DE102016115440A1 - Dioden-Kontaktierung und ein Verfahren zur Kontaktierung einer Diode für ein Solarmodul - Google Patents
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Abstract
Eine Dioden-Kontaktierung für ein Solarmodul mit zumindest einer Solarzelle, die mit zumindest zwei Querverbindern (110, 120) kontaktierbar ist, umfasst: einen ersten Querverbinder (110), der ersten Haltemittel (111, 140) an einem Endbereich (112) aufweist; einen zweiten Querverbinder (120), der zweite Haltemittel (121, 140) an einem Endbereich (122) aufweist. Die ersten Haltemittel (111, 140) und die zweiten Haltemittel (121, 140) sind ausgebildet, um die Diode (130) mit einem ersten Kontakt (131) mit den ersten Haltemitteln (111, 140) und einem zweiten Kontakt (132) mit den zweiten Haltemitteln (121, 140) zu halten.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dioden-Kontaktierung für ein Solarmodul und ein Verfahren zur Kontaktierung einer Diode für das Solarmodul und insbesondere auf einen Diodenhalter mittels Querverbinder.
- Hintergrund
- In Anschlussdosen von Solarmodulen ist zumindest eine Diode ausgebildet, um eine Überbrückung zumindest eines Teils des Solarmoduls zu bewirken, falls die Gefahr einer Überlastung von einige Solarzellen in dem Solarmodul besteht. Diese Diode kann mit Enden von sogenannten Querverbindern, die die Solarzellen verbinden, beispielsweise fest verbunden werden (z. B. durch Schweißen oder Löten). Dazu sind die Dioden zu fixieren.
- In konventionellen Anschlussdosen für Solarmodule sind beispielsweise sogenannte Rails (Kontaktschienen) vorhanden, mit deren Hilfe die Diode fixiert werden kann. Es gibt jedoch auch Anschlussdosen, die keine Rails aufweisen. In solchen Anschlussdosen wird die erforderliche Diode vor einem Schweißprozess an eine richtige Position gehalten. Dies kann beispielsweise durch eine separate Halterung in der Anschlussdose geschehen. Ein Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass dadurch höhere Kosten erforderlich sind, um beispielsweise ein entsprechend angepasstes Spritzgusswerkzeug zu erzeugen. Außerdem ist hiermit ein erhöhter Kunststoffverbrauch verbunden. Eine andere Lösung besteht in einer automatisierten Halterung (z. B. durch einen 6-Arm Roboter), die die Diode vor dem Schweißprozess an der richtigen Position hält.
-
9A ,9B veranschaulichen schematisch eine konventionelle Halterung/Kontaktierung einer Diode830 an einem ersten Querverbinder810 und einem zweiten Querverbinder820 , beispielsweise durch einen Roboter (nicht gezeigt). Die Diode830 wird an einer vorbestimmten Position relativ zu dem ersten und zweiten Querverbinder810 ,820 gehalten. Die9A zeigt dabei eine seitliche Ansicht der Diode830 relativ zu den Querverbindern810 ,820 und die9B zeigt eine Draufsicht. - Auch diese Vorgehensweise ist aufwendig und nicht in jedem Fall praktikabel, da ein aufwendiger Roboter erforderlich ist.
- Daher besteht ein Bedarf danach, die Diode während der Kontaktierung auf andere Weise an der richtigen Position zu halten.
- Zusammenfassung
- Die oben genannten Probleme werden durch eine Dioden-Kontaktierung nach Anspruch 1 oder ein Verfahren Anspruch 7 überwunden. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dioden-Kontaktierung für ein Solarmodul mit zumindest einer Solarzelle, die mit zumindest zwei Querverbindern kontaktierbar ist. Die Dioden-Kontaktierung umfasst einen ersten Querverbinder, der erste Haltemittel an einem Endbereich aufweist, und einen zweiten Querverbinder, der zweite Haltemittel an einem Endbereich aufweist. Die ersten Haltemittel und die zweiten Haltemittel sind ausgebildet, um die Diode mit einem ersten Kontakt mit den ersten Haltemitteln und einem zweiten Kontakt mit den zweiten Haltemitteln zu halten.
- Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind der erste und der zweite Querverbinder als Kontaktflächen gebildet und die ersten Haltemittel umfassen einen aufgespreizten Abschnitt des ersten Querverbinders, in dem der erste Kontakt einsetzbar ist. Außerdem können die zweiten Haltemittel einen aufgespreizten Abschnitt des zweiten Querverbinders, in dem der zweite Kontakt einsetzbar ist, umfassen.
- Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind die aufgespreizten Abschnitte senkrecht oder parallel zur Kontaktfläche aufgespreizt.
- Bei weiteren Ausführungsbeispielen werden die ersten Haltemittel und/oder die zweiten Haltemittel durch zumindest einen Einklemmabschnitt des ersten Querverbinders und/oder des zweiten Querverbinders gebildet (z. B. durch entsprechende Verbiegungen). Die Einklemmabschnitte halten die Diode an der gewünschten Position.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Solarmodul mit: zumindest einer Solarzelle; zumindest zwei Querverbinder, die die zumindest eine Solarzelle elektrisch kontaktieren und von einem Ende von dem Solarmodul abstehen; und einer zuvor beschriebenen Dioden-Kontaktierung, wobei die abstehenden Enden zur Kontaktierung der zumindest einen Diode dienen.
- Optional umfasst das Solarmodul eine Diode, die durch die ersten und zweiten Haltemittel gehalten wird.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Kontaktierung einer Diode für ein Solarmodul, wobei das Solarmodul einen ersten Querverbinder und einen zweiten Querverbinder aufweist, die zur Kontaktierung zumindest einer Solarzelle des Solarmoduls vorgesehen sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Ausbilden von ersten Haltemittel an einem Ende des ersten Querverbinders; Ausbilden von zweiten Haltemittel an einem Ende des zweiten Querverbinders; und Anordnen der Diode zwischen den ersten Haltemitteln und den zweiten Haltemitteln. Die ersten Haltemittel und die zweiten Haltemittel werden derart gebildet, dass die Diode frei für eine anschließende Befestigung an einer vorbestimmten Position gehalten wird (z. B. durch ein Schweißen oder Löten).
- Die obengenannte technische Aufgabe wird durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Querverbinder als Diodenhalter verwendet werden. Beispielsweise kann dafür ein Querverbinder in der Mitte aufgeschnitten und/oder gespreizt werden, oder anders deformiert oder gebogen werden, so dass er eine Diode auch ohne einen Fixierungsprozess (wie beispielsweise ein Schweißen oder Löten) klemmend gehalten wird. Vorteile von Ausführungsbeispielen bestehen darin, dass damit eine einfache und kostengünstige Fertigung von Anschlussdosen für Solarmodule bzw. für eine einfache Kontaktierung der Anschlussdose zu den Modulen möglich wird. Dadurch wird eine Kostenoptimierung auch für das Gesamtmodul erreicht. Außerdem lassen sich Fertigungsabläufe gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vereinfachen und eine erhebliche Kosteneinsparung realisieren.
- Kurzbeschreibung der Figuren
- Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
-
1A , B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2A –D zeigen eine mögliche Fertigung der Kontaktierung der Diode für die Kontaktierungsform, wie sie in den1A und1B gezeigt ist. -
3A , B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Querverbinder gebogen werden. -
4A –D zeigen einen Kontaktierungsprozess gemäß weiterer Ausführungsbeispielen. -
5A –C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verbiegung der Querverbinder nicht zu einem S-förmigen Querschnitt führt. -
6A , B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Halten der Diode, bei welchem die Querverbinder aufgeschnitten werden. -
7A –F veranschaulichen den Fertigungsprozess für das Ausführungsbeispiel aus6A , B. -
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei der Querverbinder ähnlich zu der5C mehrfach gebogen wird. -
9A , B zeigen eine konventionelle Dioden-Kontaktierung. - Detaillierte Beschreibung
- Die
1A und1B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist eine Diode130 zwischen einem ersten Querverbinder110 und einem zweiten Querverbinder120 angeordnet, die an einem Endabschnitt jeweils einen Schlitz111 ,121 aufweisen, durch welchen die Diodenkontakte131 ,132 hindurchgeführt wurden. Die1B zeigt eine entsprechende Draufsicht auf die Ausgestaltung, wie sie in der1A zu sehen ist. - Die
2A bis2D zeigen eine mögliche Fertigung der Kontaktierung der Diode130 für die Kontaktierungsform, wie sie in den1A und1B gezeigt ist. Dazu wird in einem ersten Schritt (2A ) zunächst die beiden Querverbinder110 ,120 an einem Endabschnitt112 ,122 aufgeschnitten, so dass die Diode130 in die jeweiligen Schnitte einsetzbar ist (siehe2B ). Anschließend können die Endabschnitte112 ,122 der Querverbinder110 ,120 wieder zusammengedrückt werden, so dass die Diode mit ihren Kontakten innerhalb der Schnitte fixiert ist und nicht nach oben hinausbewegt werden kann (siehe2C ,2D ). - Die
3A ,3B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Querverbinder110 ,120 nicht aufgeschnitten werden, sondern gebogen werden. Die Biegung der Querverbinder ist in der3B von der Seite zu sehen. Als Folge der Verbiegung der Querverbinder ist es möglich, die Diode130 in der sich ergebenden Vertiefung140 einzusetzen und somit zwischen den Querverbindern110 ,120 zu halten. - Die
4A bis4D zeigen den zu den3A ,3B zugehörigen Kontaktierungsprozess. Dazu ist zunächst wieder in der4A die Verbiegung der Querverbinder110 ,120 gezeigt, die einen S-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass die Diode130 in eine sich daraus ergebende Vertiefung einsetzbar ist (siehe4B ). Daran anschließend können wieder die Endabschnitte der Querverbinder zusammengedrückt werden (siehe4C und4D ), so dass die Diode130 durch die Verbiegungsabschnitte der Querverbinder110 ,120 fixiert ist. - Die
5A bis5C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verbiegung der Querverbinder110 ,120 nicht zu einem S-förmigen Querschnitt führt (wie es in den4A bis4D gezeigt ist), sondern lediglich ein V-förmiger Querschnitt sich ergibt (siehe5C ), in welchem die Diode130 einführbar ist. Nach dem Einführen der Diode130 in den V-förmigen Abschnitt des Querverbinders110 ,120 kann der Endabschnitt112 ,122 des Querverbinders110 ,120 wieder zusammengedrückt werden, so dass ein Entnehmen der Diode130 danach nicht mehr möglich ist. - Die
6A und6B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Halten der Diode130 , bei welchem die Querverbinder110 ,120 wiederum an einem Endabschnitt aufgeschnitten werden und die Diode in die sich daraus ergebende Schnitte eingesetzt wird. - Die entsprechende Fertigung ist in den
7A bis7D veranschaulicht. Die7A zeigt, wie die Schnitte111 ,121 in den Querverbindern110 ,120 ausgeführt werden. Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Diode130 mit den Kontakten131 ,132 nicht parallel zu den Querverbindern110 ,120 in die Schnitte111 ,121 eingesetzt, sondern senkrecht dazu. Dazu sind die Querverbinder110 ,120 so geschnitten, wie es in der7B gezeigt ist, d. h. die Schnitte111 ,121 führen zu einer Spreizung der Querverbinder110 ,120 , die senkrecht zu der Richtung erfolgt, in welcher sich die Diode130 erstreckt. Die7C zeigt wieder das Einsetzen der Diode in die Schnitte der Querverbinder110 ,120 . Im Anschluss daran kann wiederum eine Verbiegung der Endabschnitte112 ,122 erfolgen, die ein Entnehmen der Diode130 verhindern (siehe7D ). - Die
7E und7F zeigen die nächsten Schritte von dem Ausführungsbeispiel der7 , wobei7E eine Ansicht von vorne und7F eine Ansicht von oben darstellt. Die Querverbinder110 ,120 kommen wiederum um 90° verdreht aus der Rückseite des Solarmoduls heraus, wobei die Querverbinder110 ,120 wiederum in der Mitte aufgeschnitten sind, um dort die Diode zu platzieren. - In dem Ausführungsbeispiel der
8 sind die Querverbinder110 ,120 ähnlich zu der5C mehrfach gebogen. Eine erste Biegung erfolgt entlang der ersten Biegelinie810 , gefolgt von einer zweiten Biegung entlang einer zweiten Biegelinie820 , wobei die zweite Biegung mit einer Drehung um 45° kombiniert ist. Die Diodenkontakte131 ,132 werden dementsprechend ebenfalls gebogen, um die gebogenen Querverbinder110 ,120 zu kontaktieren. Diese Art von Kontaktierung wird insbesondere dann genutzt, wenn die Querverbinder110 ,120 die Rückseite des Solarmoduls in paralleler Form (||) verlassen und nicht entlang einer Linie ausgerichtet sind (– –). Die gestrichelt dargestellte Fläche stellt die Querverbinder110 ,120 dar, die über die Diodenkontakte131 ,132 gebogen werden. - Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Claims (7)
- Dioden-Kontaktierung für ein Solarmodul mit zumindest einer Solarzelle, die mit zumindest zwei Querverbindern (
110 ,120 ) kontaktierbar ist, mit folgenden Merkmalen: einen ersten Querverbinder (110 ), der erste Haltemittel (111 ,140 ) an einem Endbereich (112 ) aufweist; einen zweiten Querverbinder (120 ), der zweite Haltemittel (121 ,140 ) an einem Endbereich (122 ) aufweist; wobei die ersten Haltemittel (111 ,140 ) und die zweiten Haltemittel (121 ,140 ) ausgebildet sind, um die Diode (130 ) mit einem ersten Kontakt (131 ) mit den ersten Haltemitteln (111 ,140 ) und einem zweiten Kontakt (132 ) mit den zweiten Haltemitteln (121 ,140 ) zu halten. - Dioden-Kontaktierung nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Querverbinder (
110 ,120 ) als Kontaktflächen gebildet sind, und die ersten Haltemittel (111 ,140 ) einen aufgespreizten Abschnitt (111 ) des ersten Querverbinders (110 ), in dem der erste Kontakt (131 ) einsetzbar ist, umfassen, und/oder die zweiten Haltemittel (121 ,140 ) einen aufgespreizten Abschnitt (121 ) des zweiten Querverbinders (120 ), in dem der zweite Kontakt (132 ) einsetzbar ist, umfassen. - Dioden-Kontaktierung nach Anspruch 2, wobei die aufgespreizten Abschnitte (
111 ,121 ) senkrecht oder parallel zur Kontaktfläche aufgespreizt sind. - Dioden-Kontaktierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Haltemittel (
111 ,140 ) und/oder die zweiten Haltemittel (121 ,140 ) durch zumindest einen Einklemmabschnitt (140 ) des ersten Querverbinders (110 ) und/oder des zweiten Querverbinders (120 ) gebildet wird. - Solarmodul mit: zumindest einer Solarzelle; zumindest zwei Querverbinder (
110 ,120 ), die die zumindest eine Solarzelle elektrisch kontaktieren und einem Ende von dem Solarmodul abstehen; und einer Dioden-Kontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die abstehenden Enden zur Kontaktierung zumindest einer Diode dienen. - Solarzellenmodul nach Anspruch 5, mit einer Diode, die durch die ersten und zweiten Haltemittel (
111 ,121 ,140 ) gehalten wird. - Verfahren zur Kontaktierung einer Diode für ein Solarmodul, wobei das Solarmodul einen ersten Querverbinder (
110 ) und einen zweiten Querverbinder (120 ) aufweist, die zur Kontaktierung zumindest einer Solarzelle des Solarmoduls vorgesehen sind, mit folgenden Schritten: Ausbilden von ersten Haltemittel (111 ,140 ) an einem Ende (112 ) des ersten Querverbinders (110 ); Ausbilden von zweiten Haltemittel (121 ,140 ) an einem Ende (122 ) des zweiten Querverbinders (120 ); und Anordnen der Diode (130 ) zwischen den ersten Haltemitteln (111 ,140 ) und den zweiten Haltemitteln (121 ,140 ), wobei die ersten Haltemittel (111 ,140 ) und die zweiten Haltemittel (121 ,140 ) derart gebildet werden, dass die Diode (130 ) frei für eine anschließende Befestigung an einer vorbestimmten Position gehalten wird.
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