基于虚拟仪器的太阳能晶片组件测试平台设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

基于虚拟仪器的太阳能晶片组件测试平台设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

和中指取一根焊带，将焊带平放在主栅线上，按照电池片型号，从第 N根细栅线将焊带焊接在主栅线上，注意电烙铁一定要托至尾部，能全部覆盖主栅线的白色部分。 (3)焊接注意点 ： 焊接时减少停顿的动作，不要有虚焊，焊接时轻拿轻放 ,动作柔和 .作业过程中无电池片引起的声音。 不允许对电池片有“冲”“洗”“晃”动作。 拿电池片 (串 )时必须拿主栅线中间位置。 敷设 (1)敷设前的准备； (a)打开敷设工作台照明及烙铁焊接台开关。 将电池串运转盒平方 在敷设台指定位置 ； (b)取一块钢化玻璃，用防静电离子吹尘枪对其表面进行全面喷吹，确保无碎屑异物后，两人将钢化玻璃同时垂直抬起； (c)将钢化玻璃轻放在敷设台上，对其进行外观质量检查，确认合格后铺上EVA，把两个敷设工装分别平行放在玻璃两个短边对齐位置，将不合格的玻璃放在不合格品区域 ； (d)两个人轻轻拿起电池串两头的电池片（有的使用吸盘），同步提起再放到EVA 上，电池串按极性要求摆放； (e)调整电池串位置和间距； (f)检查电池片是否有碎片，虚焊漏焊、焊带偏移，夹杂异物的现象，如有，对不合格的电池片 进行返修； (g)定好汇流条位置，用镊子把焊带压在汇流条上，用烙铁将之焊接牢固；在把需要互相连接的汇流条按工艺要求焊接牢固、焊接完毕后拿掉敷设工装； 盐城工学院本科生毕业设计说明书 ( 20xx) 11 (h)电池传间用胶带黏住 贴小料 铺设 EVA铺设 TPTTPT与钢化玻璃间用胶带黏住 进行功率检测 抬至指定区域，给层压使用。 (2)工艺要求 : (a)EVA,TPT 要卷 ； (b)放电池串时要保证串联 ； (c)电池串行间距 2+2/0mm； (d)汇流条焊在焊带的下面 ,焊带与汇流带的接触面积必须大于 4平方毫米 ； (e)胶带要刮实 ,无气泡 长度 ； (f)烙铁温度 370380 度 ； (g)玻璃 ,背板的毛面对电池片 ,EVA 光面对电池 ； (h)抬组件时用手托玻璃面 ,大拇指不能压在背板上 ,保持组件不倾斜。 层压 (1)层压概念 组件层压 :将敷设好的电池板放入层压机内 ,通过抽真空将组件内的空气抽出 ,然后加热使 EVA 熔化将电池片 ,玻璃和背板粘接在一起。 最后冷却取出组件 .层压温度 :对应着 EVA 的固化温度。 (2)层压过程 (a)将层压机加热到一定的温度大约 140 度 ； (b)上料 ：层压人员将敷设完的组件抬至层压机（玻璃面在下），一般以 4 块为一单位，盖上不粘布（最好使用撒网式，若用滚的，切记两人须把滚筒提起，小心压坏组件） ； (c)进料 ； (d)抽真空大约 5分钟 ； (e)层压 大约 12 分钟； (f)开盖充气大约 60 秒。 (3)层压机的作用 把这些物质压合在一起，并要求压合后，达到目的压后无气泡 ,相融物质要融为一体 ,无法相融物质间要有一定的粘结强度。 为了达到这个目的，必须具备以下条件： (a)抽真空时莱宝表显示的压力在规定范围内； (b)层压上室充气第一阶段上室压力恢复到稳定时所需要的时间要在范围内； (c)下室充气下室压力到达稳定时所需时间在范围内。 (4)层压注意点 : 层压机的上室压力与下室压力 层压机突然断电时，要进行手动层压。 ．装框 (1)检查待用铝合金边框，将不合格的铝合金边框用色笔做标识，并注明不合格的原因至定置区存放，将合格的铝合金边框放上打胶工作台，依次整齐排开，检查边框；打胶处凹槽，如有异物应用吹尘枪吹干净； (2)打胶前用美工刀在硅胶筒螺口上端切个平口，并在喷嘴的适当位置切一盐城工学院本科生毕业设计说明书 ( 20xx) 12 个和喷嘴体成 45 度角的斜口，把硅胶筒装上喷嘴，再装上气压枪，旋转气压枪调节钮将单位出胶量调节至合适大小； (3)打胶时右手紧握气 压枪柄，使喷嘴口对准 边框凹槽。 从左到右均匀地往凹槽打入适量硅胶； (4)用装框机将边 框装好（俩人配合将层压后的组件抬至装框台，先装长边框，后短边宽 ） ； (5)装接线盒，将小料上露出的 4根引线端插入接线盒。 测功率 机器的电源电路，测试夹具鳄鱼夹（红正黑负）、测试台体与计算机通信电缆连接正确，打开测试台箱体侧面的电源开关 ， 擦干净测试台面，保持测试台面的清洁 打开计算机 ， 打 开相关软件，进入太阳电池参数测试，设置相关数据准备测试电池组件。 贴铭牌和实时打印功率标签， a、 b 类组件分开放置。 每隔 2 小时对标准组件进行测试测试的数据 与原始数据进行核准，若测试数据与原始数据基本一致 以内，确认测试仪工作状态正常，即可将太阳能电池组件进行调试。 ．清洁 (1)打开总电源； (2)组件测试好后，沿导轨传送到传送带上面，平移放好。 操作人员离开光电开关范围，组建会自动向后移动； (3)等组件移动清洁相对位置后，清洁人员挡住光电开关，传送带停止，移下组件； (4)工作结束后，关闭总电源。 3 系统开发设计过程 测试系统的 工作方式 测试系统介绍 (1)测试系统包含以下三个方面： (a)测 试和采集 就是对客观事物某一现象或过程的物理、化学和生物参数进行测试、采集、显示和记录。 这些任务需要各种各样的测试装置和数据采集硬件系统来完成。 本文需要对太阳能电池的短路电流、开路电压及工作点特性参量进行测试和采集。 (2)控制 对相应的硬件设备进行控制，使其在相应指令的操作下实现和执行各种控制功能。 (3)计算机管理和操作 现代的测试、数据采集和控制系统都是在计算机的管理和操作下进行工作盐城工学院本科生毕业设计说明书 ( 20xx) 13 的。 因此，测试系统通常都配置有相应的计算机外设。 测试系统主要是由计算机和外围输入和输出通道组成。 输入通道接受和采集来自各 种外部环节送来的各种信号和信息，经过计算机的分析、判断、计算和处理，然后通过输出通道发出各种控制信号和命令、以完成预定的测控任务，包括对各种测控系统硬件的驱动、诊断和对被测数据进行处理以后的数字、图标、图像、图形和文件的形式显示、记录和打印，对受控过程或试验对象以某种规律进行控制，上述这些任务需要驱动、诊断和处理软件以及算法软件来完成。 这些软件是运行在计算机上的测试系统软件。 为了能及时、准确的完成测试任务，测试系统应具备下述基本功能：测量和采集模拟输入信号的功能；接受数字信息的功能；模拟信号输出功能；采集数 据的存储、显示和记录功能：数据回放、处理、提供图标和报告的功能。 测试系统工作流程 测试系统的工作流程为 :第一 ,将传感器测量被测信号转换为电量信号。 第二 ,信号处理电路将传感器输出的电量信号进行整形、转换、滤波处理 ,变成标准信号。 第三 ,数据采集卡采集信号处理电路的电压信号 ,并转换为计算机能处理的数字信号。 第四 ,通过设备驱动程序 ,数字信号进入计算机。 第五 ,在 LabVIEW 平台下 ,调用信号处理子模板 ,编写仪器功能流程、功能算法 ,设计虚拟仪器前面板。 第六 ,形成具有不同仪器功能的应用程序。 图 31 测试系统连接图 测试系统各部分工作方式如下： (1)测试系统中的测试对象为太阳能电池在各个不同光照下的开路电压 ，短路电流及在不同负载情况下的工作电压、电流。 (2)采集控制系统包括 PCI6221 数据采集卡， PCI6221 数据采集卡的数据采集是建立在基于 PCI 总线的 PCDAQ 数据采集系统。 (3)测试信号经过 A/D 转换，将模拟信号转换成为计算机能处理的数字信号，再经过设备的驱动程序，将数字信号送入计算机，利用计算机实现数据的存储、分析和处理。 系统中硬件只是用于实现信号的调理 和输入输出，而利用编写的软件可以实现以前许多由硬件才能完成的功能，如数字、波形显示等，另外还可以利用本身的软件功能实现信号的数据运算、分析、处理等功能。 通过改变软件就可以使系统很方便的适应不同测试的要求。 测试系统 结构 分析 (1)测试系统的结构 基于虚拟仪器的性能测试系统结构一般分为 4 层： (a)测试管理层； (b)应用程序开发层； 测试对象 采集控制系统 计算机盐城工学院本科生毕业设计说明书 ( 20xx) 14 (c)仪器驱动层； (d)1/0 总线驱动层。 虚拟仪器的发展随着微机的发展以及采用的总线方式的不同，分为六种虚拟仪器系统： PC 总线插卡型虚拟仪器系统； GPIB 总线方式的虚拟仪器系统； VXI 总线方式的虚拟仪器系统； PXI 总线方式的虚拟仪器系统；并行式虚拟仪器系统；串行口虚拟仪器系统。 在本文中所研究的是基于 PC 总线方式的性能测试系统。 在 LabVIEW 集成开发环境中测试系统的应用层完成数据的处理、存储，系统的各种应用，硬件驱动层完成对硬件的驱动来进行数据采集或控制。 性能测试系统应满足测试任务描述、测试过程控制及测试结果处理三个方面的要求 ： (2)测试任务描述 测试系统应提供形式化的描述语言以描述测试应用组成及功能需求，同时提供可视化的操作方式实现对测试 应用的形式化描述。 (3)测试过程控制与管理 测试系统应能实现由测试任务描述提供的测试应用的具体实现，完成测试程序代码的生成，实现对测试任务资源的配置及管理，并在测试任务执行过程中提供对测试任务的控制与管理。 (4)测试结果处理 测试系统应提供对测试结果的处理操作，包括：测试结果的分析、测试结果的存储和测试结果的图形化处理等。 (5)测试系统 组成 (a)测试控制部分 测试控制部分主要对 PCI6221 数据采集卡的控制。 (b)信号采集部分 通过 LabVIEW 软件平台编写采集程序，实现将被测电路的模拟 信号转化为计算机能够处理的数字信号。 (c)数据处理部分 对太阳能电池的特性进行测试后需要对所得数据进行分析、处理，系统的数据处理部分包括测试数据显示，电池特性的分析，对所测数据的拟合等，能够实现对所测信号的存储及处理。 基于虚拟仪器的光伏发电性能测试系统是在实验室的情况下，对测试对象的某一现象及过程的各参数进行测试、采集、显示和记录。 这些任务需要各种测试装置和数据采集硬件系统来完成。 根据数据分析来验证数据的精度是否满足相关产品的技术要求。 基于虚拟仪器的性能测试系统需求分析如下： (a)易用性 性能测试系 统有良好的人机交互界面，操作人员可以简单方便的使用测控系统平台。 (b)通用性 性能测试系统平台可以满足大部分种类的数据采集卡进行数据采集。 盐城工学院本科生毕业设计说明书 ( 20xx) 15 (c)模块化 系统的构成要素是模块化的，同时各模块之间的接口是标准化的，要最大限度地满足特殊的应用要求。 软件采用模块化的设计方法，方便功能模块的添加和删除。 (d)开放性 基于虚拟仪器的测试系统可以移植入几种通用的编程语言。 例如： C， VC， Matlab， Microsoft Access。 (e)可维护性 在使用不同种类的数据采集卡时只需改变相应的数据采集子模块，所以 性能测试系统应具有较好的可维护性。 测试系统的硬件组成 系统硬件部分是整个测试试验的基础。 本文所研究的太阳能电池性能测试系统的硬件包括基础硬件和外围硬件，系统的基础硬件平台选用 PC 机平台，作为硬件系统的核心，集中控制总成的信号采集、分析处理、数据存储、打印输出；外围硬件则主要实现信号的采集与处理功能，它包括用于本测试系统信号调理电路、多功能数据采集卡和各种计算机内置卡槽等。 数据采集的原理 在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。 它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。 各种类型信号采集的难易程度差别很大。 实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。 数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。 假设现在对一个模拟信号 x(t) 每隔 Δ t 时间采样一次。 时间间隔 Δ t 被称为采样间隔或者采样周期。 它的倒数 1/ Δ t 被称为采样频率，单位是采样数 / 每秒。 t=0, Δ t ,2 Δ t ,3 Δ t …… 等等， x(t) 的数值就被称为采样值。 所有 x(0),x( Δ t),x(2 Δ t ) 都是采样值。 这样信号 x(t) 可以用一组分散的采样值来表示： {x（ 0）， x(Δ t),x(2Δ t),x(3Δ t),… .,x(kΔ t),… }， 显示了一个模拟信号和它采样后的采样值。 采样间隔是 Δ t ，注意，采样点在时域上是分散的。 如果对信号 x(t) 采集 N 个采样点，那么 x(t) 就可以用下面这个数列表示：x={x[0],x[1],x[2],x[3],… .,x[n1]}这个数列被称为信号 x(t) 的数字化显示或 显示。 根据采样定理， 最低采样频率必须是信号频率的两倍。 反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做恩奎斯特频率，它是采样频率的一半。 如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和恩奎斯特频率之间畸变。 一个信号分别用合适的采样率和过低的采样率进行采样的结果。 采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。 这种信号畸变叫做混叠（。