EP2553736A2 - Verbindungselement, elektrischer verbinder und verbindungsanordnung für solarzellenmodule - Google Patents

Verbindungselement, elektrischer verbinder und verbindungsanordnung für solarzellenmodule

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EP2553736A2
EP2553736A2 EP11702965A EP11702965A EP2553736A2 EP 2553736 A2 EP2553736 A2 EP 2553736A2 EP 11702965 A EP11702965 A EP 11702965A EP 11702965 A EP11702965 A EP 11702965A EP 2553736 A2 EP2553736 A2 EP 2553736A2
Authority
EP
European Patent Office
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profile
solar cell
extension
cell modules
leg
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11702965A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Laube
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
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    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/67—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for coupling adjacent modules or their peripheral frames
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a mechanical connecting element and an electrical connector and a connection arrangement for solar cell modules.
  • Framed photovoltaic modules are usually attached to carrier systems by means of screw terminals. Usually stainless steel clamps are used. The wiring of the modules with each other is usually done by means of DC cables. These hang in loops under the modules or are attached to the frame with cable ties.
  • a clamp for fastening and simultaneous electrical potential connection of framed photovoltaic modules on suitable rail profiles is disclosed, for example, in DE 20 2005009 883 U1.
  • US 2007/0212935 AI describes a mounting clip with integrated grounding device for photovoltaic modules.
  • Solar cell modules which is characterized in that an electrically conductive contact is laid in the interior of the module.
  • a mechanical connecting element with the features of claim 1 is provided according to a first aspect.
  • This connecting element allows a mechanically highly stable, less damage-sensitive and also cost-effective connection of framed solar cell modules.
  • the free length of the first profile leg is equal to the distance between the first and second extension and / or the thickness of the profile base equal to the thickness of the second extension.
  • the profile base and the first and second extensions extend at right angles to the first and second profile legs.
  • the proposed connecting element is made of a metal, in particular as an extruded part made of aluminum or an aluminum alloy. This provides significant cost advantages over the use of stainless steel.
  • an electrical connector for solar cell modules is proposed, designed as a plastic profile part with an embedded conductor having at its ends exposed contact portions. In this electrical connector projections are formed in the vicinity of the contact portions, which for engaging and insulating enclosing terminal contacts, special contact pins on the
  • this connector has the basic cross-sectional shape of a "U”, with the embedded conductor extending from the first leg of the "U” across the base to the second leg and exposing its contact portions in the first and second legs.
  • extensions for engagement and for positive fastening of the connector to a mechanical connecting element of two solar cell modules are integrally formed thereon, more particularly on the inside of the base of the "U".
  • a further embodiment is characterized in that two conductors are embedded in the plastic profile part, each having at both ends exposed contact portions in the vicinity of the plastic profile part projections for engagement and insulating enclosing pins are formed.
  • Inexpensive, easy to handle and reliable in continuous use is in particular a version as an injection molded part with molded conductor.
  • This can consist of an injection-molded plastic material which has been established for cost-effective electrical applications and which has good insulation properties under the typical conditions of use of a photovoltaic module.
  • a novel solar cell module is proposed with a regular arrangement of solar cells on a module carrier and rear connection contacts for connection to further solar cell modules or a feed terminal, wherein the connection contacts on two opposite sides, especially longitudinal sides, arranged the module carrier and are designed as plug contacts.
  • the novel topology makes it possible to dispense with the known, loose-hanging cable connections or other complex and fault-prone module connectors and helps to create low-cost solar cell assemblies that are less prone to disturbances caused by wind forces, people or animals can.
  • the plug contacts have perpendicular to the surface of the module carrier aligned engagement sections.
  • a return conductor is arranged on the module carrier and a plug contact for plus or minus and a return conductor is provided on each of the opposite sides.
  • connection arrangement which combines several aspects of the invention is the subject matter of claim 13.
  • each pair of telescoped connecting elements is associated with a pair of electrical connectors to the plus-minus connection or to the return conductor connection.
  • FIG. 1 is a connecting element according to an embodiment of
  • FIG. 2 shows the connection of two framed solar cell modules by means of two connecting elements according to FIG. 1 and an electrical connector according to a further embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of a solar cell module rear side according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of the electrical connections of two solar cell modules as a plan view of the rear sides thereof.
  • Fig. 1 shows a cross-sectional view of an aluminum profile 1 as an embodiment and the connecting element according to the invention for solar cell modules, which has a first and a second profile legs 3, 5 and a respective connecting at the end of the two legs profile base 7.
  • the profile base 7 closes on the first profile leg 3 with its profiläußerer
  • a second extension 11 is formed, which points in the same direction as the first extension.
  • the first and second profile legs 3, 5 extend parallel to one another and have a spacing (interspace) 13 corresponding to the width of the first profile leg, and the first and second extensions have a spacing (interspace) 15 corresponding to the thickness of a solar cell module carrier (not shown)
  • a recess 17, 19 with an undercut for the form-fitting engagement of an outer profile part (not shown here) is formed both in the outer profile surface of the first and the second extension. 2 shows, likewise in a cross-sectional representation, a connecting region of a solar cell system 21 in which two module carriers 23 are mechanically connected to one another by means of two connecting elements 1 according to FIG.
  • plug contacts are arranged near their respective edge region, in each case a return conductor contact (contact pin) 27 and (perpendicular to the plane of this back to the drawing and therefore not visible in the figure) on one of the two carriers a plus contact and on the other a minus contact.
  • the contact pins are each surrounded by a plastic molded body 29, on the one hand has an insulating effect and on the other form-fitting and frictionally engaged in corresponding recesses of an associated connector (see below).
  • a return conductor connecting portion 33 is embedded in an injection molded case 35, and similarly (in another sectional plane not lying in the plane of the drawing), plus-minus connector portion is molded Plus minus plug contacts of the two module carrier connects to each other when the connector 25 is pressed onto the back of the module carrier 23 and thus on the plug contact assemblies.
  • the cross-sectional basic shape of the connector 25 is that of a "U.” At the free ends of the two legs of the "U” two pairs of inner and outer projections 35a, 35b are formed, which in the assembled state of
  • Connector cause isolation of each recorded between them plug contact.
  • On the inside of the base of the "U" two further, inwardly bent projections 35 c, 35 d are formed, which upon pressing the electrical connector to the back of the module carrier (and thus at the same time on the outer surfaces of the two interconnected mechanical fasteners 1) engage in the recesses 17, 19 of the connecting elements. This positive engagement holds the
  • a profile part 37 is shown, which is provided in the same way with fixing projections 37a, 37b, as the connector 25 and thereby on the opposite side of the connector 25 of the nested fasteners 1 is held.
  • This may be a decorative or a functional element whose possible
  • FIG. 3 shows a top view of the rear side of the topology of a novel solar cell module 39 having a plurality of solar cells 41 regularly arranged on a module carrier 23.
  • the peculiar feature of the topology is the provision of a first conductor trace 43 connecting all the solar cells in series between a positive electrode.
  • Fig. 4 shows in a plan view of the backs, as a schematic illustration without taking into account the manner of the mechanical connection, two module support 23 in accordance with the invention, with plug contact portions 27, 45 and 47 for cross-module connection by means of a connector 25 in the in Fig. 2 shown and described above.
  • Connection contacts near the longitudinal edges.
  • special conductor tracks must be provided in each case on a connection area centrally located in a conventional arrangement on the module or carrier rear side.

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Abstract

Verbindungselement für Solarzellenmodule, ausgebildet als Profilelement mit einem ersten Profilschenkel, einem zum ersten Profilschenkel parallelen und um die Breite des ersten Profilschenkels von diesem beabstandeten zweiten Profilschenkel, einer den ersten und zweiten Profilschenkel an einem ihrer Enden verbindende Profilbasis, die einen sich über die vom ersten Profilschenkel abgewandte Seite des zweiten Profilschenkels hinaus erstreckenden ersten Fortsatz aufweist, und einen am zweiten Ende des zweiten Profilschenkels ausgebildeten zweiten Fortsatz, der sich mit einem der Dicke eines Modulträgers entsprechenden Abstand zum ersten Fortsatz in die gleiche Richtung wie dieser erstreckt, wobei jeweils auf der freien Oberfläche der Profilbasis und des zweiten Fortsatzes eine Ausnehmung mit einer Hinterschneidung zum formschlüssigen Eingreifen eines äußeren Profilteils vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Titel
Verbindungselement, elektrischer Verbinder und Verbindungsanordnung für Solarzellenmodule
Die Erfindung betrifft ein mechanisches Verbindungselement sowie einen elektrischen Verbinder und eine Verbindungsanordnung für Solarzellenmodule.
Stand der Technik
Gerahmte Photovoltaikmodule werden heute in der Regel mittels Schraubklemmen auf Trägersystemen befestigt. Zum Einsatz kommen überwiegend Edelstahlklemmen. Die Verkabelung der Module untereinander erfolgt üblicherweise mittels Gleichspannungskabeln. Diese hängen in Schleifen unter den Modu- len oder werden aufwändig mit Kabelbindern am Gestell befestigt.
Eine Klemme zur Befestigung und gleichzeitigen elektrischen Potentialanbin- dung von gerahmten Photovoltaikmodulen auf geeigneten Schienenprofilen wird etwa in der DE 20 2005009 883 Ul offenbart. Die US 2007/0212935 AI beschreibt einen Montageclip mit integrierter Erdungseinrichtung für Photovoltaikmodule.
Im Stand der Technik finden sich vielfältige Konstruktionen für den elektrischen Anschluss von Photovoltaikmodulen. Lediglich beispielhaft wird hinge- wiesen auf die DE 199 10 532 B4, die eine Anschlusseinrichtung mit einem mehrpoligen Steckverbinder und einer Vielzahl von Einzelleitern lehrt, die durch ein in die Schicht eingebettetes flächiges Kontaktgitter realisiert werden, sowie auf eine in der DE 699 15 794 T2 beschriebene Verdrahtungsanordnung mit einem Hauptkabel, mehreren über Abzweigverbindungen angeschlossenen Stichkabeln, mehreren Verbindern und einer Schutzhülle. Hingewiesen wird auch darauf, dass aus dem Stand der Technik vielgestaltige Ausführungen von Anschlussdosen oder -kästen für Photovoltaikmodule bekannt sind, so etwa aus der EP 1 605 554 A2, der US 7,291,036 Bl oder der DE 69934471 C2. Die DE 10 2008 017 522 AI beschreibt eine Anschlusseinrichtung für
Solarzellenmodule, welche sich dadurch auszeichnet, dass eine elektrisch leitende Kontaktierung in das Innere des Moduls verlegt ist.
Die oben erwähnten Schraubklemmen-Befestigungen erfordern einen hohen Installationsaufwand und sind relativ kostspielig, und der Aufbau dachintegrierter Photovoltaikanlagen ist mit solchen Befestigungssystemen nicht ohne zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen möglich. Die weiterhin erwähnten Kabelverbindungen haben normalerweise Längen- Reserven und daher höhere Leistungsverluste als gemäß den geometrischen Dimensionen der miteinander verbundenen Module und unbedingt erforderlich, und vor allem sind sie beschädigungsanfällig.
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung wird gemäß einem ersten Aspekt ein mechanisches Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruches 1 bereitgestellt. Dieses Verbindungselement ermöglicht eine mechanisch höchststabile, wenig beschädigungsempfindliche und zudem kostengünstige Verbindung von gerahmten Solarzellenmodulen.
In einer Ausführung der Erfindung gemäß ihrem ersten Aspekt ist die freie Länge des ersten Profilschenkels gleich dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fortsatz und/oder die Dicke der Profilbasis gleich der Dicke des zweiten Fortsatzes. In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass wobei die Profilbasis sowie der erste und zweite Fortsatz sich rechtwinklig zum ersten und zweiten Profilschenkel erstrecken.
In einer kostengünstigen Ausführung ist das vorgeschlagene Verbindungselement aus einem Metall, insbesondere als Strangpressteil aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, hergestellt. Dies erbringt wesentliche Kostenvorteile gegenüber dem Einsatz von Edelstahl. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein elektrischer Verbinder für Solarzellenmodule vorgeschlagen, ausgebildet als Kunststoff-Profilteil mit einem eingebetteten Leiter, der an seinen Enden freiliegende Kontaktabschnitte aufweist. Bei diesem elektrischen Verbinder sind in der Umgebung der Kontaktabschnitte Fortsätze angeformt, die zum Eingriff und isolierenden Umschließen von Anschlusskontakten, spezielle Kontaktstiften, auf der
Oberfläche eines Modulträgers ausgebildet sind.
In einer Ausführung dieses Verbinders hat dieser die Querschnitts-Grundform eines„U", wobei der eingebettete Leiter vom ersten Schenkel des„U" über die Basis bis in den zweiten Schenkel verläuft und dessen Kontaktabschnitte im ersten und zweiten Schenkel freiliegen.
In einer weiteren Ausführung des Verbinders sind an diesem, spezieller an der Innenseite der Basis des„U" Fortsätze zum Eingriff und zur formschlüssigen Befestigung des Verbinders an einem mechanischen Verbindungselement zweier Solarzellenmodule angeformt.
Eine weitere Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass in das Kunststoff- Profilteil zwei Leiter eingebettet sind, die jeweils an beiden Enden freiliegende Kontaktabschnitte aufweisen, in deren Umgebung am Kunststoff-Profilteil Fortsätze zum Eingriff und isolierenden Umschließen von Kontaktstiften angeformt sind.
Kostengünstig, einfach zu handhaben und im Dauereinsatz zuverlässig ist insbesondere eine Ausführung als Spritzgussteil mit umspritztem Leiter. Diese kann aus einem für elektrotechnische Anwendungen etablierten und kostengünstigen spritzfähigen Kunststoffmaterial bestehen, welches unter den typischen Einsatzbedingungen eines Photovoltaikmoduls gute Isolationseigenschaften aufweist.
Gemäß einem weiteren relativ selbständigen Aspekt der Erfindung wird ein neuartiges Solarzellenmodul vorgeschlagen, mit einer regulären Anordnung von Solarzellen auf einem Modulträger und rückseitigen Anschlusskontakten zur Verbindung mit weiteren Solarzellenmodulen oder einem Einspeisungs- Anschluss, wobei die Anschlusskontakte an zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Längsseiten, des Modulträgers angeordnet und als Steckkontakte ausgebildet sind. Diese vorgeschlagene Topologie
korrespondiert, im Sinne eines einheitlichen erfinderischen Konzeptes, zur Konstruktion des weiter oben erwähnten elektrischen Verbinders gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung sowie, in einer zweckmäßigen Ausgestaltung desselben, auch zum Aufbau des Verbindungselementes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Die neuartige Topologie ermöglicht den Verzicht auf die bekannten, lose hängenden Kabelverbindungen oder andere aufwendige und störungsanfällige Modul-Verbinder und trägt dazu bei, kostengünstig Solarzellenanordnungen erstellen zu können, die wenig anfällig für Störungen durch Zugkräfte sind, die durch Wind, Menschen oder Tiere ausgeübt werden können.
In einer Ausführung des Solarzellenmoduls ist vorgesehen, dass die Steckkon- takte senkrecht zur Oberfläche des Modulträgers ausgerichtete Eingriffsabschnitte aufweisen. Eine weitere Ausgestaltung sieht so aus, dass auf dem Modulträger ein Rückleiter angeordnet ist und an jeder der gegenüberliegenden Seiten je ein Steckkontakt für Plus bzw. Minus und einen Rückleiter vorgesehen ist.
Eine Verbindungsanordnung, die mehrere Aspekte der Erfindung in sich vereint, ist Gegenstand des Anspruchs 13.
Bei dieser Anordnung ist in eine Ausgestaltung vorgesehen, dass jedem Paar ineinandergeschobener Verbindungselemente ein Paar elektrischer Verbinder zur Plus-Minus- Verbindung bzw. zur Rückleiter-Verbindung zugeordnet ist.
Zeichnungen
Vorteile und Zweckmäßigkeiten ergeben sich im übrigen aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von diesen zeigen: Fig. 1 ein Verbindungselement gemäß einer Ausführung der
Erfindung,
Fig. 2 die Verbindung zweier gerahmter Solarzellenmodule mittels zweier Verbindungselemente gemäß Fig. 1 und einem elektrischen Verbinder gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Solarzellenmodul- Rückseite gemäß einer Ausführung der Erfindung und
Fig. 4 die schematische Darstellung der elektrischen Verbindungen zweier Solarzellenmodule als Draufsicht auf deren Rückseiten.
Fig. 1 zeigt in Querschnittsdarstellung ein Aluminiumprofil 1 als Ausführungsform und des erfindungsgemäßen Verbindungselementes für Solarzellenmodule, welches einen ersten und einen zweiten Profilschenkel 3, 5 sowie eine jeweils am Ende der beiden Schenkel verbindende Profilbasis 7 aufweist. Die Profilbasis 7 schließt am ersten Profilschenkel 3 mit dessen profiläußerer
Oberfläche bündig ab, während sie einen sich über die profiläußere Oberfläche des zweiten Profilschenkels hinaus erstreckenden ersten Fortsatz 9 aufweist. Am zweiten Ende des zweiten Profilschenkels 5 ist ein zweiter Fortsatz 11 angeformt, der in die gleiche Richtung weist wie der erste Fortsatz.
Der erste und zweite Profilschenkel 3, 5 verlaufen zueinander parallel und haben einen der Breite des ersten Profilschenkels entsprechenden Abstand (Zwischenraum) 13, und der erste und zweite Fortsatz haben einen der Dicke eines Solarzellen-Modulträgers (nicht dargestellt) entsprechenden Abstand (Zwischenraum) 15. Sowohl in der profiläußeren Oberfläche des ersten wie auch des zweiten Fortsatzes ist jeweils eine Ausnehmung 17, 19 mit einer Hinterschneidung zum formschlüssigen Eingreifen eines (hier nicht dargestellten) äußeren Profilteils eingeformt. Fig. 2 zeigt, ebenfalls in einer Querschnittsdarstellung, einen Verbindungsbereich eines Solarzellensystems 21, bei dem zwei Modulträger 23 mittels zweier Verbindungselemente 1 gemäß Fig. 1 mechanisch miteinander verbunden sind und mittels eines auf die ineinander geschobenen Verbindungselemente 1 aufsetzbaren elektrischen Verbinders 25 elektrisch miteinander verbunden werden. Der Aufbau des Verbindungselementes 1 wurde oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Modulträger 23 mit ihren Kantenbereichen in den Ausnehmungen 15 der beiden ineinander geschobenen Verbindungselemente 1 aufgenommen und durch das„Verhaken" der beiden Verbindungselemente miteinander mechanisch verbunden sind.
Auf den Rückseiten der Modulträger 23 sind nahe ihrem jeweiligen Kantenbereich Steckkontakte angeordnet, und zwar jeweils ein Rückleiter- Kontakt (Kontaktstift) 27 und (senkrecht zur Zeichnungsebene diesem gegenüber nach hinten gerückt und daher in der Figur nicht zu erkennen) auf dem einen der beiden Träger ein Plus-Kontakt und auf dem anderen ein Minus-Kontakt. Die Kontaktstifte sind jeweils von einem Kunststoff-Formkörper 29 umgeben, der einerseits eine Isolierwirkung hat und zum anderen form- und reibschlüssig in entsprechende Ausnehmungen eines zugehörigen Verbinders (s. weiter unten) eingreift.
Im elektrischen Verbinder 25 ist in der in Fig. 2 gezeigten Schnittebene ein Rückleiter- Verbindungsabschnitt 33 in ein Spritzgussgehäuse 35 eingebettet, und in entsprechender Weise ist (in einer anderen, nicht in der Zeichnungsebene liegenden Schnittebene) Plus-Minus- Verbinderabschnitt eingegossen, der die Plus-Minus-Steckkontakte der beiden Modulträger miteinander verbindet, wenn der Verbinder 25 auf die Rückseite der Modulträger 23 und somit auf die Steckkontaktanordnungen aufgedrückt ist.
Die Querschnitts-Grundform des Verbinders 25 ist die eines„U". An den freien Enden der beiden Schenkel des„U" sind jeweils zwei Paare von inneren bzw. äußeren Fortsätzen 35a, 35b angeformt, die im montierten Zustand des
Verbinders eine Isolation des jeweils zwischen ihnen aufgenommenen Steckkontaktes bewirken. An der Innenseite der Basis des„U" sind zwei weitere, nach innen abgekantete Fortsätze 35c, 35 d angeformt, die beim Aufdrücken des elektrischen Verbinders auf die Rückseite der Modulträger (und somit gleichzeitig auf die profiläußeren Flächen der beiden miteinander verhakten mechanischen Verbindungselemente 1) in die Ausnehmungen 17, 19 der Verbindungselemente eingreifen. Dieser formschlüssige Eingriff hält den
Verbinder 25 auf den Rückseiten der Modulträger 23 und den Kontaktstiften zuverlässig fest.
In der Figur ist außerdem ein Profilteil 37 dargestellt, welches in gleicher Weise mit Fixierungs- Fortsätzen 37a, 37b versehen ist, wie der Verbinder 25 und hierdurch auf der dem Verbinder 25 gegenüberliegenden Seite der ineinander geschobenen Verbindungselemente 1 gehalten wird. Es kann sich hierbei um ein Zier- oder ein Funktionselement handeln, dessen mögliche
Funktion aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und daher hier nicht weiter erläutert wird. Das Vorsehen eines solchen Profilteils ist optional; die Ausnehmungen 17, 19 auf der dem Verbinder 25 gegenüberliegende Seiten der Verbindungselemente 1 können auch offen liegen.
Abweichend von der obigen Beschreibung, kann zur Verbindung der Plus- und Minus-Kontakte einerseits und der Rückleiter-Kontakte andererseits jeweils ein separater Verbinder der beschriebenen Art vorgesehen sein. Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht auf die Rückseite die Topologie eines neuartigen Solarzellenmoduls 39 mit einer Mehrzahl von auf einem Modulträger 23 regulär angeordneter Solarzellen 41. Die Besonderheit der Topologie besteht im Vorsehen eines alle Solarzellen in Reihe miteinander verbindenden ersten Leiterzuges 43 zwischen einem Plus-Steckkontakt 45 und einem Minus-Steck- kontakt 47 sowie eines Rückleiters 49 zwischen zwei Rückleiter-Steckkontak- ten 27.
Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht auf die Rückseiten, als schematische Darstellung ohne Berücksichtigung der Art und Weise der mechanischen Verbindung, zwei Modulträger 23 in erfindungsgemäßer Ausführung, mit Steckkontaktabschnitten 27, 45 und 47 zur modul-übergreifenden Verbindung mittels eines Verbinders 25 in der in Fig. 2 gezeigten und weiter oben beschriebenen Weise. Zwei weitere Verbinder 51a, 51b, deren jeweilige Kunststoff-Grundkörper gleichen Aufbau haben können, die aber in der Fig.4 erkennbaren unter- schiedlichen Bestückung mit eingebetteten Leitern 53a bzw. 53b versehen sind, dienen zum elektrischen Abschluss (der Verbindung zwischen
Pluskontakt und Rückleiterkontakt beim linken Modulträger) bzw. zum externen Anschluss der Anordnung am rechten Modulträger. Charakteristisch für den elektrischen Aufbau der gezeigten Modulträger ist die Anordnung der
Verbindungs-Kontakte nahe der Längskanten. Um diese mit konventionellen Modul-Aufbauten realisieren zu können, müssen zu einem in konventioneller Anordnung zentral platzierten Anschlussbereich auf der Modul- bzw. Träger- Rückseite jeweils spezielle Leiterzüge vorgesehen sein.
Im Übrigen ist die Ausführung der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern lediglich durch den Schutzbereich der anhängenden Patentansprüche.

Claims

Verbindungselement (1) für Solarzellenmodule (39), ausgebildet als
Profilelement mit einem ersten Profilschenkel (3), einem zum ersten Profilschenkel parallelen und um die Breite des ersten Profilschenkels von diesem beabstandeten zweiten Profilschenkel (5), einer den ersten und zweiten Profilschenkel an einem ihrer Enden verbindende Profilbasis (7), die einen sich über die vom ersten Profilschenkel abgewandte Seite des zweiten Profilschenkels hinaus erstreckenden ersten Fortsatz (9) aufweist, und einen am zweiten Ende des zweiten Profilschenkels ausgebildeten zweiten Fortsatz (11), der sich mit einem der Dicke eines Modulträgers entsprechenden Abstand zum ersten Fortsatz in die gleiche Richtung wie dieser erstreckt, wobei jeweils auf der freien Oberfläche der Profilbasis und des zweiten Fortsatzes eine Ausnehmung (17, 19) mit einer Hinter- schneidung zum formschlüssigen Eingreifen eines äußeren Profilteils vorgesehen ist.
Verbindungselement nach Anspruch 1, wobei die freie Länge des ersten Profilschenkels (3) gleich dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Fortsatz (9, 11) und/oder die Dicke der Profilbasis (7) gleich der Dicke des zweiten Fortsatzes (11) ist.
Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Profilbasis (7) sowie der erste und zweite Fortsatz (9, 11) sich rechtwinklig zum ersten und zweiten Profilschenkel (3, 5) erstrecken.
Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gebildet aus einem Metall, insbesondere als Strangpressteil aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung.
5. Elektrischer Verbinder (25, 51a, 51b) für Solarzellenmodule (39), ausgebildet als Kunststoff-Profilteil (25) mit einem eingebetteten Leiter (33), der an seinen Enden freiliegende Kontaktabschnitte aufweist, wobei in der
Umgebung mindestens eines Kontaktabschnitts am Kunststoff-Profilteil Fortsätze (35a, 35b) angeformt sind, die zum Eingriff und isolierenden Umschließen von Kontaktstiften (27, 45, 47) auf der Oberfläche eines Modulträgers ausgebildet sind.
6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, in der Querschnitts-Grundform eines„U", wobei der eingebettete Leiter (33) vom ersten Schenkel des„U" über die Basis bis in den zweiten Schenkel verläuft und dessen Kontaktabschnitte im ersten und zweiten Schenkel freiliegen.
7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei an der Innenseite der
Basis des„U" Fortsätze (35c, 35d) zum Eingriff und zur formschlüssigen Befestigung des Verbinders an einem mechanischen Verbindungselement (1) zweier Solarzellenmodule angeformt sind.
8. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei in das Kunststoff-Profilteil zwei Leiter (33a, 33b) eingebettet sind, die jeweils an beiden Enden freiliegende Kontaktabschnitte aufweisen, in deren Umgebung am Kunststoff-Profilteil Fortsätze (35a, 35b) zum Eingriff und isolie- renden Umschließen von Kontaktstiften angeformt sind.
9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ausgebildet als Spritzgussteil (35) mit umspritztem Leiter (33). 10. Solarzellenmodul (39) mit einer regulären Anordnung von Solarzellen (41) auf einem Modulträger (23) und rückseitigen Anschlusskontakten (27, 45, 47) zur Verbindung mit weiteren Solarzellenmodulen oder einem Einspei- sungs-Anschluss, wobei die Anschlusskontakte an zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Längsseiten, des Modulträgers angeordnet und als Steckkontakte ausgebildet sind, welche insbesondere senkrecht zur
Oberfläche des Modulträgers (23) ausgerichtete Kontaktstifte aufweisen.
11. Solarzellenmodul nach Anspruch 10, wobei ein die Solarzellen auf dem Modulträger miteinander in Reihe verbindender erster Leiterzug (43) und ein durchgehender, bei Zusammenschaltung mehrerer Solarzellenmodule als Rückleiter wirkender zweiter Leiterzug (49) vorgesehen sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 11, wobei an jeder der gegenüberliegenden Seiten je ein Steckkontakt (45, 47) für Plus bzw. Minus und den Rückleiter (27) vorgesehen ist.
Verbindungsanordnung für Solarzellenmodule, mit mindestens einem Paar spiegelsymmetrisch ineinandergeschobener Verbindungselemente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einem elektrischen Verbinder (25) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, welcher das Verbindungselement-Paar lokal übergreift und insbesondere in die Ausnehmungen mit Hinterschneidungen auf einer freien Oberfläche des oder jedes Verbindungselement-Paares eingesetzt ist.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 13, wobei mehrere elektrische Verbinder (25, 51a, 51b) zur Plus-Minus-Verbindung bzw. zur Rückleiter- Verbindung sowie zum elektrischen Abschluss und externen Anschluss vorgesehen sind. 15. Solarzellensystem aus einer Mehrzahl von Solarzellenmodulen nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und einer Verbindungsanordnung nach Anspruch 13 oder 14.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053330B4 (de) * 2010-12-03 2014-05-22 Felix Brannaschk PV-Anlage mit einer Verbindungsklemme zur kabellosen Verbindung von PV-Modulen
DE102012106912A1 (de) * 2012-07-30 2014-02-13 Fkt Gmbh Mehrteiliges Bauteil für ein Fahrzeug mit einem Verbindungsprofilelement
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods
US20230144923A1 (en) * 2020-03-30 2023-05-11 Eni S.P.A. Photovoltaic converter

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092939A (en) * 1990-11-30 1992-03-03 United Solar Systems Corporation Photovoltaic roof and method of making same
JPH07202242A (ja) * 1993-11-26 1995-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及び太陽電池装置
JP3624720B2 (ja) 1998-10-29 2005-03-02 住友電装株式会社 太陽電池モジュール用端子ボックス装置
DE19910532B4 (de) 1998-12-04 2007-05-31 Scheuten Solar Technology Gmbh Photovoltaisches Solarmodul in Plattenform
JP3469807B2 (ja) 1999-03-24 2003-11-25 鐘淵化学工業株式会社 太陽電池発電装置と該装置用配線器具及び配線構造
EP1605554B1 (de) 2004-06-08 2013-04-24 Europa Tecnosolar, S.L. Elektrische Verbindungsbox für photovoltaische oder Solarplatten
DE202005009883U1 (de) 2005-06-23 2005-09-15 Fr Frankensolar Gmbh Klemme zur Befestigung und gleichzeitiger elektrischer Potentialanbindung von gerahmten Photovoltaikmodulen auf entsprechenden Schienenprofilen als Mittelhalterklemme
CA2644141C (en) 2006-03-09 2011-07-12 Carl J. Lenox Photovoltaic module mounting clip with integral grounding
US7291036B1 (en) 2006-11-08 2007-11-06 Tyco Electronics Corporation Photovoltaic connection system
US7762832B2 (en) * 2007-02-12 2010-07-27 Minnick Jamie J Systems for providing electrical interconnection between solar modules
DE102008017522A1 (de) 2008-04-04 2009-10-08 Günther Spelsberg GmbH & Co. KG Solarzellenmodul
CN102017181B (zh) * 2008-05-05 2013-08-21 陶氏环球技术公司 光伏器件组合件及方法

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