[實(shí)用新型]一種光伏組件EL電致發(fā)光缺陷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020526078.8
• 申請(qǐng)日: 2020-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN212486462U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉睿
• 主分類號(hào): H02S50/10
• 分類號(hào): H02S50/10;H02S50/15
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐家升

本實(shí)用新型涉及了一種光伏組件EL電致發(fā)光缺陷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人，該機(jī)器人主要用于光伏電站EL缺陷檢測(cè)，屬于針對(duì)光伏電站EL缺陷檢測(cè)需求的專用自動(dòng)機(jī)器人設(shè)備。其具有跨接在光伏組件上的機(jī)架，安裝在上述機(jī)架上的行走機(jī)構(gòu)、EL檢測(cè)機(jī)構(gòu)、信息存儲(chǔ)單元、驅(qū)動(dòng)單元、中央控制單元、信號(hào)傳輸單元等功能單元。通過機(jī)器人行走過程，控制機(jī)器人在行走過程中的停機(jī)位置，然后驅(qū)動(dòng)EL設(shè)備對(duì)要檢測(cè)的目標(biāo)組件進(jìn)行EL缺陷檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站光伏組件的全面EL檢測(cè)。本申請(qǐng)所述及的光伏組件EL自動(dòng)缺陷檢測(cè)機(jī)器人具有自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)狀態(tài)穩(wěn)定、檢測(cè)精度高、受人為影響因素小、探測(cè)范圍大(可完成針對(duì)整個(gè)光伏電站的EL缺陷檢測(cè))等優(yōu)點(diǎn)。在光伏電站現(xiàn)場(chǎng)需要的情況下，甚至具備對(duì)光伏電站整體進(jìn)行EL缺陷檢測(cè)的能力。本機(jī)器人系統(tǒng)使用獨(dú)立供電電源，電源及控制板采用獨(dú)立箱體設(shè)計(jì)，具備獨(dú)立防火功能，提高了本機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定能力。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及一種光伏組件EL缺陷自動(dòng)檢測(cè)裝置，尤其是涉及了一種用于光伏電站已運(yùn)行光伏組件的EL缺陷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人。

【背景技術(shù)】

光伏組件是太陽能電站電能產(chǎn)生的根源，光伏組件的發(fā)電效率和運(yùn)行狀態(tài)直接決定著太陽能電站的發(fā)電量。太陽能組件及電池在其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一些材料隱裂，這類隱裂在出廠前要進(jìn)行質(zhì)量篩查。通過篩查的電池片依然會(huì)有一些質(zhì)量條件允許的隱裂。光伏組件在長(zhǎng)期光照、冷熱循環(huán)、空氣水氣浸蝕、長(zhǎng)期遮擋等條件的作用下，會(huì)使得一些隱裂在熱應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力的作用下被逐漸放大。這種隱裂在可控范圍內(nèi)時(shí)，尚不影響光伏電站整體運(yùn)行能力；但隨著上述溫度、濕度及輻照條件的長(zhǎng)期累積，這些隱裂缺陷會(huì)被放大，進(jìn)而影響光伏電站整體發(fā)電能力，有資料統(tǒng)計(jì)，不合格的組件隱裂作用可以導(dǎo)致光伏電站20％以上的發(fā)電量損失；嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致光伏電站因局部過熱產(chǎn)生火災(zāi)，威脅整個(gè)光伏電站的安全生產(chǎn)。因此，針對(duì)光伏電站EL缺陷的檢測(cè)是檢測(cè)和控制上述隱裂的重要方法。同時(shí)也是保障光伏電站發(fā)電能力和安全運(yùn)行能力的重要方法。

光伏電站EL缺陷檢測(cè)的主要原理是對(duì)待檢組件外接電源通以一定電流，導(dǎo)致組件上的電池片發(fā)光；如果電池片隱裂較多，則在發(fā)光表面會(huì)形成跟裂紋直接相關(guān)的暗條紋。再使用EL專用相機(jī)對(duì)發(fā)光組件進(jìn)行高清拍照，利用光學(xué)方法識(shí)別暗紋的形態(tài)和大小，判斷光伏電池片的合格情況。通常，行業(yè)內(nèi)對(duì)運(yùn)行中的光伏電站EL缺陷檢測(cè)都是使用年檢頻次；檢測(cè)頻率高、檢測(cè)要求高。

傳統(tǒng)的光伏電站EL缺陷檢測(cè)主要通過以下方式進(jìn)行：一是白天在被檢組件上方搭建暗室(完全不透光)后，人工使用EL相機(jī)在組件上方進(jìn)行拍照處理；但這種方法會(huì)嚴(yán)重影響光伏電站的運(yùn)行安全，并大幅影響光伏電站的發(fā)電量；二是夜間人工在被檢組件上方進(jìn)行人工拍照。上述兩種方法都會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果因設(shè)備使用人員在拍照過程中的設(shè)備使用習(xí)慣、角度控制、位置確定等各方面不確定因素導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果誤差大、結(jié)果一致性差、環(huán)境適應(yīng)性能力差等缺點(diǎn)。特別是針對(duì)不同環(huán)境條件，如：大型地面電站、大型水面電站、偏遠(yuǎn)地區(qū)電站等產(chǎn)生的工作人員工作環(huán)境惡劣、檢測(cè)工作量大、檢測(cè)方法笨拙、人工檢測(cè)難度大等諸多問題。因此，目前被廣泛使用的EL缺陷檢測(cè)都只能實(shí)現(xiàn)“抽檢”方法，檢測(cè)覆蓋面極其有限(目前針對(duì)大型光伏電站的抽檢率僅為光伏電站所有使用組件的0.15％)。

針對(duì)上述問題，本發(fā)明意在設(shè)計(jì)并制造一種光伏組件EL電致發(fā)光缺陷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人，此機(jī)器人具有自供電、智能控制、自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)狀態(tài)穩(wěn)定、檢測(cè)精度高、受人為影響因素小、探測(cè)范圍大等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本機(jī)器人系統(tǒng)也可以結(jié)合到光伏組件清潔機(jī)器人上，在組件完成清掃后，完成組件EL缺陷的拍照與識(shí)別。

目前尚未見到已公開的針對(duì)光伏電站光伏組件自動(dòng)EL缺陷識(shí)別與拍照的檢測(cè)設(shè)備(目前均為人工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與拍照)。

因此，本自動(dòng)設(shè)備的使用可以提高光伏電站整體檢測(cè)能力、提高光伏電站安全運(yùn)行能力。同時(shí)，本設(shè)備的使用會(huì)及時(shí)對(duì)EL缺陷做出有效識(shí)別，特別是能夠有效覆蓋光伏電站全部使用組件的缺陷識(shí)別技術(shù)大幅提高了光伏電站的故障預(yù)測(cè)、故障診斷和排除能力，進(jìn)而達(dá)到提高光伏電站整體發(fā)電量和盈利能力。

【發(fā)明內(nèi)容】