蒸发式cigs设备的电控柜输出的电能，并输出到所述功率控制器，所述功率控制器用于接收所述电接收器输送的电能，并输出到所述连接器的电能输入端，其特征在于，还包括连接器，其中：

所述连接器的电能输出端与所述cigs设备的工艺室的电热器相连接，且被配置为根据操作人员的合闸操作将所述电能输入端与所述电能输出端电连接，或者根据操作人员的切断操作断开所述电能输入端与所述电能输出端之间的电连接。

可选的，所述连接器还被配置为根据所述切断操作输出安全保障信号，所述安全保障信号用于使所述电控柜的控制设备拒绝执行向所述电连接器输送电能的操作。

可选的，所述连接器包括接触器，其中：

所述接触器的一端与所述功率控制器相连接、另一端与所述电热器相连接。

可选的，所述连接器的一组常闭触点的一端接地、另一端与所述控制设备的一个信号输入端相连接，用于在操作人员执行所述切断操作时使所述信号输入端通过所述常闭触点接地，所述控制设备在所述信号输入端接地时拒绝执行向所述电连接器输送电能的操作。

可选的，还包括警示电路，所述警示电路的开关回路与所述连接器的一组常开触点相串联，当操作人员执行所述切断操作时所述开关回路被所述常开触点的闭合导通，所述警示电路在所述开关回路被导通时向用户发出警示信号。

可选的，还包括断路器，其中：

所述断路器设置在所述电连接器与所述功率控制器之间。

一种电控柜，包括功率输出部件和控制设备，其中：

所述功率输出部件的功率输出端与如上所述的安全供电系统的电接收器相连接，用于根据用户的功率输出指令向所述电接收器输出功率；

所述控制设备还用于在接收到所述安全供电系统的连接器输出的安全保障信号时，控制所述功率输出部件拒绝向所述电接收器输出功率。

可选的，所述功率输出部件为变频器；

可选的，所述控制设备为于所述功率输出部件相连接的plc。

一种共蒸发式cigs设备，设置有如上所述的电控柜。

一种共蒸发式cigs设备，，设置有如上所述的安全供电系统。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种安全供电系统、共蒸发式cigs设备及其电控柜，该系统应用于共蒸发式cigs设备的工艺室，包括电接收器、功率控制器和连接器。电接收器用于接收共蒸发式cigs设备的电控柜输出的电能，并输出到功率控制器；功率控制器用于接收电接收器输送的电能，并输出到连接器的电能输入端；连接器的电能输出端与工艺室的电热器相连接，且被配置为根据操作人员的合闸操作将电能输入端与电能输出端电连接，或者根据操作人员的切断操作断开电能输入端与电能输出端之间的电连接，还被配置为根据切断操作输出安全保障信号，安全保障信号用于使电控柜的控制设备拒绝执行向电连接器输送电能的操作。这样一来，通过连接器的断开功能和电控柜根据安全保障信号的指令屏蔽功能，使操作人员所处的电环境安全得到双重保证，从而能够完全避免对操作人员造成危害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种安全供电系统的结构框图；

图2为本申请实施例提供的另一种安全供电系统的结构框图；

图3为本申请实施例提供的又一种安全供电系统的结构框图；

图4为本申请实施例提供的又一种安全供电系统的结构框图；

图5为本申请实施例提供的一种电控柜的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种安全供电系统的结构框图。

本实施例提供的安全供电系统应用于共蒸发式cigs设备，用于将该设备的电控柜的功率输出端与共蒸发式cigs设备的工艺室相连接，具体来说用于与工艺室的电热器相连接。

如图1所示，该安全供电系统包括电接收器10、功率控制器20和连接器30，功率控制器的功率输出端与电接收器相连接、功率输出端与连接器相连接。

电接收器在实际实施时可以选用电缆或普通导线，与电控柜100的功率输出端相连接，用于从电控柜接收其输出的电能，并将该电能输出到功率控制器。

功率控制器利用与电接收器相连接的功率输入端接收输入的电能，并根据cigs设备的工艺室所需的加热功率向连接器输出预设功率的电能，并能够根据上位机所输出的控制信号调整其输出功率。

连接器设置有电能输入端和电能输出端，电能输入端与功率控制器的功率输出端相连接，电能输出端则用于与工艺室的相连接，具体来说与工艺室中蒸发源的电热器200相连接，用于使电热器对工艺室的内腔进行加热。

在工艺室正常工作状态，该连接器处于连接状态，即电能输入端与电能输出端处于一种电连接的状态。为了使该连接器处于连接状态，操作人员通过对连接器执行合闸操作可以使该连器处于连接状态；另外，操作人员还可以对连接器执行切断操作。当操作人员对连接器执行切断操作时，连接器的电能输入端与电能输出端则处于一种分离状态，即电能无法通过该连接器进入电热器，也就无法使电热器发热对工艺室加热。

当连接器被操作人员执行切断操作时，其还发出一个安全保障信号，该信号可以是数字指令，也可以是相应的电平信号，如高电平或低电平。连接器上用于输出该安全保障信号的信号输出端与共蒸发式cigs设备的电控柜的控制设备相连接，即该安全保障信号在产生时会输出到该控制设备。

在控制设备接收到安全保障信号时，会执行相应的安全策略，这个安全策略是在操作人员向电控柜发出向电连接器、即工艺室的电热器输出电能的任何指令时，拒绝执行该指令，即根据该安全保障信号拒绝执行任何向工艺室输出电功率的操作，从而使当电控柜在连接器被断开时起码不向工艺室所在的线路及支路输送电能。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种安全供电系统，该系统应用于共蒸发式cigs设备的工艺室，包括电接收器、功率控制器和连接器。电接收器用于接收共蒸发式cigs设备的电控柜输出的电能，并输出到功率控制器；功率控制器用于接收电接收器输送的电能，并输出到连接器的电能输入端；连接器的电能输出端与工艺室的电热器相连接，且被配置为根据操作人员的合闸操作将电能输入端与电能输出端电连接，或者根据操作人员的切断操作断开电能输入端与电能输出端之间的电连接，还被配置为根据切断操作输出安全保障信号，安全保障信号用于使电控柜的控制设备拒绝执行向电连接器输送电能的操作。这样一来，通过连接器的断开功能和电控柜根据安全保障信号的指令屏蔽功能，使操作人员所处的电环境安全得到双重保证，从而能够完全避免对操作人员造成危害。

在本实施例的一个具体实施方式中，该连接器采用接触器31实现，如图2所示。接触器设置有主触点k1、多组常闭触点和多组常开触点，本实施方式中对常开触点并没有应用。接触器的主触点在正常状态时为断开状态，当接收到闭合信号时、或者说在控制电流的驱动下，其电磁铁吸合带动主触点闭合。

接触器的主触点的一端与功率控制器的功率输出端相连接、另一端则与工艺室的电热器相连接，在主触点处于连接的情况下，如果电连接器处于得电状态，则电热器就会工作；相反，如果主触点处于断开状态，则无论何种情况该电热器都会处于停工状态。

多组常闭触点在接触器处于断开状态时会处于接触状态。本申请中，我们利用一组常闭触点k2输出该安全保障信号，技术细节为将这组常闭触点的一个触点接地，另一个触点与电控柜中的控制设备的一个信号输入端相连接，当接触器处于接触状态时该常闭触点使控制设备的该信号输入端接地，即将该信号输入端置为低电平，该低电平置为该安全保障信号，此时控制设备控制电控柜拒绝执行任何向点接触器输出功率的指令。

另外，本实施例的又一个具体实施方式中，还包括一个警示电路40，警示电路中有相应的警示器和电源，两者构成回路，在其中用于对该警示器进行控制的开关回路41串接有接触器的一组常开触点k3，如图3所示。当主接触器被操作人员操作闭合时，该常开触点闭合，即开关回路被导通，此时该警示电路工作，警示器向操作人员发出警示信息，以提示操作人员注意安全。

还有，本实施例中安全供电系统还包括一个断路器50，如图4所示，该断路器设置在电连接器与功率控制器之间，用于切断或导通两者之间的电连接。断路器有一定的安全保障作用，可以在一定程度上增加本系统的安全性。

实施例二

图5为本申请实施例提供的一种电控柜的示意图。

本实施例提供电控柜的电控柜应用于共蒸发式cigs设备，用于在操作人员的操作或上位机的控制指令的控制下输出电能，具体来说是向上一实施例所提供的安全供电系统供电。

如图5所示，本实施例提供的电控柜100中至少包括功率输出部件102和控制设备103，该功率输出部件用于在控制设备的控制下工作，即控制其向电接收器输出功率或者停止输出功率。

功率输出部件与上一实施例的安全供电系统的电连接器相连接，用于输出或停止向电接收器输出功率；控制设备则与连接器相连接，用于接收连接器输出的安全保障信号，并根据是否接收到该信号决定对功率输出部件的控制策略，具体来说该控制设备在接收到安全保障信号时控制功率输出部件停止向电接收器输出功率，并在接收到安全保障信号的情况下任何时刻都拒绝执行操作人员所发出的供电指令。

功率输出部件可以选择变频器；而控制设备则可以选用plc，即现场可编程控制器。

实施例三

本实施例提供了一种共蒸发式cigs设备，该设备用于将由cu(铜)、in(铟)、ga(镓)和se(硒)按预设比例构成的黄铜矿结晶蒸镀在玻璃基本上形成薄膜太阳能电池。该共蒸发式cigs设备由多个真空腔室组成，一般包括进片室、加热室、工艺室、冷却室和出片室等，工艺室是cu(铜)、in(铟)、ga(镓)、se(硒)四种元素进行蒸镀的腔室，在生产时这四种膜材分别被装填在不同的蒸发源中，每个蒸发源在利用高温将相应膜材熔接并蒸发，蒸发源中设置有相应的发热体，发热体在通电后产生焦耳热而获得高温，以此来熔融/蒸发膜材。

关键在于，该共蒸发式cigs设备中设置有上一实施例所提供的电控柜。其中设置有功率输出部件和控制设备，用于在实施例一所提供的安全供电系统的连接器向控制设备发出安全保证信号时，控制设备控制功率输出部件拒绝执行任何向该安全供电系统的电接收器输出功率的请求，从而保证了操作人员维修工艺室时不被其中的电热器烧烫伤。

实施例四

本实施例提供了一种共蒸发式cigs设备，该设备用于将由cu(铜)、in(铟)、ga(镓)和se(硒)按预设比例构成的黄铜矿结晶蒸镀在玻璃基本上形成薄膜太阳能电池。该共蒸发式cigs设备由多个真空腔室组成，一般包括进片室、加热室、工艺室、冷却室和出片室等，工艺室是cu(铜)、in(铟)、ga(镓)、se(硒)四种元素进行蒸镀的腔室，在生产时这四种膜材分别被装填在不同的蒸发源中，每个蒸发源在利用高温将相应膜材熔接并蒸发，蒸发源中设置有相应的发热体，发热体在通电后产生焦耳热而获得高温，以此来熔融/蒸发膜材。

关键在于，该共蒸发式cigs设备中设置有安全供电系统，该系统包括电接收器、功率控制器和连接器。电接收器用于接收共蒸发式cigs设备的电控柜输出的电能，并输出到功率控制器；功率控制器用于接收电接收器输送的电能，并输出到连接器的电能输入端；连接器的电能输出端与工艺室的电热器相连接，且被配置为根据操作人员的合闸操作将电能输入端与电能输出端电连接，或者根据操作人员的切断操作断开电能输入端与电能输出端之间的电连接，还被配置为根据切断操作输出安全保障信号，安全保障信号用于使电控柜的控制设备拒绝执行向电连接器输送电能的操作。这样一来，通过连接器的断开功能和电控柜根据安全保障信号的指令屏蔽功能，使操作人员所处的电环境安全得到双重保证，从而能够完全避免对操作人员造成危害。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。