DE202022106283U1

DE202022106283U1 - Anschluss für ein Photovoltaik-Panel in einem Fahrzeug

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Publication number: DE202022106283U1
Application number: DE202022106283.8U
Authority: DE
Original assignee: Sono Motors GmbH
Current assignee: Sono Motors GmbH
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-11-07
Anticipated expiration: 2032-11-10
Also published as: EP4312315A1

Abstract

Anschluss (100) zum elektrischen Verbinden eines photovoltaischen, PV, Panels (110) und einer Verkabelung (114) in einem Fahrzeug, wobei
der Anschluss (100) ein Gehäuse (102) und einen Leiter (104) umfasst,
das Gehäuse (102) ein Kontaktteil (106) und ein Verbindungsteil (112) umfasst,
das Kontaktteil (106) so konfiguriert ist, dass es mit einem Kontaktbereich (108) am PV-Panel (110) in Kontakt kommt,
das Anschlussteil (112) für die Verbindung mit einem Anschluss (114) der Verkabelung konfiguriert ist,
das Kontaktteil (106) und das Verbindungsteil (112) in einem Winkel (116) angeordnet sind,
das Anschlussteil (112) so konfiguriert ist, dass es im Wesentlichen parallel zum PV-Panel (110) ausgerichtet ist,
der Leiter (104) so konfiguriert ist, dass er eine elektrische Verbindung über ein Kontaktteil (106) und ein Verbindungsteil (112) herstellt, und
der Leiter (104) mindestens eine Lasche (134) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie insbesondere durch Löten oder Schweißen mit einem elektrischen Kontaktpunkt (136) an der Kontaktfläche (108) des PV-Panels (110) verbindbar ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschluss für ein photovoltaisches Panel in einem Fahrzeug und insbesondere einen Anschluss zum Verbinden eines photovoltaischen Fahrzeugkarosseriepanels mit einem Kabelbaum in einem Fahrzeug und ein photovoltaisches Fahrzeugkarosseriepanel, das mit einem solchen Anschluss ausgestattet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine photovoltaische Anordnung, die hier manchmal kurz als „Photovoltaik“ oder „PV“ bezeichnet wird, kann nur eine Solarzelle, typischerweise aber eine Vielzahl von photovoltaischen Zellen umfassen, wobei die oder jede photovoltaische Zelle für die Umwandlung von einfallendem oder auftreffendem Licht in elektrische Energie konfiguriert ist. Eine oder mehrere photovoltaische Zellen können in einem oder mehreren photovoltaischen Panels oder Modulen angeordnet sein.
Solche Photovoltaikanlagen können auch an einem Fahrzeug, z. B. einer Fahrzeugkarosserie, angeordnet werden. Genauer gesagt, können PV-Panels auf oder in verschiedenen Teilen der Fahrzeugkarosserie, einschließlich Dach, Seitenteilen usw. angeordnet sein oder diese bilden. Der Begriff „Fahrzeugkarosserieteile“ kann sich auf Teile beziehen, die in der Karosserie von Fahrzeugen aller Art, wie z. B. Autos, Lastwagen, Bussen, Wohnmobilen, Zügen, Schiffen, Flugzeugen usw. enthalten sein können, aber der Kürze halber wird hier manchmal nur auf „Fahrzeugkarosserieteile“ Bezug genommen.
Die von einem PV-Fahrzeugkarosseriepanel gelieferte Elektrizität kann z. B. zum Laden der Batterie eines Elektroautos verwendet werden. Für den elektrischen Anschluss des Panels an die Verkabelung des Fahrzeugs ist ein Anschluss erforderlich. Anschlüsse zum Anschließen stationärer PV-Panels, wie z. B. Panelboxen, Anschlussboxen oder Verteilerdosen, können an einem Rand oder einer Rückseite eines Panels angeordnet sein. Beispielsweise kann eine Basisplatte oder ein Rahmen der Box mit ihrer gesamten Grundfläche auf eine rückseitige Fläche des planaren PV-Panels geklebt werden.
Anschlüsse, die in einem Kabelbaum eines Fahrzeugs verwendet werden, müssen unter Umständen bestimmte Anforderungen erfüllen. Zu den typischen Anforderungen in einer Kraftfahrzeugumgebung gehört beispielsweise die Haltbarkeit angesichts von Vibrationen, Beschleunigungen, Verzögerungen usw. Einem Ansatz zufolge können die elektrischen Komponenten mechanisch und elektrisch durch Schrauben verbunden sein. Vibrationen können jedoch dazu führen, dass sich die Schrauben dennoch lösen, so dass zumindest Inspektionen erforderlich sein können und der Anschluss so konstruiert sein muss, dass dies möglich ist, mit entsprechenden Nachteilen hinsichtlich anderer Anforderungen wie dem langfristigen Schutz gegen das Eindringen von Wasser, Feuchtigkeit usw.
Außerdem sind Karosserieteile im Allgemeinen nicht eben, sondern haben gekrümmte Oberflächen. Damit ein Anschluss generell für unterschiedlich gekrümmte Bleche verwendet werden kann, sollte er eine kleine Grundfläche haben. Bei herkömmlichen Anschlussdosen steht diese Anforderung jedoch in der Regel im Widerspruch zu einer zuverlässigen, dauerhaften Befestigung des Anschlusses auf dem Panel.
ZUSAMMENFASSUNG
Es besteht ein Bedarf an einem verbesserten Anschluss für ein Photovoltaikpanel, der die Anforderungen an Anschlüsse in einer Automobilumgebung erfüllt. Des Weiteren besteht Bedarf an einem Photovoltaik-Karosseriepanel, das mit einem solchen Anschluss ausgestattet ist.
Dieser Bedarf wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert, in der folgenden Beschreibung beschrieben und in den begleitenden Figuren dargestellt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anschluss zum elektrischen Verbinden eines photovoltaischen Panels (PV) und einer Verkabelung in einem Fahrzeug vorgeschlagen. Der Anschluss umfasst ein Gehäuse und einen Leiter. Das Gehäuse umfasst ein Kontaktteil und ein Verbindungsteil. Das Kontaktteil ist so konfiguriert, dass es einen Kontaktbereich am PV-Panel kontaktiert. Das Anschlussteil ist für die Verbindung mit einem Stecker bzw. Anschluss der Verkabelung konfiguriert. Das Kontaktteil und das Anschlussteil sind in einem Winkel angeordnet. Das Anschlussteil ist so konfiguriert, dass es im Wesentlichen parallel zum PV-Panel ausgerichtet ist. Der Leiter ist so konfiguriert, dass er eine elektrische Verbindung über das Kontaktteil und das Anschlussteil herstellt. Der Leiter weist mindestens eine Lasche auf, die dazu eingerichtet ist, beispielsweise durch Löten oder Schweißen, Klemmen, d.h. Klemmkontaktierung, Clippen, Druckkontaktierung oder dergleichen mit einer elektrischen Kontaktstelle im Kontaktbereich des PV-Panels verbunden zu werden.
Gemäß Ausführungsformen kann der Winkel zwischen Kontaktteil und Verbindungsteil weniger als 180° (Grad, wobei 360° ein runder Winkel ist), vorzugsweise weniger als 135°, noch bevorzugter weniger als 120°, noch bevorzugter weniger als 110° betragen. Genauer gesagt, kann der Winkel zwischen einer Hauptachse des Kontaktteils und einer Hauptachse des Verbindungsteils gemessen werden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann der Winkel vorzugsweise 90° mit einer Toleranz von 10° oder weniger, vorzugsweise 5° oder weniger, betragen.
Des Weiteren ist die Definition, dass das Anschlussteil so konfiguriert ist, dass es „im Wesentlichen parallel“ zum PV-Panel ausgerichtet ist, so zu verstehen, dass das Anschlussteil nach einem Montagevorgang mit einem Stecker der Fahrzeugverkabelung so verbunden wird, dass eine Hauptachse des Anschlussteils parallel zu einer Oberfläche des PV-Panels, wie z. B. einer Rückfläche, im Kontaktbereich mit einer Toleranz von 20° oder weniger, vorzugsweise 10° oder weniger, noch bevorzugter 5° oder weniger, liegt.
Gemäß Ausführungsformen sind das Kontaktteil und das Anschlussteil in Bezug auf das PV-Panel seitlich versetzt. Zum Beispiel sind die Projektionen des Kontaktteils und des Verbindungsteils auf das PV-Panel entlang der Hauptachse des Kontaktteils seitlich gegeneinander versetzt. Zum Beispiel sind die geometrischen Mittelpunkte der einzelnen Vorsprünge gegeneinander versetzt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können sich die Vorsprünge nur teilweise überlappen, z. B. überhaupt nicht überlappen, aber nebeneinander liegen.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist nur das Kontaktteil für die mechanische und elektrische Kontaktierung des PV-Panels konfiguriert, und das Verbindungsteil ist so konfiguriert, dass es von dem PV-Panel beabstandet ist. Beispielsweise kann das Anschlussteil so angeordnet oder verbunden sein, dass es sich seitlich vom Kontaktteil erstreckt, so dass es versetzt, d. h. beabstandet vom PV-Panel ist, wenn das Kontaktteil an der Kontaktfläche des PV-Panels angebracht ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst das Kontaktteil einen Befestigungsabschnitt, der für die Befestigung des Anschlusses am PV-Panel konfiguriert ist. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise eine Buchse, eine Grundplatte oder einen Rahmen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie an der Kontaktfläche des PV-Panels durch Kleben, Schweißen, z. B. Ultraschallschweißen, Formen, Clippen usw. befestigt werden können. Der Sockel kann ein Durchgangsloch aufweisen, durch das die Lasche an den Kontaktpunkt des PV-Panels gelötet oder geschweißt werden kann.
Die Lasche kann so gestaltet sein, dass sie gelötet, geschweißt oder auf andere Weise direkt mit einem elektrischen Kontakt verbunden werden kann, der als Kontaktpunkt des PV-Panels vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass eine Schraubverbindung nicht ausgeschlossen werden soll. Jede Technik zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Lasche und dem elektrischen Kontakt kann in Betracht gezogen werden, einschließlich aller Techniken, die in Zukunft entwickelt werden.
Der elektrische Kontakt kann durch jede Art von leitendem Blech oder Streifen im PV-Panel hergestellt werden, wie z. B. ein Kupferblech oder eine gedruckte Leiterplatte. Insbesondere kann der Kontaktpunkt durch ein Photovoltaik-Etikett (PVL) des PV-Panels hergestellt werden.
Der Anschluss kann ferner einen Verschluss zum Verschließen des Durchgangslochs umfassen.
Der Verschluss kann ein Vergussmaterial zum Füllen des Durchgangslochs nach dem Verbinden der Lasche mit dem Kontaktpunkt umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Verschluss eine Abdeckung oder Kappe wie eine Verschlusskappe, Dichtungskappe, Schutzkappe usw. umfassen. Beispielsweise können das Kontaktteil, ein Verschluss und/oder eine Abdeckung zum Abdichten und Schützen der freien elektrischen Kontaktstelle des PV-Panels vorgesehen werden. In Ausführungsformen kann die Abdeckung aus einer vormontierten Dichtung bestehen. Die Schutzabdeckung kann aus einem oder mehreren Polymermaterialien bestehen.
Das Kontaktteil kann einen oder mehrere Positionierungsabschnitte umfassen, um eine gewünschte Positionierung des Anschlusses während der Befestigung zu erleichtern. Zum Beispiel können eine oder mehrere Kerben und/oder nachgiebige Stifte vorgesehen sein.
Zusätzlich oder alternativ kann eine periphere Linie oder Kontur einer Grundplatte oder eines Sockels, die für den Kontakt mit dem Kontaktbereich konfiguriert ist, einer Struktur am PV-Panel entsprechen, wie z. B. einem Rahmen oder einer anderen Führungs- oder Positionierungsstruktur.
Das Gehäuse kann durch Formen, z. B. Spritzgießen, hergestellt werden. Das Gehäuse kann aus einem Polymermaterial bestehen, zum Beispiel aus einem thermoplastischen Material. Das thermoplastische Material kann beispielsweise so ausgewählt werden, dass es mit dem Material des PV-Panels thermisch verschmelzen kann, z. B. mit dem Material eines PV-Labels des Panels, wie einem thermoplastischen oder duroplastischen Polymer.
Der Leiter kann in das Gehäuse integriert werden. Zum Beispiel kann die Metalllasche vormontiert und im Gehäuse umspritzt sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein photovoltaisches Panel (PV-Panel) vorgeschlagen, das mit einem Anschluss gemäß dem ersten Aspekt ausgestattet ist. Gemäß Ausführungsformen kann das PV-Panel eine gekrümmte Oberfläche haben. Zum Beispiel kann das PV-Panel ein PV-Fahrzeugkarosseriepanel sein.
Eine Leiterplatte im PV-Panel kann einen oder mehrere Kontaktpunkte für die mindestens eine Lasche des Steckers vorsehen.
Das PV-Panel kann einen oder mehrere Positionierungsabschnitte zur Positionierung des Kontaktteils umfassen. Der Positionierungsabschnitt kann z. B. einen oder mehrere Stifte und/oder Rahmen umfassen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Weder die Zeichnungen noch die Beschreibung dürfen jedoch als die Erfindung einschränkend verstanden werden.

1A ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusses gemäß einer ersten Ausführungsform.
1B ist eine weitere perspektivische Ansicht des Anschlusses von 1A.
2 ist ein Querschnitt des Anschlusses der 1A, 1B, der an einem PV-Panel montiert ist.
ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusses gemäß einer zweiten Ausführungsform.
ist eine perspektivische Ansicht eines Anschlusses an einem PV-Panel gemäß einer dritten Ausführungsform.
ist eine Ansicht von oben auf einen Anschluss gemäß einer vierten Ausführungsform.
5A ist eine perspektivische Ansicht eines an einem PV-Panel montierten Anschlusses gemäß einer fünften Ausführungsform.
ist eine weitere perspektivische Ansicht des Anschlusses gemäß der fünften Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht auf einen Anschluss gemäß einer sechsten Ausführungsform.
ist eine perspektivische Ansicht auf einen Anschluss gemäß einer siebten Ausführungsform. Die Figuren sind nur schematisch und nicht maßstabsgetreu.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es ist zu beachten, dass die hier verwendeten Begriffe „umfassend“ oder „einschließlich“ andere Elemente oder Schritte nicht ausschließen. Die Verwendung von „ein“ oder „eine“ schließt mehrere oder eine Vielzahl nicht aus.
Die 1A, 1B und 2 zeigen ein Kopfstück oder Anschluss 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Anschluss 100 umfasst ein Gehäuse 102 und einen Leiter 104. Das Gehäuse 102 umfasst ein Kontaktteil 106, das so konfiguriert ist, dass es mit einem Kontaktbereich 108 an einem PV-Karosseriepanel 110 in Kontakt kommt, wie weiter unten im Detail erläutert. Das Gehäuse 102 umfasst ferner ein Verbindungsteil 112, das für die Verbindung mit einem Stecker 114 eines Kabelbaums eines Fahrzeugs konfiguriert ist. In der Automobilfertigung kann eine steckbare Verbindung erforderlich sein, z. B. für kurze Taktzeiten in einer Produktionslinie. Der Kabelbaum kann einen Standardstecker 114 aufweisen, wie in 2 dargestellt. Die Buchse bzw. der Stecker 114 passt zu der Buchse bzw. dem Stecker, die bzw. der durch das Verbindungsteil 112 auf der Seite des PV-Karosseriepanels 110 gebildet wird.
Wie ebenfalls in 2 dargestellt, sind das Kontaktteil 106 und das Verbindungsteil 112 in einem Winkel 116 von 90° angeordnet. Der Winkel 116 wird zwischen einer Hauptachse 118 des Kontaktteils 106 und einer Hauptachse 120 des Verbindungsteils 112 gemessen. Die Hauptachsen oder Hauptrichtungen 118 und 120 können wie folgt verstanden werden: Der Leiter 104 erstreckt sich von einem Kontaktpunkt 136 am PV-Panel 110 in Richtung des Fahrzeugsteckers 114. Der Kontaktpunkt 136 wird durch eine freigelegte Oberfläche des PV-Panels 110 definiert, wie z. B. eine blanke Oberfläche eines Kupferblechs oder eines anderen Leiters des Panels, auf die eine Lasche 134 des Leiters 104 gelötet oder geschweißt wird. Die durch den Begriff „auf den“ angegebene Richtung definiert die Hauptrichtung oder Hauptachse 118 des Kontaktteils 106.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Oberfläche des Panels 110 an der Kontaktstelle 136 (lokal) eben sein, und/oder die Lasche 134, die mit der Kontaktstelle 136 verlötet oder verschweißt werden soll, kann ein ebener oder abgeflachter Streifen sein. Folglich kann die Hauptachse 118 auch so verstanden werden, dass sie senkrecht zu der ebenen Paneloberfläche an der Kontaktstelle 136 und/oder der Lasche 134 verläuft. Darüber hinaus kann die Hauptachse oder -richtung 118 auch als die Richtung eines Löt- oder Schweißstiftes verstanden werden, der senkrecht von oben, bezogen auf die Oberfläche des PV-Panels 110, wirkt, um die Lasche 134 an den Kontaktpunkt 136 zu löten oder zu schweißen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Fachmann jede der obigen Definitionen der Hauptrichtung 118 des Kontaktteils auch in einem Fall anwenden kann, in dem eine oder mehrere der Kontaktstellen 136 und der Lasche 134 an der Löt- oder Schweißstelle nicht streng flach sind, z. B. weil eine oder beide der Kontaktstellen 136 und der Lasche 134 Lötstopps bilden.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen des Kontaktteils strukturelle Merkmale aufweisen können, wie z. B. mindestens ein Durchgangsloch, das so ausgebildet ist, dass die mindestens eine Lasche an das PV-Panel gelötet oder geschweißt werden kann, oder einen Vorsprung oder Vorsprünge, die so ausgebildet sind, dass sie eine Schutzabdeckung für das Durchgangsloch tragen, wobei entsprechende Ausführungsformen nachstehend beschrieben werden, und dass solche Strukturen Haupterstreckungen aufweisen können, die nicht streng senkrecht zur PV-Paneloberfläche im Kontaktbereich ausgerichtet sind. Dennoch kann auch bei solchen Ausführungsformen eines Anschlusses eine Hauptachse oder -richtung des Kontaktteils ohne weiteres als die Richtung angesehen werden, „auf die“ die leitende Lasche des Kontaktteils an den blanken bzw. freigelegten Kontaktpunkt des PV-Panels gelötet oder geschweißt wird.
Die Hauptachse oder Hauptrichtung 120 des Verbindungsteils 112 kann so verstanden werden, dass sie eine Richtung angibt, in der das Verbindungsteil 112 mit dem Standard-Kraftfahrzeugstecker 114 verbunden wird. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 112 und dem Anschluss 114 eine steckbare Verbindung sein, und die Richtung 120 ist die Steckrichtung. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steckrichtung unabhängig davon ist, ob der Anschluss 114 an sich ein gerader oder ein abgewinkelter Anschluss ist.
Darüber hinaus erstreckt sich der Leiter 104 in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel entlang der Hauptrichtung 120, wenn er gerade vom Kontaktteil 106 über einen Verbindungsabschnitt 124 zum Anschlussteil 112 übergeht. Es ist jedoch anzumerken, dass alternative Konstruktionen des Leiters in Bezug auf ein und dieselbe Steckrichtung 120 in Betracht gezogen werden können, z.B. kann sich der Leiter vertikal (in Bezug auf die Ebene der PV-Oberfläche) in das Verbindungsteil erstrecken und einen biegbaren Streifen für den Druckkontakt mit dem Gegenstecker beim Einstecken aufweisen.
Während man sagen kann, dass das Kontaktteil 106 und das Verbindungsteil 112 „zueinander“ abgewinkelt sind, kann sich eine ergänzende Definition der Hauptrichtungen der Teile 106 und 112 auf eine Oberfläche eines PV-Panels beziehen, an dem der Anschluss 100 montiert werden soll. Insbesondere kann davon ausgegangen werden, dass die Oberfläche des PV-Panels 110 an der Kontaktstelle 136 oder dem Kontaktbereich 108 eben ist, obwohl das PV-Körperpanel 110 im Allgemeinen nicht planar ist, sondern eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
Im Allgemeinen kann der Anschluss 100 als eine „Buchse“ oder ein „Kopfstück“ des PV-Panels 110 für den elektrischen Anschluss an eine Fahrzeugverkabelung verstanden werden, und eine Bezugsrichtung für eine solche Buchsen kann die Richtung senkrecht zur Oberfläche des PV-Panels sein, wo sich die Buchse befindet, ähnlich wie bei einer Wandsteckdose, deren Bezugsrichtung typischerweise als senkrecht zur Wand, insbesondere einer lokalen Wandoberfläche, verstanden werden kann.
Die Hauptrichtung 118 des Kontaktteils 106 kann so verstanden werden, dass sie mit der genannten Bezugsrichtung identisch ist. Die Haupt- oder Steckrichtung 120 des Verbindungsteils 112 kann von der genannten Bezugsrichtung abweichen. Mit anderen Worten, das Verbindungsteil 112 ist in Bezug auf eine Achse, die sich vertikal von der Oberfläche der PV-Ebene erstreckt, abgewinkelt, so dass der Anschluss 114 nicht vertikal von oben (in Bezug auf das PV-Panel 110), sondern seitlich oder von der Seite eingesteckt werden soll. Folglich kann anstelle der Definition, dass Kontaktteil und Verbindungsteil „zueinander“ abgewinkelt sind, auch definiert werden, dass der Verbindungsteil um einen von 0° oder 180° verschiedenen Winkel in Bezug auf die Bezugsrichtung oder „vertikale“ Richtung in Bezug auf die lokale Ebene der PV-Oberfläche abgewinkelt ist, wobei die Oberfläche die Oberfläche einer Rückseite des PV-Panels 110 sein kann, z. B. die Oberfläche einer Rückseitenfolie eines PV-Labels im Kontaktbereich.
Es sind auch andere Konventionen denkbar, bei denen ein Winkel nicht eine Abweichung der Hauptrichtung des Verbindungsteils von einer vertikalen Richtung angibt, sondern von einer horizontalen Richtung, d. h. einer Richtung parallel zur lokalen PV-Panel-Oberfläche, und ein solcher Winkel wäre in dem Ausführungsbeispiel von 2 0°.
Dementsprechend ist das Verbindungsteil 112 so konfiguriert, dass es im Wesentlichen parallel zum PV-Panel 110 ausgerichtet ist, d.h. die Hauptrichtung 120 des Verbindungsteils 112 ist parallel zur Ebene des PV-Panels 110 im Kontaktbereich 108. Der Begriff „im Wesentlichen“ kann so verstanden werden, dass er sich auf Toleranzen bei der Herstellung des Anschlusses 100 und insbesondere auf Toleranzen bei der Montage des Anschlusses 100 an der PV-Platte 110 bezieht.
Gemäß anderen Ausführungsformen kann jedoch beabsichtigt sein, dass der Winkel 116 zwischen Kontaktteil und Verbindungsteil 112 von 90° abweicht (und/oder dass ein Winkel zwischen der Hauptachse 120 des Verbindungsteils und einer lokalen Ebene des PV-Panels von 0° abweicht). Der beabsichtigte Winkel kann z. B. 110°, 120° oder 135° betragen. Solche Winkel können aus fertigungstechnischen Gründen vorgesehen sein, z. B. im Hinblick auf die Montage des Anschlusses am PV-Panel, die Verbindung des Verbindungsteils mit einem Standard-Automobilstecker usw. Da derartige Abwandlungen dem Fachmann geläufig sind, wird davon ausgegangen, dass diese auch von dem obigen Begriff „im Wesentlichen parallel ausgerichtet“ erfasst werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 sind das Kontaktteil 106 und das Verbindungsteil 112 seitlich zueinander versetzt. Genauer gesagt sind in Bezug auf das PV-Panel 110 eine Projektion entlang der Achse 118 des Kontaktteils 106 auf eine Oberfläche des PV-Panels 110 im Kontaktbereich 108 und eine Projektion des Verbindungsteils 112 auf die Oberfläche des PV-Panels 110 im oder in der Nähe des Kontaktbereichs 108 in Bezug auf ihre Mittelpunkte gegeneinander verschoben. Wie bei der vorliegenden Ausführungsform leicht ersichtlich ist, befindet sich die Projektion des Verbindungsteils 112 auf die Oberfläche des PV-Panels 110 außerhalb des Kontaktbereichs 108, liegt aber direkt daneben. Insbesondere kann das Verbindungsteil 112 so verstanden werden, dass es seitlich mit dem Kontaktteil 106 durch einen Verbindungsabschnitt 124 des Anschlusses 100 verbunden ist.
Es ist davon auszugehen, dass der seitliche Versatz des Anschlussteils 112 gegenüber dem Kontaktteil 106 es dem Anschlussteil 112 ermöglichen würde, auch eine Grundfläche auf dem PV-Panel 110 mittels eines Sockels oder einer Grundplatte zu haben, ähnlich wie das Kontaktteil mit dem Sockel 122 zur Kontaktierung des PV-Panels 110. Stattdessen ist, wie in 2 am besten zu sehen, das Verbindungsteil 112 so konfiguriert, dass es in einem montierten Zustand des Anschlusses 100 um einen Abstand 126 von dem PV-Panel 110 beabstandet ist.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass das PV-Panel in 2 zum besseren Verständnis als eben dargestellt ist, während im Allgemeinen das oder jedes PV-Karosseriepanel gekrümmt sein kann, und daher muss die Anforderung, dass das Verbindungsteil 112 von dem PV-Panel beabstandet sein muss, die Krümmungen der PV-Karosseriepanels berücksichtigen, die mit dem Anschluss ausgestattet werden sollen. Zu den Parametern, mit denen diese Anforderung erfüllt werden kann, gehören der Abstand 126, aber auch der Winkel 116, d. h. ein Winkel zwischen Kontaktteil und Anschlussteil, der größer als 90° ist, kann dazu beitragen, den Anwendungsbereich des Anschlusses zu erweitern. Insbesondere kann ein Anschluss so konfiguriert sein, dass er für eine Vielzahl von Panels für gekrümmte Oberflächen anwendbar ist, z. B. für mindestens eine Teilmenge von PV-Karosseriepanels eines bestimmten Fahrzeugs oder einer Fahrzeugserie usw.
Zurückblickend auf die 1A, 1B und 2 umfasst das Kontaktteil 106 die Buchse 122 als Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Anschlusses 100 an dem PV-Panel 110. Beispielsweise kann die Buchse 122 mit Klebstoff 128 an einer Rückwand 130 des PV-Panels 110 befestigt werden. Gemäß einem Beispiel kann das PV-Panel 110 ein photovoltaisches Label PVL 132 umfassen, das die Rückseitenfolie 130 in Form von z. B. einer Polymerfolie umfasst.
Der Leiter 104 umfasst als elektrisch leitendes Element einen Tab bzw. Lasche 134, bei der es sich zum Beispiel um eine abgeflachte Metalllasche oder einen Metallstreifen handeln kann. Die Lasche 134 ist so konfiguriert, dass sie mit einem elektrischen Kontaktpunkt 136 an der Kontaktfläche 108 des PV-Panels 110 verbunden werden kann. Beispielsweise kann das PVL 132 ein Kupferblech 138 umfassen, das an der Kontaktfläche 108 freiliegt und dadurch den blanken Kupferkontaktpunkt 136 definiert. Dementsprechend kann die Lasche 134 so konfiguriert werden, dass sie gelötet (jede Art von Löten) oder direkt mit dem Kontaktpunkt 136 verschweißt wird, um so eine elektrische Verbindung zwischen der Lasche 134 und dem Kupferblech 138 herzustellen.
Es wird allgemein darauf hingewiesen, dass die Herstellung einer elektrischen Verbindung, wie z.B. zwischen der Lasche 134 und dem Kupferblech 138 in dem Ausführungsbeispiel von 1, durch eine oder mehrere, d.h. Kombinationen von Maßnahmen, wie z.B. Zusammenfügen, Pressen, Spannen, Schweißen, Löten usw., Zusammenspannen, Klemmen, d.h. KlemmKontaktierung, Druck-Kontaktierung, Löten, Schweißen (jede Art von Schweißen) oder ähnliches erreicht werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in einer Automobil-Umgebung bei der Herstellung und/oder Verwendung des PV-Panels 110 mit angebrachtem Anschluss 100 die mechanische und/oder elektrische Verbindung von Lasche und Kupferblech vorzugsweise durch Löten und/oder Schweißen hergestellt werden, was jedoch jede Art von zusätzlicher oder ergänzender, z. B. provisorischer oder Vorfixierung nicht ausschließt, die z. B. durch Klammern, Klemmen, Spannen usw. realisiert wird.
Der Leiter 104 stellt über das Kontaktteil 106 und das Anschlussteil 112 eine elektrische Verbindung her. Gemäß einer Ausführungsform kann der Leiter aus einem einzigen Metallstück einschließlich der Lasche 134 bestehen und in das Gehäuse 102 integriert werden. Insbesondere kann sich der Leiter 104 vom Kontaktteil 106 über den Verbindungsabschnitt 124 zum Anschlussteil 112 erstrecken. Der Leiter 104 kann beispielsweise entsprechend der winkligen Anordnung von Kontaktteil 106 und Anschlussteil 112, deren seitlichem Versatz, dem Abstand oder Versatz 126 des Anschlussteils 112 von der PV-Paneloberfläche usw. gebogen oder gekrümmt sein. Innerhalb des Verbindungsteils 112 kann der Leiter 104 so konfiguriert sein, dass er eine elektrische Verbindung herstellt, wenn das Verbindungsteil 112 mit dem Kfz-Anschluss 114 zusammenpasst.
Wie in den 1A und 2 am besten zu sehen ist, umfasst das Kontaktteil 106 ein Durchgangsloch 140, das vorgesehen ist, um zu ermöglichen, dass die Metalllasche 134 an den elektrischen Kontaktpunkt 136 des PV-Panels 110 gelötet oder geschweißt wird, wenn der Anschluss 100 entsprechend auf dem PV-Panel 110 positioniert ist, d.h. das Kontaktteil 106 in Kontakt mit dem Kontaktbereich 108 ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Befestigung des Kontaktteils 106 am Kontaktbereich 108 vor oder nach dem Löten oder Schweißen der Lasche 134 am Kontaktpunkt 136 erfolgen kann.
Der Anschluss 100 umfasst eine Schutzkappe oder Abdeckung 142 zum Verschließen des Durchgangslochs 140 des Kontaktteils 106, nachdem die Lasche 134 elektrisch mit dem PV-Panel 110 verbunden ist. Das Kontaktteil 106 umfasst einen Vorsprung 144, über den die Schutzkappe 142 gestülpt wird, um dadurch das Durchgangsloch 140 zu schließen, so dass eine oder mehrere der Funktionen des Schutzes / der Abdichtung der blanken bzw. freigelegten Kontaktstelle 136 und/oder der Lasche 134 vor Feuchtigkeit, Wasser, Staub, Korrosion, Abrieb, mechanischer Einwirkung, jeder anderen Art von Alterung usw. erreicht wird. Je nach Ausführungsform kann der Vorsprung 144 aus einer Hohlwelle, einem Stummel, einem Kragen, Fragmenten davon usw. bestehen.
Die Schutzkappe 142 kann aus einem beliebigen Material bestehen, vorzugsweise aus Polymer. Die Schutzkappe 142 kann abnehmbar gestaltet sein, was eine Wartung der Löt-/Schweißstelle 136 ermöglicht. Darüber hinaus kann der Schutzkappe 142 ein Dichtungsmaterial 146 hinzugefügt werden, um eine oder mehrere der vorgenannten Funktionen zu erreichen. Die Schutzkappe 142 kann die vormontierte Dichtung 146 enthalten. Zusätzlich oder alternativ kann vor dem Verschließen der Durchgangsbohrung 140 mit der Schutzkappe142 ein Vergussmaterial vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Alternative sind nur ein oder mehrere Vergussmaterialien für den Schutzverschluss vorgesehen, und der Vorsprung 144 ist zur Aufnahme des/der Vergussmaterials/Vergussmaterialien ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, die Schutzkappe 142 auf die Umfangswand des Vorsprungs 144 zu kleben oder zu schweißen, wobei bei dieser Ausführungsform auf eine zusätzliche Abdichtung verzichtet werden kann.
3A zeigt eine weitere Ausführungsform eines Anschlusses 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Anschluss 200 ist dem Anschluss 100 ähnlich, mit Ausnahme der folgenden zusätzlichen Merkmale, die einen Poka-Yoke-Mechanismus zur Befestigung des Anschlusses 200 an einem PV-Panel implementieren. Das Kontaktteil 202 des Anschlusses 200 umfasst Positionierungsabschnitte für die korrekte Positionierung des Kontaktteils 202 auf einem PV-Panel. Insbesondere kann die Buchse 204 des Kontaktteils 202 nachgiebige Stifte 206 (bzw. Kerben) zum Zusammenpassen mit komplementären Kerben (bzw. Stiften) auf dem PV-Panel aufweisen. Ein entsprechendes Poka-Yoke-Loch 208 ist ebenfalls dargestellt.
Stifte 206 können verwendet werden, um die Platzierung des Kontaktteils 202 auf einer PV-Kontaktfläche 210 während der Montage zu erleichtern. Als spezifisches Beispiel können die Stifte 206 / Kerben verwendet werden, um eine Ausrichtung des Anschlusses auf der Platte während der Montage zu erleichtern. Gemäß der Ausführungsform von 3A haben die Stifte 206 unterschiedliche Formen, so dass der Anschluss nur in einer Richtung montiert werden kann.
zeigt eine weitere Ausführungsform eines Anschlusses 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Anschluss 300 kann dem Anschluss 100 ähnlich sein. Zusätzliche Merkmale implementieren einen alternativen Poka-Yoke-Mechanismus. In diesem Beispiel umfasst die PV-Platte 302 einen oder mehrere Positionierungsabschnitte, um eine korrekte Positionierung eines Kontaktteils 304 des Anschlusses 300 zu ermöglichen. Insbesondere ist ein Rahmen 306 auf dem PV-Panel 302 vorgesehen. Gemäß einem spezifischen Beispiel kann der Rahmen 306 auf eine Rückwand des PV-Moduls 302 um einen Kontaktbereich herum geformt werden, der für den Kontakt mit dem Kontaktteil 304 vorgesehen ist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Anschlusses 320 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Anschluss 320 kann dem Anschluss 100 ähnlich sein, mit Ausnahme der folgenden zusätzlichen Merkmale. Am Sockel 324 sind Öffnungen, Löcher oder Durchbrüche 322 vorgesehen. Gemäß einem Beispiel wird bei der Montage des Anschlusses 320 an einem PV-Panel ein Gehäuse 326 des Anschlusses 300 auf einer PVL-Rückseite ausgerichtet, und anschließend wird eine elektrische Verbindung einer Lasche 328 mit einem Kontaktpunkt des PVLs hergestellt. Erst danach wird die Buchse 324 am PV-Panel befestigt, wozu gehört, dass über die kleinen Öffnungen 322 in der Buchse 324 Klebstoff aufgetragen wird. Der Klebstoff kann zum Beispiel über eine oder mehrere der Öffnungen 322 eingespritzt werden. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Öffnungen 322 den Zugang zu einer oder mehreren Klebenuten des Sockels 324 und/oder des PV-Panels ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere der Öffnungen 322 zu Inspektionszwecken vorgesehen sein, z. B. zur Überprüfung der Positionierung des Sockels 324 vor dem Verkleben, des Befestigungszustands danach, der Alterung der Befestigung usw.
Zusätzlich oder alternativ kann der Kleber in die Kleberillen an der Unterseite des Anschlusses, z. B. in die Buchse 324, aufgetragen werden. Wenn der Anschluss 320 auf ein PV-Label gedrückt wird, können die Löcher 322 überschüssigen Klebstoff austreten lassen. Auf diese einfache, aber effiziente Weise kann das Auftragen von zu viel Klebstoff vermieden werden und/oder es kann ein Hinweis darauf gegeben werden, dass genügend Klebstoff verwendet wurde.
Die und zeigen eine weitere Ausführungsform eines Anschlusses 350 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Der Anschluss 350 kann dem Anschluss 100 ähnlich sein, mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Ausführungen. Der Anschluss 350 umfasst ein Gehäuse 352 und einen Leiter 354. Das Gehäuse 352 umfasst ein Kontaktteil 356, ein Verbindungsteil 358, einen Verbindungsabschnitt 360 und eine Schutzabdeckung 362.
Das Kontaktteil 356 umfasst einen Aufnahmevorsprung 364 und zusätzlich einen Bügel 366 zur Führung, Aufnahme und/oder Befestigung der Abdeckung 362. Der Leiter 354 kann mit dem Anschlussteil 358 vormontiert sein, liegt aber in seiner Verlängerung vom Anschlussteil 358 zur Durchgangsbohrung 368 im Sockel 370 des Kontaktteils 356 frei. Der Leiter 354 wird in das Gehäuse 352 „integriert“, indem er in das Gehäuse 352 aufgenommen wird, wenn der Deckel 362 am Bügel 366 und am Vorsprung 364 befestigt wird.
Das Anschlussteil 358 ist so konfiguriert, dass es an einen anderen Standard-Automobilstecker als das Anschlussteil 112 des Anschlusses 100 angeschlossen werden kann, und dies zeigt, dass das Anschlussteil der hier vorgeschlagenen Anschlüsse ohne weiteres an verschiedene Standard-Automobilstecker angepasst werden kann. In ähnlicher Weise kann der Kontaktteil der hier vorgeschlagenen Anschlüsse leicht an unterschiedliche Montagebedingungen auf PV-Panels angepasst werden, und je nach den Umständen können solche Anpassungen von Verbindungsteil/Kontaktteil als unabhängig voneinander betrachtet werden.
PV-Karosserieteile können im Allgemeinen eine dreidimensionale, 3D-gekrümmte Kontur oder Form aufweisen. Ausführungsformen von Steckern oder Anschlussdosen, wie sie hier beschrieben sind, können vorzugsweise so vorbereitet werden, dass sie auf solchen 3D-gekrümmten Oberflächen montiert werden können, und in Anbetracht dessen kann die Größe des Kontaktteils, das für den Kontakt mit der Kontaktfläche des PV-Panels vorgesehen ist, d. h. die Grundfläche des Kontaktteils, so klein wie möglich sein, um Lücken zwischen dem Kontaktteil und der Rückfläche des PV-Panels zu vermeiden.
Eine Buchse mit kleiner Grundfläche kann beispielsweise durch den SteckAnschluss 100 der 1B und 2 realisiert werden, wobei sich die Grundplatte 123 nur „unterhalb“ (in Bezug auf die Achse 118) des Kontaktteils 106 erstreckt. Ähnliche Konfigurationen sind in den 3A, 3B und 5A, 5B dargestellt. Im Gegensatz dazu zeigt 6 eine Ausführungsform eines Anschlusses 400, der dem Anschluss 100 in 1A ähnlich sein kann, mit der Ausnahme, dass eine Grundplatte 402 eine größere Grundfläche aufweist, nämlich dass sich die Grundplatte 402 nicht nur „unterhalb“ des Kontaktteils 406 erstreckt, sondern sich weiter „unterhalb“ des Verbindungsteils 408 erstreckt. Es ist zu beachten, dass es keine mechanische Verbindung zwischen dem Anschlussteil 408 gibt, d.h. es gibt einen Abstand, einen Zwischenraum oder eine Lücke zwischen dem Anschlussteil 408 und der Grundplatte 402, so dass das Anschlussteil 408 nur durch seine mechanische Verbindung zum Kontaktteil 406 gestützt wird und das Anschlussteil 408 von der PV-Platte 410 / der Grundplatte 402 beabstandet ist.
Die verlängerte Grundplatte 402, die eine relativ große Grundfläche hat, kann für eine verbesserte Befestigung des Anschlusses 400 an der PV-Platte 410 sorgen, sei es durch Kleben oder auf andere Weise. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können jedoch relativ kleine Lücken zwischen dem Kontaktteil, insbesondere einer Buchse oder einer Grundplatte davon, und der Rückfläche oder Rückseitenfolie des PV-Panels oder des Etiketts durch Klebstoff ausgeglichen werden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Grundplatte so angepasst werden, dass sie sich der Krümmung des PV-Panels anpasst. Zum Beispiel kann ein Anschluss mit einer Grundplatte mit geeigneter Größe und Krümmung für eine angemessene Anzahl von Karosserieteilen eines Autos oder einer anderen Anwendung geeignet sein. Insbesondere kann eine, vorzugsweise kleine, Anzahl von Anschlüssen mit entsprechend angepassten Grundplatten in Bezug auf Grundfläche und/oder Krümmung für ein bestimmtes Auto oder eine Reihe von Autos oder andere Anwendungen bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Grundplatte mit einer oder mehreren Sollbruchstellen oder -linien in Betracht gezogen werden, wobei die Sollbruchlinien eine einfache Anpassung der Grundplatte in Bezug auf Grundfläche und/oder Krümmung an PV-Panels mit unterschiedlichen Krümmungen ermöglichen.
zeigt eine weitere Ausführungsform eines Anschlusses 450, bei dem das Anschlussteil 452 relativ zum Kontaktteil 454 versetzt oder verschoben ist, um einen Abstand zum PV-Label (oder Panel) 456 zu erhalten. Die Grundplatte 458, die sich unterhalb des Kontaktteils 454 und des Verbindungsteils 452 erstreckt, umfasst Clips 460, 461, die so konfiguriert sind, dass sie in die Sacklöcher 462 des PV-Labels 456, z. B. dessen Rückseite, eingesetzt werden können, wobei das Einsetzen vorzugsweise durch Schieben oder Drücken erfolgt. Als Beispiel können die Clips 460, 461 Formteile sein, die beispielsweise in einem Stück mit dem Anschluss 450 oder Teilen davon, z. B. der Grundplatte 458, geformt werden können oder an die Grundplatte 458 angeformt werden können.
Ein Clip-, Klick-, Schnapp- oder Verriegelungsmechanismus, wie er in dargestellt ist, kann die einzige Maßnahme zur Befestigung oder Fixierung des Anschlusses 450 auf oder an dem PV-Label 456 sein oder mit einer oder mehreren weiteren Maßnahmen kombiniert werden. Beispielsweise kann das Einklipsen als Vorfixierung gedacht sein und durch Kleben, thermisches Verschmelzen von Grundplatte 458 und PV-Label 456 etc. ergänzt werden. Zusätzlich oder alternativ können z.B. die Clips 460, 461 in Löcher 462 geklebt werden. Bei den Löchern 462 kann es sich um Sacklöcher oder um Durchgangslöcher handeln, z. B. zum Einbringen von Klebstoff, zur Inspektion usw., wie an anderer Stelle hierin beschrieben. Die Löcher 462 können sich nur innerhalb einer Rückseitenschicht des PV-Etiketts 456 erstrecken oder weiter in eine Kupferschicht oder sogar in deren vordere Schichten hineinreichen.
Anstelle eines oder mehrerer Clips 460, 461, die zum Einklipsen in entsprechende Löcher 462 konfiguriert sind, können Stifte oder Stummel zur Befestigung in entsprechenden Löchern im PV-Label durch Formschluss, Kleben, Kombinationen davon usw. in Betracht gezogen werden. Gemäß noch anderen Ausführungsformen kann das PV-Label einen oder mehrere Clips und/oder Stifte zur Befestigung in entsprechenden Löchern (einer Grundplatte) des Anschlusses umfassen. Es können auch Kombinationen davon in Betracht gezogen werden, bei denen sowohl der Anschluss als auch das PV-Etikett einen oder mehrere Clips oder Stifte mit komplementären Einstecklöchern auf dem PV-Etikett bzw. dem Anschluss umfasst.
Wie für andere Ausführungsformen hierin ausführlicher beschrieben, kann eine Abdichtung eines (vorzugsweise gelöteten oder geschweißten) Kontaktpunkts des PV-Labels 456 und einer Lasche des Anschlusses 450 einen Verguss umfassen, z. B. durch Bereitstellung eines Vergussmaterials im Durchgangsloch 464 des Kontaktteils 452. Zusätzlich oder alternativ kann eine Abdichtung zwischen Grundplatte 458 und Rückseite oder -seite des PV-Labels 456 in Betracht gezogen werden, z. B. durch Verkleben, Anbringen von Dichtungsrändern, Lippen, Klebemuttem oder Kerben usw.
Während der Anschluss 450 in 7 eine „verlängerte“ Grundplatte 458 mit Stiften 460, 461 an den Ecken der Grundplatte 458 umfasst, können weitere Clips entlang der Kante und/oder an anderen Stellen der Grundplatte 458 vorgesehen werden, wie beispielhaft durch den Clip 466 (in gestrichelten Linien) in 7 dargestellt. Gemäß weiterer beispielhaften Ausführungsformen kann eine Grundplatte mit einer kleineren Grundfläche bevorzugt werden, zum Beispiel für die Verwendung mit einem PV-Fahrzeugkarosseriepanel mit gekrümmter Oberfläche. Eine solche kleinere Grundplatte kann sich nur unterhalb des Kontaktteils 452 erstrecken, kann aber dennoch mehrere Clips 466, 460 zum Einsetzen in entsprechende Löcher des PV-Labels und zur Befestigung des Anschlusses am PV-Label/Karosseriepanel umfassen.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsformen kann eine gedruckte Leiterplatte (PCB) am PV-Panel vorgesehen sein, insbesondere der Kontaktbereich zur Herstellung des Kontakts mit dem Kontaktteil eines Steckers. Genauer gesagt kann die Leiterplatte dazu dienen, den Kontaktpunkt oder die Kontaktpunkte für die Lasche(n), z. B. zwei Laschen, des Steckers bereitzustellen. Die Leiterplatte kann in das PV-Modul einlaminiert sein. Beispielsweise kann die Leiterplatte mit einem Kupferblech eines PV-Moduls verbunden sein.
Andere Ausführungsformen beziehen sich auf einen Anschluss, bei dem das Kontaktteil und das Verbindungsteil als separate Teile vorgesehen sind. Gemäß einigen dieser Ausführungsformen bildet das Verbindungsteil in sich selbst einen Winkel in einem Bereich zwischen beispielsweise 90° und 120°, so dass, wenn das Verbindungsteil von oben über das Kontaktteil gestülpt oder in das Kontaktteil geschoben oder gedrückt wird, sich ein Gegenstecker einer Fahrzeugverkabelung entsprechend im Wesentlichen parallel zu einer PV-Panel-Oberfläche erstreckt. Mindestens eine Lasche und optional nachgiebige Stifte können z.B. mit einer als Kontaktpunkt dienenden Leiterplatte des PV-Panels ordnungsgemäß verschweißt oder verlötet werden. Das Kontaktteil kann mit dem PV-Panel verklebt oder verschweißt werden, um mechanische Belastungen abzudecken. Zusätzlich oder alternativ kann das Verbindungsteil auf die nachgiebigen Stifte gepresst werden, um mechanische Belastungen abzudecken. Der Zusammenbau von Kontaktteil und Anschlussteil kann eine Dichtung dazwischen umfassen.
Gemäß einer modifizierten Ausführungsform ist ein ein- oder zweiteiliger Anschluss, bestehend aus Kontakt- und Anschlussteil, für einen abgewinkelten Standard-Automobilstecker vorgesehen, der von oben auf das Anschlussteil aufgesteckt oder eingeschoben wird.
Gemäß alternativen Ausführungsformen umfasst ein einteiliger Anschluss eine integrierte Leiterplatte zur Ausrichtung parallel zu einer Kontaktfläche einer PV-Paneloberfläche. Der Anschluss bildet einen Verbindungsteil parallel zum PV-Panel und einen Kontaktteil in einem Winkel dazu zum PV-Panel. Mindestens eine Lasche für die elektrische Verbindung und nachgiebige Stifte für die mechanische Verbindung sind mit dem Kontaktteil am PV-Panel, z. B. einer weiteren darin integrierten Leiterplatte, ordnungsgemäß verschweißt oder verlötet. Der Anschluss wird auf die nachgiebigen Stifte gepresst, um die mechanischen Belastungen abzudecken. Zum Verkleben kann eine Vorspannung vorgesehen werden. Nach dem Aushärten übernimmt der Kleber die mechanischen Belastungen und eine Dichtfunktion.
Verschiedene hier beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf PV-Fahrzeugkarosserieteile, die z. B. durch Umspritzen eines PV-Labels (PVL) unter Verwendung von Techniken hergestellt werden können, die vom Anmelder in anderen Offenlegungen vorgeschlagen wurden. Zwischen dem PVL und einem Kabelbaum muss eine elektrische Verbindung hergestellt werden. In der Automobilfertigung ist typischerweise eine steckbare Verbindung erforderlich, z. B. zur Optimierung der Taktzeiten in einer Produktionslinie. Der Kabelbaum bietet einen vorkonfektionierten Standard-Anschluss zum Stecken an. Die Buchse oder der Stecker muss mit einer Buchse oder einem Stecker auf der Seite der PV-Karosserie verbunden werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen umfasst diese Buchse, dieser Sockel oder dieser Anschluss ein Gehäuse und mindestens eine Lasche als elektrisches Element. Der Anschluss muss mechanisch starr an einem PV-Gehäuse, z. B. an der Rückseite, befestigt werden. Einem Szenario zufolge besteht die Funktion des Anschlusses darin, eine blanke bzw. freigelegte Kupferkontaktstelle auf der Rückseite des PV-Gehäuses elektrisch zu verbinden, abzudichten und zu schützen.
Der Anschluss kann z. B. auf eine PVL-Rückseite geklebt werden. Die mindestens eine Lasche kann direkt auf ein Kupferblech oder eine andere Struktur gelötet werden, die eine elektrisch leitende Kontaktstelle bildet. Eine Schutzkappe sorgt für einen einfachen Zugang zur Kontaktstelle. Es sind keine zusätzlichen Kontakte erforderlich.
Im Allgemeinen kann die Befestigung des Anschlusses am PV-Panel eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen: Eine mechanische Verbindung des Anschlusses mit der Rückseite des PV-Panels kann durch Kleben, Ultraschallschweißen, Einklipsen usw. erreicht werden. Eine elektrische Verbindung zwischen der mindestens einen Lasche und z. B. einem Kupferblech des PV-Panels kann durch Löten (jede Art von Löten) oder Schweißen hergestellt werden. Ein Schutz der elektrischen Verbindung gegen Wasser (Hochdruck, Spritzwasser, etc.) und/oder jegliche Art von Feuchtigkeit kann zusätzlich durch Vergussmaterial erreicht werden, um eine feuchtigkeitsbedingte Alterung nach dem Verschließen des Steckergehäuses mit der Schutzabdeckung zu vermeiden.
Verschiedene hier beschriebene und diskutierte Ausführungsformen bieten einen oder mehrere der folgenden Vorteile. Verschiedene Ausführungsformen des Anschlusses ermöglichen eine optimierte Verpackung. Die Anzahl der für die Montage erforderlichen Teile wird minimiert. Weniger Teile für die Montage bedeuten kürzere Taktzeiten. Zusätzlich oder alternativ wird weniger Verpackungsraum benötigt. Ein konkretes Beispiel: Wenn der Anschluss so konstruiert ist, dass er mit einem Standardanschluss (serienmäßig) aus dem Automobilbereich zusammenpasst, können die Kosten in den Fertigungsprozessen der Automobilindustrie minimiert werden. Wenn die mindestens eine Lasche in das Gehäuse integriert ist, kann die Verpackung nur den Anschluss, optional eine Schutzabdeckung, optional mit vormontierter Dichtung, und/oder Vergussmaterial enthalten. Zum Beispiel kann die mindestens eine Lasche mit dem Gehäuse umspritzt werden, um eine robuste einteilige Lösung zu erhalten. Es sind keine weitere(n) Anschlussdose(n), Kabel oder Leitungen erforderlich.
Verschiedene Ausführungsformen eines Anschlusses, wie sie hier vorgeschlagen werden, können besonders widerstandsfähig gegen Vibrationen sein, zum Beispiel im Vergleich zu Schraublösungen. Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen des Anschlusses ein geringes Gewicht oder eine geringe Masse haben können, was ebenfalls zur Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen beitragen kann.
Nach verschiedenen Ausführungsformen sind am PV-Panel keine vormontierten Laschen erforderlich. So kann es beispielsweise ausreichen, eine einfache Kupferkontaktstelle vorzubereiten, was ebenfalls zu einfachen Prozessen, kurzen Zykluszeiten und minimierten Kosten beiträgt. Verschiedene Ausführungsformen des Anschlusses können in eine Wabenstruktur des PV-Panels passen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird die Anzahl der elektrischen Verbindungen minimiert, was unter anderem zu einer Minimierung möglicher Ausfälle führt.
Verschiedene Ausführungsformen, wie hier beschrieben, bieten Optionen für eine robuste Befestigung nach Bedarf. Durch die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Anforderungen können die Gesamtkosten minimiert werden.
Schließlich ist zu beachten, dass der Begriff „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht ausschließt und das „ein“ oder „eine“ eine Mehrzahl nicht ausschließt. Auch können Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, kombiniert werden.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

100: Anschluss
102: Gehäuse
104: Leiter
106: Kontaktteil
108: Kontaktfläche
110: PV-Karosserieteil
112: Anschlussteil
114: Kraftfahrzeuganschluss
116: Winkel
118: Hauptachse des Kontaktteils
120: Hauptachse des Anschlussteils
122: Buchse
123: Grundplatte
124: Verbindungsabschnitt
126: Abstand zwischen Anschlussteil und PV-Panel
128: Kleber
130: Rückwand
132: PV-Etikett
134: Lasche
136: Kontaktpunkt
138: Kupferblech
140: Durchgangsloch
142: Schutzkappe
144: Vorsprung
146: Dichtung
200: Anschluss
202: Kontaktteil
204: Buchse
206: Stifte
208: Poka-Yoke-Loch
210: PV-Kontaktfläche
300: Anschluss
302: PV-Panel
304: Kontaktteil
306: Rahmen
320: Stecker
322: Öffnungen
324: Buchse
326: Gehäuse
328: Lasche
350: Anschluss
352: Gehäuse
354: Leiter
356: Kontaktteil
358: Anschlussteil
360: Verbindungsteil
362: Schutzabdeckung
364: Vorsprung
366: Bügel
368: Durchgangsbohrung
370: Buchse
372: PV-Panel
400: Anschluss
402: Bodenplatte
404: Buchse
406: Kontaktteil
408: Anschlussteil
410: PV-Panel
450: Anschluss
452: Kontaktteil
454: Anschlussteil
456: PV-Panel
458: Bodenplatte
460, 461: Clips
462: Sackloch
464: Durchgangsloch
466: Clip

Claims

Anschluss (100) zum elektrischen Verbinden eines photovoltaischen, PV, Panels (110) und einer Verkabelung (114) in einem Fahrzeug, wobei der Anschluss (100) ein Gehäuse (102) und einen Leiter (104) umfasst, das Gehäuse (102) ein Kontaktteil (106) und ein Verbindungsteil (112) umfasst, das Kontaktteil (106) so konfiguriert ist, dass es mit einem Kontaktbereich (108) am PV-Panel (110) in Kontakt kommt, das Anschlussteil (112) für die Verbindung mit einem Anschluss (114) der Verkabelung konfiguriert ist, das Kontaktteil (106) und das Verbindungsteil (112) in einem Winkel (116) angeordnet sind, das Anschlussteil (112) so konfiguriert ist, dass es im Wesentlichen parallel zum PV-Panel (110) ausgerichtet ist, der Leiter (104) so konfiguriert ist, dass er eine elektrische Verbindung über ein Kontaktteil (106) und ein Verbindungsteil (112) herstellt, und der Leiter (104) mindestens eine Lasche (134) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie insbesondere durch Löten oder Schweißen mit einem elektrischen Kontaktpunkt (136) an der Kontaktfläche (108) des PV-Panels (110) verbindbar ist.
Anschluss nach Anspruch 1, wobei der Winkel (116) weniger als 135°, vorzugsweise weniger als 120°, beträgt.
Anschluss nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktteil (106) und das Verbindungsteil (112) seitlich versetzt sind.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsteil (112) so konfiguriert ist, dass es von dem PV-Panel (110) beabstandet ist.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktteil (106) einen Befestigungsabschnitt (122) zum Befestigen des Anschlusses (100) an dem PV-Panel (110) durch Kleben, Ultraschallschweißen, Formen, Klipsen oder mehrere dieser Verfahren umfasst.
Anschluss nach Anspruch 5, wobei der Befestigungsabschnitt (458) einen oder mehrere Clips (460, 461, 466) umfasst, die zum Anklipsen des Anschlusses (450) an das PV-Panel (456) konfiguriert sind.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Lasche (134) so konfiguriert ist, dass sie direkt an den Kontaktpunkt (136) gelötet oder geschweißt ist, der von einem photovoltaischen Etikett (132) des PV-Panels (110) bereitgestellt wird.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktteil (106) ferner ein Durchgangsloch (140) umfasst, das so konfiguriert ist, dass es das Löten oder Schweißen der mindestens einen Metalllasche (134) an den elektrischen Kontaktpunkt (136) des PV-Panels (110) ermöglicht.
Anschluss nach Anspruch 8, wobei der Anschluss (100) ferner einen Verschluss (142) zum Verschließen des Durchgangslochs (140) des Kontaktteils (106) umfasst.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktteil (200) einen oder mehrere Positionierungsabschnitte (206) zur Positionierung auf dem PV-Panel (210) umfasst.
Anschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (102) ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem Material des PV-Panels (110) thermisch zu verschmelzen.
Photovoltaisches, PV, Panel (110), ausgestattet mit einem Anschluss (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PV-Panel nach Anspruch 12, wobei das PV-Panel eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
PV-Panel nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine gedruckte Leiterplatte (PCB) im PV-Panel einen Kontaktpunkt für die mindestens eine Lasche des Anschlusses bildet.
PV-Panel nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das PV-Panel einen oder mehrere Positionierungsabschnitte zur Positionierung des Kontaktteils umfasst.