Aufgabe der Erfindung ist es daher,
ein Verfahren anzugeben, durch das eine vorbestimmte Anzahl von
Solarbatterie-Modulen in Serie verbunden werden kann, wobei die
Chance von Verwirrung und Fehlern in Bezug auf die Anzahl der erforderlichen Verbindungen
reduziert ist.
Hierzu wird erfindungsgemäß ein Verfahren nach
Anspruch 1 angegeben.
Hierdurch werden Relaiskabel, die
jeweils mit Anschlussverbindern zum Anschließen an die Enden der Solarbatterie-Modulausgangskabel
versehen sind, sequenziell gekoppelt, um eine Relaiskabelanordnung
zu bilden, die an den Anschlussenden der Modulausgangskabel in einer
seriellen Verbindungskonfiguration angebracht ist, worin die Anzahl der
Relaiskabel in der Relaiskabelanordnung nur der Anzahl von Solarbatterie-Modulen äquivalent
ist, die in Serie zu verbinden sind, und wodurch die Ausgangskabel
jedes Solarbatterie-Moduls durch die Relaiskabelanordnung in Serie
sequenziell verbunden werden.
Bevorzugt bilden ein Stecker- und
Buchsenverbinder, die jeweils an dem Anschlussende jedes Solarmodulausgangskabels
angebracht sind, ein Ausgangskabelverbinder-Paar. Jedes Relaiskabel
ist am einen Ende mit einem Steckerverbinder ausgestattet und einem
Buchsenverbinder am anderen, wobei der Relaiskabel-Steckerverbinder
mit dem Ausgangskabel-Buchsenverbinder
verbunden ist, und der Relaiskabel-Buchsenverbinder mit dem Ausgangskabel-Steckerverbinder
verbunden ist. Die Relaiskabelanordnung kann derart ausgebildet
sein, dass jeder Stecker- und Buchsenverbinder unterschiedlicher
Relaiskabel sequenziell als Paar von Verbindern koppelbar ist, die
durch eine Klemme oder ein gegossenes Verbindungselement in benachbarter
paralleler Ausrichtung gehalten werden.
Ferner können die Stecker- und Buchsenverbinder,
die an dem Solarbatterie-Modul angebracht sind, in benachbarter
paralleler Ausrichtung als Verbinderpaar durch die genannte Klemme
oder das gegossene Verbindungselement gehalten werden.
Bevorzugt sind die Verbinder der
Modulausgangskabel und der Relaiskabel bipolare Verbinder.
Zusammenfassend wird ein Verfahren
angegeben, um die Ausgangskabel von Solarbatterie-Modulen in Serie
sequenziell zu verbinden, indem eine Relaiskabelanordnung, die eine
Anzahl von Relaiskabeln enthält,
die der Anzahl von zu verbindenden Solarbatterie-Modulen äquivalent
ist, an den Verbindern angebracht wird, die an den vorstehenden
Enden der Ausgangskabel installiert sind. Zahlreiche Vorteile ergeben
sich aus der Verbindung jedes Relaiskabels in der seriellen Konfiguration
der Relaiskabelanordnung mit den Ausgangskabeln von den Solarbatterie-Modulen, und aus
der vorbestimmten Anzahl von Solarmodulen, die in einem fertigen
seriell verbundenen Zustand sind, wenn der Verbindungsvorgang abgeschlossen
ist. Diese Vorteile entalten 1), dass es nicht erforderlich ist,
Verbindungen herzustellen, während
die Anzahl von Verbindungen gezählt
werden muss, wie dies herkömmlich
erforderlich ist, 2) die Möglichkeit,
dem Verbindungsvorgang die volle Aufmerksamkeit zu widmen, 3) einen
vereinfachten Solarbatterie-Modul-Verbindungsvorgang zu erhalten
und 4) die Möglichkeit,
eine vorbestimmte Anzahl von Solarbatterie-Modulen mit größerer Genauigkeit
zu verbinden.
Alle diese Vorteile werden auch dann
realisiert, wenn die Anzahl von Solarbatterie-Modulen, die in Serie
verbunden werden sollen, sehr groß ist.
Ferner wird ein Verbinderpaar durch
das Anbringen der jeweiligen Stecker- und Buchsenverbinder an den Enden des
Ausgangskabels gebildet. Ein Steckerverbinder, der in einen Buchsenausgangskabelverbinder
passt, ist am einen Ende jedes Relaiskabels installiert, und ein
Buchsenverbinder, der auf einen Steckerausgangskabelverbinder passt,
ist am anderen Ende installiert, wobei die Stecker- und Buchsenverbinder
unterschiedlicher Relaiskabel in benachbarter paralleler Ausrichtung
durch eine Klemme oder ein integral gegossenes Verbindungselement
gehalten werden, um eine sequenzielle seriell gekoppelte Relaiskabelanordnung
zu bilden. Die Stecker- und
Buchsenverbinder, die an dem Solarbatterie-Modul angebracht sind,
werden als Verbinderpaar in benachbarter paralleler Ausrichtung
durch eine Klemme oder ein integral gegossenes Verbindungselement
gehalten, um hierdurch für
eine Struktur zu sorgen, die es erlaubt, dass jedes Solarbatterie-Modul-Verbinderpaar
mit jedem Relaiskabelanordnungsverbinderpaar in der gleichen Weise
koppelbar ist wie bei bipolaren Verbindern. Dieses Verbindungsverfahren
erfordert nur die halbe Anzahl von Verbindungen, die herzustellen
sind, im Vergleich zu dem Verfahren, in dem einzelne Verbinder individuell gekoppelt
werden, sorgt für
ein effizienteres Verfahren der Verbindung von Solarbatterie-Modulen in einer
sequenziellen Serie und bietet die gleichen Vorteile, wie sie sich
bei der Verwendung von bipolaren Verbindern realisieren ließen, dort
jedoch mit erhöhten
Kosten.
Ferner können die an den Ausgangskabeln angebrachten
Verbinder in der Form von bipolaren Verbindern vorgesehen sein,
die zu entsprechenden bipolaren Verbindern passen, die an den Enden
der Relaiskabel angebracht sind, die die Relaiskabelanordnung bilden.
Diese Konfiguration ergibt die gleichen Vorteile in der Montageeffizienz
wie zuvor in Bezug auf den Vorgang erläutert, der zum seriellen Verbinden
von Solarbatterie-Modulen angewendet wird.
Andere Ausführungsbeispiele und Vorteile der
Erfindung gehen aus der vorliegenden Offenbarung und den beigefügten Zeichnungen
hervor.
Im Folgenden wird die Erfindung im
Detail in Bezug auf mehrere Zeichnungen als nicht einschränkende Beispiele
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung beschrieben, worin in sämtlichen Ansichten der Zeichnungen
gleiche Bezugszahlen ähnliche
Teile bezeichnen, worin:
1 ist
eine Erläuterungszeichnung
der Relaiskabelanordnung der ersten Ausführung;
2 ist
eine Erläuterungszeichnung
des Kabelverbindungsverfahrens nach der ersten Ausführung;
3 ist
eine Seitenansicht des Relaiskabels nach der ersten Ausführung;
4 ist
eine Erläuterungszeichnung
des Relaiskabel-Kupplungsverfahrens;
5 ist
eine Draufsicht der gekuppelten Kabel;
6 ist
ein Querschnitt entlang Linie VI-VI von 5;
7 ist
eine Erläuterungszeichnung
des Verbindungsverfahrens nach der zweiten Ausführung;
8 ist
eine Erläuterungszeichnung
des Kabelverbindungsverfahrens nach der dritten Ausführung;
9 ist
eine Erläuterungszeichnung
des Kabelverbindungsverfahrens nach der vierten Ausführung;
10 ist
eine Erläuterungszeichnung
eines herkömmlichen
Verfahrens zum Verbinden von Solarbatterie-Modulen;
11 ist
eine Draufsicht einer alternativen Ausführung einer Klemmenstruktur,
die beim Verbinden von Solarbatterie-Modulen verwendet wird;
12 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Klemmenstrukktur von 11, entlang Linie XII-XII von 11; und
13 ist
eine Teilquerschnittsansicht der Klemmenstruktur von 11 entlang Linie XIII-XIII von 11.
Im Folgenden wird eine erste Ausführung in Bezug
auf die 1 bis 6 beschrieben. Ähnlich der Struktur
eines herkömmlichen
Solarbatterie-Moduls laufen
Ausgangskabel 14a und 14b über eine geeignete Länge aus
einem Anschlusskasten 13, der an der Rückseite des Modulkörpers 12 des
Solarbatterie-Moduls 11 angeordnet ist. An den hervorstehenden
Enden jedes Kabels 14a und 14b sind ein Steckerverbinder 15 bzw.
ein Buchsenverbinder 16 angebracht.
Relaiskabel 18 sind mit
einer geeigneten Länge
zum Anschluss an jedes Solarbatterie-Modul 11 vorgesehen,
wobei ein Ende jedes Relaiskabels 18 mit einem Buchsenverbinder 19 ausgestattet
ist, der lösbar
mit einem Steckerverbinder 15 verbunden werden kann, und
am anderen Ende mit einem Steckerverbinder 20, der lösbar mit
einem Buchsenverbinder 16 verbunden werden kann.
Beim Auslegen und Verbinden jeweils
einer vorbestimmten Anzahl von Solarbatterie-Modulen 11 in
Serie wird eine Relaiskabelanordnung 21 zuerst aufgebaut,
indem miteinander in Serie eine Anzahl von Relaiskabeln 18 gekoppelt
wird, die der Anzahl von zu verbindenden Solarbatterie-Modulen 11 entspricht.
Dies ist der Relaiskabel-Zusammenbauprozess.
Wie in den 4 bis 6 gezeigt,
wird eine Klemme 23, die z.B. aus elastischem Material
wie etwa Kunstharz oder einer ähnlichen
Substanz, hergestellt ist, als Mittel verwendet, um die Relaiskabel 18 aneinander
zu halten. Die Klemme 23 enthält ein Paar von Kupplungsaufnahmen 23a,
die in der gleichen Ebene ausgerichtet sind, in der die flexiblen Klemmnuten 19a und 20a des
Buchsenverbinders 19 und des Steckerverbinders 20 jeweils
eingesetzt sind, wobei die Klemmnuten als ringförmige Kanäle ausgebildet sind, die auf
dem Umfang des axialen Mittelbereichs der Buchsen- und Steckerverbinder angeordnet
sind. In dieser Ausführung
sind die Klemmnuten 19a und 20a in gleichen Dimensionen ausgebildet.
Zusätzlich
enthalten der Buchsenverbinder 19 und der Steckerverbinder 20 jeweils
eine Rippe 19b bzw. 20b, und die Klemme 23 enthält ein Paar von
Nuten 23b. Wenn der Buchsenverbinder 19 und der
Steckerverbinder 20 in die Klemme 23 eingesetzt werden,
treten die Rippen 19b und 20b jeweils mit den
Nuten 23b in Eingriff (siehe 6),
um eine Drehung der jeweiligen Verbinder relativ zu der Klemme 23 zu
verhindern. Somit werden ein Längs-
und Drehversatz des Buchsenverbinders 19 und des Steckerverbinders 20 relativ
zu der Klemme 23 durch den Eingriff der Klemme 23 mit
den Klemmnuten 19a und 20a und den Rippen 19b, 20b weitgehend
verhindert.
Um die Enden der Relaiskabel 18 sequenziell
in einer seriell verbundenen Konfiguration zu halten, wird der Buchsenverbinder 19 am
einen Ende des Relaiskabels 18 in die Kupplungsaufnahme 23a in
der Klemme 23 eingesetzt, und der Steckerverbinder 20 am
anderen Ende des anderen Relaiskabels 18 wird in die benachbarte
Kupplungsaufnahme derselben Klemme eingesetzt. Das wiederholte Einsetzen
von Verbinderpaaren in jede Klemme 23 führt auf diese Weise zur Bildung
der Relaiskabelanordnung 21, die letztendlich eine vorbestimmte
Anzahl von Relaiskabeln 18 enthält, die sequenziell in Serie
verbunden sind. Dieser Typ von Verbindungsstruktur bietet ein Mittel,
durch das jeder Buchsenverbinder 19 und Steckerverbinder 20 unterschiedlicher
Relaiskabel durch eine Klemme 23 als Verbinderpaare in
einer parallelen Ausrichtung gehalten werden kann.
Die Anzahl der Relaiskabel 18,
die verwendet werden, um anfänglich
eine Relaiskabelanordnung 21 aufzubauen, ist um eins größer als
die Anzahl der Solarbatterie-Module 21, die in Serie zu
verbinden sind. Wie in den 1 und 2 zu sehen, ist die Anzahl
von Stellen, an denen ein Buchsenverbinder 19 und ein Steckerverbinder 20 in
der Klemme 23 gepaart sind, der Anzahl von Solarbatterie-Modulen 1 1 äquivalent,
die in Serie zu verbinden sind. Der Buchsenverbinder 19 und
der Steckerverbinder 20, die an den Außenseiten der Kabelanordnung 21 angeordnet
sind, werden als Kabelfeld- bzw. Kabelgruppenverbinder verwendet.
Um die Solarbatterie-Module 11 jeweils
in Serie zu verbinden, wird jedes Paar von Buchsen- und Steckerverbindern 19 und 20 (die
an jeder Klemme 23 der Relaiskabelanordnung 21 installiert
sind) sequenziell in Serie mit jedem Paar von Stecker- und Buchsenverbindern 15 und 16 jedes
Solarbatterie-Moduls verbunden. Somit erhält man eine serielle Verbindung
von Solarbatterie-Modulen 1 1 mit Buchsen- und Steckerverbindern 19 und 20,
die in der Klemme 23 gekoppelt sind. Dieser Vorgang ist
der serielle Solarbatterie-Modul-Verbindungsprozess. Anschließend können die
Buchsen- und Steckerverbinder 19 und 20, die sich
an den Außenseiten
der Relaiskabelanordnung befinden, mit der Kabelgruppe verbunden
werden.
Es kann auch eine vorbestimmte Anzahl
von Solarbatterie-Modulen 1 1 in Serie mittels einer Relaiskabelanordnung 21 verbunden
werden, wie sie anschließend
erläutert
wird. Wie zuvor erwähnt,
wird die Relaiskabelanordnung 21 zuerst als Gruppierung der
erforderlichen Anzahl von Relaiskabeln 18 aufgebaut, d.h.
in einer Anzahl gleich der Anzahl der Solarbatterie-Module plus
eins, um hierdurch für
eine sequenzielle serielle Verbindung der jeweiligen Solarbatterie-Module 11 durch
die Relaiskabelanordnung 21 zu sorgen. Weil die serielle
Verbindung der Solarbatterie-Module 11 abgeschlossen ist,
nachdem die Buchsen- und Steckerverbinder 19 und 20 (die
durch jede Klemme 23 der Schaltkabelanordnung 21 gehalten
werden) mit den Buchsen- und Steckerverbindern 15 und 16 jedes
Solarbatterie-Moduls 11 verbunden sind, ist es nicht erforderlich,
die Anzahl von Verbindungen zu zählen,
wie es beim herkömmlichen Verbindungsverfahren
erforderlich ist. Man kann sich daher mit voller Aufmerksamkeit
dem Prozess widmen, durch den die Verbinder 15 und 16 mit
den Verbindern 19 und 20 gekoppelt werden. Dies
macht den Verbindungsvorgang leichter und gestattet eine serielle
Verbindung von Solarbatterie-Modulen 11 mit verbesserter
Genauigkeit auch in solchen Fällen,
wo sehr viele Solarbatterie-Module zu verbinden sind.
7 zeigt
eine zweite Ausführung,
worin Beschreibungen der Inhalte und Strukturen, die mit jenen der
ersten Ausführung
identisch sind und die gleichen Bezugszahlen tragen, weggelassen
wurden.
In dieser zweiten Ausführung wird
die Klemme 23 verwendet, um einen Steckerverbinder 15 und einen
Buchsenverbinder 16 als Verbinderpaar zu halten, wobei
die Verbinder 15 und 16 jeweils an den Anschlussenden
der Ausgangskabel 14a und 14b des Solarbatterie-Moduls 11 angebracht
sind. Da jeder Verbinder 15 und 16 des Solarbatterie-Moduls 11 und jeder
Verbinder 19 und 20 der Relaiskabelanordnung 21 durch
ihr Einsetzen in die Klemme 23 jeweilige Verbinderpaare
bilden, können
Paare von Kabeln miteinander in der gleichen Weise gekoppelt werden, als
ob einstückige
Verbinder benutzt würden.
Dies führt
dazu, dass der gesamte Solarbatterie- Modul-Verbindungsvorgang äquivalent
zu jenem wird, der bipolare Verbinder benutzt, wobei man eine 50 %ige
Reduktion in der Anzahl von Verbindungen erreicht, die hergestellt
werden müssen,
im Vergleich zum Verbindungsverfahren, in dem einzelne Verbinder
verwendet werden, sowie ein hocheffizientes Verfahren, die jeweiligen
Solarbatterie-Module 11 in Serie zu verbinden. Während dieses
Verbindungsverfahren die gleichen Vorteile wie bei der Verwendung bipolarer
Verbinder bietet, geschieht dies bei geringeren Kosten.
8 zeigt
eine dritte Ausführung,
in der Beschreibungen von Komponenten und Strukturen, die mit jenen
der ersten Ausführung
identisch sind und die gleichen Bezugszahlen tragen, weggelassen wurden.
In dieser dritten Ausführung
sind die Verbinder 15 und 16 unter Bildung einer
einstückigen
Struktur, wie auch jeder Verbinder 19 und 20,
mittels eines integral gegossenen Verbindungselements 25 miteinander
gekoppelt.
Die Relaiskabelanordnung 21,
die sequenziell in Serie gekoppelte Relaiskabel 18 enthält, kann konfiguriert
sein, um die vorbestimmte Anzahl von Solarbatterie-Modulen 11 zu
verbinden, indem ein gegossenes Verbindungselement 25 an
einer Stelle durchschnitten wird, die die Anzahl von Relaiskabeln 18 ergibt,
die der Anzahl von seriell zu verbindenden Solarbatterie-Modulen 11 entspricht.
Diese dritte Ausführung
bietet die gleichen Vorteile wie sie in der Beschreibung der zweiten
Ausführung
angegeben sind.
9 zeigt
eine vierte Ausführung,
worin Beschreibungen von Komponenten und Strukturen, die mit jenen
der ersten Ausführung
identisch sind und die gleichen Bezugszahlen tragen, weggelassen wurden.
In dieser vierten Ausführung
sind Verbinder 15 und 16 zur Bildung eines bipolaren
Verbinders 26 kombiniert, wobei die Verbinder 19 und 20 zur
Bildung eines bipolaren Verbinders 27 kombiniert sind, und
die vorgenannten Ausgangskabel 14a und 14b als
einzelnes Ausgangskabel 14 ausgebildet sind.
Diese vierte Ausführung bietet die gleichen Vorteile,
wie sie zuvor in Bezug auf die dritte Ausführung erläutert wurden, darin, dass die
Relaiskabelanordnung 21, die aus sequenziell in Serie gekoppelten Relaiskabeln 18 besteht,
zur Verbindung der vorbestimmten Anzahl von Solarbatterie-Modulen
konfiguriert werden kann, indem der bipolare Verbinder 27 an
einer Stelle durchschnitten wird, die eine Anzahl von Relaiskabeln 18 ergibt,
die der Anzahl von zu verbindenden Solarbatterien 11 entspricht.
Obwohl ferner die hier beschriebenen
Ausführungen
eine Struktur beschreiben, in der die benötigte Anzahl von Relaiskabeln 18 in
Serie durch die gekuppelten Verbinderpaare 19 und 20 zusammengebaut
wird, sind die Stellen, an denen die Relaiskabel 18 gekoppelt
werden, nicht auf die in diesen Ausführungen angegebenen Stellen
beschränkt.
Ferner ist die Art und Weise, in der die Verbinder 15 und 16 gekoppelt
werden, und auch jene, in der die Verbinder 19 und 20 gekoppelt
werden, nicht auf die Klemme 23 oder auf das integral gegossene
Verbinderelement 25 beschränkt.
Eine alternative Anordnung für eine Klemme zur
Bildung einer Relaiskabelanordnung ist in den 11 bis 13 dargestellt.
In dieser Ausführung
. enthält
eine längliche
Klemme 40 ein Paar erster Kupplungsaufnahmen 41,
die am einen Ende vorgesehen sind und in ähnlicher Weise wie die oben
beschriebenen Kupplungsaufnahmen 23a konfiguriert sind,
und enthält
Nuten 41a, die den oben beschriebenen Nuten 23b entsprechen.
Am anderen Ende der Klemme 40 ist ein Paar zweiter Kupplungsaufnahmen 42 vorgesehen,
worin die zweiten Kupplungsaufnahmen konfiguriert sind, um die Kabel
der Kabelrelaisanordnung klemmend aufzunehmen, die mit den Buchsen- und Steckerverbindern 19, 20 verbunden
sind. Ein Brückenstück 43 ist
vorgesehen, um die ersten und zweiten Kupplungsaufnahmen 41, 42 miteinander
zu verbinden und für
den richtigen Abstand dazwischen zu sorgen. Die längliche
Klemme 40 aus einem geeigneten elastischen Material gebildet,
z.B. einem Kunstharzmaterial, und ist so konfiguriert, dass die jeweiligen
Buchsen- und Steckerverbinder 19, 20 und die daran
angebrachten Kabel in den jeweiligen ersten und zweiten Kupplungsaufnahmen
klemmend aufgenommen sind, um die Verbinder und die benachbarten
Abschnitte der damit verbundenen Kabel in paralleler Beziehung zu
halten. Somit lässt
sich die Relaiskabelanordnung leicht zu den Solarbatterie-Modulen
ausrichten und es lässt
sich eine effiziente Verbindung damit herstellen.
Es wird ein verbessertes Verfahren
zum seriellen Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von Solarbatterie-Modulen 11 vorgeschlagen.
An Anschlussenden von Kabeln 14a, 14b, die aus
jedem Solarbatterie-Modul 11 in dem System ragen, und an
den Enden von Relaiskabeln 18, die in Serie unter Bildung
einer Relaiskabelanordnung 21 gekoppelt sind, sind entsprechende
elektrische Verbinder 15, 16, 19, 20 angebracht.
Die Relaiskabelanorndung 21 ist somit in der Lage, eine
sequenzielle Serie von Verbinderpaaren vorzusehen, deren Anzahl
gleich der Anzahl der zu verbindenden Solarbatterie-Module 11 ist.
Die seriell gekoppelten Relaiskabel 18 in der Relaiskabelanordnung 21 sind
mit den Ausgangskabeln 14a, 14b jedes Solarbatterie-Moduls 11 in
dem System verbunden, um hierdurch ein verbessertes Verfahren zum
seriellen Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von Solarbatterie-Modulen 11 bereitzustellen.