电池片分选设备及电池片的分选方法与流程

1.本发明实施例涉及光伏技术领域，特别涉及一种电池片分选设备及电池片的分选方法。


背景技术：

2.光伏组件通常采用多个电池片(例如，晶体硅电池片)进行串联或并联的方式连接，然后封装而成。为确保封装后的光伏组件外观的一致性，在电池片制作完成后，会对电池片的外观进行分选分类，具体将不同颜色的电池片进行区分、标示、分开包装等，并挑出有缺陷的电池片(例如，有划伤、断栅、斑点、脏污等缺陷的电池片)。
3.由于电池片分选的准确度是相当重要的指标，因此，有必要提供一种新的电池片分选设备及电池片的分选方法来提高电池片分选的准确度。


技术实现要素：

4.本发明实施方式的目的在于提供一种电池片分选设备及电池片的分选方法，能够提高电池片分选的准确度。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池片分选设备，包括：出液装置，用于释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层；拍摄装置，用于从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像；控制装置，与所述拍摄装置通信连接，用于根据所述图像分选所述待分选电池片。
6.本发明的实施方式还提供了一种电池片的分选方法，包括：提供待分选电池片；释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层；从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像；根据所述图像分选所述待分选电池片。
7.本发明实施方式相对于现有技术而言，通过出液装置释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层，拍摄装置从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像，利用模拟封装层模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层，避免了因电池片分选时检测的对象为裸的电池片(没有封装的电池片)、而后续组装成光伏组件时会在电池片表面添加封装层，导致电池片反射的光线存在差异的问题，使得拍摄装置接收到的光线与光伏组件中电池片实际反射出的光线相同，从而使得拍摄装置拍摄的电池片的图像与电池片在后续组装成光伏组件时的外观更加匹配，进而提高了后续控制装置进行待分选电池片分选的准确度。
8.另外，所述拍摄装置包括摄像头、以及与所述摄像头相连的角度调整部件，所述角度调整部件用于调整所述摄像头进行多个角度拍摄。通过角度调整部件调整所述摄像头进行多个角度拍摄，避免了因拍摄角度影响待分选电池片上的光线、而导致颜色差异或缺陷被隐藏(例如，该拍摄角度下缺陷所在部位呈现高亮或阴影而影响缺陷的观察)等问题，提高了电池片分选的准确度。
9.另外，还包括：干燥装置，用于在所述拍摄装置拍摄所述图像之后吹干所述待分选
电池片上的透明液体。如此设置，能够避免附着于待分选电池片上的透明液体对后续流程(例如，电池片组装为光伏组件的流程)产生影响，提高了电池片的可靠性。
10.另外，所述干燥装置包括：具有收容空间的干燥室外壳、以及与所述干燥室外壳连通的输气管道和抽气管道；所述干燥室外壳包括：顶壁、底壁以及连接所述顶壁和所述底壁的侧壁，所述输气管道的输气口位于所述侧壁上，所述抽气管道的抽气口位于所述底壁上且远离所述输气口一侧设置。如此设置，有利于干燥室外壳内的气体流动，提高了吹干电池片上透明液体的速率。
11.另外，所述干燥装置还包括：承载部，所述承载部包括用于承载所述待分选电池片的承载面；所述输气管道包括第一输气口和第二输气口，在垂直于所述承载面的方向上，所述第一输气口和所述第二输气口分别位于所述承载面的相对两侧。如此设置，有利于待分选电池片整个表面的干燥。
12.另外，所述模拟封装层的折射率大于或等于1.3、且小于或等于1.7。如此设置，模拟封装层能够更好的模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层，从而进一步提高电池片分选的准确度。
13.另外，所述模拟封装层的材料为挥发性有机物。由于有机物具有一定的附着力，有利于模拟封装层(由透明液体组成)保留在待分选电池片表面，避免了模拟封装层中的透明液体从待分选电池片表面流走、而导致模拟封装层不能完全覆盖待分选电池片表面的情况发生，提高了电池片分选的准确度；同时，利用模拟封装层的材料的挥发性，有利于拍摄完成后模拟封装层的去除。
14.另外，所述模拟封装层的材料为四氯化碳、松节油和苯中任一者或其组合物。
15.另外，所述模拟封装层的厚度为0.1毫米至10毫米。如此设置，能够更好的模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层对光线的影响，从而进一步提高电池片分选的准确度。
16.另外，所述从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像之后，还包括：利用惰性气体吹所述待分选电池片以使所述模拟封装层挥发。如此设置，既能加速吹干电池片上的透明液体，又能避免吹出的气体对电池片的性能造成影响(例如，腐蚀电池片的表面)。
17.另外，所述利用惰性气体吹所述待分选电池片以使所述模拟封装层挥发，具体包括：利用预设温度的惰性气体吹所述待分选电池片以使所述模拟封装层挥发，其中，所述预设温度大于或等于60摄氏度、且小于或等于80摄氏度。如此设置，有利于模拟封装层快速挥发。
18.另外，所述释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层，具体包括：在第一环境温度下，释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层，其中，所述第一环境温度大于或等于10摄氏度、且小于或等于20摄氏度；和/或，从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像，具体包括：在第二环境温度下，从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像，其中，所述第二环境温度大于或等于10摄氏度、且小于或等于20摄氏度。通过在第一环境温度下释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层，能够减缓模拟封装层形成过程中透明液体的挥发，通过在第二环境温度下从所述模拟封装层一侧拍摄所述待分选电池片的图像，能够减缓拍摄待分选电池片的图像过程中模拟封装层的挥发。
附图说明
19.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
20.图1是本发明第一实施例提供的电池片分选设备的结构示意图；
21.图2是待分选电池片上形成有模拟封装层的结构示意图；
22.图3是本发明第二实施例提供的电池片的分选方法的流程图。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
24.发明人发现，现有的电池片分选设备，由于是在空气环境中，对裸的电池片(没有封装的电池片)进行外观分选。而实际应用中，光伏组件中的电池片表面一般设置有玻璃、eva(乙烯
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乙酸乙烯共聚物)等封装材料，封装材料的折射率比空气的折射率更大，使得在封装成光伏组件后电池片实际接受到的光及反射出的光，与裸的电池片在空气中接受到的光及反射出的光有明显差异，导致光伏组件的颜色等外观与电池片分选时观测到的外观存在差异，最终导致光伏组件的外观降级。
25.本发明的第一实施方式涉及一种电池片分选设备，如图1所示，包括：出液装置11、拍摄装置12和控制装置13，出液装置11用于释放透明液体以在待分选电池片20上形成模拟封装层30，拍摄装置12用于从模拟封装层30一侧拍摄待分选电池片20的图像，控制装置13与拍摄装置12通信连接且用于根据图像分选待分选电池片20。
26.通过出液装置11释放透明液体以在待分选电池片20上形成模拟封装层30，拍摄装置12从模拟封装层30一侧拍摄待分选电池片20的图像，利用模拟封装层30模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层，避免了因电池片分选时检测的对象为裸的电池片(没有封装的电池片)、而后续组装成光伏组件时会在电池片表面添加封装层，导致电池片反射的光线存在差异的问题，使得拍摄装置12接收到的光线与光伏组件中电池片实际反射出的光线相同，即，实现了在成品光伏组件相当的光学环境下进行电池片的外观分选，从而使得拍摄装置12拍摄的电池片的图像与电池片在后续组装成光伏组件时的外观更加匹配，进而提高了后续控制装置13进行待分选电池片20分选的准确度，最大化地确保了分选出的电池片能够满足光伏组件外观一致性的要求。
27.可选的，拍摄装置12可以包括摄像头121、以及与摄像头121相连的角度调整部件122，角度调整部件122用于调整摄像头121进行多个角度拍摄，具体的，角度调整部件122调整摄像头121处于多个拍摄角度(例如，摄像头121的镜片与待分选电池片20的受光面呈85度、75度、55度、45度、30度、10度和0度)，在每个拍摄角度拍摄一张或多张图像，其中，角度调整部件122可以为万向轴，通过角度调整部件122调整摄像头121进行多个角度拍摄，避免了因拍摄角度影响待分选电池片20上的光线、而导致颜色差异(例如，在高光部位电池片呈现出的颜色较浅，在阴影部位电池片呈现出的颜色较深)或缺陷被隐藏(例如，该拍摄角度
下缺陷所在部位呈现高亮或阴影而影响缺陷的观察)等问题，提高了电池片分选的准确度。换句话说，通过角度调整部件122调整摄像头121进行多个角度拍摄，能够模拟光伏组件在使用时电池片被多角度观察的场景，避免了电池片在组装为光伏组件后被观察到颜色差异等外观问题。
28.实际应用中，电池片分选设备还可以包括：干燥装置14，用于在拍摄装置12拍摄图像之后吹干待分选电池片20上的透明液体，如此设置，能够避免附着于待分选电池片20上的透明液体对后续流程(例如，电池片组装为光伏组件的流程)产生影响，提高了电池片的可靠性。
29.如图2所示，模拟封装层30位于待分选电池片20表面(具体的，待分选电池片20可以为光伏电池，模拟封装层30可以位于光伏电池的受光面)，其中，模拟封装层30的厚度可以为0.1毫米至10毫米，以便更好的模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层对光线的影响，从而进一步提高电池片分选的准确度。
30.形成模拟封装层30的透明液体可以选择折射率在1.5左右的材料，具体可以为1.3
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1.7，由于透明液体的折射率与玻璃、eva(乙烯
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乙酸乙烯共聚物)等封装材料的折射率接近，从而能够更好的保证分选拍摄时的光学环境与成品光伏组件的光学环境一致。进一步的，透明液体可以为惰性无腐蚀、受热易挥发的挥发性有机物(volatile organic compounds，缩写为vocs)，vocs是指常温下饱和蒸汽压大于70pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10pa且具有挥发性的全部有机化合物，例如，四氯化碳、松节油和苯中任一者或其组合物。
31.由于形成模拟封装层30的透明液体为挥发性有机物，有机物具有一定的附着力，且模拟封装层30的厚度较薄，从而有利于模拟封装层30保留在待分选电池片表面，避免了模拟封装层30中的透明液体从待分选电池片表面流走、而导致模拟封装层30不能完全覆盖待分选电池片表面的情况发生，提高了电池片分选的准确度。
32.干燥装置14中可以采用热的惰性气体(例如，氮气)吹干待分选电池片20上的透明液体，吹扫气体的温度和吹扫时间，可以根据预处理液体(即，透明液体)的沸点温度及挥发性质设定，保证吹扫气体带有充足的热量，将预处理液体快速挥发带走，一般情况下吹扫气体的温度为60
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80摄氏度，可选的，吹扫气体的温度为70摄氏度。
33.具体的说，干燥装置14可以包括：具有收容空间的干燥室外壳141、以及与干燥室外壳141连通的输气管道和抽气管道，干燥室外壳141包括：顶壁、底壁以及连接顶壁和底壁的侧壁，输气管道的输气口位于侧壁上，抽气管道的抽气口144位于底壁上且远离输气口一侧设置，如此设置，有利于干燥室外壳141内的气体流动，提高了吹干电池片上透明液体的速率。
34.进一步的，干燥装置14还可以包括：承载部，承载部包括用于承载待分选电池片20的承载面145，输气管道包括第一输气口142和第二输气口143，在垂直于承载面的方向上，第一输气口142和第二输气口143分别位于承载面145的相对两侧，如此设置，有利于待分选电池片20整个表面的干燥。
35.总的来说，电池片分选设备可以分为预处理室，分选室，烘干室三部分。
36.预处理室，对电池片表面进行预处理，以达到接近光伏组件实际封装的效果。具体地，预处理室顶部设置出液装置11，出液装置11可以为喷头，喷头下表面开设有微小针孔，
微小针孔的直径可以为0.1
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10毫米；预处理室下方设置预处理液体池15，可通过泵将预处理液体池15中的预处理液体(即，透明液体)抽至喷头，由喷头下方的微小针孔均匀地喷涂至电池片表面；预处理室底部可以设置第一管道16，第一管道16与预处理液体池15连接，以便喷涂时多余的液体可以回收至预处理液体池15重复利用。
37.进一步的，预处理室底部可以设置有第一换气管道，通过第一换气管道能够调节预处理室内的环境温度，例如，将预处理室内的环境温度控制为10摄氏度至20摄氏度之间，可选的，电池片分选设备还可以包括用于调节分选室内环境温度的第一温控装置，第一温控装置可以与第一换气管道连通，通过较低的环境温度能够能够减缓模拟封装层形成过程中透明液体的挥发。
38.分选室，对经过表面预处理的电池片，进行多角度地外观分选。具体地，在分选室顶部设置拍摄装置12，拍摄装置12可以包括摄像头121、以及与摄像头121相连的角度调整部件122，角度调整部件122可以为360度旋转的万向轴，检测镜头(即，摄像头121)固定在万向轴下方。通过电脑控制系统(即，控制装置13)，对万向轴进行角度调整，检测镜头同步拍摄电池片的照片，实现不同角度下电池片外观的收集，经电脑图像处理软件进行处理和综合分析，确定所测的电池片的外观特征，再进行指令分类。分选室底部也可以设置第二管道17，第二管道17与预处理液体池15连接，保证分选测试时溅撒的液体，可以回收至预处理液体池15重复利用。
39.进一步的，分选室底部可以设置有第二换气管道，通过第二换气管道能够调节分选室内的环境温度，例如，将分选室内的环境温度控制为10摄氏度至20摄氏度之间，可选的，电池片分选设备还可以包括用于调节分选室内环境温度的第二温控装置，第二温控装置可以与第二换气管道连通，通过较低的环境温度能够减缓拍摄待分选电池片的图像过程中模拟封装层的挥发。
40.烘干室(即，干燥装置14)，将电池片表面喷涂的薄层液体吹干，以便电池片分类包装。具体地，在烘干室左侧侧壁的上部和下部设置两根输气管道(即，第一输气口142和第二输气口143衔接于左侧侧壁的上部和下部)，方便吹扫气体进入烘干腔室；在烘干室右侧侧壁的下部设置一根出气管道(即，抽气口144衔接于右侧侧壁的下部)，与抽气装置衔接，方便吹扫气体抽出烘干腔室(即，干燥室外壳141)。
41.本发明实施方式相对于现有技术而言，结合组件实际封装对电池片的光学影响，以及组件户外使用时会被多角度观察的情况，通过对电池片表面喷涂与组件封装材料光学性质类似的预处理液体，并叠加多角度的外观检测等方式，保证了分选出的电池片外观与光伏组件的实际外观需求相匹配，提高了待分选电池片20分选的准确度，有效规避了当前设备只针对裸电池片进行外观分选、而导致光伏组件外观不符合要求的情况发生，并且，该电池片分选设备简单易操作，实现了多样化的功能，实用性强，易于量产应用。
42.本发明的第二实施方式涉及一种电池片的分选方法，如图3所示，包括以下步骤：
43.s11：提供待分选电池片。
44.s12：释放透明液体以在待分选电池片上形成模拟封装层。
45.其中，所述模拟封装层(即，透明液体)的折射率可以大于或等于1.3、且小于或等于1.7，可选的，模拟封装层的折射率为1.5，如此设置，模拟封装层能够更好的模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层，从而进一步提高电池片分选的准确
度。进一步的，模拟封装层的材料可以为惰性无腐蚀、受热易挥发的挥发性有机物，例如，四氯化碳、松节油和苯中任一者或其组合物。
46.本实施例中，所述模拟封装层的厚度可以为0.1毫米至10毫米，以便更好的模拟后续将电池片封装成光伏组件时形成于电池片上的封装层对光线的影响，从而进一步提高电池片分选的准确度。
47.由于形成模拟封装层的透明液体为挥发性有机物，有机物具有一定的附着力，且模拟封装层的厚度较薄，从而有利于模拟封装层保留在待分选电池片表面，避免了模拟封装层中的透明液体从待分选电池片表面流走、而导致模拟封装层不能完全覆盖待分选电池片表面的情况发生，提高了电池片分选的准确度。
48.s13：从模拟封装层一侧拍摄待分选电池片的图像。
49.本步骤中，具体可以为从模拟封装层一侧，以多个拍摄角度分别拍摄待分选电池片的图像，从而避免了因拍摄角度影响待分选电池片上的光线、而导致颜色差异或缺陷被隐藏等问题，提高了电池片分选的准确度。
50.s14：根据图像分选待分选电池片。
51.本步骤中，具体可以为根据图像的颜色分选待分选电池片，进一步的，可以根据图像中各区域的红度、绿度、蓝度，或者亮度、色度、饱和度等等来分选待分选电池片。
52.通过先在电池片表面形成模拟封装层，模拟封装层模拟光伏组件中形成于电池片上的封装层，再对电池片进行外观分选，实现了在成品光伏组件相当的光学环境下进行电池片的外观分选，提高了电池片分选的准确度，最大化地确保了分选出的电池片能够满足光伏组件外观一致性的要求。
53.可选的，在步骤s13之后，步骤s14之前，还可以包括步骤：利用惰性气体(例如，氮气)吹待分选电池片以使所述模拟封装层挥发，从而既能加速吹干电池片上的透明液体，又能避免吹出的气体对电池片的性能造成影响(例如，腐蚀电池片的表面)。
54.本发明实施方式相对于现有技术而言，结合组件实际封装对电池片的光学影响，以及组件户外使用时会被多角度观察的情况，通过对电池片表面喷涂与组件封装材料光学性质类似的预处理液体，并叠加多角度的外观检测等方式，保证了分选出的电池片外观与光伏组件的实际外观需求相匹配，提高了待分选电池片分选的准确度，有效规避了当前设备只针对裸电池片进行外观分选、而导致光伏组件外观不符合要求的情况发生。
55.由于第一实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节及效果也适用于第一实施方式。
56.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。