WO2014090956A1 - Solarmodul mit kombinierter mechanischer und elektrischer steckverbindung zur erzeugung von elektrischem strom - Google Patents

Solarmodul mit kombinierter mechanischer und elektrischer steckverbindung zur erzeugung von elektrischem strom Download PDF

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WO2014090956A1
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solar module
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solar
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Oliver Lang
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Sonnenrepublik GmbH
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar module for generating electric power according to the preamble of the main claim.
  • Solar modules for generating electric power are well known and there are a variety of embodiments thereof.
  • a power supply device for operating mobile small devices with a generator mode! known, comprising an electronic module and a solar module, the latter being electrically and mechanically connected to the electronic module via a contacting device, for example via hinge pins.
  • the solar module is pivotable.
  • a photovoltaic module which consists of a substrate made of a stretchable material and a plurality of on comprising solar cells applied to the substrate.
  • Photovoltaic module may have contacts, for example, on the edge, which may be designed as push buttons or plugs and on the edge
  • Photovoltaic module can be connected to other modules.
  • the invention has for its object to provide a solar module for generating electrical power with an integrated connector, in particular for the power supply of mobile electrical equipment, which allows a simple and stable mechanical coupling and secure electrical connection of the modules with each other and to electrical equipment so that arbitrarily large and arbitrarily shaped solar module arrays and a system of electrical device and solar module (s) may arise.
  • the solar module for generating electric current comprises at least one solar cell module accommodated in a frame and at least one connecting element for a mechanical and electrical
  • At least two connecting elements are arranged on at least two sides of the frame, wherein a first connecting element is arranged on a first side and a second connecting element on a second side.
  • the connecting elements each comprise two mutually insulated contact elements which are connected to the solar cell assembly.
  • the first connection element and the second connection element possess complementary form elements for an electrical and mechanical positive connection with corresponding further solar modules. With such a solar module, it is possible to assemble any number of solar modules like an array in any form, by simply nesting or huddling the connecting elements, at the same time both a mechanical and an electrical connection can be made.
  • the electrical contact elements each have a contact leg, wherein the contact legs of a respective connecting element face each other, with a longitudinally extending side of the frame spacing.
  • the complementary shaped elements of the first and second connecting elements are provided on the respective contact elements, i.
  • the electrical and the mechanical connection are realized by the contact elements themselves.
  • the contact elements comprise a protrusion and a depression or hole in the contact leg, such that the contact elements of a first connection element can be brought into engagement with the contact elements of a second connection element for the electrical and mechanical positive connection with corresponding further solar modules.
  • the holding force for the mechanical connection is ensured by the spring force of the contact elements, which consist of a metallic resilient material.
  • the first connection element has a first guide element connected to the frame and the second connection element has a second guide element connected to the frame, the first and second guide elements simultaneously also forming complementary shape elements in their shapes as complementary form elements, which are adapted to one another are and are sized to fit between the contact elements, ie essentially fill the space between the contact elements.
  • the fitting together of corresponding solar modules serve the respective The first and second guide elements essentially engage one another in a form-fitting manner and prevent twisting or pivoting of the two solar modules relative to one another, so that a rigid one Structure of several solar modules is created.
  • the first connecting element has a locking bar extending over a part of the first side of the frame, the contact elements of the first connecting element being in the form of contact pads or contact pins arranged on or beside the locking bar.
  • the second connecting element has a claw extending over a part of the second side of the frame, which comprises spring contacts insulated from one another. Arresting beam and claw form the complementary form elements and establish the mechanical connection between corresponding solar modules.
  • the claw and the Arretierbalken as form elements are designed so that a rotation of the nested solar modules is prevented and creates a rigid structure of several solar modules.
  • the contact elements designed as contact pads or contact pins work with corresponding spring contacts for the electrical connection between corresponding solar modules together, wherein the spring contacts can be arcuate and engage over the arresting bar.
  • Arresting beams are arranged, the arcuate part of the spring can make the electrical connection, at contact pads presses the hook-shaped end of the spring on the Päd.
  • An array of solar modules can with only two fasteners to two
  • Pages are realized. It is particularly advantageous, however, that at least one connecting element is arranged on each side of the frame. Thus, two first and two second connecting elements are provided on the frame. In this way, a large-area array with a stable mechanical connection can be produced. However, it is also possible to arrange a plurality of different connecting elements on each side.
  • the frame and at least the kiaue of the second connecting element are made of a non-rigid and slightly flexible plastic. This facilitates the mating or clicking together of the solar modules.
  • the claw of the second connecting element is essentially circular-arc-shaped in cross-section, wherein the circular arc preferably extends over an angular range of more than 180 °.
  • the solar modules or their frames preferably have a square shape and preferably have on each side a connecting element, wherein the first connecting element are respectively arranged on two opposite sides and the second connecting element on the other opposite sides.
  • the connecting elements are arranged with respect to their shape and their contact polarity in a radial or rotational symmetry, preferably 4-count radial symmetry. In this way it is possible that when a plurality of solar modules mating with each rotation by 90 ° to each other, a parallel connection of the modules is generated. A malfunction due to polarity reversal is excluded.
  • the invention also relates to a solar module arrangement with a plurality of solar modules, as described above, wherein the respective side by side Henden
  • Solar modules are mechanically and electrically connected to each other by means of the first and second connecting element and the first and second connecting elements each form a snap or latching connection.
  • a solar module can be assembled to any desired array size and shape (eg, rectangle, cross, L shape, and the like), so that the solar module system can be easily attached can adjust the predetermined by an electrical device power supply.
  • the square shape of the solar modules is particularly suitable because adjacent modules are always rotated by 90 °.
  • the plurality of adjacent solar modules via the contact elements of the respective connecting elements in their polarity connected to each other such that the solar modules are electrically connected in parallel.
  • the solar module array is enclosed by a termination frame having connecting elements corresponding to the first and second connecting element without contact springs or contact elements. Such an arrangement stabilizes the solar module array.
  • a base plate arranged at the rear can also be provided with fixing elements, e.g. Adhesive pads are attached to the individual solar modules and thus cause stabilization.
  • a hinge member having at least two further connecting elements, which are adapted to engage with the first or the second connecting element for a mechanical and electrical connection.
  • the further connecting elements may be designed in accordance with the first and the second connecting element.
  • the further connecting element may comprise contact element corresponding to the first or the second connecting element or comprise a molded hinge bar with at least two slip rings, wherein the hinge bar has a shape corresponding to the claw with the spring contacts of the second connecting element.
  • the hinge or pivot member may have different sizes and a different number of other connecting elements. It may for example also be designed as an electrical device, for example as a charger with at least one socket.
  • the invention also relates to a system comprising an electrical device and one or more solar modules, wherein the electrical device comprises at least one further connecting element, which has complementary to the form elements of the first connecting element and the second connecting element form elements for forming a mechanical and electrical pivotal connection.
  • the swivel angle is advantageously limited to 90 °, since on the one hand the light is usually from above or to the side and on the other hand, a reverse polarity protection is realized by a limiting lateral wall.
  • the further connecting element may comprise a hinge bar with at least two slip rings, wherein the hinge bar has a form corresponding to the claw with the spring contacts of the second connecting element, and second and further connecting element form a mechanical and electrical pivotal connection.
  • the further connection element may have contact elements arranged at a distance from one another with a corresponding shape to the contact elements of the first or the second connection element for a mechanical and electrical pivot connection. This can result in a very variable device system that can be adapted to different electrical and designerische requirements.
  • the slip rings of the further connecting element for generating a Verpolschutzes are offset with respect to a median plane of the hinge bar perpendicular to its longitudinal axis and the spring contacts of the second connecting element have a corresponding arrangement over the length of this connecting element.
  • the unit size of a solar module within an existing solar system with fixed spacings of the connecting elements can also be multiplied and so e.g. a solar module with the size of a 3x3 arrays are produced, which then has a better price-performance ratio.
  • the then also larger number of fasteners increases accordingly, the current carrying capacity of the module.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a solar module according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a plan view of two connected solar modules
  • FIG. 3 shows a schematic side view and a plan view of a part of two solar modules according to FIG. 1 to be connected;
  • FIG. 4 shows a side view of two connected solar modules according to a second exemplary embodiment and an enlarged view of a part of the inventive modules, FIG.
  • FIG. 5 shows a solar module according to the invention with a plurality of connecting elements on each side of the frame
  • FIG. 6 shows a hinge component or a swivel adapter with several
  • Hinged beam connectors usable for solar modules of the second embodiment, 7 shows an illustration of a further connecting element used on an electrical device, which has contact elements according to the solar module of the first exemplary embodiment, FIG.
  • FIG. 8 shows an illustration of a further connection element used on an electrical device, which has contact elements according to the solar module of the second embodiment, and
  • the solar module 1 shows the solar module 1 according to the invention, which has a plurality of solar cells 3 accommodated in a plate-shaped frame 2 or housing.
  • the solar cells are usually arranged on a printed circuit board (not shown) and connected to one another via electrical lines provided on the printed circuit board.
  • On the frame 2 connecting elements, first Paarsseiemente 4 and second connecting elements 5 are respectively arranged on opposite sides.
  • the frame is square and has, for example dimensions of 3.5 x 3.5 cm or 4 x 4 cm in terms of length and width and about 2 to 5 mm in height. Of course, other dimensions of a similar magnitude are conceivable.
  • the connecting elements 4 and 5 shown in Figure 1 according to a first discoveredsbeäspiel will be explained in more detail together with the illustration of Figure 3.
  • the connecting elements 4, 5 each have two contact elements, the first connecting element 4 two first Kon- Tact elements 24 which face each other in the longitudinal direction of the frame 2 at a distance in recesses of the frame 2, and the second connecting element two second contact elements 25 in a corresponding arrangement.
  • the contact elements 24, 25 consist of a strip-shaped, resilient metal; like spring steel or copper and are with traces of a circuit board
  • the externally accessible contact limbs of the first contact elements 24 are provided with preferably dome-shaped elevations 26, while those of the second contact elements 25 are equipped with corresponding depressions or preferably round openings (see also FIG. 3).
  • the first connecting element 4 has a first, in the recess of the frame 2 formed on this and formed as an elongated projection guide element 22 and the second connecting element 5 has a second formed on the frame 2 and also formed as a neck guide element 23, which has a step-like depression 28, in which the first guide element 22 is at least partially insertable.
  • the second contact elements 25 of the second connecting element 5 are seated externally against the second guide element 23 and can spring slightly inward. At the end of justifyschenkeis they each have the circular opening 27 into which the "mating contact elements" 24 ⁇ first contact elements) of the first connecting element 4 with its protruding domes 26 exactly engage.
  • the first contact elements 24 are located in the recess of the frame 2, in which the second guide member 23 fits, and they can also easily feathers to the outside. After insertion from the side or from above (see arrows in Fig. 3) and snapping the two pairs of contact elements into each other and the frame parts, ie the guide elements 22, 23 of the connecting elements 4 and 5 are connected substantially positively. The holding force is ensured in this arrangement essentially by the spring force of the contact element pairs.
  • the first connecting element 4 comprises a, arranged in a recess of the frame 2 (corresponding to FIG.
  • the second connecting element 5 has a parallel to the side wall of the frame 2 and fixed claw 11 connected to the frame.
  • the claw 11 is realized by a groove 12 incorporated in the connecting element 5, which has a circular arc-shaped cross section, the circular arc enclosing an angle of greater than 180 °.
  • a mechanical latching or click connection with the formed on the first connecting element 4 Arretierbalken 14 are formed.
  • a contact pad arrangement 13, preferably two contact pads 13, which form part of the first connecting element 4, are provided as contact elements.
  • contact springs 15, of which there are preferably two, can be recognized, which form the contact elements of the second connecting element 5, and which press with defined spring force on the contact pads 13 of the first connecting element 4 in the assembled state of the solar modules.
  • Contact elements is the use of contact pins or contact strips on the locking bar 14 on the one hand and contact bands or springs on the claw 11 or in the groove 12 on the other. Furthermore, it should be noted that arresting bar 14 and / or claw 11 can not be continuous, but interrupted.
  • FIG. 5 shows a plan view of a further exemplary embodiment of a solar module 19 according to the invention, which has on each side of the frame 2 a plurality of connecting elements 4, 5, which may be formed corresponding to those previously described.
  • FIG. 6 shows a swivel or hinge adapter 20 in plan view and in side view with two or more solar modules or arrays 1.
  • the adapter 20 is provided with four hinge bars 18 as a further connecting element, which in the exemplary embodiment is two spaced sliding contacts 9 releasing insulated rod member is formed.
  • By plugging the Hinge bars 18 in the jaws 11 of the second connecting elements 5 solar modules 1 can be pivotally connected to each other.
  • two solar module assemblies or arrays of FIG. 5 may engage the adapter 20.
  • pivot or hinge adapter can be provided with connecting elements or contact elements, as shown in FIG. 1 or FIG.
  • the size of the adapter and the number of contact elements or hinge bars can vary.
  • FIGS. 7 and 8 show a schematic view of further connecting elements 30, 10 on an electrical device, wherein according to FIG. 7 the further connecting element 30 is suitable for connection to the second connecting element 5 according to FIG. 3, while according to FIG. 8 the other
  • Connecting element 10 is suitable for connection with the second connecting element 5 of FIG. 4.
  • the further connecting element 30 comprises two spaced-apart and angled contact elements 31 which correspond to the first contact elements 24 according to FIG. 3 and each have a contact limb with the dome-shaped elevation 26.
  • the contact elements 31 are connected to a printed circuit board 32 of e.g. connected as a charger trained electrical device 6.
  • a solar module 1 can snap into the pair of contact elements on the charger 6, with the protruding dome 26 fitting into the openings 27 of the mating contact elements 25, and can also be rotated upwards.
  • the angle of rotation can be reduced to e.g. 90 ° can be limited, of course, also corresponding to the contact elements 31 Martinez prestigeeiemente can be arranged on the electrical device.
  • the further connecting element 10 which is arranged on the not shown, and only indicated by the dashed line and the arrow electrical device 6, shown in two side views.
  • the device 6 may be one which is to be electrically supplied by one or more previously described solar modules 1.
  • the concrete embodiment the other connecting element is also to be seen only as an example, it can be used other components based on the same principle.
  • the connecting element 10 comprises two pin or rod-shaped elements 7, which are introduced with their free ends shown here in the electrical device and are preferably connected to a ontaktmaschine on the printed circuit board, not shown.
  • the protruding from the device 6 ends are encapsulated with a plastic 8, which may be part of a wall 16 of the device 6.
  • the plastic 8 leaves two points free at which the electrically conductive metal of the pin or rod-shaped elements 7 is accessible.
  • two sliding contacts 9 are formed. Between the two sliding contacts 9, the respective pin-shaped elements 7 at a distance and the ends of these elements 7 are molded together with the gap with plastic 8 '.
  • the pin-shaped elements 7 together form the extrusion coating in the horizontal region in FIG. 8 a hinge bar 18 similar to that of the hinge adapter 20.
  • the sliding contacts 9 may be vapor-deposited on an electrically non-conductive rod.
  • FIG. 9 three solar modules 1 are shown in plan view, which correspond to that described in connection with Fig. 1.
  • Each solar module 1 has in each case two identical opposite connecting elements with contact element pairs, which are designated here by K1 and K2.
  • the solar modules are with respect to their shape and the contact polarity, which can be seen in the figure, radial or rotationally symmetrical (4-fold radial or Drehsym- metry).
  • the connecting element 4 with the pair of contact elements K 1 respectively fits in the connecting element 5 with the pair of contact elements K 2 and a positive and non-positive electrical connection is thereby produced.
  • a solar module 1 is rotated in each case by 90 ° relative to the other solar module, as indicated by the arrows (turning and plugging). In this case, a parallel circuit is generated, a malfunction due to polarity reversal is excluded. Make up in the assembled state the solar modules 1 a grid with exactly square unit modules.

Abstract

Es wird ein Solarmodul zur Erzeugung von elektrischem Strom vorgeschlagen, das eine in einem Rahmen aufgenommene Solarzellenbaugruppe (3) und mindestens ein Verbindungselement für eine mechanische und elektrische Verbindung umfasst. An mindestens zwei Seiten des Rahmens (2) sind mindestens zwei Verbindungseiemente angeordnet, wobei ein erstes Verbindungselement (4) an einer ersten Seite und ein zweites Verbindungselement (5) an einer zweiten Seite angeordnet ist und die Verbindungselemente (4, 5) jeweils zwei voneinander isolierte Kontaktelemente (24, 13; 25, 15) umfassen, die mit der Solarzellenbaugruppe (3) verbunden sind. Das erste Verbindungselement (4) und das zweite Verbindungselement (5) besitzen komplementäre Formelemente für eine elektrische und mechanische formschlüssige Verbindung mit korrespondierenden weiteren Solarmodulen.

Description

Solarmodul mit kombinierter mechanischer und elektrischer Steckverbindung zur Erzeugung von elektrischem Strom
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul zur Erzeugung von elektrischem Strom nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Solarmodule zur Erzeugung von elektrischem Strom sind allgemein bekannt und es gibt eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen derselben. Aus der DE 10 2004 037 329 AI ist beispielsweise eine Stromversorgungseinrichtung zum Betrieb mobiler Kleingeräte mit einem Generatormodu! bekannt, das ein Elektronikmodul und ein Solarmodul aufweist, wobei letzteres über eine Kontaktiervorrichtung, beispielsweise über Scharnierstifte elektrisch und mechanisch mit dem Elektronikmodul verbunden ist. Das Solarmodul ist dabei schwenkbar.
Die DE 10 2009 031 600 AI beschreibt ein Photovoltaikmodul, das aus einem Substrat aus einem dehnbaren Material besteht und eine Mehrzahl von auf dem Substrat aufgebrachte Solarzellen umfasst. Ein solches
Photovoltaikmodut kann Kontakte, zum Beispiel am Rand, aufweisen, die als Druckknöpfe oder Stecker ausgebildet sein können und über die das
Photovoltaikmodul mit anderen Modulen verbunden werden kann.
Schließlich aus der US 2008/0302030 AI ein Dachziegel bekannt, der ein Photovoltaikmodul umfasst, wobei Verbindungselemente in Form von auf zwei Seiten angebrachten Nuten vorgesehen sind, über die mehrere Dachziegel nebeneinander angeordnet werden können, wobei Kontaktelemente vor- gesehen sind, die die Photovoltaikmodule der Dachziegel miteinander verbindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Solarmodul zur Erzeugung von elektrischem Strom mit einer integrierten Steckverbindung, insbesondere zur Energieversorgung von mobilen elektrischen Geräten, zu schaffen, das ein einfaches und stabiles mechanisches Ankoppeln und eine sichere elektrische Verbindung der Module untereinander sowie an elektrische Geräte erlaubt, so dass beliebig große und beliebig geformte Solarmodul-Arrays und ein System aus elektrischem Gerät und Solarmodul{en) entstehen können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Erfindungsgemäß weist das Soiarmodul zur Erzeugung von elektrischem Strom mindestens eine in einem Rahmen aufgenommene Solarzellenbaugruppe und mindestens ein Verbindungseiement für eine mechanische und elektrische
Verbindung auf. An mindestens zwei Seiten des Rahmens sind mindestens zwei Verbindungselemente angeordnet, wobei ein erstes Verbindungselement an einer ersten Seite und ein zweites Verbindungselement an einer zweiten Seite angeordnet ist. Die Verbindungselemente umfassen jeweils zwei voneinander isolierte Kontaktelemente, die mit der Solarzellenbaugruppe verbunden sind. Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungs- element besitzen komplementäre Formelemente für eine elektrische und mechanische formschlüssige Verbindung mit korrespondierenden weiteren Solarmodulen. Mit einem solchen Solarmodul ist es möglich, eine beliebige Anzahl von Solarmodulen arrayartig in beliebiger Form zusammenzusetzen, und zwar durch einfaches Ineinander- oder Aufeinanderstecken der Verbindungselemente, wobei gleichzeitig sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann.
In bevorzugter Weise weisen die elektrischen Kontaktelemente jeweils einen Kontaktschenkel auf, wobei die Kontaktschenkel eines jeweiligen Verbindungselementes sich gegenüberstehen, und zwar mit einem sich in Längsrichtung einer Seite des Rahmens erstreckenden Abstand. Die komplementären Formelemente des ersten und zweiten Verbindungselementes sind dabei an den jeweiligen Kontaktelementen vorgesehen, d.h. in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die elektrische und die mechanische Verbindung durch die Kontaktelemente selbst realisiert. Vorzugsweise umfassen die Kontaktelemente eine Erhebung und eine Vertiefung oder Loch an den Kontakt- schenkein, derart dass die Kontaktelemente eines ersten Verbindungselementes mit den Kontaktelementen eines zweiten Verbindungselementes in Eingriff bringbar sind für die elektrische und mechanische formschlüssige Verbindung mit korrespondierenden weiteren Solarmodulen. Somit wird die Halte- kraft für die mechanische Verbindung durch die Federkraft der Kontaktele- mente, die aus einem metallischen federnden Material bestehen, gewährleistet.
Vorteilhafterweise weist zusätzlich zu den Kontaktelementen das erste Verbindungselement ein mit dem Rahmen verbundenes erstes Führungselement und das zweite Verbindungselement ein mit dem Rahmen verbundenes zweites Führungselement auf, wobei das erste und zweite Führungselement gleichzeitig auch komplementäre Formelemente in ihren Formen als komplementäre Formelemente bilden, die aneinander angepasst sind und so bemessen sind, dass sie zwischen die Kontaktelemente passen, d.h. den Abstand zwischen den Kontaktelementen im Wesentlichen ausfüllen. Beim
Aufeinanderstecken von korrespondierenden Solarmodulen dienen die jewei- ligen, am vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Rahmen als Ansätze angeformten Führungselemente (das erste und das zweite) zur Führung der Aufeinandersteckbewegung, wobei das erste und das zweite Führungselement im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifen und ein Verdrehen oder Schwenken der beiden Solarmodule zueinander verhindern, so dass ein starres Gebilde aus mehreren Solarmodulen entsteht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das erste Verbindungselement weist einen sich über einen Teil der ersten Seite des Rahmens sich erstre- ckenden Arretierbalken auf, wobei die Kontaktelemente des ersten Verbindungselementes als an dem Arretierbalken oder neben ihm angeordnete Kontaktpads oder Kontaktstifte ausgebildet sind. Das zweite Verbindungselement weist eine sich über einen Teil der zweiten Seite des Rahmens erstreckende Klaue auf, die voneinander isolierte Federkontakte umfasst. Dabei bilden Arretierbalken und Klaue die komplementären Formelemente und stellen die mechanische Verbindung zwischen korrespondierenden Solarmodulen her. Die Klaue und der Arretierbalken als Formelemente sind so ausgeführt, dass ein Verdrehen der ineinandergesteckten Solarmodule verhindert wird und ein starres Gebilde aus mehreren Solarmodulen entsteht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel arbeiten die als Kontaktpads oder Kontaktstifte ausgebildeten Kontaktelemente mit korrespondierenden Federkontakten für die elektrische Verbindung zwischen korrespondierenden Solarmoduien zusammen, wobei die Federkontakte bogenförmig sein können und den Arretierbalken übergreifen. Wenn die Kontaktelemente als Stifte in dem
Arretierbalken angeordnet sind, kann der bogenförmige Teil der Feder die elektrische Verbindung herstellen, bei Kontaktpads drückt das hakenförmig ausgebildete Ende der Feder auf das Päd. Ein Array von Solarmodulen kann mit nur zwei Verbindungselementen an zwei
Seiten realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass an jeder Seite des Rahmens mindestens ein Verbindungselement angeordnet ist. So können zwei erste und zwei zweite Verbindungselemente an dem Rahmen vorgesehen sind. Auf diese Weise kann ein großflächiges Array mit stabiler mechani- scher Verbindung hergestellt werden. Es können aber auch mehrere, auch unterschiedliche Verbindungselemente an jeder Seite angeordnet sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Rahmen und zumindest die Kiaue des zweiten Verbindungselementes aus einem nicht starren und leicht flexiblen Kunststoff hergestellt. Dadurch wird das Zusammenstecken bzw. Zusammenklicken der Solarmodule erleichtert.
In einem ebenfalls bevorzugten Ausführungsbeispiei ist die Klaue des zweiten Verbindungselementes im Querschnitt im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet, wobei sich der Kreisbogen vorzugsweise über einen Winkelbe- reich von mehr als 180° erstreckt. Durch diese Maßnahme wird in einfacher
Weise eine Rastverbindung oder auch Klickverbindung hergestellt, da sich beim Einklicken des Arretierbaikens des ersten Verbindungselementes in die Klaue des zweiten Verbindungselementes die Klaue leicht verformen kann und danach der Balken sicher umgriffen wird.
Die Solarmodule bzw. ihre Rahmen haben vorzugsweise eine quadratische Form und weisen vorzugsweise an jeder Seite ein Verbindungselement auf, wobei das erste Verbindungselement jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten und das zweite Verbindungselement an den anderen gegenüberliegen- den Seiten angeordnet sind.
In vorteilhafter Weise sind die Verbindungselemente bezüglich ihrer Form und ihrer Kontaktpolarität in einer Radiär- oder Drehsymmetrie vorzugsweise 4- zähligge Radiärsymmetrie angeordnet. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass bei einem Zusammenstecken von mehreren Solarmodulen bei jeweiliger Drehung um 90° zueinander eine Parallelschaltung der Module erzeugt wird. Eine Fehlschaltung durch Verpolen ist ausgeschlossen.
Die Erfindung betrifft auch eine Solarmodulanordnung mit mehreren Solar- modulen, wie oben beschrieben, wobei die jeweils nebeneinander Hegenden
Solarmodule mittels des ersten und des zweiten Verbindungselementes mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind und die ersten und zweiten Verbindungselemente jeweils eine Schnapp- oder Rastverbindung bilden. Wie schon ausgeführt wurde, kann ein solches Solarmodul zu einer beliebigen Arraygröße und Form (z.B. Rechteck, Kreuz, L-Form und dergleichen) zusammengesetzt werden, so dass das Solarmodulsystem sich in einfacher Weise an die durch ein elektrisches Gerät vorgegebene Energieversorgung anpassen lässt. Für die Arraybildung beliebiger Form ist die quadratische Form der Solarmodule besonders geeignet, da benachbarte Module immer um 90° verdreht sind.
Dabei sind die mehreren nebeneinanderliegenden Solarmodule über die Kontaktelemente der jeweiligen Verbindungselemente in ihrer Polarität derart miteinander verbunden, dass die Solarmodule elektrisch parallel geschaltet sind.
In vorteilhafter Weise ist das Solarmodul-Array von einem Abschlussrahmen umschlossen ist, der Verbindungselemente entsprechend dem ersten und zweiten Verbindungselement ohne Kontaktfedern oder Kontaktelemente aufweist. Eine solche Anordnung stabilisiert das Solarmodul-Array. In einer weiteren Ausführung kann auch eine rückseitig angeordnete Grundplatte mit Fixierelementen, z.B. Klebepads, an den einzelnen Solarmoduien befestigt werden und so eine Stabilisierung bewirken.
Um mindestens zwei Soiarmodule oder -arrays schwenkbar zu verbinden, kann ein Scharnierbauteil vorgesehen sein, das mindestens zwei weitere Verbindungselemente aufweist, die ausgebildet sind, mit dem ersten oder dem zweiten Verbindungselement für eine mechanische und elektrische Verbindung in Eingriff zu treten. Dazu können die weiteren Verbindungselemente entsprechend dem ersten bzw. dem zweiten Verbindungselement ausgebildet sein.
Je nach Ausführungsform kann das weitere Verbindungselement Kontaktelement entsprechend dem ersten oder dem zweiten Verbindungselement aufweisen oder einen angeformten Scharnierbalken mit mindestens zwei Schleif- ringen umfassen, wobei der Scharnierbalken eine zu der Klaue mit den Federkontakten des zweiten Verbindungselementes korrespondierende Form hat.
Das Scharnier- oder Schwenkbauteil kann unterschiedliche Größen und eine unterschiedliche Anzahl an weiteren Verbindungselementen aufweisen. Es kann beispielsweise auch als elektrisches Gerät ausgebildet sein, zum Beispiel als Ladegerät mit mindestens einer Buchse. Die Erfindung betrifft auch ein System bestehend aus einem elektrischen Gerät und ein oder mehreren Solarmodulen, wobei das elektrische Gerät mindestens ein weiteres Verbindungselement umfasst, das zu den Formelementen des ersten Verbindungselements und des zweiten Verbindungselements komplementäre Formelemente zur Bildung einer eine mechanische und elektrische Schwenkverbindung aufweist. Der Schwenkwinkel wird vorteilhafterweise auf 90° begrenzt, da einerseits die Lichteinstrahlung in der Regel von oben oder seitlich erfolgt und andererseits durch eine begrenzende seitliche Wand ein Verpolschutz realisiert wird.
Das weitere Verbindungselement kann einen Scharnierbalken mit mindestens zwei Schleifringen umfassen, wobei der Scharnierbalken eine zu der Klaue mit den Federkontakten des zweiten Verbindungselementes korrespondierende Form hat, und zweites und weiteres Verbindungselement eine mechanische und elektrische Schwenkverbindung bilden. In einem anderen Ausführungs- beispäel kann das weitere Verbindungseiement mit Abstand zueinander angeordnete Kontaktelemente mit korrespondierender Form zu den Kontaktelementen des ersten oder des zweiten Verbindungselementes für eine mechanische und elektrische Schwenkverbindung aufweisen. Dadurch kann ein sehr variables Gerätesystem entstehen, das an unterschiedliche elektrische und designerische Anforderungen angepasst werden kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schleifringe des weiteren Verbindungselementes zur Erzeugung eines Verpolschutzes bezüglich einer Mittelebene des Scharnierbalken senkrecht zu seiner Längsachse versetzt und die Federkontakte des zweiten Verbindungselementes weisen eine entsprechende Anordnung über die Länge dieses Verbindungselementes auf. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, dass nicht auf eine elektrisch genaue Kontaktie- rung geachtet werden muss, beim Zusammenstecken der Module über die Verbindungselemente ist nur die Position der Solarmodule möglich, bei der eine elektrisch richtige Kontaktierung möglich ist.
Falls mehr als zwei elektrische Kontaktverbindungen notwendig sind, zum Beispiel wenn neben der zweipoligen Spannungsversorgung Daten übertragen werden sollen, wird der Verpolschutz dadurch sichergestellt, dass mehr als zwei Federkontakte und mehr als zwei Schleifringe über die Länge des jeweiligen Verbindungselements mit unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind. Auch hier gibt es dann den Vorteil, dass nur eine positionsrichtige ontaktierung der Soiarmodule möglich ist. in einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Datenübertragung auch über die beiden Stromversorgungsleitungen durchgeführt werden.
Falls für bestimmte Zwecke grundsätzlich größere Ausgangsleistungen benötigt werden, kann die Einheitsgröße eines Solarmoduls innerhalb eines bestehenden Solarsystems mit festen Abständen der Verbindungselemente auch vervielfältigt werden und so z.B. ein Solarmodul mit der Größe eines 3x3 Ar- rays hergestellt werden, welches dann ein besseres Preis-Leistungsverhältnis aufweist. Durch die dann ebenfalls größere Zahl an Verbindungselementen erhöht sich entsprechend auch die Stromtragfähigkeit des Moduls.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Solar- moduls nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine Aufsicht auf zwei verbundene Solarmodule,
Figur 3 eine schematische Seitenansicht und Aufsicht auf einen Teil zweier zu verbindenden Solarmodule nach Fig. 1,
Figur 4 eine Seitenansicht auf zwei verbundene Solarmodule nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und eine vergrößerte Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Soiarmodule,
Figur 5 ein erfindungsgemäßes Solarmodul mit mehreren Verbindungselementen an jeder Seite des Rahmens,
Figur 6 ein Scharnierbauteil bzw. einen Schwenkadapter mit mehreren
Verbindungselementen mit Scharnierbalken, das für Solarmodule des zweiten Ausführungsbeispiels verwendbar ist, Figur 7 eine Darstellung eines an einem elektrischen Gerät verwendeten weiteren Verbindungselementes, das Kontaktelemente gemäß dem Solarmodul des ersten Ausführungsbeispiels aufweist,
Figur 8 eine Darstellung eines an einem elektrischen Gerät verwendeten weiteren Verbindungselementes, das Kontaktelemente gemäß dem Solarmodul des zweiten Ausführungsbeispiels aufweist und
Fig. 9 eine Aufsicht auf drei Solarmodule zur Erläuterung der
Zusammensteckbarkeit.
In Figur 1 ist das erfindungsgemäße Solarmodul 1 dargestellt, das mehrere in einem plattenförmigen Rahmen 2 oder Gehäuse aufgenommene Solarzeilen 3 aufweist. Üblicherweise sind die Solarzellen auf einer Leiterplatte (nicht dargestellt) angeordnet und über auf der Leiterplatte vorgesehene elektrische Leitungen miteinander verbunden. An dem Rahmen 2 sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten Verbindungselemente, erste Verbindungseiemente 4 und zweite Verbindungselemente 5, angeordnet. Der Rahmen ist quadratisch und weist beispielsweise Abmessungen von 3,5 x 3,5 cm oder 4 x 4 cm in Bezug auf die Länge und Breite und etwa 2 bis 5 mm in der Höhe auf. Selbstverständlich sind andere Abmessungen in ähnlicher Größenordnung denkbar.
In Figur 2 sind zwei aneinandergesteckte Solarmodule 1 in der Aufsicht zu erkennen, wobei die Module 1 durch eine Steck- oder Rastverbindung 17 zwischen den zwei hier nur schematisch durch unterschiedliche Darstellungen angedeuteten Verbindungselementen 4 und 5 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden. Es kann eine beliebige Anzahl von weiteren Solarmodulen aneinander geklipst werden.
Die in Figur 1 dargestellten Verbindungselementen 4 und 5 entsprechend einem ersten Ausführungsbeäspiel sollen zusammen mit der Darstellung nach Figur 3 näher erläutert werden. Die Verbindungselemente 4, 5 weisen jeweils zwei Kontaktelemente auf, das erste Verbindungselement 4 zwei erste Kon- taktelemente 24, die in Längsrichtung des Rahmens 2 einander mit Abstand in Vertiefungen des Rahmens 2 gegenüberstehen, und das zweite Verbindungselement zwei zweite Kontaktelemente 25 in entsprechender Anordnung. Die Kontaktelemente 24, 25 bestehen aus einem streifenförmigen, federnden Metall; wie Federstahl oder Kupfer und sind mit Leiterbahnen einer Platine
21, z.B. durch Löten verbunden. Die von außen zugänglichen Kontaktschenkel der ersten Kontakteiemente 24 sind mit vorzugsweise domartigen Erhebungen 26 versehen, während diejenigen der zweiten Kontaktelemente 25 mit korrespondierenden Vertiefungen bzw. vorzugsweise runden Öffnungen aus- gerüstet sind (siehe auch Fig. 3). Das erste Verbindungselement 4 weist ein erstes, in der Ausnehmung des Rahmens 2 an diesen angeformtes und als länglicher Ansatz ausgebildetes Führungselement 22 auf und das zweite Verbindungselement 5 weist ein zweites am Rahmens 2 angeformtes und gleichfalls als Ansatz ausgebildetes Führungseiement 23 auf, das eine stufenartige Vertiefung 28 umfasst, in die das erste Führungselement 22 zumindest teilweise einschiebbar ist.
Die zweiten Kontaktelemente 25 des zweiten Verbindungselements 5 sitzen außen an dem zweiten Führungselement 23 anliegend und können ein wenig nach innen federn. Sie haben am Ende des Kontaktschenkeis jeweils die kreisrunde Öffnung 27, in die die "Gegenkontaktelemente" 24 {erste Kontaktelemente) des ersten Verbindungselements 4 mit ihren herausstehenden Domen 26 exakt einrasten. Die ersten Kontakteelemente 24 liegen in der Vertiefung des Rahmens 2, in die das zweite Führungselement 23 hineinpasst, und sie können ebenfalls leicht nach außen federn. Nach Einschieben von der Seite oder von oben (siehe Pfeile in Fig. 3) und Einschnappen der beiden Kontaktelementepaare ineinander sind auch die Rahmenteile, d.h. die Führungselemente 22, 23 der Verbindungselemente 4 und 5 im Wesentlichen formschlüssig verbunden. Die Haltekraft wird in dieser Anordnung im Wesentlichen durch die Federkraft der Kontaktelementepaare gewährleistet. Beim Zusammenstecken von zwei gleichen Solarmodulen wird durch die Formschlüssigkeit der Rahmen bzw. Gehäuseteiie (auch durch die) eine starre und nicht rotierbare Verbindung geschaffen, wobei unterstützend Distanzhalter 29 an den Ecken des das Gehäuse bildenden Rahmens 2 wirken {Fig. 1). Beim Ausei- nanderziehen, Verdrehen etc. gleiten die Kontakte auseinander und verhin- de rn so eine Beschädigung der Gehäuseteile. In Figur 4 und insbesondere in der vergrößerten Darstellung ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verbindungselemente 4, 5 an einem Solarmodul 1 zu erkennen. Das erste Verbindungselement 4 umfasst einen, in einer Aus- nehmung des Rahmens 2 (entsprechend Fig. 1) angeordneten und fest mit diesem verbundenen Arretierbalken 14, dem Kontakteeiemente zugeordnet sind, und das zweite Verbindungselement 5 weist eine parallel zur Seitenwand des Rahmens 2 und fest mit dem Rahmen verbundene Klaue 11 auf. Die Klaue 11 wird durch eine in das Verbindungseiement 5 eingearbeitete Nut 12 reali- siert, die einen kreisbogenförmigen Querschnitt hat, wobei der Kreisbogen einen Winkel von größer als 180° einschließt. Auf diese Weise kann eine mechanische Rast- oder Klickverbindung mit dem an dem ersten Verbindungselement 4 ausgebildeten Arretierbalken 14 gebildet werden. Als Kontaktelemente ist neben dem Arretierbalken 14 eine Kontaktpadanordnung 13, vor- zugsweise zwei Kontaktpads 13, vorgesehen, die Bestandteil des ersten Verbindungselementes 4 sind. Weiter sind in Figur 4 Kontaktfedern 15, von denen es vorzugsweise zwei gibt, zu erkennen, die die Kontaktelemente des zweiten Verbindungselementes 5 bilden, und die mit definierte Federkraft auf die Kontaktpads 13 des ersten Verbindungselementes 4 im zusammengesteckten Zustand der Solarmodule drücken. Eine andere Ausführungsmöglichkeit der
Kontaktelemente ist die Verwendung von Kontaktstiften oder Kontaktbändern an dem Arretierbalken 14 einerseits und Kontaktbändern oder -federn an der Klaue 11 bzw. in deren Nut 12 andererseits. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass Arretierbalken 14 und/oder Klaue 11 nicht durchgehend, sondern unter- brochen sein können.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Solarmoduls 19 in der Aufsicht dargestellt, das an jeder Seite des Rahmens 2 mehrere Verbindungselemente 4, 5 aufweist, die entsprechend den vorher be- schriebenen ausgebildet sein können.
Fig. 6 zeigt einen Schwenk- oder Scharnieradapter 20 in der Aufsicht und in Seitenansicht mit zwei oder mehr Solarmodulen bzw. -arrays 1. Der Adapter 20 ist mit vier Scharnierbalken 18 als ein weiteres Verbindungselement verse- hen, der im Ausführungsbeispiel als zwei beabstandete Schleifkontakte 9 freilassendes isoliertes Stangenelement ausgebildet ist. Durch Einstecken der Scharnierbalken 18 in die Klauen 11 der zweiten Verbindungselemente 5 können Solarmodule 1 schwenkbar miteinander verbunden werden. Beispielsweise können zwei Solarmodulanordnungen oder -arrays nach Fig. 5 mit dem Adapter 20 in Eingriff sein.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann der Schwenkoder Scharnieradapter anstelle von den vier Scharnierbalken nach Fig. 6 mit Verbindungselementen bzw. Kontaktelementen, wie sie in Fig. 1 oder Fig. 3 dargestellt sind, versehen sein. Dabei können Größe des Adapters und Anzahl der Kontaktelemente bzw. Scharnierbalken variieren.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine schematische Ansicht von weiteren Verbindungselementen 30, 10 an einem elektrischen Gerät, wobei gemäß Fig. 7 das weitere Verbindungselement 30 für eine Verbindung mit dem zweiten Ver- bindungselement 5 nach Fig. 3 geeignet ist, während gemäß Fig. 8 das weitere
Verbindungselement 10 für eine Verbindung mit dem zweiten Verbindungselement 5 nach Fig. 4 geeignet ist.
Das weitere Verbindungselement 30 nach Fig. 7 umfasst zwei beabstandete und abgewinkelte Kontaktelemente 31, die den ersten Kontaktelementen 24 nach Fig. 3 entsprechen und jeweils einen Kontaktschenkei mit der domartigen Erhebung 26 aufweisen. Die Kontaktelemente 31 sind mit einer Leiterplatte 32 des z.B. als Ladegerät ausgebildeten elektrischen Geräts 6 verbunden. Ein Solarmodul 1 kann in das Kontaktelementepaar am Ladegerät 6 einrasten, wobei die herausstehende Dome 26 in die Öffnungen 27 der Gegenkontakteiemente 25 passen, und kann auch nach oben rotiert werden. Durch eine im weiteren Verbindungselement 30 senkrecht angeordnete Wand 33 kann der Rotationswinkel auf z.B. 90° begrenzt werden, selbstverständlich können auch die zu den Kontaktelementen 31 korrespondierenden Gegenkontakteiemente an dem elektrischen Gerät angeordnet sein.
In Fig. 8 ist das weitere Verbindungselement 10, das an dem nicht dargestellten und nur durch die gestrichelte Linie und den Pfeil angedeutetes elektrisches Gerät 6 angeordnet ist, in zwei Seitenansichten dargestellt. Das Gerät 6 kann ein solches sein, das durch ein oder mehrere vorher beschriebene Solarmodule 1 elektrisch versorgt werden soll. Die konkrete Ausführungsform des weiteren Verbindungselementes ist gleichfalls nur als Beispiel zu sehen, es können andere Bauteile verwendet werden, die auf dem gleichen Prinzip beruhen. Das Verbindungselement 10 umfasst zwei stift- oder stangenförmige Elemente 7, die mit ihren hier gezeigten freien Enden in das elektrische Gerät eingeführt sind und vorzugsweise mit einer ontaktierung auf der nicht dargestellten Leiterplatte verbunden sind. Die aus dem Gerät 6 herausragenden Enden sind mit einem Kunststoff 8 umspritzt, der Bestandteil einer Wand 16 des Geräts 6 sein kann. Allerdings lässt der Kunststoff 8 zwei Stellen frei, an denen das elektrisch leitende Metall der stift- oder stangenförmigen Elemente 7 zugänglich ist. Hierdurch werden zwei Schleifkontakte 9 gebildet. Zwischen den zwei Schleifkontakten 9 weisen die jeweiligen stiftförmigen Elemente 7 einen Abstand auf und die Enden dieser Elemente 7 sind zusammen mit der Lücke mit Kunststoff 8' umspritzt. Die stiftförmigen Elemente 7 bilden zusammen der Umspritzung im in der Figur 8 waagerechten Bereich einen Scharnierbalken 18 ähnlich dem des Scharnieradapters 20. Selbstverständlich können andere Ausführungen verwendet werden, beispielsweise können die Schleifkontakte 9 auf eine elektrisch nicht leitende Stange aufgedampft sein. Durch eine unsymmetrische Ausformung der Kunststoffeinfassung wird die Aufsteckrichtung des Solarmoduls definiert, womit eine Verpoiung durch umgekehrtes Aufstecken ausgeschlossen ist. In der Figur 8 links ist die Seitenansicht des Verbindungselements 10 zu erkennen, wobei hier die Kunststoffum- spritzungen 8, 8! und die Asymmetrie gut zu sehen sind.
In Fig. 9 sind drei Solarmodule 1 in der Aufsicht dargestellt, die dem in Zu- sammenhang mit Fig. 1 beschriebenen entsprechen. Jedes Solarmodul 1 besitzt jeweils zwei gleiche gegenüberliegende Verbindungselemente mit Kontaktelementepaaren, die hier mit Kl und K2 bezeichnet sind. Die Solarmodule sind bezüglich ihrer Form und der Kontaktpolarität, die in der Fig. zu erkennen ist, radiär- oder drehsymmetrisch (4-zählige Radiär- oder Drehsym- metrie). Das Verbindungselement 4 mit dem Kontaktelementepaar Kl passt jeweils in das Verbindungselement 5 mit dem Kontaktelementepaar K2 und dabei wird eine form- und kraftschlüssige und elektrische Verbindung erzeugt. Zum Zusammenstecken wird ein Solarmodul 1 jeweils um 90° gegenüber dem anderen Solarmodul gedreht, wie durch die Pfeile angedeutet ist (Drehen und Einstecken). Dabei wird eine Parallelschaltung erzeugt, Eine Fehlschaltung durch Verpolen ist ausgeschlossen. Im zusammengesteckten Zustand bilden die Solarmodule 1 ein Gitter mit exakt quadratischen Einheitsmodulen.

Claims

Patentansprüche
1. Solarmodul zur Erzeugung von elektrischem Strom, das eine in einem Rahmen aufgenommene Solarzellenbaugruppe (3) und mindestens ein Verbindungselement für eine mechanische und elektrische Verbindung umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
an mindestens zwei Seiten des Rahmens (2) mindestens zwei Verbindungselemente angeordnet sind, wobei ein erstes Verbindungselement (4} an einer ersten Seite und ein zweites Verbindungselement (5) an einer zweiten Seite angeordnet ist und die Verbindungselemente (4, 5} jeweils zwei voneinander isolierte Kontaktelemente (24, 13; 25, 15) umfassen, die mit der Solarzellenbaugruppe (3) verbunden sind, und dass das erste Verbindungselement (4) und das zweite Verbindungselement (5) komplementäre Formeiemente für eine elektrische und mechanische formschlüssige Verbindung mit korrespondierenden weiteren Solarmodulen besitzen.
2. Soiarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (24, 25) jeweils einen Kontaktschenkei aufweisen, und die Kontaktschenkel eines jeweiligen Verbindungselementes (4, 5) sich mit einem sich in Längsrichtung einer Seite des Rahmens (2) erstreckenden Abstand gegenüberstehen.
3. Solarmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Formelemente des ersten und zweiten Verbindungselementes (4, 5) an den jeweiligen Kontaktefementen (24, 25) vorgesehen sind und vorzugsweise eine Erhebung (26) und eine Vertiefung oder Loch (27) an den Kontaktschenkeln umfassen, derart dass die Kontaktelemente (24) eines ersten Verbindungselementes (4) mit den Kontaktelementen (25) eines zweiten Verbindungselementes (5) in Eingriff bringbar sind für die elektrische und mechanische formschlüssige Verbindung mit korrespondierenden weiteren Solarmodulen.
4. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (4) ein mit dem Rahmen (2) verbundenes erstes Führungsefement (22) und das zweite Verbindungselement (5) ein mit dem Rahmen (2) verbundenes zweites Führungselement (23) aufweist, wobei das erste und zweite Führungselement in ihren Formen als komplementäre Formelemente aneinander angepasst sind.
5. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (4) einen sich über einen Teil der ersten Seite des Rahmens (2) erstreckenden Arretierbalken (14) aufweist, wobei die Kontaktelemente des ersten Verbindungselementes als an dem Arretierbalken (14) oder neben ihm angeordnete Kontaktpads (13) oder Kontaktstifte ausgebildet sind und dass das zweite Verbindungselement (5) eine sich über einen Teil der zweiten Seite des Rahmens (2) erstreckende Klaue (11) aufweist, die voneinander isolierte Federkontakte (15) umfasst, wobei Arretierbalken (14) und Klaue (11) die komplementären Formelemente bilden.
6. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite des Rahmens (2) ein oder mehrere Verbindungselemente (4, 5} angeordnet sind.
7. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (4) jeweils an gegenüberliegenden Seiten und das zweite Verbindungselement jeweils an gegenüberliegenden Seiten angeordnet ist und der Rahmen (2) vorzugsweise quadratisch ist.
8. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite des Rahmens die Kontaktelemente für zwei unterschiedliche Polaritäten ausgebildet sind, wobei die Kontaktelementepaare radiär- bzw. drehpunktsymmetrisch ausgebildet sind.
9. Solarmodulanordnung mit mehreren Solarmodulen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nebeneinanderliegenden Solarmodule (1) mittels des ersten und zweiten Verbindungselementes (4, 5) mechanisch und elektrisch zu einem Solar- modul-Array miteinander verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente (4, 5} oder Teile von ihnen jeweils miteinander eine Schnapp- oder Rastverbindung (17) bilden.
10. Solarmodulanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren nebeneinanderliegenden Solarmodule über die den jeweiligen Verbindungselemente (4, 5) zugeordneten elektrischen Kontaktelemente in ihrer Polarität derart miteinander verbunden sind, dass die Solarmodule elektrisch parallel angeordnet sind.
11. Solarmodulanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul-Array von einem Abschlussrahmen umschlossen ist, der Verbindungselemente entsprechend dem ersten und zweiten Verbindungselement ohne Kontaktelemente aufweist.
12. Solarmodulanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkbauteil (20) zum Verbinden von mindestens zwei Solarmodulen (1) oder Solarmodularrays vorgesehen ist, das mindestens zwei weitere Verbindungselemente aufweist, die ausgebildet sind, mit dem ersten oder dem zweiten Verbindungselement für eine mechanische und elektrische Verbindung in Eingriff zu treten.
13. Solarmodulanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verbindungselement Kontaktelemente entsprechend dem ersten oder zweiten Verbindungselement aufweist oder einen Scharnierbalken (18} mit mindestens zwei Schleifringen (9) umfasst, wobei der Scharnierbalken eine zu der Klaue (11} mit ihren Kontakt- elementen (15) des zweiten Verbindungselementes (5) korrespondierende Form hat.
System umfassend ein elektrisches Gerät und ein oder mehrere Solarmodule nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät (6) mindestens ein weiteres Verbindungselement {30, 10) umfasst, das zu den Formelementen des ersten Verbindungselements (4) und/oder des zweiten Verbindungselements (5) komplementäre Formelemente zur Bildung einer mechanischen und elektrischen Schwenkverbindung aufweist.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verbindungselement (10) einen Scharnierbalken (18) mit mindestens zwei Schleifringen (9) umfasst, wobei der Scharnierbalken eine zu der Klaue (11) mit den Kontaktelementen (15) des zweiten Verbindungselementes (5) korrespondierende Form hat.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verbindungselement (30) mit Abstand zueinander angeordnete Kontaktelemente (31) mit korrespondierender Form zu den Kontaktefe- menten des ersten oder des zweiten Verbindungselementes für eine mechanische und elektrische Schwenkverbindung aufweist.
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