太陽能電池組件層壓機加熱系統的研究

摘 要：對太陽能電池組件層壓機加熱系統進行研究對提升層壓機工作效率，保證封裝質量具有極為重要的影響作用。本文先簡單介紹了太陽能電池組件層壓機加熱系統的分類和系統組成和太陽能電池組件層壓機加熱系統的工作原理，然后對太陽能電池組件層壓機加熱系統進行了研究。

關鍵詞：太陽能；電池組件；層壓機；加熱系統

中圖分類號：TM914.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

層壓機的主要作用是對層疊好的太陽能電池組件進行層壓和封裝處理，使層疊的電池組件變成完整的電池組件，算是一種組件封裝設備。在對層疊的電池組件進行層壓和封裝處理的過程中，為了保證電池組件的封裝質量，層壓機需要對電池組件進行加熱。因此，為了能夠有效提升太陽能電池組件層壓機的工作效率以及電池逐漸的封裝質量，需要對太陽能電池組件層壓機的加熱系統進行深入研究和分析，明確太陽能電池組件層壓機加熱系統的工作效率。

一、太陽能電池組件層壓機加熱系統的分類和系統組成

太陽能電池組件層壓機加熱系統的主要分為兩種，分別是電加熱系統以及油加熱系統。其中，電加熱系統指的是在層壓機的電加熱板內放置加熱棒，然后通過對加熱棒進行通電加熱提升的加熱板溫度的方法，使封裝平臺的溫度達到設定要求，保證層壓機工作效率和電池組件的封裝質量。油加熱系統指的是先在加熱器中將導熱油加熱，使其達到設定要求溫度值，然后再將加熱后的導熱油引入加熱板內部的循環管道中，通過熱傳導作用使加熱板的溫度不斷上升，最終達到設定的溫度要求[1]。

在這兩種加熱系統中，電加熱系統的功率比較大，加熱速度要比油加熱速度快且不會對環境造成污染，但是電加熱系統對加熱板進行加熱的穩定性比較差，尤其是再進行大面積加熱工作時，很難控制控制溫度的均勻性，在一定程度上會對層壓機的工作效率以及電池組件封裝質量造成影響。而相對于電加熱系統而言，雖然油加熱系統加熱速度比較慢，而且還會對環境造成一定污染，但是油加熱系統能夠實現對加熱板的均勻加熱，即使是再進行大面積加熱工作的過程中，也能夠通過對溫度進行精確控制保證加熱板溫度的均勻性，進而保證太陽能電池組件層壓機的工作效率，保證電池組件的封裝質量。因此，在當前的太陽能電池組件的壓縮機加熱系統中，多使用油加熱系統。

太陽能電池組件層壓機加熱系統主要由膨脹箱、溫度傳感器、加熱器、加熱功率控制器、熱油管路、PLC、熱油泵、觸摸屏以及封裝平臺等9個部分組成。

二、太陽能電池組件層壓機加熱系統的工作原理

在太陽能電池組件層壓機加熱系統的工作中，首先，要按下加熱系統的加熱按鈕，并通過觸摸屏對封裝平臺的工作溫度以及加熱占空比進行設定；然后再通過加熱功率控制器控制層壓機加熱系統的加熱功率，對加熱器中導熱油進行加熱處理。當加熱器中的導熱油升高到一定溫度，滿足了加熱系統加熱要求之后，在利用PCL控制器，控制熱油泵將導熱油通過熱油管路將導熱油送到封裝平臺，在封裝平臺內，另外設有兩套獨立的雙向蛇形管路，可以實現導熱油的反向流轉，自動補償損失的溫度，控制封裝平臺溫度的均衡性。

另外，在加熱器的上部還設有用來盛放了冷卻的導熱油的膨脹箱。封裝平臺內的兩套蛇形管路，一端連接著熱油泵和膨脹箱，一端連接著加熱器，當加熱系統進行熱漲后，多余的導熱油就會通過管路流到膨脹箱中，冷卻之后再補充到加熱系統中繼續利用。為了能夠實現更好的對封裝平臺內的溫度進行控制，在加熱器和封裝平臺中熱油管路的進出口端都布置著溫度傳感器，以實現全方位的對封裝平臺和加熱板的溫度進行檢測，并將檢測信號第一時間傳遞給PLC控制器。PLC控制器會對傳遞來的溫度信號進行詳細處理和分析，然后將結果傳遞給加熱功率控制器，這樣加熱功率控制器就可以根據PLC傳遞來的結果合理的對加熱功率進行控制，再次將加油器中的導熱油進行加熱處理，接著再次完成上述整個循環[2]。

三、太陽能電池組件層壓機加熱系統研究

（一）系統加熱部分結構

太陽能電池組件層壓機加熱系統主要由安裝在封裝平臺中的蛇形管路、加熱器、加熱功率控制器以及熱油泵組成。在加熱系統運行過程中，加熱功率控制器會控制加熱功率對加熱器中的導熱油進行加熱處理，然后，當導熱油溫度達到要求之后，熱油泵會將加熱器中的導熱油通過管路輸送到加熱板和封裝平臺的管路中以完成加熱工作。

（二）溫度檢測和控制系統

溫度檢測及溫度控制系統由溫度傳感器、PLC可編程邏輯控制器、加熱功率控制器以及觸摸屏等組成，在加熱系統工作當中，會先由安裝在各管路端口、加熱板以及封裝平臺上的溫度傳感器對溫度進行檢測，當溫度傳感器檢測到溫度變化之后，會將檢測到的溫度信號傳遞給PLC可編程邏輯控制器，然后PLC會對所接受到的溫度信號進行處理和分析，得出結果并將所得結果先是在觸摸屏上，最后，管理人員可以直接通過觸摸屏對加熱功率控制器進行全程控制，保證導熱油的溫度始終滿足層壓機封裝平臺的工作要求，提高層壓機工作效率和電池組件的封裝質量。

（三）溫度傳感器

溫度傳感器主要是通過金屬鉑在特定的溫度下，所產生自身電阻值變化而檢查實際溫度值，溫度傳感器具有良好的傳感精確度，并且它的穩定性較高，可以應用的溫度范圍較大，對200-650℃范圍中的溫度檢測具有較高的精確性，實用性較強[3]。

太陽能電池層壓的過程中，通常要求層壓機工作臺在工作的過程中，具有良好的溫度保證，避免因為溫度差異所帶來的測量差值。而溫度傳感器不僅具有良好的鉑熱電阻性能，同時還有較高的穩定性，能夠滿足太陽能電池層壓對工作溫度20-150℃的溫度要求，能夠及時并準確的測量溫度，是十分恰當的溫度傳感器元件。

四、結束語

有效控制太陽能電池組件層壓機加熱系統，保證太陽能電池組件層壓機封裝平臺的溫度均衡，不僅能夠保證電池組件封裝質量，還能夠大大提升層壓機的工作效率。因此，一定要在對太陽能電池組件層壓機加熱系統額研究，尋找到能夠控制加熱系統，保證溫度均衡的有效方法。

參考文獻：

[1]張純江.太陽能電池層壓機的單片機控制系統設計[J].自動化與儀表，2011（02）.

[2]石磊.基于Pro/E的太陽能電池組件層壓機的設計[J].太陽能，2010（11）.

[3]張敏.層壓機溫度的現場測量與調整[J].計量技術，2010（03）.