用于控制光伏模块的内部压力的方法和设备技术

本方法能够被用于控制光伏模块(100)的内部压力，光伏模块包括前板(102)、背板(104)、光伏电池(106)、用于电池之间的电互连的导体(108)以及边缘密封件(110)，其中，导体(108)在由模块内部的负压造成的力(E1)的作用下与电池(106)压力接触。本方法包括以下步骤：a)逐步减小模块周围的一定量气体的压力；b)在步骤a)期间，对代表互连导体(108)对电池(106)的实际按压的物理参数进行检测；以及c)根据物理参数的变化确定模块的内部压力的值。控制设备(1)包括：用于将模块(100)容纳在一定量气体内的外壳(2)，该外壳具有用于减小该一定量气体的压力的装置(4)；用于对代表互连导体(108)在电池(106)上的实际按压的物理参数进行检测的装置(64)；以及用于根据来自检测装置(64)的输出信号(S64)确定模块的内部压力的装置(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制光伏模块的内部压力的方法，该光伏模块的类型为包括内部容积，该内部容积相对于环境大气压具有负压，并且在该内部容积中，光伏电池和电互连导体之间的电接触仅借助于压力来形成，正如文件WO-A-03/038 911、WO-A-2004/095 586或WO-A-2012/072 792中所设想的。
技术介绍
在此类型的光伏模块的制造过程中，重要的是电池和电互连导体之间的电连接以可靠且持久的方式建立。出于此原因，从文件WO-A-03/038 911和WO-A-2004/095 586中已知的技术使用边缘密封件，该边缘密封件可确保模块的内部容积和外部大气之间的密封。实际上，模块的内部容积和环境大气之间的压力差造成一个力，该力使得互连导体和光伏电池之间通过压力形成接触。因此，光伏模块内负压的值是这种模块的一个重要参数。对于本专利技术的目的，负压的概念是相对概念并且对应于比模块的环境的绝对压力小的绝对压力。为了建立前述类型的光伏模块内的负压，需要考虑这种模块的工作温度范围(通常在－40℃和+90℃之间)。模块中的负压相对于环境压力不足将限制甚至消除互连导体和电池之间的压力接触力，在模块的温度高时，由于模块中气体的膨胀造成其内部压力的增大，会导致电接触失败。相反地，极强的负压产生相当可观的压力接触力，在模块的温度低时，伴随着损坏光伏电池的风险。另外，模块的内部压力应当根据模块的工作或使用场合进行适当调整，尤其是当模块被安装在外部压力相对较低的高海拔处时，这是为了使模块的内部和外部之间的压力差保持在同一给定范围，从而避免上文中提到的问题。模块中负压的形成发生于在生产线上制作模块的过程中。形成这样的负压是已知实践，当模块的全部内部组件被设定在模块的前板和背板之间的正确位置时，将该组装放置在压力机中，压力机自身包含在钟形罩真空室中。钟形罩真空室被引入负压，直至对应于设定点值的压力。当钟形罩内的压力达到设定点值时，模块被按压，以便边缘密封件能够确保模块被紧密密封以防空气和水。钟形罩随后恢复至大气压并且模块被释放。在该按压步骤中，关键在于确保模块中实际形成的负压的值与设定点值一致。该负压的实际值主要取决于该设定点压力、钟形罩真空室内部的温度和按压力模块的强度。即便这些参数先验地相对易于检测和控制，但结果是，所使用的传感器从未完全可靠，并且钟形罩真空室内温度、压力机或者模块的生产线的环境的不均匀可能为模块内部的真实负压增加某些不确定性。因而重要的是具有可用的检测控制装置，为了执行检测控制操作，该检测控制装置被用于在模块的生产过程中直接检测并控制模块的内部压力。为此，已知在实际中通过使用压力传感器来测量光伏模块的内部压力，压力传感器被插入到模块内部并且通过RFID(radio frequency identification，射频识别)与外部通信。该技术方案需要将额外的元件引入模块，而这存在传感器随着时间的推移漏气的潜在问题。该漏气可能引起压力增大并且损害模块的可靠性。此外，由于包含了传感器而改变了模块的美感，造成模块在销售方面的问题。另外，当模块的内部厚度、也就是模块的前板和背板的相对表面之间的距离很小时(通常大约为1mm)，需要使用很薄且因而是专用的传感器，因此，其成本价格相当高。作为一个变型，有可能通过在模块的前板和背板的相对表面中提供凹槽来使用更厚的传感器。尽管该方案使得有可能使用更常规并因而经济的传感器，但需要改进这些板，该板例如由玻璃制成。这并不容易并且需要使用特定类型的玻璃，因此无法测试其他玻璃类型。另外，这些凹槽的实施使得前板或背板局部变弱。本专利技术尤其通过提供新的控制方法来解决这些缺陷，这一新的控制方法用于检测和控制光伏模块的内部压力，该方法不需要使用传感器并且提供了在可接受的精确度内确定模块的内部压力的能力，实现了对电互连导体和电池之间的使其相关联的接触力的良好的可预见度。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种控制方法，该控制方法用于检测和控制光伏模块的内部电压。该光伏模块包括前板、背板、光伏电池、用于电池之间的电互连的导体、以及边缘密封件。其中，导体在由模块内部的负压造成的力的作用下与电池压力接触。根据本专利技术，该方法包括以下步骤：a)逐渐地造成模块周围的一定量气体的压力的逐步减小；b)在步骤a)期间，对代表互连导体对电池的实际按压的物理参数进行检测；c)根据物理参数的变化确定模块的内部压力的值。得益于本专利技术，当检测到物理参数的变化时，认为模块的内部压力等于存在于模块周围的该一定量气体的压力，以间接方式实现对模块的内部压力的检测，而不必使用包含在模块中的传感器。根据本专利技术的有利而非强制方面，这种方法可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征依照任何技术上可能的结合来考虑：-步骤a)通过将模块放置在受控的压力外壳中并逐步使该外壳内部的压力从大气压力开始逐步减小。-在步骤c)期间确定的压力的值对应于使物理参数变化的压力，该变化是由至少一个互连导体和一个光伏电池之间的压力接触力的减小引起的。-在步骤b)期间检测的参数是模块的阻抗，同时在步骤b)期间，在模块中注入电流并且检测该电流的分量的变化。-在步骤b)期间注入的电流是恒定电压的，并且被检测的分量为所述电流的强度。-在步骤b)期间注入的电流是恒定强度的，并且被检测的分量为模块的端子处的电压。-在步骤b)期间所检测的参数为模块的前板和/或背板的几何参数。-在步骤b)期间所检测的参数代表前板或背板的平整性。-在步骤b)期间，参数由光学装置检测，尤其通过由前板或背板反射或偏转的至少一个光束的位移来检测。-在步骤c)期间，当所检测的物理参数的值相对于原始值变化预定百分数时，模块的内部压力被认为等于模块周围的一定量气体的压力，该百分数介于1％和5％之间并优选等于2％。而且，本专利技术涉及一种用于控制和控制光伏模块的内部压力的控制设备，该模块包括前板、背板、光伏电池，用于所述电池之间的互连的电互连导体、以及边缘密封件，所述导体在由模块内部的负压造成的力的作用下与电池压力接触。根据本专利技术，该控制设备包括：-模块容纳外壳，用于将模块容纳在一定量气体内，所述外壳具有用于使该一定量气体的压力减小的装置(4)；-参数检测装置，用于对代表互连导体在电池上的实际按压的物理参数进行检测；以及-压力确定装置，用于根据来自检测装置的输出信号确定模块的内部压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测和控制光伏模块(100)的内部压力的控制方法，所述光伏模块(100)包括前板(102)、背板(104)、光伏电池(106)、用于所述电池之间的电互连的导体(108)以及边缘密封件(110)，所述导体(108)在由所述模块内部的负压造成的力(E1)的作用下与所述电池(106)压力接触，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)逐渐地造成所述模块周围的一定量(Q2)气体的压力(P2)的逐步减小；b)在步骤a)期间，对代表所述互连导体(108)对所述电池(106)的实际按压的物理参数(Z100)进行检测；c)根据所述物理参数的变化(I6‑N％；dI6/dP2)确定所述模块的内部压力(P100)的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.23 FR 12611861.一种用于检测和控制光伏模块(100)的内部压力的控制方法，所述光
伏模块(100)包括前板(102)、背板(104)、光伏电池(106)、用于所述电池
之间的电互连的导体(108)以及边缘密封件(110)，所述导体(108)在由所
述模块内部的负压造成的力(E1)的作用下与所述电池(106)压力接触，其
特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)逐渐地造成所述模块周围的一定量(Q2)气体的压力(P2)的逐步减
小；
b)在步骤a)期间，对代表所述互连导体(108)对所述电池(106)的实
际按压的物理参数(Z100)进行检测；
c)根据所述物理参数的变化(I6-N％；dI6/dP2)确定所述模块的内部压力
(P100)的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中将所述模块(100)
放置在受控的压力外壳(2)中并且逐步使该外壳内部的压力(P2)从大气压力
开始逐步减小。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)期间
确定的所述内部压力(P100)的值对应于使所述物理参数(Z100)变化的压力，
该变化是由至少一个互连导体(108)和一个光伏电池(106)之间的压力接触
力(E1)的减小引起的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)期间
检测的所述参数是所述模块(100)的阻抗(Z100)，并且在于，在步骤b)期
间，在所述模块中注入电流并且检测该电流的分量(I6、V6)的变化。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤b)期间注入的电流
是恒定电压的，并且被检测的分量为所述电流的强度(I6)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤b)期...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克西·尼克波科，保罗·勒菲亚斯特，朱利恩·迪皮伊，
申请(专利权)人：阿波朗索拉尔公司，原子能和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR