CN107733365A - 一种光伏组件的el自动测试装置及*** - Google Patents

一种光伏组件的el自动测试装置及*** Download PDF

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崇锋
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Abstract

本发明公开了一种光伏组件的EL自动测试装置，包括分别设于光伏组件顶部和底部的上轨道和下轨道、通过上轨道和下轨道在光伏组件表面行走的行走装置及架设于行走装置上的EL检测装置，行走装置上设有相互平行的左轨道和右轨道，EL检测装置通过左轨道和右轨道在行走装置上行走以对光伏组件进行检测，行走装置的行走方向与左轨道和右轨道的长度方向垂直。本发明还公开了一种光伏组件的EL自动测试***，包括上述的光伏组件的EL自动测试装置、驱动单元、控制单元、供电单元及通信单元。本发明行走装置带动架设其上的EL检测装置进行横向移动，EL检测装置在行走装置上纵向行走以对光伏组件进行全面的检测，提高了检测效率，降低了人力成本。

Description

一种光伏组件的EL自动测试装置及***
技术领域
本发明涉及光伏组件的测试领域，具体涉及一种光伏组件的EL自动测试装置及***。
背景技术
随着全球能源的短缺和气候变暖，太阳能发电等可再生能源逐渐取代传统的火力发电，成为当今能源领域研究的热点和发展的趋势。在太阳能发电模块中太阳能电池组件做为最小的发电单元，其发电效率决定着整个光伏电站的效率。目前，光伏电站的光伏组件故障导致整个光伏电站的发电效率低，其中光伏组件的隐裂故障是引起组件发电量降低、安全性能降低的重要原因之一，针对组件的隐裂特性(EL)测试则是必须采取的测试方法之一。现在针对组件隐裂特性测试，基本采用的晚上人工测试，通过给组件通电，人工移动测试支架使测试装置中的相机对焦，进行测试，这种方法需要人工移动测试支架进行对焦，测试效率低下且人工成本高。
同时，由于光伏组件表面堆积的灰尘导致遮挡也是困扰光伏电站效率低的重要因素，目前对于光伏组件的清洁则采用的人工用水清洁，成本大且效率低。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种光伏组件的EL自动测试装置及***，使得EL检测装置在不同方向上移动过程中对光伏组件进行全面检测，提高检测效率，降低人工成本低。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种光伏组件的EL自动测试装置，包括分别设于光伏组件顶部和底部的上轨道和下轨道、通过上轨道和下轨道在光伏组件表面行走的行走装置及架设于行走装置上的EL检测装置，所述行走装置上设有相互平行的左轨道和右轨道，所述EL检测装置通过左轨道和右轨道在行走装置上行走以对光伏组件进行检测，所述行走装置的行走方向与左轨道和右轨道的长度方向垂直。
进一步地，所述EL检测装置包括沿左轨道和右轨道行走的行走底座、设于行走底座上的机械臂和设于机械臂自由端的拍摄装置。
进一步地，所述拍摄装置包括拍摄单元和存储单元，所述拍摄单元包括用于拍摄的摄像头和用于指示拍摄的快门，所述存储单元包括用于存储的SD存储卡。
进一步地，所述行走装置上设有用于对光伏组件表面进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括设于行走装置上与光伏组件表面相对一侧的滚刷和柔性擦拭件。
本发明的另一目的在于提供一种光伏组件的EL自动测试***，包括设于光伏组件表面上的行走装置、架设于行走装置上的EL检测装置、驱动单元、控制单元、供电单元及通信单元，其中：
所述行走装置通过光伏组件顶部和底部分别设置的上轨道和下轨道在光伏组件表面行走，以带动架设其上的EL检测装置移动；
所述EL检测装置通过行走装置上相互平行的左轨道和右轨道在行走装置上行走，以对光伏组件进行检测，其中EL检测装置的行走方向与左轨道和右轨道的长度方向垂直；
所述驱动单元用于驱动行走装置及EL检测装置行走；
所述控制单元用于接收外部终端发送的指令信息并根据指令信息对行走装置、EL检测装置、驱动单元及供电单元进行控制；
所述通信单元用于实现外部终端与控制单元的数据通信；
所述供电单元用于为光伏组件的EL自动测试***供电。
进一步地，所述EL检测装置包括沿左轨道和右轨道行走的行走底座、设于行走底座上的机械臂和设于机械臂自由端的拍摄装置，所述拍摄装置包括拍摄单元和存储单元，所述拍摄单元用于对光伏组件进行拍摄，所述存储单元用于对拍摄信息进行存储。
进一步地，所述行走装置上设有用于对光伏组件表面进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括设于行走装置上与光伏组件表面相对一侧的滚刷和柔性擦拭件。
进一步地，所述驱动***包括：
第一驱动电机，用于驱动行走装置在光伏组件表面行走；
第二驱动电机，用于驱动滚刷转动以对光伏组件表面进行清洁；
第三驱动电机，用于驱动行走底座在行走装置上端行走。
进一步地，所述供电***包括自给供电和/或市电供电；
所述自给供电，通过将行走装置上的太阳能板产生的太阳能转化为电能为光伏组件EL测试***供电；
所述市电供电，通过提供外部电源为光伏组件EL测试***供电。
进一步地，所述控制单元包括：
与第一驱动电机相连的第一控制模块，用于对行走装置进行控制；
与第二驱动电机相连的第二控制模块，用于对滚刷进行控制；
与第三驱动电机相连的第三控制模块，用于对行走底座进行控制；
与拍摄单元和存储单元连接的第四控制模块，用于控制控制单元的拍摄和存储单元对拍摄信息的存储。
本发明通过设于光伏组件上的行走装置带动EL检测装置进行横向移动，同时EL检测装置在行走装置上纵向行走以对光伏组件进行全面的检测，检测过程远程自动控制，提高了检测效率，降低了人力成本；同时设于行走轨道上的清洁组件可以在行走装置移动过程中对光伏组件表面进行清洁，一举两得节省资源，且无需人工专门对光伏组件进行清洁，大大降低了清洁成本；同时检测装置可将拍摄内容实时传输至外部终端，使监控人员可及时知晓光伏组件的隐裂故障并及时处理，提高了发电效率。
附图说明
图1为本发明实施例的光伏组件的EL自动测试装置的俯视示意图；
图2为本发明实施例的行走装置的剖视结构示意图；
图3为本发明一种实施例的EL自动测试装置的剖视结构示意图；
图4为本发明另一实施例的EL自动测试装置的剖视结构示意图；
图5为本发明实施例的拍摄装置的结构框图；
图6为本发明实施例的一种光伏组件的EL自动测试***框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例提供的一种光伏组件的EL自动测试装置，包括分别设于光伏组件顶部和底部的上轨道和上轨道，其中为了更好的应用本装置，参照图1，本实施例采用多块光伏组件，多块光伏组件形成光伏阵列10，光伏阵列10的顶部和底部形成沿光伏阵列10长度方向的上轨道101和下轨道102；行走装置20设于光伏阵列10上端并通过上轨道101和下轨道102在光伏组件10表面行走；行走装置20上设有相互平行的左轨道201和右轨道202，EL检测装置30架设于行走装置20上并通过左轨道201和右轨道202在行走装置20上上下行走以对光伏阵列10中的光伏组件的隐裂特性进行检测，其中行走装置20的行走方向与左轨道201和右轨道202的长度方向垂直。行走装置20带动架设其上的EL检测装置30在光伏阵列10上横向左右行走，EL检测装置30在行走装置10上纵向上下行走，从而实现EL检测装置30对光伏阵列10中的光伏组件进行全面的检测。参见图3，光伏阵列10为了更充分的吸收太阳光，一般将光伏组件倾斜安装于支架上，则优选的，行走装置20与光伏阵列10的斜面平行设置并沿斜面横向左右行走，EL检测装置30与行走装置20斜面平行设置并沿斜面上下行走。
其中，上轨道101和下轨道102的目的是为了给设于光伏阵列10斜面上方的需要左右行走的行走装置20提供行走的轨道路径，因此如图3所示，上轨道101和下轨道102可以直接设置在组成的各个光伏组件的顶端和底端的侧部位置；也可以如图4所示，选择将上轨道101和下轨道102安装在组成的各个光伏组件的顶端和底端的上表面上；也可选择在支撑光伏阵列10的支架的顶部和底部分别设上轨道101和下轨道102(图中未示出)。由于行走装置20通过上轨道101和下轨道102进行移动，则行走装置20与上轨道101和下轨道102需要活动连接，优选的，活动连接可以选择如图4所示的齿轮连接；同样，EL检测装置30与左轨道201和右轨道202具体的连接方式可借鉴图4中的齿轮的连接。
具体的，结合图1和图3所示，EL检测装置30包括沿左轨道201和右轨道202上下行走的行走底座301、设于行走底座301上的机械臂302和设于机械臂302自由端的拍摄装置303。其中，机械臂302可为伸缩式机械臂，以方便对端部设置的拍摄装置303距离底座301的距离进行调节；也可为具有一定支撑力度的并可弯折的支撑杆，以在检测过程中可以通过弯折支撑杆以对拍摄装置303距离光伏组件表面的高度及位置进行调整，利于拍摄检测；其中具有一定的支撑力度，该支撑力度以能够支撑端部设置的拍摄装置303为准。优选的，机械臂302固定于底座301上。
具体的，参见图5所示，拍摄装置303包括相互连接的拍摄单元303-1和存储单元303-2，拍摄单元303-1包括用于拍摄的摄像头和用于指示拍摄的快门，存储单元303-2包括用于存储的SD存储卡。拍摄单元303-1对光伏组件表面进行拍摄并将拍摄信息存储至存储单元303-2，存储单元303-2中存储的拍摄信息可供用户在拍摄后对拍摄信息进行查看，也可将存储单元中存储的拍摄信息实时传输至外部终端，供实时查看。优选的，为了在查看过程中能够了解光伏组件的位置信息，可对光伏阵列中的光伏组件进行编号，并与其所在的位置坐标关联，拍摄的信息可以将光伏组件对应的编号拍摄并进行记录存储，利于检测完成后或者实时的了解具体光伏组件的情况。
优选的，参见图2～图4所示，行走装置20上设有用于对光伏组件10表面进行清洁的清洁组件203，清洁组件203包括设于行走装置20上与光伏组件10表面相对一侧的转动清洁的滚刷203-1和进一步柔性擦拭的柔性擦拭件203-2，其中行走装置20靠近光伏阵列10表面的一侧与光伏阵列10之间有距离，该距离空间用于放置清洁组件203，参见3和图4所示，滚刷203-1的两端分别与行走装置20的上下两端连接并可转动，在行走装置20从左往右进行行走时，滚刷203-1在电机的驱动下进行转动，使得光伏阵列10上的堆积的灰尘松散，设于滚刷203-1右侧的柔性擦拭件203-2对松散的灰尘进行进一步擦拭，对光伏阵列10的表面进一步清洁。其中，滚刷203-1可以一体组成，也可通过在滚轴上粘接柔性毛刷，以便对柔性毛刷进行更换；同样的，柔性擦拭件203-2可以为柔性布或者柔性棉组成，并可粘接于行走装置20与光伏阵列10相对的表面上，并使得柔性擦拭件203-2与光伏阵列10无缝接触，以对光伏阵列10表面进行进一步擦拭。
参见图6，本实施例还提供了一种光伏组件的EL自动测试***，所述测试***包括上述的光伏组件的EL自动测试装置，所述测试***还包括驱动单元40、控制单元50、供电单元60及通信单元70。在本实施例的下述描述中，光伏组件的EL自动测试装置的具体结构参见上述，再此不再赘述，本实施例针对驱动单元40、控制单元50、供电单元60及通信单元70中彼此的连接关系进行具体说明，凡提到的光伏组件的EL自动测试装置的结构及结构关系均与上述一致。
其中，参见图6，控制单元50通过通信单元70与外部终端进行数据通信，其中通信单元70采用有线、无线或者有线与无线结合的方式，驱动单元40连接光伏组件的EL自动测试装置中的各运动部件以驱动其运动，控制单元50连接驱动单元40以通过控制驱动单元40进一步对与之连接的各运动部件进行控制，供电单元60连接测试***内各用电部件并为之供电。
具体的，参见图6，驱动单元40包括第一驱动电机401和第三驱动电机403，第一驱电机401连接行走装置20，以驱动行走装置20进行横向左右行走，从而带动架设于行走装置20上的EL检测装置30进行左右移动；第三驱动电机403连接行走底座301，以驱动行走底座301进行上下行走，从而带动设于行走底座303上的机械臂302及拍摄装置303进行移动，使得拍摄装置303可对处于下端的光伏阵列10中的光伏组件进行检测。优选的，当行走装置20上设有清洁组件203时，清洁组件203中的滚刷203-1需要进行转动，则驱动单元40还包括第二驱动电机402，第二驱动电机402连接滚刷203-1以驱动滚刷203-1进行转动，实现对光伏组件表面进行清洁。优选的，如图4所示，可将滚刷203-1的转轴同时作为行走装置20的行走轴，选择第一驱动电机401与第二驱动电机402中一驱动电机进行驱动，将驱动电机设置于行走装置20内部并通过驱动电机的输出轴上的齿轮与滚刷203-1上的齿轮啮合，驱动电机工作带动滚刷203-1的转轴同时带动行走装置20进行行走，优选的，可根据需要在齿轮之间设置变速箱。
具体的，参见图6，控制单元50包括第一控制模块501和第三控制模块503，第一控制模块501连接第一驱动电机401，用于对行走装置20进行控制，其中控制行走装置20的左行走、右行走及左行走、右行走的速度；第三控制模块503连接第三驱动电机403，用于对行走底座301进行控制，其中控制行走底座301的上行走、下行走及上行走、下行走的速度。优选的，控制单元50还包括与第二驱动电机402连接的第二控制模块502，用于对滚刷203-1进行控制，其中控制滚刷203-1的正向转动、反向转动及转动速度；优选的，EL检测装置30中的拍摄装置303的拍摄信息实时传输至外部终端，则控制单元50还包括与拍摄装置303中的拍摄单元303-1和存储单元303-2连接的第四控制模块503，第四控制模块503用于控制拍摄单元303-1的拍摄和存储单元303-2对拍摄信息的存储，其中第四控制模块503连接拍摄单元303-1中拍摄的快门，通过控制快门的开启、关闭及拍摄频率以控制摄像头的拍摄，其中可通过外部终端设置拍摄单元303-1为摄像模式，并可实时将拍摄信息通过通信单元70传输至外部终端，以供监控人员查看。
具体的，参见图6，供电单元60包括自给供电602和/或市电供电601；其中市电供电601以外部电源与各用电部件相连接，为各用电部件供电；自给供电602，结合图1、图3和图6所示，行走装置20的顶部向上延伸并表面设有光伏电池板204，行走装置20内设有蓄电池205，光伏电池板204将太阳能转化为电能存储于蓄电池205，蓄电池205与各用电部件相连接，为各用电部件供电。优选的，供电单元60与控制单元50相连，控制单元50控制光伏电池板204对蓄电池205的充放电，防止对蓄电池205的过充或者过放，同时控制蓄电池205对外的充放，对蓄电池205进行保护。
参见图6，摄像装置303通过通信单元70可将拍摄到的信息实时传输只外部终端，第四控制模块504连接拍摄单元303-1中的快门，控制摄像头的拍摄，第四控制模块504也连接存储单元303-2，存储单元303-2将拍摄信息(信息可为图片或者视频)存储并通过通信单元70传输至外部终端，外部终端同步对图片或者视频进行查看，以便及时了解各光伏组件的特性，及时知晓光伏组件的隐裂故障。具体的，拍摄单元303-1的摄像头可实现自动对焦。
另外，可在行走装置20和行走底座301上分别设置传感器，传感器均连接至控制单元50，控制单元50通过传感器分别确定行走装置20和行走底座301的位置，从而通过通信单元70将行走装置20和行走底座301具***置传输至外部终端方便工作人员进行对操作进行准确的判断。
本发明通过设于光伏组件上的行走装置带动EL检测装置进行横向移动，同时EL检测装置在行走装置上纵向行走以对光伏组件进行全面的检测，检测过程远程自动控制，提高了检测效率，降低了人力成本；同时设于行走轨道上的清洁组件可以在行走装置移动过程中对光伏组件表面进行清洁，一举两得节省资源，且无需人工专门对光伏组件进行清洁，大大降低了清洁成本；同时检测装置可将拍摄内容实时传输至外部终端，使监控人员可及时知晓光伏组件的隐裂故障并及时处理，提高了发电效率。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员应理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种光伏组件的EL自动测试装置，其特征在于：包括分别设于光伏组件顶部和底部的上轨道和下轨道、通过上轨道和下轨道在光伏组件表面行走的行走装置及架设于行走装置上的EL检测装置，所述行走装置上设有相互平行的左轨道和右轨道，所述EL检测装置通过左轨道和右轨道在行走装置上行走以对光伏组件进行检测，所述行走装置的行走方向与左轨道和右轨道的长度方向垂直。
2.根据权利要求1所述的光伏组件的EL自动测试装置，其特征在于：所述EL检测装置包括沿左轨道和右轨道行走的行走底座、设于行走底座上的机械臂和设于机械臂自由端的拍摄装置。
3.根据权利要求2所述的光伏组件的EL自动测试装置，其特征在于：所述拍摄装置包括拍摄单元和存储单元，所述拍摄单元包括用于拍摄的摄像头和用于指示拍摄的快门，所述存储单元包括用于存储的SD存储卡。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的光伏组件的EL自动测试装置，其特征在于：所述行走装置上设有用于对光伏组件表面进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括设于行走装置上与光伏组件表面相对一侧的滚刷和柔性擦拭件。
5.一种光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：包括设于光伏组件表面上的行走装置、架设于行走装置上的EL检测装置、驱动单元、控制单元、供电单元及通信单元，其中：
所述行走装置通过光伏组件顶部和底部分别设置的上轨道和下轨道在光伏组件表面行走，以带动架设其上的EL检测装置移动；
所述EL检测装置通过行走装置上相互平行的左轨道和右轨道在行走装置上行走，以对光伏组件进行检测，其中EL检测装置的行走方向与左轨道和右轨道的长度方向垂直；
所述驱动单元用于驱动行走装置及EL检测装置行走；
所述控制单元用于接收外部终端发送的指令信息并根据指令信息对行走装置、EL检测装置、驱动单元及供电单元进行控制；
所述通信单元用于实现外部终端与控制单元的数据通信；
所述供电单元用于为光伏组件的EL自动测试***供电。
6.根据权利要求5所述的光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：所述EL检测装置包括沿左轨道和右轨道行走的行走底座、设于行走底座上的机械臂和设于机械臂自由端的拍摄装置，所述拍摄装置包括拍摄单元和存储单元，所述拍摄单元用于对光伏组件进行拍摄，所述存储单元用于对拍摄信息进行存储。
7.根据权利要求6所述的光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：所述行走装置上设有用于对光伏组件表面进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括设于行走装置上与光伏组件表面相对一侧的滚刷和柔性擦拭件。
8.根据权利要求7所述的光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：所述驱动***包括：
第一驱动电机，用于驱动行走装置在光伏组件表面行走；
第二驱动电机，用于驱动滚刷转动以对光伏组件表面进行清洁；
第三驱动电机，用于驱动行走底座在行走装置上端行走。
9.根据权利要求8所述的光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：所述供电***包括自给供电和/或市电供电；
所述自给供电，通过将行走装置上的太阳能板产生的太阳能转化为电能为光伏组件EL测试***供电；
所述市电供电，通过提供外部电源为光伏组件EL测试***供电。
10.根据权利要求9所述的光伏组件的EL自动测试***，其特征在于：所述控制单元包括：
与第一驱动电机相连的第一控制模块，用于对行走装置进行控制；
与第二驱动电机相连的第二控制模块，用于对滚刷进行控制；
与第三驱动电机相连的第三控制模块，用于对行走底座进行控制；
与拍摄单元和存储单元连接的第四控制模块，用于控制控制单元的拍摄和存储单元对拍摄信息的存储。
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