ES2304197A1

ES2304197A1 - Alimentacion de barras.

Info

Publication number: ES2304197A1
Application number: ES200600345A
Authority: ES
Inventors: Brian S. Micciche
Original assignee: Komax Holding AG
Current assignee: Komax Holding AG
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2008-09-16
Anticipated expiration: 2026-02-15
Also published as: US7828031B2; JP2006229240A; ES2304197B1; DE102006006715A1; JP5102961B2; DE102006006715B4; US20060219352A1

Abstract

Aparato y método para alinear y fijar una cinta en una célula solar para proporcionar una interconexión eléctrica entre células solares. Con el fin de evitar la tensión indebida de la cinta que va a ser alineada y sujeta a una célula fotovoltaica, es decir, cuando existe la curvatura en la cinta y se debe esperar un deterioro del cristal de las células fotovoltaicas mediante el endurecimiento de la cinta, se propone un aparato y el respectivo procedimiento para la alineación y la sujeción de la cinta a la célula fotovoltaica que comprende una ranura en la que se ajusta la citada cinta. El aparato comprende un marco, un brazo conductor y un brazo de arrastre, ambos montados de manera amovible sobre por lo menos una guía lineal estando dispuesta sobre el citado marco, medios de movimiento para que realicen el movimiento hacia arriba y hacia abajo respecto a la guía lineal y medios cortantes para cortar la citada cinta. Tanto el brazo conductor como el brazo de arrastre tienen un medio de agarre que agarra la cinta. Estas agarraderas están provistas para aplicar una tensión longitudinal predeterminada a la cinta.

Description

Aparato y método para alinear y fijar una cinta en una célula solar para proporcionar una interconexión eléctrica entre células solares.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención está relacionada con un método para la alineación y sujeción de una cinta sobre una célula fotovoltaica con el fin de facilitar la formación de un panel solar que normalmente comprende varias células solares fotovoltaicas. En particular, esta invención está relacionada con tal método en el que la cinta es una cinta metálica preestañada. Además, la invención está relacionada con una célula fotovoltaica sobre la que la cinta arriba mencionada está fijada.

Técnica relacionada

En la industria Fotovoltaica, los paneles solares fotovoltáicos cristalinos están hechos mediante la interconexión de células fotovoltaicas individuales, juntas en una línea, con el fin de que formen un circuito completo. La parte trasera de una célula está eléctricamente conectada con la parte delantera de la siguiente célula. Este proceso, conocido como enfilado se utiliza para conectar cada fila de la matriz conocida como módulo solar fotovoltáico. La interconexión se lleva a cabo a través del uso de cintas finas y planas de cobre preestañadas. La cinta debe de estar alineada con exactitud con una banda pre-estampada (cinta de contacto) sobre la parte delantera de la célula. La desalineación de la cinta en relación con la cinta de contacto causa las pérdidas de la cantidad producida de la energía y estéticamente no es satisfactoria. Por lo tanto, la alineación de la cinta en la parte delantera de la célula fotovoltaica tiene gran importancia y ha constituido un gran reto para que muchas máquinas lo superen. La dificultad está normalmente asociada con la naturaleza "endeble" de la cinta en su estado libre así como los problemas de curvado que presenta la cinta.

El concepto general de la alineación y la sujeción de tal cinta está presentado en la Patente US 2003/0127124 A1 y este documento está incorporado en la presente memoria descriptiva como referencia con el fin de permitir que la persona entendida en este tema se introduzca con más facilidad en esta técnica.

En las Patentes JP 2004-111464 A y JP 2000-022188 A están presentados más antecedentes para la persona entendida en esta técnica.

Existen dos conceptos generales sobre las máquinas de enfilado procedentes de otros suministradores.

Según el primer concepto se sujeta el extremo conductor de la(s) cinta(s), se la(s) estira hasta su largo apropiado, se corta y se mueve hasta su posición sobre las células. De acuerdo con este enfoque, se pierde el control del extremo de arrastre de la cinta en cuanto la cinta se corta. Si existe el problema del curvado (lo que es común) entonces la alineación entre la cinta y la célula se deteriora.

Según el segundo concepto, se agarran ambos extremos de la cinta incluso si ésta está cortada pero entonces la cinta se coloca en una ranura. El segundo "agarrador de vacío" recoge la cinta desde arriba y la lleva hasta la(s) célula(s). Según este enfoque, la recogida de la cinta con el vacío puede constituir un problema y el curvado también es otro problema. Con el propósito de evitar el problema del curvado, esta empresa "estira" la cinta hasta su mayor rendimiento antes de colocarla en la ranura. Este procedimiento causa el endurecimiento de trabajo de la cinta lo que ha sido unido con el daño causado al cristal de las células después de la soldadura.

Resumen de la invención

Un objetivo de la presente invención consiste en evitar los problemas identificados arriba mientras se alinea y sujeta la cinta, es decir, evitar el problema cuando se forma el curvado (el primer concepto) y el daño causado al cristal de las células mediante el endurecimiento de la cinta que ha sido enlazada.

El objetivo de la presente invención se consigue por medio de un control total de la cinta mediante el mantenimiento de ambos extremos hasta que el control esté transferido a la cinta/célula sujeta.

La rectitud de la cinta (curvado) ya no es esencial para la alineación en la parte delantera de la célula debido al mejor control de la cinta. Esto constituye una enorme mejora porque la curvatura de la cinta ha sido históricamente difícil de controlar por los suministradores. El control del largo de la cinta, su posición y tensión que se puede programar totalmente es posible de acuerdo con la presente invención sin cambio de herramientas requerido para cualquiera de estos parámetros. El concepto de la invención es capaz de admitir cualquier cantidad de cintas sin cambio de concepto, movimientos ó ciclo de tiempo. Además, el concepto de la invención es compatible con el tradicional contacto frontal de las células y también con los nuevos diseños de contacto trasero que utilizan las cintas rectas.

La solución de acuerdo con la presente invención referente a la manipulación de la cinta ha tomado en consideración estos problemas por medio de sujeción de ambos extremos de la cinta hasta que se pueda transferir el control directamente al sistema de sujeción en la parte delantera de la célula. Ambos extremos están sujetos hasta que la cinta esté cortada y suelta, separándola de la bobina, y este hecho no ocurre hasta que el sistema de sujeción no tiene la cinta sujeta fuertemente a la célula. Esta solución puede manejar cualquier cantidad de cintas por medio del mecanizado múltiple de los brazos pero para la simplicidad de la descripción, el proceso está descrito en el presente documento usando solamente una cinta. El prototipo de acuerdo con la realización preferente está diseñado para cinco cintas y el mecanizado para dos. Para múltiples cintas, el proceso es exactamente el mismo excepto que existirá un juego de mecanizado separado para cada cinta.

Existen dos brazos de mecanizado, cada uno está accionado por un servo separado. El brazo de arrastre (el más cercano a la bobina) contiene un agarrador y un mecanismo cortante. El brazo conductor contiene solamente un agarrador. En el brazo de arrastre, el agarrador y el cortador están montados de tal manera para que les permita converger juntos permitiendo que una pequeña sección de la cinta sobresalga del corte. Esta acción proporciona material para que el agarrador pueda accionar. Después de que esto haya ocurrido, el agarrador conductor agarra la cinta y la estira hasta el largo requerido. Después de que se haya establecido el largo requerido, el agarrador de arrastre también agarra la cinta. En este punto, ambos extremos de la cinta quedan agarrados y esta acción continúa sobre el carrete. Los brazos pueden ahora moverse separándose todavía más y causando que la cinta alcance varios niveles de tensión. Esta distancia se puede programar totalmente de tal manera que la simple tensión pueda alcanzarse ó que el material pueda estirarse hasta que produzca su permanente rectitud (y algún endurecimiento de trabajo). Los dos brazos también pueden moverse en unísono permitiendo que la tensión de la cinta permanezca constante mientras la cinta está siendo colocada en la posición deseada.

Después de que la cinta está tensada y se encuentra en su posición, el entero conjunto de alimentación de la cinta se mueve hacia abajo para situarse justo encima de la célula fotovoltaica. La agarradera de sujeción baja y sujeta la cinta contra la célula y entonces se activa el mecanismo de corte, cortando de este modo la cinta y separándola del carrete.

El atributo más general de este sistema de acuerdo con la presente invención es que la cinta está siendo mantenida en tensión en ambos extremos mientras el sistema de sujeción toma el control por medio del agarre contra la célula.

Los objetivos de la presente invención han sido plenamente conseguidos a través de las realizaciones presentadas en este documento. Las personas entendidas en esta técnica podrán apreciar que varios aspectos de la invención pueden conseguirse a través de distintas realizaciones sin apartarse de la función esencial de la invención. Las realizaciones particulares son ilustrativas y no pretenden limitar el ámbito de la invención según está planteado en las reivindicaciones que siguen a continuación.

Las ventajas y modificaciones adicionales serán fácilmente comprendidas por las personas entendidas en la técnica. Por lo tanto, la presente invención en sus aspectos más amplios no está limitada a los detalles específicos y las realizaciones representativas demostradas y descritas en este documento. Por consiguiente, es posible realizar varias modificaciones sin alejarse del espíritu ó ámbito del concepto de la invención según están definidos en las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una célula fotovoltaica con una cinta preparada para ser insertada en la ranura respectiva;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de acuerdo con la realización de la Figura 1 con la cinta insertada dentro de la ranura;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un aparato para la puesta en práctica de la presente invención;

La Figura 4 es una vista en perspectiva trasera del aparato de acuerdo con la Figura 3;

La Figura 5 es una vista desde arriba del aparato de acuerdo con la Figura 3;

La Figura 6 muestra el primer paso del proceso de acuerdo con la presente invención realizado con el aparato de la Figura 3;

La Figura 7 muestra el segundo paso del proceso de acuerdo con la presente invención realizado con el aparato de la Figura 3;

La Figura 8 muestra el tercer paso del proceso de acuerdo con la presente invención realizado con el aparato de la Figura 3;

La Figura 9 muestra el cuarto paso del proceso de acuerdo con la presente invención realizado con el aparato de la Figura 3.

Descripción detallada de las realizaciones ejemplares

A continuación se encuentra descrita en detalle una realización preferente así como varias realizaciones ejemplares.

En la Figura 1 una célula fotovoltaica 1 está preparada para la inserción de la cinta 2 dentro de la ranura 3. La cinta es un conductor preestañado que está fijado sobre la célula fotovoltaica 1 por medio del calentamiento. El calentamiento se puede hacer tanto de manera convencional ó por medio de la radiación como la luz del láser ó mediante cualquier otro medio apropiado. Con el fin de conseguir la fijación óptima, la cinta 2 debe estar de verdad insertada dentro de la ranura 3.

El aparato de acuerdo con la Figura 3 comprende un marco 4 con una guía lineal 5 sobre el que la guía linear 5, el brazo conductor 6 y -de acuerdo con la realización preferente- dos brazos de arrastre 7,1 y 7.2 están montados. Un servomotor 9 está proporcionado para mover el brazo conductor 6 a lo largo de la guía lineal 5. Alternativamente, los movimientos del brazo conductor pueden realizarse por medio de un motor lineal (que no está mostrado). Un servomotor 8 está proporcionado para el movimiento del brazo de arrastre 7.1 a lo largo de la guía lineal 5. Cada referencia 10 se refiere a una correa y la referencia 11 está relacionada con una cadena para proporcionar la energía para mover el brazo conductor 6 y/ó el brazo de arrastre 7.1. Según está mostrado en las Figuras 4 y 6 a 9, el brazo conductor 6 está conectado con una de las correas (sin fin) 10 que puede ser accionada en la dirección longitudinal por medio del motor 9, permitiendo de este modo que el brazo 6 sea movido a lo largo de la guía lineal 5. Según está indicado en la Figura 3, el brazo de arrastre 7.1 está conectado a una de las correas (sin fin) 10 que pueden ser accionadas en la dirección longitudinal por medio de un servomotor 8, permitiendo de este modo que el brazo de arrastre 7.1 se mueva a lo largo de la guía lineal 5. El cilindro neumático de movimiento lineal 12 está provisto para que puedan realizar el movimiento hacia arriba y hacia abajo la guía lineal 5, los motores 8 y 9, el brazo conductor 6 y los brazos de arrastre 7.1 y 7.2.

El brazo de arrastre 7.2 está acoplado al brazo de arrastre 7.1 por medio de un muelle 15 cuyo largo puede ser cambiado con el fin de permitir que el brazo de arrastre 7.2 se mueva respecto al brazo de arrastre 7.1 (cambiando de este modo la distancia entre los brazos de arrastre 7.2 y 7.1). Alternativamente, en vez del muelle 15, se puede proporcionar un cilindro neumático (que no está mostrado) para el mismo propósito. Ya que el brazo de arrastre 7.2 está conectado al brazo de arrastre 7.1, los brazos de arrastre 7.1 y 7.2 se mueven conjuntamente cuando se mueve el brazo de arrastre 7.1 mediante el servomotor 8.

La agarradera (abrazadera) 13 está dispuesta en el brazo conductor 6 y la agarradera (abrazadera) 14 está dispuesta en el brazo de arrastre 7.1. El medio cortante 16 está sujeto al brazo de arrastre 7.2. Como el brazo de arrastre 7.2 está acoplado al brazo de arrastre 7.1 por medio de un muelle 15, el medio cortante 16 está dispuesto de manera amovible en el brazo de arrastre 7.1 y se puede desplazar respecto a la agarradera 14.

La agarradera (abrazadera) 13 del brazo conductor 6 y la agarradera (abrazadera) 14 del brazo de arrastre están dispuestas para agarrar la cinta 2. El medio cortante 16 está provisto para cortar la cinta 2. En las Figuras 3 y 4 los medios respectivos están mostrados solamente para una sola cinta con el fin de aumentar la comprensión de la invención. Sin embargo, en la realización preferente, están provistos los medios respectivos para una pluralidad de cintas. En la Figura 5 tales medios están mostrados para 4 cintas.

El método para la utilización del aparato de acuerdo con las Figuras desde 2 hasta 5 está mostrado en la Figuras desde 6 hasta 9. En el primer paso del procedimiento ambos brazos, es decir, el brazo conductor 6 se mueve respecto a los brazos de arrastre 7.1 y 7.2 de tal manera que el brazo de arrastre 7.2 está empujado hacia el brazo de arrastre 7.1, reduciendo de esta manera la distancia entre el brazo de arrastre 7.2 y el brazo de arrastre 7.1 y el muelle de inclinación 15 (Figura 6). Por lo tanto, el medio cortante 16 se mueve respecto a la agarradera 14 del brazo de arrastre 7.1 produciendo la posibilidad de que una pequeña sección de la cinta 3 sobresalga del medio cortante 16. La agarradera 13 del brazo conductor 6 recoge la citada sección sobresaliente de la cinta 2 (Figura 6) y la mueve hasta la posición predeterminada (Figura 7). Mientras tanto los brazos de arrastre 7.1 y 7.2 también se mueven hasta la otra posición predeterminada en tanto que la agarradera 14 del brazo de arrastre 7.1 está abierta (Figura 8). Posteriormente, la agarradera 14 de los brazos de arrastre se cierra otra vez (Figura 8). La cinta se tensará aplicando la tensión permitida por medio del servomotor 9. Por debajo de la cinta 2 la célula fotovoltaica 1 está presentada (Figuras desde 7 hasta 9). En el paso siguiente, el medio entero con todos los brazos se baja hasta el nivel de la célula fotovoltaica 1 (Figura 9); al objeto de que el medio de agarre baje hasta el nivel de dicha célula. Las ruedas guía 17, 18 y 19 están provistas con el fin de evitar las oscilaciones verticales durante la bajada. Una sección de soporte 20 está provista de las ruedas 17, 18 y 19. Después de haber bajado, la cinta 2 está conectada con la célula fotovoltaica 1 mediante la aplicación del calor ó radiación, es decir, la radiación por láser. La cinta 2 se corta mediante los medios cortantes 16, la agarradera 13 del brazo conductor 6 se abre y la célula fotovoltaica 1 conjuntamente con la cinta 2 pueden ser transportadas posteriormente.

Con el fin de simplificar el dispositivo presentado con anterioridad, el brazo de arrastre 7.2 puede ser obviado mediante la sujeción del medio cortante 16 en el brazo de arrastre 7.1. En este último caso, el medio cortante 16 está preferentemente dispuesto en el brazo de arrastre 7.1 para que el medio cortante 16 pueda quedar móvil respecto el medio agarrador 14 del brazo de arrastre 7.1 De este modo, el método de alineación y sujeción de la cinta a la célula fotovoltaica según está descrito arriba puede aplicarse según está previsto.

Claims

1. Un aparato para la alineación y la sujeción de una cinta a una célula fotovoltaica, comprendiendo la mencionada célula fotovoltaica una ranura en la que la cinta puede ser ajustada, el citado aparato comprendiendo un marco, un brazo conductor montado con posibilidad de movimiento en la guía lineal que está dispuesta en el citado marco, un brazo de arrastre montado de manera amovible en la guía lineal dispuesta en el citado marco, el medio móvil para realizar el movimiento hacia arriba y hacia abajo de las citadas guías lineales, el medio cortante para cortar la citada cinta, donde el citado brazo conductor y el citado brazo de arrastre comprenden, cada uno, por lo menos un medio de agarre para agarrar la citada cinta y donde el citado medio de agarre está provisto para aplicar una tensión longitudinal predeterminada a la citada cinta a través de un medio tensionador determinado preferentemente por un servomotor.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que los citados medios cortantes están dispuestos en uno de los brazos de tal manera que estos medios cortantes sean amovibles respecto al medio de agarre del mismo brazo.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además medios de guía para evitar las oscilaciones verticales durante el movimiento provocado por los citados medios de movimiento que realizan movimientos hacia arriba y hacia abajo y una sección de soporte para los citados medios de guía.

4. Un método para la alineación y sujeción de una cinta a una célula fotovoltaica utilizando un aparato que comprende un marco, un brazo conductor montado con posibilidad de movimiento en la guía lineal dispuesta en el citado marco, por lo menos un brazo de arrastre montado de manera amovible en la guía lineal estando montado sobre el citado marco, un medio móvil para que realice el movimiento hacia arriba y hacia abajo respecto a las guías lineales, medios cortantes para cortar la citada cinta, donde el citado brazo conductor y el citado brazo de arrastre comprenden, cada uno, por lo menos un medio de agarre para agarrar la citada cinta y donde los citados medios de agarre están provistos para aplicar la tensión longitudinal predeterminada a la citada cinta (a través de un medio tensionador determinado preferentemente por un servomotor) y donde la citada célula fotovoltaica está provista con una ranura para la citada cinta, el citado método comprende los pasos de

- mover el citado brazo conductor donde el citado medio de agarre del citado brazo conductor sujeta la cinta y la mueve hasta la posición predeterminada,

- mover el citado brazo de arrastre a otra posición predeterminada donde el citado medio de agarre del citado brazo de arrastre está abierto,

- cerrar el citado medio de agarre del citado brazo de arrastre una vez más donde la citada cinta será tensada aplicando la tensión longitudinal predeterminada para la cinta,

- bajar el citado medio de agarre hasta el nivel de la célula fotovoltaica situada por debajo de la citada cinta,

- conectar la citada cinta a la citada célula fotovoltaica mediante la aplicación del calor a la citada cinta, preferentemente, mediante la radiación por láser,

- cortar la citada cinta por los citados medios cortantes,

- abrir el citado medio de agarre del citado brazo conductor para que la citada cinta y la citada célula fotovoltaica puedan ser posteriormente transportadas.