DE102012001589B4 - Junction box, use and method of making a solar panel - Google Patents
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Abstract
Anschlußdose (10) für ein Solarmodul (4) umfassend:
– ein Abdeckelement (22),
– zumindest ein Anschlußelement (8a, 8b) mit zumindest einem elektrischen Leiter (9a, 9b), und
– eine Kontaktvorrichtung (12) mit zumindest einem Leiteranschlußelement (14a, 14b), wobei jedes der Leiteranschlußelemente (14a, 14b) einen zugeordneten elektrischen Leiter (9a, 9b) kontaktiert, und zumindest einem Kontaktelement (18a–18d), wobei jedes der Kontaktelemente (18a–18d) mit einem elektrischen Leiter (6a–6d) des Solarmoduls (4) kontaktierbar ist,
wobei die Kontaktvorrichtung (12) von einer Anordnungsseite (20) des Abdeckelements (22) her frei zugänglich ist, mit welcher das Abdeckelement (22) an dem Solarmodul (4) anordenbar und/oder befestigbar ist und
wobei die Anschlußdose (10) derart mit der Anordnungsseite (20) des Abdeckelements (22) an dem Solarmodul (4) anordenbar ist, daß die Kontaktvorrichtung (12) zumindest bereichsweise in einer von dem Solarmodul (4) und dem Abdeckelement (22) ausgebildeten Kontaktvorrichtungsaufnahme (26) angeordnet ist und daß ein freier Zugriff auf die Kontaktvorrichtung (12) durch das Abdeckelement (22) verhindert ist.Connection box (10) for a solar module (4) comprising:
A cover element (22),
- At least one connecting element (8a, 8b) with at least one electrical conductor (9a, 9b), and
- A contact device (12) having at least one conductor connection element (14a, 14b), wherein each of the conductor connection elements (14a, 14b) an associated electrical conductor (9a, 9b) contacts, and at least one contact element (18a-18d), wherein each of the contact elements (18a-18d) is contactable with an electrical conductor (6a-6d) of the solar module (4),
wherein the contact device (12) is freely accessible from an arrangement side (20) of the cover element (22) with which the cover element (22) can be arranged and / or fastened on the solar module (4) and
wherein the junction box (10) with the arrangement side (20) of the cover (22) on the solar module (4) can be arranged such that the contact device (12) at least partially in one of the solar module (4) and the cover (22) formed Contact device receptacle (26) is arranged and that free access to the contact device (12) by the cover (22) is prevented.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anschlußdose, eine Verwendung der Anschlußdose und ein Verfahren zum Herstellen eines Solarpaneels.The invention relates to a junction box, a use of the junction box and a method for producing a solar panel.
Herkömmliche Solarmodule zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht umfassen eine oder mehrere einzelne Solarzellen. Je nach gewünschter vom Solarmodul zur Verfügung zu stellenden Spannung und/oder Stromstärke werden einzelne Solarzellen innerhalb des Moduls parallel und/oder in Reihe geschaltet und damit zu Solarzellengruppen zusammengefaßt. Die Solarzellengruppen werden zu einem flachen Solarmodul zusammengefaßt. Die elektrischen Anschlußelemente der Solarzellengruppen des Solarmoduls werden nach außen geführt.Conventional solar modules for generating electrical energy from sunlight comprise one or more individual solar cells. Depending on the desired voltage and / or current to be provided by the solar module, individual solar cells within the module are connected in parallel and / or in series and thus combined to form solar cell groups. The solar cell groups are combined to form a flat solar module. The electrical connection elements of the solar cell groups of the solar module are led to the outside.
Um ein Solarpaneel auszubilden, wird ein Solarmodul in der Regel mit einer elektrischen Anschlußdose versehen, welche weitere elektronische Komponenten umfaßt, wie beispielsweise zumindest eine Bypass-Diode oder zumindest einen Gleichstromsteller. Die Solarzellen in einem Solarmodul sind in der Regel durch flache dünne Leiterbänder miteinander verbunden. Diese Leiterbänder werden aus dem Solarmodul als Anschlußelemente heraus geführt, und mit einer in der Anschlußdose angeordneten elektrischen Kontaktvorrichtung kontaktiert. Die Anschlußdose des Solarpaneels weist daher in der Regel auf der dem Solarmodul zugewandten Seite eine Anschlußeinführöffnung auf, durch welche die Leiterbänder hindurch geführt, umgebogen und beispielsweise an Anschlußklemmen angeschlossen werden.To form a solar panel, a solar module is usually provided with an electrical junction box, which includes other electronic components, such as at least one bypass diode or at least one DC chopper. The solar cells in a solar module are usually connected to each other by flat thin conductor strips. These conductor strips are led out of the solar module as connecting elements, and contacted with an arranged in the junction box electrical contact device. The junction box of the solar panel therefore generally has on the solar module side facing a Anschlußeinführöffnung through which the conductor strips guided, bent and connected, for example, to terminals.
Es versteht sich, daß die elektronischen Komponenten während der Herstellung und während des langjährigen Betriebs im Freien vor Einflüssen geschützt werden müssen, welche die Lebensdauer dieser Komponenten verkürzen. Zum Beispiel müssen die elektrischen Komponenten vor Korrosion durch Feuchtigkeit sowie vor zu hohen Temperaturen, welche die verbauten Halbleiter beschädigen könnten, geschützt werden.It is understood that the electronic components during manufacture and during many years of outdoor operation must be protected from influences that shorten the life of these components. For example, the electrical components must be protected from corrosion by moisture as well as excessive temperatures that could damage the installed semiconductors.
Die Druckschrift
- – eine Gehäusevorrichtung mit einem Grundelement, einem Kontaktvorrichtungsdeckelement und einem Vergußelement;
- – eine Kontaktvorrichtung mit zumindest einem Leiteranschlußelement und zumindest einem Kontaktelement, wobei jedes der Kontaktelemente mit einem elektrischen Leiter der Leiterplatte kontaktierbar ist;
- – zumindest ein Anschlußelement mit zumindest einem elektrischen Leiter, wobei der elektrische Leiter ein zugeordnetes Leiteranschlußelement der Kontaktvorrichtung kontaktiert,
- A housing device having a base member, a contactor cover member and a potting member;
- - A contact device with at least one conductor connection element and at least one contact element, wherein each of the contact elements with an electrical conductor of the circuit board is contacted;
- At least one connection element having at least one electrical conductor, wherein the electrical conductor contacts an associated conductor connection element of the contact device,
Die Druckschrift
- – eine Gehäusevorrichtung, wobei die Gehäusevorrichtung ausgelegt ist, mit einer Anordnungsseite an dem Solarmodul angeordnet zu werden, und die Gehäusevorrichtung zumindest eine Aufnahmeeinrichtung aufweist,
- – zumindest eine Kontaktvorrichtung mit zumindest zwei Kontaktelementen und zumindest einer Diode, welche die zumindest zwei Kontaktelemente elektrisch kontaktiert,
- A housing device, wherein the housing device is designed to be arranged with an arrangement side on the solar module, and the housing device has at least one receiving device,
- At least one contact device having at least two contact elements and at least one diode which electrically contacts the at least two contact elements,
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlußdose, ein Verfahren zum Herstellen einer Anschlußdose sowie eine Verwendung der Anschlußdose bereitzustellen, welche zum einen die elektrischen Kontakte zuverlässig vor Feuchtigkeit schützt und zum anderen eine einfache und kostengünstige Herstellung des Solarpaneels ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide an electrical connection box, a method for producing a junction box and a use of the junction box, which reliably protects the electrical contacts against moisture and on the other hand allows a simple and cost-effective production of the solar panel.
Die Aufgabe wird durch eine Anschlußdose mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Verwendung der Anschlußdose mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Herstellen eines Solarpaneels mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a junction box with the features of claim 1, a use of the junction box with the features of claim 8 and a method for producing a solar panel with the features of claim 9. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
Anschlußdose gemäß einem AspektJunction box according to one aspect
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anschlußdose für ein Solarmodul, umfassend:
- – ein Abdeckelement,
- – zumindest ein Anschlußelement mit zumindest einem elektrischen Leiter und
- – eine Kontaktvorrichtung mit zumindest einem Leiteranschlußelement, wobei jedes der Leiteranschlußelemente einen zugeordneten elektrischen Leiter kontaktiert, und zumindest einem Kontaktelement, wobei jedes der Kontaktelemente mit einem elektrischen Leiter des Solarmoduls kontaktierbar ist,
wobei die Anschlußdose derart mit der Anordnungsseite an dem Solarmodul anordenbar ist, daß die Kontaktvorrichtung zumindest bereichsweise in einer von dem Solarmodul und dem Abdeckelement ausgebildeten Kontaktvorrichtungsaufnahme angeordnet ist und daß ein freier Zugriff auf die Kontaktvorrichtung (
- A cover element,
- - At least one connection element with at least one electrical conductor and
- A contact device having at least one conductor connection element, each of the conductor connection elements contacting an associated electrical conductor, and at least one contact element, each of the contact elements being contactable with an electrical conductor of the solar module,
wherein the junction box can be arranged on the solar module with the arrangement side such that the contact device is arranged at least in regions in a contact device receptacle formed by the solar module and the cover element and that free access to the contact device (
Vorteilhafterweise weist die Anschlußdose nur eine geringe Anzahl von Einzelteilen auf, wobei die Anschlußdose einfach und kostengünstig herzustellen ist.Advantageously, the junction box on only a small number of items, the junction box is simple and inexpensive to manufacture.
Das Abdeckelement der Anschlußdose weist eine Anordnungsseite auf, die ausgelegt ist, in einer Anordnungsposition an dem Solarmodul angeordnet bzw. befestigt zu sein. Dazu ist die Anordnungsseite zumindest bereichsweise als ein Befestigungsbereich ausgebildet. An dem Befestigungsbereich kann zumindest ein Befestigungsmittel, beispielsweise ein Klebemittel, ein thermoplastisches Polymer bzw. ein thermoplastisches Elastomer angeordnet sein bzw. angeordnet werden. Mittels des Befestigungsmittels kann das Abdeckelement und damit die Anschlußdose mit dem Solarmodul feuchtigkeitsdicht verbunden bzw. an dem Solarmodul befestigt werden, insbesondere feuchtigkeitsdicht geklebt werden.The cover member of the junction box has an arrangement side which is designed to be mounted in an arrangement position on the solar module. For this purpose, the arrangement side is at least partially formed as a mounting area. At least one fastening means, for example an adhesive, a thermoplastic polymer or a thermoplastic elastomer can be arranged or arranged on the fastening region. By means of the fastening means, the cover and thus the junction box with the solar module moistureproof connected or attached to the solar module, in particular be glued moisture-proof.
Unter dem Begriff „feuchtigkeitsdicht” wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Dichtheit bzw. eine Barriere gegenüber einem Fluid, insbesondere Wasser oder Wasserdampf verstanden, wobei das Fließen bzw. Verlagern der Feuchtigkeit verhindert wird. Mit anderen Worten sind das Solarmodul und die Anschlußdose genau dann feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden, wenn ein Fluid nicht entlang eines (flächigen) Kontaktbereichs zwischen dem Solarmodul und der Anschlußdose in das Innere der Anschlußdose eindringen kann. Insbesondere kann eine Feuchtigkeitsdichtigkeit gemäß der Norm IP67 erreicht werden.For the purposes of the present application, the term "moisture-proof" is understood as meaning a leak-tightness or a barrier with respect to a fluid, in particular water or water vapor, wherein the flow or displacement of the moisture is prevented. In other words, the solar module and the junction box are moisture-tight connected to each other if a fluid can not penetrate along a (flat) contact area between the solar module and the junction box in the interior of the junction box. In particular, a moisture-proofness can be achieved according to the IP67 standard.
Das Abdeckelement verhindert in der Anordnungsposition einen freien Zugriff auf die Kontaktvorrichtung, welche in der Kontaktvorrichtungsaufnahme angeordnet ist, welche zwischen dem Solarmodul und dem Abdeckelement ausgebildet ist. Insbesondere ist die Kontaktvorrichtung feuchtigkeitsdicht in der Kontaktvorrichtungsaufnahme eingeschlossen.The cover prevents in the arrangement position free access to the contact device, which is arranged in the contact device receptacle, which is formed between the solar module and the cover. In particular, the contact device is sealed moisture-tight in the contactor receptacle.
Das zumindest eine Leiteranschlußelement der Kontaktvorrichtung kann insbesondere eine Lötstelle, eine Crimpstelle und/oder Kabelbefestigung umfassen, aber auch insbesondere ein Bereich eines flachen Leiters sein. Jedem Leiteranschlußelement ist ein elektrischer Leiter des zumindest einen Anschlußelements zugeordnet. Bevorzugt kann das zumindest eine Anschlußelement als Anschlußkabel, insbesondere als einadriges Anschlußkabel mit genau einem elektrischen Leiter, oder als elektrischer Verbinder, insbesondere als einpoliger Verbinder mit genau einem elektrischen Verbinderkontakt, ausgebildet sein.The at least one conductor connection element of the contact device can in particular comprise a soldering point, a crimping point and / or a cable fastening, but in particular can also be a region of a flat conductor. Each conductor connection element is assigned an electrical conductor of the at least one connection element. Preferably, the at least one connecting element can be designed as a connecting cable, in particular as a single-core connecting cable with exactly one electrical conductor, or as an electrical connector, in particular as a one-pole connector with precisely one electrical connector contact.
Jedes der Kontaktelemente ist derart angeordnet, daß die Kontaktelemente mit einem zugeordneten elektrischen Leiter des Solarmoduls kontaktierbar sind, wobei die elektrischen Leiter bevorzugt mittels zumindest eines Fixierelementes an den Kontaktelementen fixierbar sind. Vorzugsweise ist das zumindest eine Fixierelement elastisch rückstellfähig ausgebildet. Das Fixierelement kann dabei aus Kunststoff und/oder Metall bestehen.Each of the contact elements is arranged such that the contact elements can be contacted with an associated electrical conductor of the solar module, wherein the electrical conductors are preferably fixable by means of at least one fixing element to the contact elements. Preferably, the at least one fixing element is elastically resilient. The fixing element may consist of plastic and / or metal.
Vorzugsweise weist die Kontaktvorrichtung zumindest ein Halbleiterbauteil auf, welches zwei Leiteranschlußelemente und/oder zumindest zwei der Kontaktelemente und/oder ein Leiteranschlußelement mit einem der Kontaktelemente elektrisch verbindet.The contact device preferably has at least one semiconductor component which electrically connects two conductor connection elements and / or at least two of the contact elements and / or a conductor connection element to one of the contact elements.
Bevorzugt kann das Halbleiterbauteil eine Bypass-Diode sein, welche zwei Kontaktelemente miteinander elektrisch verbindet. Weiter bevorzugt kann das Halbleiterbauteil eine Überspannungsschutzdiode sein, welche die Leiteranschlußelemente miteinander elektrisch verbindet. Weiter bevorzugt kann die Kontaktvorrichtung auch Schaltungen umfassen, welche Halbleiterbauteile wie Dioden, Transistoren und/oder integrierte Schaltkreise (ICs) umfassen, wie beispielsweise zumindest einen Gleichstromsteller (DC-DC-Konverter), eine Diagnoseschaltung, eine Kommunikationsschnittstelle usw..The semiconductor component may preferably be a bypass diode which electrically connects two contact elements to one another. More preferably, the semiconductor device may be an overvoltage protection diode, which electrically connects the conductor connection elements with each other. More preferably, the contact device may also comprise circuits comprising semiconductor components such as diodes, transistors and / or integrated circuits (ICs), such as at least one DC-DC converter, a diagnostic circuit, a communication interface, etc ..
Die Kontaktvorrichtung kann eine gedruckte Schaltung bzw. Platine (printed circuit board, PCB) aufweisen oder zumindest eine Metallplatte umfassen. Zumindest zwei oder mehrere Metallplatten der Kontaktvorrichtung können untereinander elektrisch und/oder mechanisch mittels eines Halbleiterbauteils verbunden sein, beispielsweise mittels einer Diode, insbesondere einer Diode in SMD Bauform. Insbesondere ist die Kontaktvorrichtung ausgelegt, dauerhaft Ströme von mehr als 10 A, bevorzugt mehr als 15 A von einem Leiteranschlußelement zum anderen zu leiten.The contact device may comprise a printed circuit board (PCB) or at least comprise a metal plate. At least two or more metal plates of the contact device can be connected to one another electrically and / or mechanically by means of a semiconductor component, for example by means of a diode, in particular a diode in SMD design. In particular, the contact device is designed to permanently currents of more than 10 A, preferably more than 15 A from one conductor connection element to the other.
Das Abdeckelement kann eine Befestigungseinrichtung aufweisen, um das Abdeckelement an einer komplementären Befestigungseinrichtung der Kontaktvorrichtung zu befestigen. Beispielsweise kann die Kontaktvorrichtung mit dem Abdeckelement verklebt und/oder verschraubt sein. Bevorzugt ist das Abdeckelement mit der Kontaktvorrichtung verriegelbar. Die Verriegelung kann dabei lösbar oder unlösbar erfolgen. Beispielsweise kann das Abdeckelement zumindest eine Verriegelungseinrichtung aufweisen, die bevorzugt einstückig mit dem Abdeckelement ausgebildet ist, wobei die Verriegelungseinrichtung mit einer zugeordneten komplementären Verriegelungseinrichtung der Kontaktvorrichtung verriegelbar ist. Beispielsweise kann die Verriegelungseinrichtung zumindest einen Rasthaken und die komplementäre Verriegelungseinrichtung zumindest eine den zugeordneten Rasthaken aufnehmende Ausnehmung bzw. Öffnung umfassen.The cover member may include attachment means for securing the cover member to a complementary attachment means of the contactor. For example, the contact device can be glued to the cover and / or screwed. Preferably, the cover is lockable with the contact device. The locking can be done releasably or permanently. For example, the cover may have at least one locking device, which is preferably formed integrally with the cover, wherein the locking device is lockable with an associated complementary locking device of the contact device. For example, the locking device may comprise at least one latching hook and the complementary locking device comprise at least one recess or opening receiving the associated latching hook.
Nach dem Anordnen der Kontaktvorrichtung an das Abdeckelement bzw. in eine Aufnahme des Abdeckelements und dem optionalen anschließenden Verriegeln von Abdeckelement und Kontaktvorrichtung ist die Kontaktvorrichtung von zumindest einer Seite vor einem freien Zugriff geschützt. Die Kontaktvorrichtung ist beispielsweise entlang einer Kontaktvorrichtungseinführrichtung K in die Aufnahme des Abdeckelements zumindest bereichsweise einführbar. Die Kontaktvorrichtung bleibt jedoch von der Anordnungsseite her zugänglich, insbesondere ist ein Zugriff entlang der Kontaktvorrichtungseinführrichtung K möglich. Die Kontaktvorrichtungseinführrichtung K steht dabei bevorzugt senkrecht zur einer an dem Abdeckelement ausgebildeten ebenen Fläche, welche die Anordnungsseite ausbildet bzw. an der Anordnungsseite ausgebildet ist, so daß die ebene Fläche in der Anordnungsposition an dem Solarmodul angeordnet ist bzw. mit dem Solarmodul im wesentlichen spaltfrei abschließt. Bevorzugt umrandet die ebene Fläche der Anordnungsseite den Bereich der Aufnahme des Abdeckelements, in welchen die Kontaktvorrichtung einführbar ist. In der Anordnungsposition bilden das Solarmodul und das Abdeckelement die Kontaktvorrichtungsaufnahme aus, in welche die Kontaktvorrichtung zumindest bereichsweise aufgenommen und insbesondere fixiert ist. Weiterhin ist die Kontaktvorrichtungsaufnahme insbesondere nach dem Befestigen des Abdeckelements an dem Solarmodul, beispielsweise durch Verkleben, im wesentlichen gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit im Bereich des mechanischen Kontaktes zwischen Abdeckelement und Solarmodul geschützt.After arranging the contact device to the cover or in a recording of the cover and the optional subsequent locking of the cover and contact device, the contact device is protected by at least one side from free access. The contact device can be inserted at least partially along a contact device insertion direction K into the receptacle of the cover element, for example. However, the contact device remains accessible from the arrangement side, in particular access along the Kontaktvorrichtungseinführrichtung K is possible. The contact device insertion direction K is preferably perpendicular to a flat surface formed on the cover element, which forms the arrangement side or is formed on the arrangement side, so that the flat surface is arranged in the arrangement position on the solar module or terminates substantially gap-free with the solar module , The flat surface of the arrangement side preferably surrounds the region of the receptacle of the cover element in which the contact device can be inserted. In the arrangement position, the solar module and the cover form the contact device receptacle, in which the contact device is at least partially received and in particular fixed. Furthermore, the contact device receptacle, in particular after the attachment of the cover element to the solar module, for example by gluing, is substantially protected against the ingress of moisture in the region of the mechanical contact between cover element and solar module.
Vorzugsweise umfaßt die Anschlußdose zumindest ein Vergußelement, welches als Gußteil ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Vergußelement eine innige Verbindung mit dem Abdeckelement und/oder dem zumindest einen Anschlußelement aufweist, um diese miteinander zu verbinden, und/oder wobei das zumindest eine Vergußelement eine innige Verbindung mit dem Abdeckelement und der Kontaktvorrichtung aufweist, um die Kontaktvorrichtung an dem Abdeckelement zu befestigen.Preferably, the junction box comprises at least one potting element, which is designed as a casting, wherein the at least one potting element has an intimate connection with the cover member and / or the at least one connection element to connect them together, and / or wherein the at least one potting element an intimate Has connection with the cover and the contact device to attach the contact device to the cover.
Insbesondere wird durch die innige Verbindung des Vergußelements mit den weiteren Elementen das Innere der Anschlußdose gegen mechanische Einwirkung geschützt. In anderen Worten kann vorteilhafterweise die Anschlußdose umfassend das Abdeckelement und das Vergußelement und das zumindest eine Anschlußelement und/oder die Kontaktvorrichtung nicht mehr geöffnet werden bzw. können die zuvor genannten Elemente nicht voneinander getrennt werden, ohne daß die Anschlußdose zerstört wird. Eine Manipulation der im Inneren der Anschlußdose befindlichen elektrischen bzw. elektronischen Bauteile ist dadurch vorteilhafterweise ausgeschlossen.In particular, the interior of the junction box is protected against mechanical action by the intimate connection of the potting with the other elements. In other words, advantageously, the junction box comprising the cover element and the potting element and the at least one connection element and / or the contact device can not be opened or the aforementioned elements can not be separated from each other without the junction box is destroyed. A manipulation of the located inside the junction box electrical or electronic components is thereby advantageously excluded.
Bevorzugt ist durch die innige Verbindung des Vergußelements mit dem zumindest einen Anschlußelement und/oder dem Abdeckelement die Anschlußdose zumindest bereichsweise feuchtigkeitsdicht verschlossen. Mit anderen Worten können insbesondere Bauteile, welche in der Anordnungsposition in der Kontaktvorrichtungsaufnahme angeordnet sind, durch das Vergußelement und das Abdeckelement derart umfangen bzw. eingeschlossen sein, daß diese Bauteile vorteilhafterweise vor Feuchtigkeit von außerhalb der Anschlußdose geschützt sind. Weiter vorteilhafterweise weist die Anschlußdose dabei eine geringe Anzahl von dichtenden Einzelteilen auf, ist einfach und kostengünstig herstellbar und weist eine erhöhte Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit auf. Insbesondere wird durch die innige Verbindung des Vergußelements mit den weiteren Elementen, wie beispielsweise auch einem Deckel und dem Solarmodul, an welchem die Anschlußdose im der Anordnungsposition angeordnet ist, das Innere der Anschlußdose während des betriebsgemäßen Gebrauchs gegen Feuchtigkeit der Umgebung abgedichtet. In anderen Worten kann vorteilhafterweise an dem zumindest einen Leiteranschlußelement im wesentlichen keine Feuchtigkeit in die Anschlußdose eindringen, so daß im Inneren der Anschlußdose befindliche elektrische bzw. elektronische Bauteile vor Kurzschlüssen und Korrosion geschützt sind.Preferably, by the intimate connection of the potting with the at least one connecting element and / or the cover, the junction box at least partially closed moisture-proof. In other words, in particular components which are arranged in the arrangement position in the contact device receptacle can be encompassed by the potting member and the cover member such that these components are advantageously protected from moisture from outside the junction box. Further advantageously, the junction box has a small number of sealing parts, is simple and inexpensive to produce and has an increased resistance to moisture. In particular, by the intimate connection of the Vergusselements with the other elements, such as a lid and the solar module, on which the junction box is arranged in the arrangement position, the interior of the junction box during operational use sealed against moisture in the environment. In other words, it is advantageously possible for substantially no moisture to penetrate the connection box at the at least one conductor connection element, so that electrical or electronic components located in the interior of the connection box are protected against short-circuits and corrosion.
Vorzugsweise besteht das Vergußelement aus einem weicheren bzw. flexibleren Material als das Abdeckelement. Das Abdeckelement kann bereichsweise aus einem Polymer, bevorzugt aus Polyester, wie beispielsweise PBT oder glasfaserverstärktem Polyester, bestehen. Das Vergußelement kann aus einem Elastomer, bevorzugt einem thermoplastischen Elastomer (TPE) bzw. einem thermoplastsichen Vulkanisat (TPV), bestehen.Preferably, the potting consists of a softer or more flexible material than the cover. The cover member may partially from a polymer, preferably made of polyester, such as PBT or glass fiber reinforced polyester exist. The potting element may be made of an elastomer, preferably a thermoplastic elastomer (TPE) or a thermoplastic vulcanizate (TPV).
Die Schmelztemperatur des Materials der Anschlußdose, insbesondere des Vergußelements kann bei etwa 170 Grad Celsius bis etwa 265 Grad Celsius liegen. Bevorzugt liegt die Schmelztemperatur des Vergußelements unterhalb der Schmelztemperatur des Abdeckelements. Besonders bevorzugt kann das Abdeckelement aus einem PBT mit einer Schmelztemperatur von etwa 270 Grad Celsius ausgebildet sein, während das Vergußelement aus einem thermoplastischen Elastomer mit einer Schmelztemperatur von etwa 170 Grad Celsius bis etwa 210 Grad Celsius ausgebildet ist. Weiter bevorzugt kann das Material des Vergußelements beim Auskühlen bzw. Aushärten schrumpfen. Das Material des Vergußelements ist also bevorzugt schrumpfbar. Der Begriff ”schrumpfbar”, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, beschreibt eine Volumenänderung, insbesondere eine Volumenreduzierung um zwischen etwa 0,1% und etwa 5%, bevorzugt zwischen etwa 0,2% und etwa 2%, besonderes bevorzugt zwischen etwa 0,3% und etwa 0,7%.The melting temperature of the material of the junction box, in particular of the potting element can be about 170 degrees Celsius to about 265 degrees Celsius. Preferably, the melting temperature of the sealing element is below the melting temperature of the cover. Particularly preferably, the covering element may be formed from a PBT having a melting temperature of about 270 degrees Celsius, while the sealing element is formed from a thermoplastic elastomer having a melting temperature of about 170 degrees Celsius to about 210 degrees Celsius. More preferably, the material of the potting element can shrink during cooling or curing. The material of the potting element is thus preferably shrinkable. The term "shrinkable" as used in this application describes a volume change, especially a volume reduction, of between about 0.1% and about 5%, preferably between about 0.2% and about 2%, more preferably between about 0 , 3% and about 0.7%.
Die durch den Schrumpfungsprozeß entstehende mechanische Spannung wirkt auf die vom Vergußelement bereichsweise eingehüllten bzw. kontaktierten Elemente, wie beispielsweise das Abdeckelement und das zumindest eine Anschlußelement. Dadurch wird vorteilhafterweise eine feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen diesen Elementen erzeugt, ohne daß es weiterer Dichtelemente bedarf. Vorteilhafterweise sind die Bauteile der Kontaktvorrichtung bzw. die an der Kontaktvorrichtung angeordneten Halbleiterbauteile in der Kontaktvorrichtungsaufnahme vor den durch das Schrumpfen des Vergußelements erzeugten mechanischen Spannungen durch das Abdeckelement entkoppelt bzw. geschützt. Daher wirken weiter vorteilhafterweise im wesentlichen keine vom Vergußelement erzeugten mechanischen Spannungen auf die Kontaktstellen bzw. Lötstellen der an der Kontaktvorrichtung angeordneten Bauteile, so daß die Kontaktsicherheit dieser Bauteile erhöht ist.The resulting from the shrinkage process mechanical stress acts on the encapsulation element partially enveloped or contacted elements, such as the cover and the at least one connecting element. As a result, a moisture-tight connection between these elements is advantageously produced, without the need for further sealing elements. Advantageously, the components of the contact device or the semiconductor devices arranged on the contact device are decoupled or protected in the contact device receptacle from the mechanical stresses generated by the shrinkage of the potting element by the cover element. Therefore continue to act advantageously advantageously no mechanical stresses generated by the Vergusselement on the contact points or solder joints of the arranged on the contact device components, so that the contact reliability of these components is increased.
Um das Vergußelement als Gußteil auszubilden, ist das Material des Vergußelements flüssig auf das Abdeckelement bzw. das zumindest eine Anschlußelement aufgetragen, wobei eine innige Verbindung mit diesen durch Abkühlen und/oder Aushärten des Materials des Vergußelements erzeugt ist. Vorteilhafterweise verhindert das Abdeckelement, daß das Material des Vergußelements in flüssigem, heißem Zustand die Kontaktvorrichtung kontaktiert. Mit anderen Worten bleibt die Kontaktvorrichtung im wesentlichen frei von dem Vergußelement bzw. von dem Material des Vergußelements. Dabei bedeutet „im wesentlichen frei”, daß kein elektrisches Bauteil bzw. Halbleiterbauteil, welches an der Kontaktvorrichtung angeordnet ist, durch das Vergußelement mechanisch kontaktiert ist. Weiter kann „im wesentlichen frei” bedeuten, daß in der Anordnungsposition weniger als etwa 10 Prozent, bevorzugt weniger als etwa 5 Prozent, insbesondere weniger als etwa 1 Prozent des Volumens der Kontaktvorrichtungsaufnahme mit dem Material des Vergußelements gefüllt ist.In order to form the casting element as a casting, the material of the casting element is liquid applied to the cover or the at least one connecting element, wherein an intimate connection with these is generated by cooling and / or curing of the material of the casting element. Advantageously, the cover prevents the material of the Vergusselements contacted in liquid, hot state, the contact device. In other words, the contact device remains substantially free of the potting element or of the material of the potting element. In this case, "substantially free" means that no electrical component or semiconductor component, which is arranged on the contact device, is mechanically contacted by the potting element. Further, "substantially free" may mean that less than about 10 percent, preferably less than about 5 percent, more preferably less than about 1 percent of the volume of the contactor receptacle is filled with the material of the potting member in the placement position.
Vielmehr verbleibt ein Gas, in der Regel Luft, in einem Hohlraum zwischen der Kontaktvorrichtung bzw. deren elektrischen Bauteilen und dem Abdeckelement, welcher nicht mit dem Material des Vergußelements gefüllt ist. Daher werden vorteilhafterweise hitzeempfindliche Bauteile vor Beschädigungen durch Hitzeeinwirkung geschützt. Weiter bevorzugt umfaßt das Abdeckelement ein thermisch isolierendes Material. Insbesondere kann das Abdeckelement aus einem thermisch isolierenden Material bestehen. Ein thermisch isolierendes Material im Sinne der Anmeldung zeichnet sich dadurch aus, daß die Wärmeleitfähigkeit λ des thermisch isolierenden Materials weniger als 1 Wm–1K–1, insbesondere etwa 0,3 Wm–1K–1, bevorzugt weniger als 0,5 Wm–1K–1, bevorzugt weniger als 0,1 Wm–1K–1 beträgt. Ein beispielhaftes thermisch isolierendes Material ist geschäumtes Polystyrol oder Polyurethan.Rather, a gas, usually air, remains in a cavity between the contact device or its electrical components and the cover, which is not filled with the material of the Vergusselements. Therefore, heat-sensitive components are advantageously protected from damage by the action of heat. More preferably, the cover comprises a thermally insulating material. In particular, the cover may consist of a thermally insulating material. A thermally insulating material in the sense of the application is characterized in that the thermal conductivity λ of the thermally insulating material is less than 1 Wm -1 K -1 , in particular about 0.3 Wm -1 K -1 , preferably less than 0.5 Wm -1 K -1 , preferably less than 0.1 Wm -1 K -1 . An exemplary thermally insulating material is foamed polystyrene or polyurethane.
In der Anordnungsposition und nach dem Befestigen der Anschlußdose an dem Solarmodul ist die Anschlußdose insbesondere durch die innige Verbindung zwischen dem Vergußelement und dem Abdeckelement bzw. dem zumindest einen Anschlußelement vorteilhafterweise feuchtigkeitsdicht verschlossen, insbesondere gemäß der Spezifikation IP67. Besonders bevorzugt erfüllt die Anschlußdose die Brandschutzklasse V-0 und ist bis zu 1000 V Spannung elektrisch isolierend.In the arrangement position and after attaching the junction box to the solar module, the junction box is in particular by the intimate connection between the potting and the cover or the at least one connecting element advantageously moisture-proof, in particular according to the specification IP67. Particularly preferably, the junction box meets the fire protection class V-0 and is up to 1000 V voltage electrically insulating.
Unter dem Begriff „innige Verbindung” zwischen zwei Körpern wird im Sinne der Anmeldung eine direkte, unmittelbare mechanische Kontaktierung in einem Kontaktbereich bzw. einer Kontaktfläche verstanden. Insbesondere kann die innige Verbindung durch Aufschrumpfen eines umfangenden Körpers auf einen anderen umfangenen Körper erfolgen, so daß der umfangende Körper im Kontaktbereich eine Kraft bzw. mechanische Spannung auf den umfangenen Körper ausübt, so daß durch eine elastische bzw. plastische Verformung der beiden Körper im Kontaktbereich im wesentlichen kein Zwischenraum zwischen den beiden Körpern besteht. Insbesondere können die beiden Körper im Kontaktbereich miteinander verschmolzen sein.For the purposes of the application, the term "intimate connection" between two bodies means a direct, direct mechanical contacting in a contact area or a contact area. In particular, the intimate connection can be made by shrinking a peripheral body onto another enclosed body, so that the peripheral body in the contact area exerts a force or mechanical stress on the enclosed body, so that by elastic deformation of the two bodies in the contact area There is essentially no gap between the two bodies. In particular, the two bodies may be fused together in the contact area.
Vorzugsweise weist das Abdeckelement zumindest eine Öffnung auf, durch welche ein zugeordnetes der Leiteranschlußelemente zugänglich ist oder durch welche ein zugeordnetes der Leiteranschlußelemente, beispielsweise in Form einer Lötfahne oder eines Verbinders, hindurchragt, um mit dem elektrischen Leiter eines zugeordneten Anschlußelements kontaktiert zu sein. Besonders bevorzugt umfaßt das Anschlußelement ein Anschlußkabel mit zumindest einem elektrischen Leiter, welcher mit dem zugeordneten Leiteranschlußelement elektrisch kontaktiert ist. Ein Isoliermantel des Anschlußkabels kann mit dem Vergußelement innig verbunden sein, um das Anschlußkabel feuchtigkeitsdicht aus der Anschlußdose heraus zu führen. Bevorzugt ist das Vergußelement zumindest teilweise mit dem Isoliermantel des Anschlußkabels verschmolzen. Das Anschlußelement kann alternativ einen Verbinder, bevorzugt einen feuchtigkeitsdichten Verbinder aufweisen, wobei der Verbinder insbesondere eine PG-Verschraubung aufweisen kann. Bei der Verwendung feuchtigkeitsdichtenr Verbinder ist es insbesondere nicht notwendig ein oder mehrere Vergußelement(e) vorzusehen, um das zumindest eine Anschlußelement mit dem Abdeckelement feuchtigkeitsdicht zu verbinden.Preferably, the cover member has at least one opening through which an associated one of the conductor connection elements is accessible or through which an associated one of the conductor connection elements, for example in the form of a Lötfahne or a connector, protrudes to be contacted with the electrical conductor of an associated terminal element. Particularly preferably, the connection element comprises a connection cable with at least one electrical conductor, which is electrically contacted with the associated conductor connection element. An insulating jacket of the connecting cable can be intimately connected to the sealing element in order to guide the connection cable moisture-tight out of the junction box. Preferably, the sealing element is at least partially fused with the insulating jacket of the connecting cable. The connection element may alternatively have a connector, preferably a moisture-proof connector, wherein the connector may in particular have a PG screw connection. In particular, when using moisture-tight connectors, it is not necessary to provide one or more encapsulation elements in order to connect the at least one connection element to the cover element in a moisture-tight manner.
Vorzugsweise weist die Anschlußdose zumindest eine Leiteraufnahmeeinrichtung mit einer solarmodulseitigen Öffnung und einer Montageöffnung auf, wobei die Kontaktelemente derart in der Leiteraufnahmeeinrichtung angeordnet sind, daß jedes der Kontaktelemente durch einen zugeordneten elektrischen Leiter des Solarmoduls kontaktierbar ist und die Montageöffnung feuchtigkeitsdicht durch einen Deckel verschließbar ist. Die solarmodulseitige Öffnung ist insbesondere an der Anordnungsseite ausgebildet, während die Montageöffnung an einer gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite ausgebildet ist.Preferably, the junction box has at least one conductor receiving device with a solar module side opening and a mounting opening, wherein the contact elements are arranged in the conductor receiving device, that each of the contact elements can be contacted by an associated electrical conductor of the solar module and the mounting hole is moisture-tight by a lid closed. The solar module side opening is particularly formed on the arrangement side, while the mounting opening is formed on an opposite side.
Durch bzw. in die solarmodulseitige Öffnung können die elektrischen Leiter des Solarmoduls zur Montage der Anschlußdose hindurch- bzw. hineingeführt werden. Über die Montageöffnung können Hände und/oder Werkzeug zumindest bereichsweise eingeführt werden, um die elektrischen Leiter mit den zugeordneten Kontaktelementen elektrisch zu verbinden und gegebenenfalls zu fixieren. Nach dem Kontaktieren ist die Montageöffnung durch den Deckel feuchtigkeitsdicht verschließbar. Gegebenenfalls kann die Leiteraufnahmeeinrichtung über die Montageöffnung und/oder über eine Einfüllöffnung des Deckels mit einer Vergußmasse vergossen werden. Diese Vergußmasse kann zu dem Material des Vergußelements identisch oder verschieden sein. Bevorzugt umfaßt der Deckel ein Deckeldichtelement. Weiter bevorzugt kann das Deckeldichtelement ein O-Ring sein, welcher insbesondere in einer Nut des Deckels gehalten wird. Es ist auch möglich, daß ein im wesentlichen flüssiges Dichtungsmaterial bereichsweise an den Deckel, bevorzugt in eine Nut des Deckels, appliziert wird, wobei nach dem Aushärten bzw. Erstarren des Dichtungsmaterials das Deckeldichtelement ausgebildet bzw. geformt ist. Das Deckeldichtelement kann auch separat hergestellt sein und an den Deckel angeordnet werden. Beispielsweise kann ein O-Ring in eine Nut des Deckels eingelegt werden. Weiter bevorzugt kann das im wesentlichen flüssige Dichtungsmaterial bereichsweise an den Rand der Montageöffnung des Abdeckelements appliziert werden, wobei nach dem Aushärten bzw. Erstarren des Dichtungsmaterials das Deckeldichtelement an dem Abdeckelement ausgebildet bzw. geformt ist. Das Dichtungsmaterial kann zu dem Material des Vergußelements identisch oder verschieden sein.By or in the solar module side opening, the electrical conductors of the solar module for mounting the junction box can be passed or in it. About the mounting opening hands and / or tools can be introduced at least partially, to electrically connect the electrical conductors with the associated contact elements and optionally fix. After contacting the mounting hole is closed by the moisture-tight cover. Optionally, the conductor receiving device can be cast via the mounting opening and / or a filling opening of the lid with a potting compound. This potting compound may be identical or different to the material of the potting. Preferably, the lid comprises a lid sealing element. More preferably, the lid sealing element may be an O-ring, which is held in particular in a groove of the lid. It is also possible that a substantially liquid sealing material is partially applied to the lid, preferably in a groove of the lid, wherein after the hardening or solidification of the sealing material, the lid sealing element is formed or formed. The lid sealing element can also be manufactured separately and arranged on the lid. For example, an O-ring can be inserted into a groove of the lid. Further preferably, the substantially liquid sealing material can be applied in regions to the edge of the mounting opening of the cover, wherein after the hardening or solidification of the sealing material, the lid sealing element is formed or formed on the cover. The sealing material may be identical or different to the material of the potting element.
Verwendung gemäß einem AspektUse according to one aspect
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen Anschlußdose und eines Solarmoduls zum Bereitstellen eines Solarpaneels, wobei das Abdeckelement an dem Solarmodul befestigt wird und die elektrischen Leiter des Solarmoduls mit den zugeordneten Kontaktelementen der Anschlußdose kontaktiert werden.One aspect of the present invention relates to the use of a junction box according to the invention and a solar module for providing a solar panel, wherein the cover is attached to the solar module and the electrical conductors of the solar module are contacted with the associated contact elements of the junction box.
Bevorzugt wird der zumindest eine elektrische Leiter des Solarmoduls im wesentlichen kraftfrei in die Leiteraufnahmeeinrichtung eingeführt. D. h. der elektrische Leiter muß während des Einführens keinen mechanischen Widerstand überwinden, beispielsweise Reibung an der Leiteraufnahmeeinrichtung, so daß vorteilhafterweise keine mechanische Belastung oder Verformung an dem elektrischen Leiter des Solarmodul erfolgt, welcher insbesondere ein elektrisches Leiterband sein kann.Preferably, the at least one electrical conductor of the solar module is inserted substantially force-free in the conductor receiving device. Ie. the electrical conductor must not overcome any mechanical resistance during insertion, for example friction on the conductor receiving device, so that advantageously no mechanical load or deformation takes place on the electrical conductor of the solar module, which may be an electrical conductor strip in particular.
Bevorzugt kann die Anschlußdose mittels eines Klebers an das Solarmodul befestigt bzw. geklebt werden. Die an dem Solarmodul befestigte und kontaktierte erfindungsgemäße Anschlußdose ist dazu verwendbar, das Solarmodul mit einem elektrischen Leistungsabnehmer zu verbinden, wobei die elektrische Verbindung des Leistungsabnehmers mit dem Solarmodul über die zumindest eine Kontaktvorrichtung der Anschlußdose erfolgt.Preferably, the junction box can be attached or glued to the solar module by means of an adhesive. The connection box attached to the solar module and contacted according to the invention can be used to connect the solar module with an electrical power consumer, wherein the electrical connection of the power consumer with the solar module via the at least one contact device of the junction box.
Vorzugsweise umfaßt das Bereitstellen des Solarpaneels den Schritt: Fixieren der elektrischen Leiter des Solarmoduls an den zugeordneten Kontaktelementen mittels zumindest eines Fixierelements.Preferably, the provision of the solar panel comprises the step of: fixing the electrical conductors of the solar module to the associated contact elements by means of at least one fixing element.
Vorzugsweise umfaßt das Bereitstellen des Solarpaneels den Schritt: Bereitstellen zumindest eines Deckels, welcher ausgelegt ist, eine Öffnung der Leiteraufnahmeeinrichtung bzw. die Montageöffnung feuchtigkeitsdicht zu verschließen. Das Bereitstellen des Deckels beinhaltet insbesondere feuchtigkeitsdichtes Anordnen des Deckels an der Öffnung der Leiteraufnahmeeinrichtung bzw. an der Montageöffnung.The provision of the solar panel preferably comprises the step: providing at least one cover which is designed to close an opening of the conductor receiving device or the mounting opening in a moisture-tight manner. The provision of the lid in particular includes moisture-proof arrangement of the lid at the opening of the conductor receiving device or at the mounting opening.
Bevorzugt erfolgt die Fixierung der elektrischen Leiter an den zugeordneten Kontaktelement durch das Schließen des Deckels mittels zumindest eines an dem Deckel angeordneten bzw. befestigten Fixiermittels. Gegebenenfalls kann auch die elektrische Kontaktierung zwischen den elektrischen Leitern des Solarmoduls und den zugeordneten Kontaktelementen mittels des Fixiermittels erfolgen. Weiterhin kann vorzugsweise das Anordnen des Fixiermittels und das Anordnen des Deckels in einem Schritt erfolgen, und zwar insbesondere dann, wenn das Fixiermittel und der Deckel beim Anordnen miteinander verbunden sind.Preferably, the fixing of the electrical conductors to the associated contact element by closing the lid by means of at least one fixing means arranged on the lid. Optionally, the electrical contacting between the electrical conductors of the solar module and the associated contact elements by means of the fixing agent can be carried out. Furthermore, it may be preferable to arrange the fixing means and place the lid in one step, in particular when the fixing means and the lid are connected to one another when arranged.
Verfahren gemäß einem AspektMethod according to one aspect
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Solarpaneels umfassend die folgenden Schritte:
- – Anordnen einer Kontaktvorrichtung mit zumindest einem Leiteranschlußelement und zumindest einem Kontaktelement an ein Abdeckelement;
- – Befestigen des Abdeckelements an ein Solarmodul, wobei die Kontaktvorrichtung bereichsweise zwischen dem Solarmodul und dem Abdeckelement eingeschlossen ist und daß ein freier Zugriff auf die Kontaktvorrichtung (
12 ) durch das Abdeckelement (22 ) verhindert ist; und - – Kontaktieren zumindest eines elektrischen Leiters zumindest eines Anschlußelements mit dem zugeordneten Leiteranschlußelement der Kontaktvorrichtung.
- Arranging a contact device with at least one conductor connection element and at least one contact element on a cover element;
- - Attaching the cover to a solar module, wherein the contact device is partially enclosed between the solar module and the cover and that a free access to the contact device (
12 ) through the cover element (22 ) is prevented; and - - Contacting at least one electrical conductor of at least one connection element with the associated conductor connection element of the contact device.
Das Anordnen der Kontaktvorrichtung an das Abdeckelement kann insbesondere auch ein lösbares oder unlösbares Befestigen umfassen. Vor dem Befestigen des Abdeckelements an das Solarmodul ist die Kontaktvorrichtung noch zugänglich und nicht feuchtigkeitsdicht durch das Abdeckelement eingeschlossen, was vorteilhafterweise weitere Arbeitsschritte und das dafür notwendige Material erspart. Erst durch das Befestigen des Abdeckelements an das Solarmodul, beispielsweise durch ein Verkleben mit einem feuchtigkeitsdichten Kleber, ist eine feuchtigkeitsdichte Umhüllung der Kontaktvorrichtung ausbildbar. Dabei ist davon auszugehen, daß das Solarmodul feuchtigkeitsundurchlässig ist.The arrangement of the contact device to the cover may in particular also comprise a detachable or non-detachable fastening. Before attaching the cover to the solar module, the contact device is still accessible and not moisture-tight enclosed by the cover, which advantageously saves further operations and the necessary material. Only by attaching the cover to the solar module, for example by gluing with a moisture-proof adhesive, a moisture-proof enclosure of the contact device can be formed. It can be assumed that the solar module is moisture impermeable.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den Schritt:
- – Ausbilden eines Vergußelements durch ein flüssiges Auftragen einer Gießmasse auf das Abdeckelement und das zumindest eine Anschlußelement, wobei eine innige Verbindung zwischen diesen Elementen ausgebildet wird, um das Abdeckelement mit dem zumindest einen Anschlußelement zu verbinden.
- - Forming a Vergusselements by a liquid application of a casting compound on the cover and the at least one connecting element, wherein an intimate connection between these elements is formed to connect the cover to the at least one connecting element.
Dieser Schritt erfolgt bevorzugt vor dem Schritt des Befestigens des Abdeckelements an das Solarmodul. Dieser Schritt kann aber auch nach dem Befestigen oder nach dem Kontaktieren erfolgen, wobei das Solarmodul dann jedoch thermisch belastet wird und entsprechend temperaturunempfindlich sein sollte. Das Vergußelement wird im wesentlichen flüssig aufgetragen, wobei das Ausbilden des Vergußelements insbesondere den Schritt umfaßt: Abkühlen und/oder Aushärten des flüssig aufgetragenen Materials des Vergußelements. Das Ausbilden des Vergußelements kann insbesondere durch Spritzgießen mittels einer Spritzgußform erfolgen.This step preferably takes place before the step of attaching the cover element to the solar module. However, this step can also take place after fixing or after contacting, wherein the solar module is then thermally stressed and should be temperature insensitive accordingly. The potting element is applied substantially liquid, wherein the formation of the potting element comprises in particular the step of: cooling and / or curing of the liquid-applied material of the potting element. The formation of the potting element can be effected in particular by injection molding by means of an injection mold.
Vorzugsweise kann durch das Abkühlen und/oder Aushärten des Vergußelements das Vergußelement schrumpfen und eine innige Verbindung mit dem Abdeckelement bzw. dem zumindest einen Anschlußelement erzeugen. Somit können Anschlußelement und Abdeckelement miteinander verbunden bzw. befestigt werden. Mit anderen Worten kann das Vergußelement derart ausgebildet sein, daß die Anschlußdose unter Betriebsbedingungen, d. h. an dem Solarmodul befestigt, beispielsweise durch einen feuchtigkeitsdichtenden Kleber, und mit einem Deckel verschlossen, feuchtigkeitsdicht ist. Mit anderen Worten sind die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile der Anschlußdose feuchtigkeitsdicht gegenüber der Umwelt eingeschlossen, beispielsweise gemäß der Norm IP67.By cooling and / or curing of the potting element, the potting element can preferably shrink and produce an intimate connection with the cover element or the at least one connecting element. Thus, the connection element and cover can be connected or fastened together. In other words, the potting may be formed such that the junction box under operating conditions, d. H. attached to the solar module, for example, by a moisture-proof adhesive, and closed with a lid, is moisture-proof. In other words, the electrical or electronic components of the junction box are sealed against the environment, for example according to the IP67 standard.
Vorzugsweise weist die Kontaktvorrichtung zumindest ein Halbleiterbauteil auf, welches zwei Leiteranschlußelemente und/oder zumindest zwei der Kontaktelemente und/oder ein Leiteranschlußelement mit einem der Kontaktelemente elektrisch verbindet. Insbesondere gelangt keines der Halbleiterbauteile beim Ausbilden des Vergußelements in Kontakt mit dem flüssigen, heißen Material des Vergußelements.The contact device preferably has at least one semiconductor component which electrically connects two conductor connection elements and / or at least two of the contact elements and / or a conductor connection element to one of the contact elements. In particular, none of the semiconductor components comes into contact with the liquid, hot material of the potting element during the formation of the potting element.
Vorzugsweise ist die Gießmasse ein Thermoplast. Weiter bevorzugt überschreitet die Temperatur der Kontaktvorrichtung und/oder eines an bzw. auf der Kontaktvorrichtung angeordneten Bauteils bzw. eines (Halbleiter-)Bauteils der Kontaktvorrichtung während des Ausbildens des Vergußelements mittels der Gießmasse nicht eine Temperatur von etwa 150 Grad Celsius, weiter bevorzugt von etwa 100 Grad Celsius und insbesondere von etwa 70 Grad Celsius.Preferably, the casting composition is a thermoplastic. Further preferably, the temperature of the contact device and / or arranged on or on the contact device component or a (semiconductor) component of the contact device during the formation of the Vergusselements by the casting compound does not exceed a temperature of about 150 degrees Celsius, more preferably of about 100 degrees Celsius and in particular of about 70 degrees Celsius.
Vorzugsweise besteht das Vergußelement aus einem Material bzw. wird aus einem Material ausgebildet, welches im festen Zustand weicher bzw. flexibler ist als das Abdeckelement bzw. deren Materialien im festen Zustand. Unter den Begriffen „flexibler” und „weicher” wird im Sinne dieser Anmeldung verstanden, daß der Elastizitätsmodul EV und/oder der Schermodul GV des Vergußelements kleiner ist als der Elastizitätsmodul EK und/oder der Schermodul GK des Abdeckelements. Weiter bevorzugt ist das Verhältnis EK/EV und/oder GK/GV bevorzugt größer als etwa 1,5, besonders bevorzugt größer als etwa 2, oder größer als etwa 5 oder größer als etwa 10, insbesondere größer als etwa 50 oder größer als etwa 100.Preferably, the potting consists of a material or is formed of a material which is softer or more flexible in the solid state than the cover or its materials in the solid state. For the purposes of this application, the terms "more flexible" and "softer" mean that the elastic modulus E V and / or the shear modulus G V of the potting element is less than the elastic modulus E K and / or the shear modulus G K of the cover element. More preferably, the ratio E K / E V and / or G K / G V is preferably greater than about 1.5, more preferably greater than about 2, or greater than about 5 or greater than about 10, more preferably greater than about 50 or greater than about 100.
Das vergleichsweise harte bzw. starre Abdeckelement kann bzw. können beispielsweise bereichsweise aus Polyester, insbesondere PBT oder glasfaserverstärktem Polyester, aus Polystyrol, insbesondere geschäumten Polystyrol, bestehen. Der Elastizitätsmodul kann etwa 1 GPa bis etwa 11 GPa, insbesondere etwa 3 GPa oder etwa 10 GPa betragen. Die Schmelztemperatur des Materials des Abdeckelements, insbesondere der Polyamide, kann bei etwa 250°C bis etwa 275°C liegen.The comparatively hard or rigid cover element may or may, for example, be made of polyester, in particular PBT or glass-fiber reinforced polyester, of polystyrene, in particular foamed polystyrene. The elastic modulus may be about 1 GPa to about 11 GPa, more preferably about 3 GPa or about 10 GPa. The melting temperature of the material of the cover, in particular the polyamides, may be about 250 ° C to about 275 ° C.
Das vergleichsweise weiche bzw. flexible Vergußelement besteht vorzugsweise zumindest bereichsweise oder vollständig aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) bzw. einem thermoplastsichen Vulkanisat (TPV). Weiter bevorzugt besteht das flexible Dichtelement aus einem Polyolefin. Besonders bevorzugt besteht das flexible Dichtelement aus einem a-Vinyl-Copolymer, insbesondere einem Ethylen-Propylen-Copolymer. Beispielsweise kann das Vergußelement aus Ethylen, Propylen, thermoplastischem Gummi (Ethylene Propylene Thermoplastic Rubber, EPTR) bestehen. Der Temperaturbereich, in dem die thermoplastischen Elastomere plastisch verformbar sind bzw. schmelzen können, liegt vorzugsweise unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Abdeckelements bzw. der Kontaktvorrichtung (d. h. insbesondere von Polyamiden und Polystyrol). Insbesondere liegt der Temperaturbereich bei etwa 170°C bis etwa 250°C.The comparatively soft or flexible encapsulation element preferably consists at least partially or completely of a thermoplastic elastomer (TPE) or a thermoplastic vulcanizate (TPV). More preferably, the flexible sealing element consists of a polyolefin. Particularly preferably, the flexible sealing element consists of an α-vinyl copolymer, in particular an ethylene-propylene copolymer. For example, the potting element of ethylene, propylene, thermoplastic rubber (Ethylene Propylene Thermoplastic Rubber, EPTR) exist. The temperature range in which the thermoplastic elastomers can be plastically deformed or melted is preferably below the melting temperature of the material of the cover element or of the contact device (that is to say in particular of polyamides and polystyrene). In particular, the temperature range is about 170 ° C to about 250 ° C.
Figurenbeschreibungfigure description
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigtHereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows
Die
Das Solarpaneel
Die Anschlußdose
Die elektrischen Bauteile der Anschlußdose
Zwei benachbarte der Kontaktelemente
Um die Kontaktvorrichtung
Das Abdeckelement
Das Abdeckelement
Insbesondere ist die Kontaktvorrichtung
Das Abdeckelement
Die Anschlußdose
Die Montageöffnung
Jedes Kontaktelement
Die Anschlußdose
Ein drittes Vergußelement
Da jedes der Vergußelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Solarpaneelsolar panel
- 44
- Solarmodulsolar module
- 6a–d6a-d
- elektrischer Leiter des Solarmodulselectrical conductor of the solar module
- 8a, 8b8a, 8b
- Anschlußkabelcable
- 9a, 9b9a, 9b
- elektrische Leiterelectrical conductors
- 1010
- Anschlußdosejunction box
- 1212
- Kontaktvorrichtungcontact device
- 14a, b14a, b
- LeiteranschlußelementConductor connection element
- 16a–c16a-c
- Bypass-DiodeBypass diode
- 18a–d18a-d
- Kontaktelementcontact element
- 2020
- Anordnungsseitearrangement side
- 20a20a
- komplementäres Befestigungsmittelcomplementary fastener
- 2222
- KontaktvorrichtungsdeckelementContact device cover element
- 24a–c24a-c
- VergußelementeVergußelemente
- 2626
- KontaktvorrichtungsaufnahmeContact assembly receptor
- 2828
- Öffnungopening
- 3030
- Öffnungopening
- 3434
- Leiteraufnahmeconductor receiving
- 3636
- Anschlußeinführöffnungterminal insertion
- 3838
- Montageöffnungmounting hole
- 4040
- Deckelcover
- 4242
- Fixierelementfixing
- 4343
- Rastbereich, DichtlippeLatching area, sealing lip
- 4444
- Verriegelungselementlocking element
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