DE102021122010A1 - Photovoltaic module and connection arrangement for a photovoltaic module - Google Patents

Photovoltaic module and connection arrangement for a photovoltaic module Download PDF

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DE102021122010A1 DE102021122010.6A DE102021122010A DE102021122010A1 DE 102021122010 A1 DE102021122010 A1 DE 102021122010A1 DE 102021122010 A DE102021122010 A DE 102021122010A DE 102021122010 A1 DE102021122010 A1 DE 102021122010A1
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Torsten Wünsche
Thorsten Jung
Torsten Diekmann
Christopher Smith
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/34Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung (10) für ein Photovoltaikmodul (1), das mindestens eine Zellanordnung aufweist, die extern an mindestens zwei Kontakten kontaktierbar ist, aufweisend mindestens zwei Anschlussdosen (11), wobei innerhalb der Anschlussdosen (11) Anschlusskabel (12) mit den Kontakten des Photovoltaikmoduls (1) verbindbar sind. Die Anschlussanordnung (10) zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen jeweils zwei der Anschlussdosen (11) ein Verbindungskabel (13) verläuft, in das eine Bypass-Diode (15) eingeschleift ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Photovoltaikmodul (1) mit einer derartigen Anschlussanordnung (10).The invention relates to a connection arrangement (10) for a photovoltaic module (1), which has at least one cell arrangement which can be contacted externally at at least two contacts, having at least two connection sockets (11), with connection cables (12) inside the connection sockets (11). the contacts of the photovoltaic module (1) can be connected. The connection arrangement (10) is characterized in that a connecting cable (13), in which a bypass diode (15) is looped, runs between each two of the connection boxes (11). The invention also relates to a photovoltaic module (1) with such a connection arrangement (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung für ein Photovoltaikmodul (PV-Modul), das mindestens eine Zellanordnung aufweist, die extern an mindestens zwei Kontakten kontaktierbar ist. Die Anschlussanordnung umfasst mindestens zwei Anschlussdosen, innerhalb der Anschlusskabel mit den Kontakten des PV-Moduls verbindbar sind.The invention relates to a connection arrangement for a photovoltaic module (PV module) which has at least one cell arrangement which can be contacted externally at at least two contacts. The connection arrangement comprises at least two connection sockets, within which connection cables can be connected to the contacts of the PV module.

PV-Module, z. B. zur Montage auf einem Hausdach oder in Freilandanlagen, weisen in der Regel eine Mehrzahl von Photovoltaikzellen (PV-Zellen) auf, die seriell und/oder parallel verschaltet mindestens eine Zellanordnung bilden, die von extern über Anschlusskabel kontaktierbar ist. Häufig weisen PV-Module mehrere solcher Zellanordnungen auf, die innerhalb des PV-Moduls serienverschaltet sind. In dem Fall ist üblicherweise jede der Zellanordnungen mit ihren Endanschlüssen aus dem Modul herausgeführt, um parallel zu jeder Zellanordnung jeweils eine sog. „Bypass-Diode“ zu schalten. Die Bypass-Dioden leiten Strom an verschatteten oder defekten Zellanordnungen vorbei. Ohne die Bypass-Dioden würde eine Verschattung oder ein Defekt einer der Zellanordnungen des Moduls den Stromfluss durch das gesamte Modul verringern, auch wenn die anderen Zellanordnungen des Moduls oder auch andere, mit dem Modul in Reihe geschaltete weitere Module, nicht verschattet oder defekt sind.PV modules, e.g. B. for mounting on a house roof or in outdoor systems, usually have a plurality of photovoltaic cells (PV cells), which are connected in series and / or parallel form at least one cell array that can be contacted externally via connecting cables. PV modules often have a number of such cell arrangements which are connected in series within the PV module. In this case, each of the cell configurations is usually led out of the module with its end connections in order to connect a so-called “bypass diode” in parallel with each cell configuration. The bypass diodes direct current past shaded or defective cell arrays. Without the bypass diodes, shading or a defect in one of the cell arrays of the module would reduce the current flow through the entire module, even if the other cell arrays in the module or other modules connected in series with the module are not shaded or defective.

Aus dem Stand der Technik sind PV-Module bekannt, bei denen Anschlüsse der vorhandenen Zellanordnungen (üblicherweise von drei Zellanordnungen) benachbart zueinander an einer Rückseite des PV-Moduls in einem gemeinsamen Anschlussbereich kontaktierbar sind. Die Kontakte können beispielsweise nicht isolierte Kontaktstreifen auf der ansonsten von einer isolierenden Schicht abgedeckten Rückseite der PV-Module sein. Über den Kontaktbereich wird eine Anschlussdose gesetzt, beispielsweise aufgeklebt, innerhalb der die Bypass-Dioden angeordnet sind und die Kontaktflächen des PV-Moduls kontaktieren. Zudem führen zwei Anschlusskabel zu der genannten Anschlussdose, die mit den äußeren Kontakten der serienverschalteten Zellanordnungen verbunden sind und über die das PV-Modul extern angeschlossen wird.PV modules are known from the prior art in which connections of the existing cell arrangements (usually of three cell arrangements) can be contacted adjacent to one another on a rear side of the PV module in a common connection area. The contacts can, for example, be non-insulated contact strips on the rear side of the PV modules, which is otherwise covered by an insulating layer. A junction box is placed over the contact area, for example glued on, within which the bypass diodes are arranged and make contact with the contact surfaces of the PV module. In addition, two connection cables lead to the junction box mentioned, which are connected to the outer contacts of the series-connected cell arrangements and via which the PV module is connected externally.

Ein PV-Modul mit einer derartigen Anschlussanordnung ist beispielsweise in der Druckschrift US 2016/0141435 A1 in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. In einem weiteren Ausführungsbeispiel beschreibt die Druckschrift ein PV-Modul, bei dem Kontaktflächen verschiedener Zellanordnungen nicht in einem gemeinsamen Anschlussbereich an der Rückseite des PV-Moduls positioniert sind, sondern an mehreren, unterschiedlichen Positionen. In dem Fall ist jeder der Anschlussbereiche mit einer Dose abgedeckt, die eine Bypass-Diode aufnimmt. Zumindest zwei der Dosen fungieren wie zuvor beschrieben als Anschlussdose, indem ein Anschlusskabel zum externen Anschluss des PV-Moduls zu diesen Dosen führt und innerhalb der Dose mit einer der Zellanordnungen verbunden ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist beschrieben, dass die Bypass-Dioden auch in das PV-Modul, konkret in den Lagenstapel des PV-Moduls integriert sein können.A PV module with such a connection arrangement is, for example, in the publication U.S. 2016/0141435 A1 described in an embodiment. In a further exemplary embodiment, the publication describes a PV module in which the contact surfaces of different cell arrangements are not positioned in a common connection area on the rear side of the PV module, but in several different positions. In this case, each of the connection areas is covered with a socket that accommodates a bypass diode. At least two of the boxes function as a connection box, as described above, in that a connection cable for the external connection of the PV module leads to these boxes and is connected to one of the cell arrangements inside the box. A further exemplary embodiment describes that the bypass diodes can also be integrated into the PV module, specifically into the stack of layers of the PV module.

Eine Anordnung der Bypass-Dioden in einer oder mehreren der Anschlussdosen verkompliziert deren Aufbau und deren Montage. Die Anordnung der Bypass-Dioden im Lagenstapel des PV-Moduls ist im Hinblick auf die Ausgestaltung der Anschlussdosen vorteilhaft, verkompliziert allerdings den Aufbau der PV-Module.An arrangement of the bypass diodes in one or more of the junction boxes complicates their structure and their assembly. The arrangement of the bypass diodes in the stack of layers of the PV module is advantageous with regard to the design of the junction boxes, but complicates the construction of the PV modules.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlussanordnung für ein PV-Modul und ein PV-Modul mit einer Anschlussanordnung zu schaffen, bei der weder der Aufbau des PV-Moduls selbst, noch der Aufbau der Anschlussdosen durch die Bypass-Dioden verkompliziert wird.It is an object of the present invention to create a connection arrangement for a PV module and a PV module with a connection arrangement in which neither the structure of the PV module itself nor the structure of the junction boxes is complicated by the bypass diodes.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anschlussanordnung für ein PV-Modul bzw. ein PV-Modul mit einer derartigen Anschlussanordnung mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a connection arrangement for a PV module or a PV module with such a connection arrangement with the respective features of the independent claims. Advantageous refinements and developments are the subject matter of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Anschlussanordnung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen jeweils zwei der Anschlussdosen ein Verbindungskabel verläuft, in das eine Bypass-Diode eingeschleift ist.A connection arrangement according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that a connection cable, in which a bypass diode is looped, runs between each two of the connection boxes.

Erfindungsgemäß wird die Bypass-Diode also weder in der Anschlussdose selbst angeordnet, was deren Aufbau verkompliziert, noch im Lagenstapel des PV-Moduls integriert, was dessen Aufbau aufwendiger macht. Stattdessen wird extern vom Lagenstapel des PV-Moduls ein Verbindungskabel zwischen zwei Anschlussdosen geführt, in dem sich die Bypass-Diode befindet. Die Anschlussdose selbst kann so sehr kompakt und materialsparend ausgebildet sein, da sie lediglich die Verbindung zwischen Verbindungskabel und ggf. Anschlusskabel und dem Kontakt auf der Rückseite des PV-Moduls aufnehmen muss. Auch das Einschleifen der Bypass-Diode in das Verbindungskabel kann kompakt und platzsparend erfolgen, insbesondere da geeignete Dioden mit axial angeordneten Anschlüssen verfügbar sind, deren Durchmesser von vergleichbarer Größe wie der eines geeigneten Verbindungskabels ist. Die Diode stellt dann kaum mehr als eine Verdickung innerhalb des Verbindungskabels dar. Es wird keine gesonderte Befestigung für die Bypass-Diode benötigt, da sie vom Verbindungskabel getragen wird.According to the invention, the bypass diode is therefore not arranged in the junction box itself, which complicates its structure, nor is it integrated in the stack of layers of the PV module, which makes its structure more complex. Instead, a connection cable containing the bypass diode is routed externally from the stack of layers of the PV module between two junction boxes. The junction box itself can be designed to be very compact and material-saving, since it only has to accommodate the connection between the connecting cable and, if applicable, the connecting cable and the contact on the back of the PV module. The bypass diode can also be looped into the connecting cable in a compact and space-saving manner, in particular since suitable diodes with axially arranged connections are available, the diameter of which is comparable in size to that of a suitable connecting cable. The diode then provides little more than represents a thickening within the connecting cable. No separate attachment is required for the bypass diode as it is carried by the connecting cable.

Wenn das PV-Modul mehrere Zellanordnungen aufweist, umfasst auch die Anschlussanordnung eine Mehrzahl von Anschlussdosen, die über Verbindungskabel kettenartig miteinander verbunden sind, wobei die Anschlusskabel an zwei in der Kette äußeren Anschlussdosen angeschlossen sind.If the PV module has a plurality of cell arrangements, the connection arrangement also comprises a plurality of connection sockets which are connected to one another in a chain-like manner via connecting cables, the connection cables being connected to two connection sockets on the outside of the chain.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussanordnung weisen die Anschlussdosen jeweils ein Kontaktelement auf, das mit den Kontakten des PV-Moduls verbindbar ist. Die Kontakte des PV-Moduls können beispielsweise freigelegte Kontaktstreifen auf der Rückseite des PV-Moduls sein. In dem Fall wird das Kontaktelement z.B. auf den Kontaktstreifen gelötet oder geschweißt, z.B. durch eine Punktschweißung. Auch ein Federkontakt, insbesondere ein Doppelfederkontakt, kann eingesetzt werden. Die Kontakte des PV-Moduls können auch (hervorstehende) Anschlusskontakte sein, die bereits auf freigelegte Kontaktstreifen aufgebracht sind. In dem Fall kann das Kontaktelement der Anschlussdose z.B. ein Tulpenkontakt oder ein sonstiger Steckkontakt sein. Auch ein (hervorstehende) Anschlusskontakt kann über einen Federkontakt oder einen Schweiß- oder Lötkontakt kontaktiert werden.In an advantageous embodiment of the connection arrangement, the connection boxes each have a contact element that can be connected to the contacts of the PV module. The contacts of the PV module can be exposed contact strips on the back of the PV module, for example. In that case the contact element is, for example, soldered or welded, for example by spot welding, onto the contact strip. A spring contact, in particular a double spring contact, can also be used. The contacts of the PV module can also be (protruding) connection contacts that are already attached to exposed contact strips. In this case, the contact element of the junction box can be a tulip contact or another plug-in contact, for example. A (protruding) connection contact can also be contacted via a spring contact or a welded or soldered contact.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussanordnung weisen die Anschlussdosen mindestens einen isolationsdurchdringenden Kontakt zur Verbindung mit dem Anschlusskabel und/oder dem Verbindungskabel auf. Eine Verbindung zu den Kabeln kann so einfach und platzsparend hergestellt werden. In alternativen Ausgestaltungen kann eine Verbindung auch durch einen Crimp-, Löt-, Schweiß- oder Verstemmvorgang mit einem dann jeweils abisolierten Kabelende hergestellt werden.In a further advantageous embodiment of the connection arrangement, the connection sockets have at least one insulation-penetrating contact for connection to the connection cable and/or the connection cable. A connection to the cables can be established easily and in a space-saving manner. In alternative configurations, a connection can also be produced by a crimping, soldering, welding or caulking process with a cable end that is then stripped in each case.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussanordnung sind das Anschlusskabel und ein Abschnitt des Verbindungskabels (oder auch zwei Abschnitte von zwei Verbindungskabeln) durch ein Kabel gebildet, das durch eine der Anschlussdosen verläuft. Diese Ausgestaltung ist insbesondere in Verbindung mit dem isolationsdurchdringenden Kontakt vorteilhaft.In a further advantageous embodiment of the connection arrangement, the connection cable and a section of the connection cable (or else two sections of two connection cables) are formed by a cable that runs through one of the connection boxes. This configuration is particularly advantageous in connection with the insulation-piercing contact.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussanordnung ist die mindestens eine Bypass-Diode und angrenzende Kabelenden von Abschnitten des Verbindungskabels mit einer Vergussmasse umspritzt. Die Bypass-Diode stellt so lediglich eine Verdickung im Verbindungskabel dar und ist geschützt und kompakt angeordnet. Bei gut wärmeleitender Vergussmasse ist zudem eine gute Kühlung der Bypass-Diode gewährleistet.In a further advantageous embodiment of the connection arrangement, the at least one bypass diode and adjacent cable ends of sections of the connecting cable are encapsulated with a casting compound. The bypass diode is only a thickening in the connection cable and is protected and arranged in a compact manner. Good cooling of the bypass diode is also ensured if the potting compound is a good heat conductor.

Bei einem erfindungsgemäßen PV-Modul sind die Kontakte der mindestens einen Zellanordnung über eine derartige Anschlussanordnung miteinander und mit Anschlusskabeln verbunden. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit der Anschlussanordnung genannten Vorteile.In a PV module according to the invention, the contacts of the at least one cell arrangement are connected to one another and to connection cables via such a connection arrangement. The advantages mentioned in connection with the connection arrangement result.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

  • 1a, 1b jeweils eine isometrische Darstellung eines PV-Moduls mit Kontaktflächen (1a) bzw. Anschlusskontakten (1b) an seiner Rückseite;
  • 2a, 2b eine Gesamtansicht bzw. eine Detailansicht des PV-Moduls gemäß 1b und einer Anschlussanordnung vor dem Montieren der Anschlussanordnung;
  • 3a, 3b Darstellungen gemäß den 2a und 2b nach dem Montieren der Anschlussanordnung auf dem PV-Modul; und
  • 4a-c verschiedene weitere Ansichten des in 3b dargestellten Bereichs des PV-Moduls.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with the aid of figures. The figures show:
  • 1a , 1b an isometric representation of a PV module with contact surfaces ( 1a) or connection contacts ( 1b) at its back;
  • 2a , 2 B an overall view or a detailed view of the PV module according to FIG 1b and a terminal assembly before assembling the terminal assembly;
  • 3a , 3b Representations according to 2a and 2 B after mounting the terminal assembly on the PV module; and
  • 4a-c various other views of the in 3b shown area of the PV module.

In den 1a und 1b ist zunächst jeweils ein PV-Modul 1 in einer isometrischen Darstellung wiedergegeben. Das PV-Modul 1 weist einen Rahmen 2 auf sowie die eigentliche Modulstruktur, die im Rahmen dieser Anmeldung auch als Schichtenaufbau oder Schichtenstapel bezeichnet wird. Von dieser Modulstruktur ist in der Darstellung der 1 a und 1 b jeweils nur eine Rückseite 3 zu erkennen.In the 1a and 1b a PV module 1 is first shown in an isometric representation. The PV module 1 has a frame 2 and the actual module structure, which is also referred to as a layer structure or layer stack in the context of this application. This module structure is shown in the illustration 1 a and 1 b only one back side 3 can be seen.

Das PV-Modul 1 weist eine Mehrzahl von hier nicht einzeln erkennbaren PV-Zellen auf, die an der Rückseite 3 an ihren Elektroden über z. B. Leiterbahnen miteinander verbunden sind. Die Rückseite 3 ist mit einer isolierenden Schicht abgedeckt, wobei diese isolierende Schicht an ausgewählten Stellen freigelegt ist, um eine Kontaktierung zu ermöglichen. Die 1a zeigt das PV-Modul 1 mit derartigen freigelegten Kontaktflächen 4. Es sind vier der Kontaktflächen 4 vorhanden, die jeweils die Endabgriffe von drei in Serie geschalteten Zellanordnungen darstellen. Mit anderen Worten sind zwei nebeneinanderliegende Kontaktflächen 4 jeweils die Endabgriffe einer der Zellanordnungen. Eine erste Zellanordnung ist beispielsweise über die linken beiden Kontaktflächen 4 kontaktierbar. Sie ist intern serienverschaltet mit einer zweiten Zellanordnung, die über die mittleren beiden Kontaktflächen 4 kontaktierbar ist. Eine zu den beiden Zellanordnungen ebenfalls serienverschaltete dritte Zellanordnung kann über die beiden rechten Kontaktflächen 4 kontaktiert werden. Es wird angemerkt, dass die Anzahl von drei miteinander serienverschalteten Zellanordnungen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ist. Die im Rahmen dieser Anmeldung vorgestellte Anschlussanordnung kann für jede beliebige Anzahl von miteinander serienverschalteten Zellanordnungen eingesetzt werden. Die einzelnen Zellanordnungen selbst weisen i. d. R. eine Mehrzahl von wiederum miteinander serien- und/oder parallel verschalteten Zellen auf.The PV module 1 has a plurality of PV cells, which cannot be seen individually here. B. traces are connected to each other. The back 3 is covered with an insulating layer, this insulating layer being uncovered at selected points in order to enable contacting. The 1a shows the PV module 1 with such exposed contact surfaces 4. Four of the contact surfaces 4 are present, each representing the end taps of three cell arrangements connected in series. In other words, two adjacent contact areas 4 are each the end taps of one of the cell arrangements. A first cell arrangement can be contacted, for example, via the two contact surfaces 4 on the left. It is internally connected in series with a second cell arrangement, which can be contacted via the two middle contact surfaces 4 . A third cell arrangement, which is also connected in series with the two cell arrangements, can be contacted via the two right-hand contact surfaces 4 . It will noted that the number of three series-connected cell arrays in the illustrated embodiment is purely exemplary. The connection arrangement presented as part of this application can be used for any number of cell arrangements connected in series with one another. The individual cell arrangements themselves generally have a plurality of cells which are in turn connected to one another in series and/or in parallel.

Beim Ausführungsbeispiel der 1b sind auf die Kontaktflächen 4 Anschlusskontakte 5 aufmontiert, beispielsweise aufgelötet oder aufgeschweißt, z. B. in einem Punktschweißverfahren. Die nachfolgend beschriebene Anschlussanordnung ist so ausgebildet, dass sie die Anschlusskontakte 5 gemäß der 1 kontaktiert. Es ist jedoch auch denkbar, die Anschlussanordnung so auszubilden, dass sie unmittelbar die Kontaktflächen 4 bei einem PV-Modul 1 gemäß 1a kontaktiert.In the embodiment of 1b are mounted on the contact surfaces 4 connection contacts 5, for example soldered or welded, z. B. in a spot welding process. The connection arrangement described below is designed so that the connection contacts 5 according to the 1 contacted. However, it is also conceivable to design the connection arrangement in such a way that it directly corresponds to the contact surfaces 4 in a PV module 1 according to FIG 1a contacted.

In 2a ist das PV-Modul 1 der 1b zusammen mit einer anmeldungsgemäßen Anschlussanordnung 10 vor dem Schritt des Montierens der Anschlussanordnung 10 an dem PV-Modul 1 dargestellt. 2b zeigt einen Ausschnitt aus 2a im Bereich der linken beiden Anschlusskontakte 5 des PV-Moduls 1.In 2a is the PV module 1 of 1b shown together with a connection arrangement 10 according to the application before the step of mounting the connection arrangement 10 on the PV module 1 . 2 B shows a section 2a in the area of the two left connection contacts 5 of the PV module 1.

In den 3a und 3b ist in jeweils gleicher Weise wie in den 2a und 2b das PV-Modul 1 mit aufmontierter Anschlussanordnung 10 gezeigt.In the 3a and 3b is in the same way as in the 2a and 2 B the PV module 1 is shown with the connection arrangement 10 mounted on it.

Die Anschlussanordnung 10 umfasst vier Anschlussdosen 11, die jeweils auf einen der Anschlusskontakte 5 aufgesteckt werden. Von den äußeren beiden der Anschlussdosen 11 führt jeweils ein Anschlusskabel 12 nach außen weg. Dieses Anschlusskabel 12 ist in den Figuren verkürzt dargestellt. In einer Umsetzung ist dieses Anschlusskabel 12 länger ausgebildet und weist an seinem Ende jeweils einen Steckverbinder auf, mit dem eine Verbindung zu einem benachbarten Modul oder einer Modulanschlussbox o. Ä. hergestellt werden kann.The connection arrangement 10 comprises four connection sockets 11 which are each plugged onto one of the connection contacts 5 . From the outer two of the connection boxes 11, a connection cable 12 leads away to the outside. This connection cable 12 is shown shortened in the figures. In one implementation, this connecting cable 12 is longer and has a plug connector at its end, with which a connection to an adjacent module or a module connection box or the like is made. can be made.

Zwischen zwei Anschlussdosen 11 ist ein Verbindungskabel 13 angeordnet, in das ein Diodenelement 14 eingeschleift ist. Das Diodenelement 14 enthält eine hier nicht sichtbare Bypass-Diode (vgl. 4b), die mit jeweils ihrer Anode bzw. Kathode die beiden Kabelabschnitte des Verbindungskabels 13 kontaktiert. Im vorliegenden Fall sind somit drei Bypass-Dioden jeweils antiparallel zu jeder der drei Zellanordnungen des PV-Moduls 1 geschaltet.A connecting cable 13 is arranged between two junction boxes 11 and a diode element 14 is looped into it. The diode element 14 contains a bypass diode that is not visible here (cf. 4b) , which contacted the two cable sections of the connecting cable 13 with their anode or cathode. In the present case, three bypass diodes are each connected antiparallel to each of the three cell arrangements of the PV module 1 .

Die Anschlussanordnung 10 kann bevorzugt vorkonfektioniert und vormontiert sein, so dass sie bei der Endmontage des PV-Moduls 1 nur auf die Anschlusskontakte 5 aufgesetzt werden braucht. Bevorzugt wird dabei ein adhäsives Dichtungsmittel verwendet, mit dem die Anschlussdosen 11 auf die Rückseite 3 des PV-Moduls 1 abdichtend aufgeklebt werden.The connection arrangement 10 can preferably be prefabricated and preassembled, so that it only needs to be placed on the connection contacts 5 during the final assembly of the PV module 1 . In this case, an adhesive sealant is preferably used, with which the junction boxes 11 are glued to the rear side 3 of the PV module 1 in a sealing manner.

4a zeigt den Detailausschnitt der Rückseite 3 des PV-Moduls 1 mit aufgesetzter Anschlussanordnung 10 nochmals in einer Draufsicht. In der 4a sind zwei Schnittlinien angegeben, wobei die entsprechenden Schnitte in den 4b und 4c wiedergegeben sind. 4a shows the detail of the back 3 of the PV module 1 with attached connection arrangement 10 again in a top view. In the 4a two cutting lines are given, with the corresponding cuts in Figs 4b and 4c are reproduced.

4b zeigt einen Längsschnitt durch den in 4a dargestellten Teil der Anschlussanordnung 10 entlang des Anschlusskabels 12 und des Verbindungskabels 13. Der Schnitt verläuft entsprechend auch längs durch die beiden Anschlussdosen 11, deren Detailaufbau damit sichtbar wird. 4b shows a longitudinal section through the in 4a shown part of the connection arrangement 10 along the connection cable 12 and the connecting cable 13. The section also runs lengthwise through the two connection boxes 11, the detailed structure of which thus becomes visible.

Die Anschlussdosen 11 weisen ein Oberteil 111 auf, durch das das Anschlusskabel bzw. das Verbindungskabel 13 führt. Weiter ist ein Fuß 112 vorhanden, mit dem die Anschlussdose 11 auf der Rückseite 3 des PV-Moduls 1 aufliegt. Ein äußerer Rand dieses Fußes 112 eignet sich als Klebe- und Abdichtfläche für die Anschlussdose 11.The connection boxes 11 have an upper part 111 through which the connection cable or the connection cable 13 leads. There is also a foot 112 with which the junction box 11 rests on the back 3 of the PV module 1 . An outer edge of this foot 112 is suitable as an adhesive and sealing surface for the junction box 11.

Innerhalb der Anschlussdose 11 ist ein Kontaktelement 113 angeordnet, das z. B. in Form eines Tulpenkontakts den Anschlusskontakt 5 des PV-Moduls 1 kontaktiert. Elektrisch mit dem Kontaktelement 113 verbunden und ggf. einstückig mit diesem ausgebildet, ist ein isolationsdurchdringender Kontakt 114, der mit einer Spitze nach oben weist und in das Anschlusskabel 12 bzw. das Verbindungskabel 13 kontaktbildend eindringt.Within the junction box 11, a contact element 113 is arranged, the z. B. contacted the connection contact 5 of the PV module 1 in the form of a tulip contact. Electrically connected to the contact element 113 and possibly formed in one piece with it, is an insulation-penetrating contact 114, which points upwards with a tip and penetrates the connecting cable 12 or the connecting cable 13 to form a contact.

Durch die Verwendung des isolationsdurchdringenden Kontakts 114 kann eine elektrische Verbindung zum Anschlusskabel 12 bzw. zum Verbindungskabel 13 auf einfache Art und Weise und platzsparend innerhalb der Anschlussdose 11 hergestellt werden. Zudem kann das Anschlusskabel 12 einstückig mit dem entsprechenden Abschnitt des Verbindungskabels 13 ausgebildet sein. Es handelt sich also beim Anschlusskabel 12 und diesem Abschnitt des Verbindungskabels 13 um ein durchgehendes Kabelstück. Gleiches gilt für die beiden Abschnitte der Verbindungskabel 13 in der links in 4b dargestellten Anschlussdose 11. In alternativen Ausgestaltungen kann eine Verbindung zwischen dem Anschlusskabel 12 bzw. dem Verbindungskabel 13 und dem Kontaktelement 113 auch durch einen Crimp-, Löt- oder Schweißvorgang mit einem dann jeweils abisolierten Kabelende hergestellt werden.By using the insulation-piercing contact 114, an electrical connection to the connecting cable 12 or to the connecting cable 13 can be established in a simple manner and in a space-saving manner within the junction box 11. In addition, the connection cable 12 can be designed in one piece with the corresponding section of the connection cable 13 . The connecting cable 12 and this section of the connecting cable 13 are therefore a continuous piece of cable. The same applies to the two sections of the connection cable 13 in the left in 4b illustrated junction box 11. In alternative configurations, a connection between the connecting cable 12 or the connecting cable 13 and the contact element 113 can also be produced by a crimping, soldering or welding process with a cable end that is then stripped in each case.

Bei der gezeigten Ausgestaltung der Anschlussdose 11 kann diese einstückig ausgebildet sein, wobei das durchgehende Anschlusskabel 12 bzw. Verbindungskabel 13 durch das Oberteil 111 gesteckt wird und dann das kombinierte Kontaktelement 113 mit dem isolationsdurchdringenden Kontakt 114 von unten in das Anschlusskabel 12 bzw. das Verbindungskabel 13 eingedrückt wird. Die so vormontierte Anschlussdose 11 kann dann als Ganzes auf den Anschlusskontakt 5 aufgesetzt werden.In the embodiment shown, the junction box 11 can be designed in one piece be, wherein the continuous connection cable 12 or connection cable 13 is inserted through the upper part 111 and then the combined contact element 113 with the insulation-piercing contact 114 is pressed from below into the connection cable 12 or the connection cable 13 . The connection box 11 preassembled in this way can then be placed onto the connection contact 5 as a whole.

Anmeldungsgemäß ist in das Verbindungskabel 13 das Diodenelement 14 eingeschleift. Im Querschnitt der 4b ist zu erkennen, dass das Diodenelement 14 eine jeweils einen Kabelabschnitt des Verbindungskabels 13 kontaktierende Bypass-Diode 15 ist, die beispielsweise durch eine Vergussmasse mechanisch belastbar und elektrisch isoliert in das Verbindungskabel 13 integriert ist. Die Bypass-Diode 15 bzw. das Diodenelement 14 stellt somit kaum mehr als eine leichte Verdickung im Verbindungskabel 13 dar. Die Kontaktierung der Bypass-Diode 15 mit dem Leiter des Verbindungskabels 13 kann beispielsweise über eine Vercrimpung oder über eine Lötstelle erfolgen.According to the application, the diode element 14 is looped into the connecting cable 13 . In the cross section of 4b It can be seen that the diode element 14 is a bypass diode 15 that makes contact with a cable section of the connecting cable 13 and is integrated into the connecting cable 13 in such a way that it can be mechanically loaded and is electrically insulated, for example by means of a casting compound. The bypass diode 15 or the diode element 14 thus represents little more than a slight thickening in the connecting cable 13. The bypass diode 15 can be contacted with the conductor of the connecting cable 13, for example, by means of a crimping or a soldering point.

Die 4c zeigt nochmals einen Querschnitt durch eine der Anschlussdosen 11, wobei in dieser Darstellung gut das Eindringen des isolationsdurchdringenden Kontakts 114 in das Anschlusskabel 12 bzw. das Verbindungskabel 13 zu erkennen ist.The 4c FIG. 1 shows another cross section through one of the junction boxes 11, the penetration of the insulation-penetrating contact 114 into the connecting cable 12 or the connecting cable 13 being clearly visible in this representation.

BezugszeichenlisteReference List

11
Photovoltaik-Modul (PV-Modul)Photovoltaic module (PV module)
22
RahmenFrame
33
Rückseiteback
44
Kontaktflächecontact surface
55
Anschlusskontakt connection contact
1010
Anschlussanordnungconnection arrangement
1111
Anschlussdosejunction box
111111
Oberteiltop
112112
FußFoot
113113
Kontaktelementcontact element
114114
isolationsdurchdringender Kontaktinsulation piercing contact
1212
Anschlusskabelconnection cable
1313
Verbindungskabelconnection cable
1414
Diodenelementdiode element
1515
Bypass-Diodebypass diode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 20160141435 A1 [0004]US20160141435A1 [0004]

Claims (9)

Anschlussanordnung (10) für ein Photovoltaikmodul (1), das mindestens eine Zellanordnung aufweist, die extern an mindestens zwei Kontakten kontaktierbar ist, aufweisend mindestens zwei Anschlussdosen (11), wobei innerhalb der Anschlussdosen (11) Anschlusskabel (12) mit den Kontakten des Photovoltaikmoduls (1) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei der Anschlussdosen (11) ein Verbindungskabel (13) verläuft, in das eine Bypass-Diode (15) eingeschleift ist.Connection arrangement (10) for a photovoltaic module (1), which has at least one cell arrangement which can be contacted externally at at least two contacts, having at least two connection sockets (11), wherein the connection cable (12) is connected to the contacts of the photovoltaic module inside the connection sockets (11). (1) can be connected, characterized in that a connecting cable (13), in which a bypass diode (15) is looped, runs between each two of the connection boxes (11). Anschlussanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der die Anschlussdosen (11) jeweils ein Kontaktelement (113) aufweisen, das mit den Kontakten des Photovoltaikmoduls (1) verbindbar ist.Connection arrangement (10) according to claim 1 , In which the junction boxes (11) each have a contact element (113) which can be connected to the contacts of the photovoltaic module (1). Anschlussanordnung (10) nach Anspruch 2, bei der das Kontaktelement (113) ein Tulpenkontakt ist.Connection arrangement (10) according to claim 2 , in which the contact element (113) is a tulip contact. Anschlussanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Anschlussdosen (11) jeweils einen isolationsdurchdringenden Kontakt (114) zur Verbindung mit dem Anschlusskabel (12) und/oder dem Verbindungskabel (13) aufweist.Connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 3 In which the junction boxes (11) each have an insulation-piercing contact (114) for connection to the connecting cable (12) and/or the connecting cable (13). Anschlussanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Anschlusskabel (12) und ein Abschnitt des Verbindungskabels (13) durch ein Kabel gebildet sind, das durch eine der Anschlussdosen (11) verläuft.Connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 4 , in which the connecting cable (12) and a section of the connecting cable (13) are formed by a cable which runs through one of the junction boxes (11). Anschlussanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der zwei Abschnitte von zwei Verbindungskabeln (13) durch ein Kabel gebildet sind, das durch eine der Anschlussdosen (11) verläuft.Connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 5 , in which two sections of two connecting cables (13) are formed by a cable that runs through one of the junction boxes (11). Anschlussanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend eine Mehrzahl von Anschlussdosen (11), die über Verbindungskabel (13) kettenartig miteinander verbunden sind, wobei die Anschlusskabel (12) an zwei in der Kette äußeren der Anschlussdosen (11) angeschlossen sind.Connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 6 Having a plurality of junction boxes (11) which are connected to one another in a chain-like manner via connecting cables (13), the connecting cables (12) being connected to two of the junction boxes (11) on the outside in the chain. Anschlussanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Bypass-Dioden (15) und angrenzende Kabelenden von Abschnitten des Verbindungskabels (13) mit einer Vergussmasse umspritzt sind.Connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 7 In which the bypass diodes (15) and adjacent cable ends of sections of the connecting cable (13) are encapsulated with a casting compound. Photovoltaikmodul (1) mit mindestens einer Anschlussanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Photovoltaic module (1) with at least one connection arrangement (10) according to one of Claims 1 until 8th .
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009004930U1 (en) 2008-09-22 2010-03-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Electrical connection device for flat conductors
DE202012103480U1 (en) 2012-04-30 2013-08-01 Sma Solar Technology Ag Cable clip for module electronics
US20150162870A1 (en) 2012-07-11 2015-06-11 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Edge Connector for Photovoltaic Solar Modules
US20160141435A1 (en) 2013-07-05 2016-05-19 Rec Solar Pte. Ltd. Solar cell assembly

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000030216A1 (en) * 1998-11-17 2000-05-25 Utilux Pty. Limited Solar panel cable connector
DE102009023921A1 (en) * 2008-06-12 2010-10-21 Telegärtner Gerätebau GmbH Connection box arrangement for connecting solar modules, has bypass diode electrically connected with solar connection cables in barrier direction, and enclosedly arranged between solar connection cables
EP2352178A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-03 Saint-Gobain Glass France Solar module assemblies and diode cable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009004930U1 (en) 2008-09-22 2010-03-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Electrical connection device for flat conductors
DE202012103480U1 (en) 2012-04-30 2013-08-01 Sma Solar Technology Ag Cable clip for module electronics
US20150162870A1 (en) 2012-07-11 2015-06-11 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Edge Connector for Photovoltaic Solar Modules
US20160141435A1 (en) 2013-07-05 2016-05-19 Rec Solar Pte. Ltd. Solar cell assembly

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