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Die Erfindung betrifft eine Anschlusskontaktanordnung, insbesondere zum externen Anschluss einer Solarzellenanordnung mit einer Vielzahl von zu Strängen verbundenen Solarzellen, mit flach auf einem Träger fixierten Lötbändern und einem Kontakthalter zur elektrischen Verbindung von Lötbändern mit einem Steckerteil bei gleichzeitiger mechanischer Fixierung des Steckerteils bezüglich des Trägers, sowie eine Solarzellenanordnung mit einer solchen Anschlusskontaktanordnung.
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Stand der Technik
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Anschlussanordnungen, insbesondere Anschlussdosen für photovoltaische Module sind beispielsweise aus der
DE 10 2008 057 078 A1 vorbekannt. Bei dieser Lösung wird von einer Anschlussdose, umfassend vorkonfektionierte Anschlusskabel, ausgegangen, die in elektrischer Verbindung mit einem Stanzgitter stehen, wobei das Stanzgitter eine Leiterbahnstruktur aufweist, welche elektrische oder elektronische Komponenten, insbesondere Bypassdioden aufnimmt. Weiterhin sind am Stanzgitter Biegeabschnitte vorhanden, die in eine von der Stanzgitterebene abweichende Richtung orientiert sind, wobei in dieser Orientierungsrichtung im Dosenkörper Öffnungen vorhanden sind, in welche Kontaktmittel des photovoltaischen Moduls eingreifen. Die Biegeabschnitte sind z. B. als Lyra- oder Omega-Kontaktbügel ausgebildet, welche zwei gegenüberliegende, sich in Richtung Modul aufweitende Schenkel sowie ein Klemmteil aufweisen. Die Kontaktmittel sind von den Schenkeln geführt aufgenommen und vom Klemmteil kontaktiert. Weiterhin ist der eigentliche Dosenkörper mit Ausnahme der Öffnungen, die in Richtung des Moduls weisen, als geschlossenes Spritzgussteil ausgeführt.
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Gemäß der
WO 2006/050890 gehören Anschlusseinheiten für photovoltaische Solarmodule zum Stand der Technik, bei denen freiliegende Anschlussabschnitte der Leiterbahn auf dem Modul vorhanden sind. Gemäß dieser Lösung soll eine Anschlusseinheit geschaffen werden, die sich schnell am photovoltaischen Solarmodul anschließen lässt und wobei einzelne Teile einfach ausgetauscht werden können. Hierfür ist das Solarmodul mit den vorerwähnten freiliegenden Anschlussabschnitten der Leiterbahnen versehen. Die eigentliche Anschlusseinheit besteht aus einem Grundkörper und mindestens einem Einschubgehäuseteil sowie innen liegenden elektrischen Kontakten und Bauelementen. Die Anschlusseinheit selbst ist direkt auf der Oberfläche des Solarmoduls dichtend angeordnet. Der Grundkörper besitzt eine Aussparung, in der innen liegend elektrische Kontaktelemente so ausgebildet, angeordnet und positioniert sind, dass sie mit einem Einschubgehäuse und dessen Einzelteilen und/oder den Leitern des Anschlusskabels über Steckverbindungen kontaktiert werden können.
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Aus der
EP 1 442 503 B1 ist ein paneelartig aufgebautes elektrisches Modul mit einer flachen Oberfläche und freiliegenden kontaktierbaren Anschlussabschnitten als Teil einer im Wesentlichen ebenen Leiterbahnstruktur zum Anschließen des eigentlichen Moduls vorbekannt. Hiermit soll die Aufgabe gelöst werden, die notwendigen elektrischen Verbindungen zwischen einer Anschlusseinheit und dem Solarmodul nicht nur mit einfachen Mitteln, sondern auch maschinell durchführbar zu gestalten. Hierfür ist vorgeschlagen, dass die Mittel zum Kontaktieren der Anschlussabschnitte des Moduls aus der Ebene der Leiterbahnstruktur heraus gebogene und einen Teil der Leiterbahnstruktur darstellende Anschlussabschnitte sind. Die Anschlussabschnitte des Moduls wiederum sind starre und aus der Ebene der Leiterbahnstruktur des Moduls herausbiegbare elektrische Leiterabschnitte.
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Zusammenfassend ist der Stand der Technik bei Solarmodulen üblicherweise durch das Vorhandensein von Anschlussdosen gekennzeichnet. Die entsprechenden Anschlussdosen stellen dabei eine Verbindung der zu Strängen verbundenen Solarzellen sowohl untereinander als auch zu anderen Modulen bzw. zum Wechselrichter her. Die Anschlussdosen bestehen üblicherweise aus Kunststoff oder Metallspritzguss und enthalten metallische Verbinder, die die genannten Stränge kontaktieren und dazwischen zu schaltende Bypassdioden aufnehmen. An den Dosen sind jeweils zum nächsten Modul reichende Verbindungskabel Inklusive der Zugentlastung anschließbar.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der Erfindung ist eine gattungsgemäße Anschlusskontaktanordnung, wobei die Lötbänder im Bereich des Kontakthalters einen ersten Abschnitt, in dem sie senkrecht zum Träger ausgerichtet sind, und einen zweiten, sich an den ersten Abschnitt anschließenden Abschnitt aufweisen, in dem sie parallel und um die halbe Breite des Lötbandes zum Träger beabstandet verlaufen, und wobei der Kontakthalter derart auf die Lötbänder aufgesetzt ist, dass eine Ausnehmung zum Eingriff des Steckerteils im ersten Abschnitt des jeweiligen Lötbandes angeordnet ist.
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Das Vorsehen eines senkrecht zum Träger ausgerichteten Lötband- bzw. Leitbahnabschnittes erlaubt es, ohne zusätzliche Kontaktierungsmittel und somit auf eine unter konstruktiven Aspekten und Handhabungsaspekten einfache Weise die Lötbänder bzw. Leitbahnen mit einem Steckerteil zu kontaktieren.
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Bei einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils zwei parallel verlaufenden Lötbändern ein gemeinsamer Kontakthalter zugeordnet ist, der über jedem der beiden Lötbänder eine Ausnehmung zum Eingriff eines Steckerteils hat. Eine weitere Ausführung ist derart gestaltet, dass jeweils zwei auf einer Linie ausgerichteten und mit freien Enden mit kleinem Abstand aneinanderstoßenden Lötbändern ein gemeinsamer Kontakthalter zugeordnet ist, der über jedem der beiden Lötbänder eine Ausnehmung zum Eingriff eines Steckerteils hat.
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Diese beiden Ausführungen sind in vorteilhafter Weise so kombinierbar, dass in einem einzelnen Kontakthalter ein erstes Paar parallel verlaufender Lötbänder mit den freien Enden isoliert auf ein von der gegenüberliegenden Seite in den Kontakthalter einmündendes zweites Paar von Lötbändern stößt und insgesamt vier Ausnehmungen zum Eingriff jeweils eines Steckerteils vorgesehen sind, welches jeweils das senkrecht aufstehende freie Ende eines Lötbandes kontaktiert. Insgesamt ergibt sich hierdurch ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau der Anschlussdose einer entsprechenden Bauelementanordnung.
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In einer weiteren Ausführung weisen die Kontakthalter Positioniermittel zur korrekten Ausrichtung einer aufzusetzenden Anschlussdose auf, die insbesondere als Positionierungsbohrungen oder -stifte zum Eingriff korrespondierender Positionierungsstifte bzw. in korrespondierende Positionierungsbohrungen an der Anschlussdose ausgebildet sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass beim Aufsetzen der eigentlichen Anschlussdose bzw. des Anschlussdosengehäuses auf den Kontakthalter keine Fehlpositionierung auftreten kann, und eine automatische Bestückung der Bauelementanordnung mit Anschlussdosen ist ohne Weiteres möglich.
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Eine weitere Ausführung ist dahingehend ausgestaltet, dass insbesondere zwei, jeweils einem Kontakthalter zugeordneten Lötbahnen zusammen mit dem Kontakthalter auf einer Trägerfolie fixiert sind. Diese Trägerfolie erleichtert die Bildung typischer Verbinder-Anordnungen, bei denen immer zwei Lötbahnen (für Hin- und Rückleiter) in vorbestimmten Abstand zueinander über längere Strecken und nicht zuletzt auch in den Kontakthalter geführt werden müssen. Insbesondere sichert sie auch eine korrekte Positionierung der aufrechtstehenden freien Enden der Lötbahnen zur Kontaktierung mittels der entsprechenden Steckerteile, ohne dass zusätzliche Ausrichtungsschritte erforderlich wären.
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In einer vorteilhaften Anwendung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Anschlusskontaktanordnung ausgebildet als Querverbinder einer Solarzellenanordnung.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Lötbandes einer erfindungsgemäßen Anschlusskontaktanordnung,
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2A bis 2C perspektivische Darstellungen von unten bzw. von oben sowie eine Draufsicht eines Kontakthalters mit vier eingesetzten Lötbändern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
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3A und 3B eine Querschnittsansicht sowie geschnittene perspektivische Darstellung des Kontakthalters gemäß 2A bis 2C mit eingesetzten Steckerteilen.
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1 zeigt ein Lötband 1, wie es beispielsweise zur Realisierung von Querverbindern in Solarzellenanordnungen benutzt werden kann, mit einem Basis-Abschnitt 1a, der im Gebrauchslage auf einem (hier nicht dargestellten) Träger aufliegt, einem Endabschnitt 1b, der senkrecht zum Basis-Abschnitt 1a ausgerichtet ist und im Gebrauch senkrecht vom Träger aufsteht, und einem den Basis-Abschnitt 1a mit dem Endabschnitt 1b verbindenden Übergangsabschnitt 1c. In diesem Übergangsabschnitt 1c verläuft das Lötband parallel und um seine halbe Breite gegenüber dem Basis-Abschnitt 1a versetzt und hat somit gegenüber dem Träger ebenfalls einen Abstand von der halben Breite des Lötbandes.
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Dieser Übergangs-Abschnitt wird bei der Bearbeitung des Lötbandes in einem ersten und zweiten Biege- bzw. Abkantschritt geschaffen, um anschließend durch ein Verdrehen des Lötbandes um 90° den Endabschnitt 1b derart zu erzeugen, dass dessen Unterkante auf der gleichen Ebene wie die Unterseite des Basis-Abschnittes 1a, nämlich auf der Oberfläche des hier nicht dargestellten Trägers, liegt.
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Die 2A bis 2C zeigen aus verschiedenen Blickwinkeln eine Gruppe von vier Lötbändern 1 der in 1 isoliert dargestellte geometrische Konfiguration, gemeinsam eingesetzt in einen Kontakthalter 3. Eine solche Konfiguration findet sich beispielsweise in einer Anschlussdose einer Solarzellenanordnung, mit der Hin- und Rückleiter einer zu Strängen verschalteten Gruppe von Solarzellen extern angeschlossen werden.
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Der Kontakthalter hat ein im Wesentlichen flach quaderförmiges Kunststoffgehäuse 3a, in das von den beiden gegenüberliegenden kurzen Seiten her jeweils zwei Lötbänder 1 in zueinander paralleler Ausrichtung hineinführen und in dem sie enden. Jedes der Lötbänder hat die bereits erwähnten Abschnitte, Basis-Abschnitt 1a, Endabschnitt 1b und Übergangsabschnitt 1c, und die Höhe des Gehäuses 3a ist auf die Höhe der Endabschnitte 1b abgestimmt, die wiederum (wie oben bereits erwähnt) der Breite der Lötbänder entspricht. Über den Endabschnitten ist jeweils eine rechteckige Ausnehmung 3b im Gehäuse 3a vorgesehen, über die die Endabschnitte von außen zugänglich sind und kontaktiert werden können. Die Enden der einander gegenüberliegenden Lötbänder werden durch einen mittigen Steg 3c im Gehäuse 3a auf Abstand gehalten.
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In 2B ist dargestellt, dass die jeweils zwei zueinander parallelen, von einer Seite her in den Kontakthalter 3 einlaufenden Lötbänder 1 auf einer gemeinsamen Trägerfolie 5 fixiert sind. Auf dieser kann nach dessen Aufsetzen zugleich auch der Kontakthalter selbst fixiert sein.
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In 2B und 2C sind zudem zwei Positionierungsbohrungen 3d im Gehäuse 3a des Kontakthalters 3 zu erkennen. Diese dienen dazu, eine korrekte Positionierung einer auf den Kontakthalter aufgesetzten (nicht dargestellten) Anschlussdose bezüglich des Kontakthalters und damit auch von eingesetzten Steckerteilen relativ zu den Endabschnitten der zu kontaktierenden Lötbänder sicherzustellen. Entsprechende Steckerteile 7 sind in 2C schematisch im Eingriff mit den Endabschnitten 1b der Lötbänder gezeigt.
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In 3A und 3B sind diese Steckerteile 7 in ihrer räumlichen Zuordnung zu den Lötbändern 1 und dem Kontakthalter 3 im Gebrauchszustand näher dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Steckerteile 7 jeweils zwei Ω-förmige Eingriffsabschnitte 7a haben, die über einen Bügelabschnitt 7b miteinander verbunden sind. Die beiden Schenkel der Eingriffsabschnitte umgreifen und kontaktieren den vom Träger denkrecht aufstehenden End-Abschnitt 1b des jeweils zu kontaktierenden Lötbandes innerhalb des jeweiligen Gehäuseausschnittes 3b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057078 A1 [0002]
- WO 2006/050890 [0003]
- EP 1442503 B1 [0004]
