WO2019234200A1 - Boite de jonction pour un module photovoltaïque, module photovoltaïque comprenant une telle boite de jonction et installation photovoltaïque comprenant de tels modules photovoltaïques - Google Patents

Boite de jonction pour un module photovoltaïque, module photovoltaïque comprenant une telle boite de jonction et installation photovoltaïque comprenant de tels modules photovoltaïques Download PDF

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WO2019234200A1
WO2019234200A1 PCT/EP2019/064891 EP2019064891W WO2019234200A1 WO 2019234200 A1 WO2019234200 A1 WO 2019234200A1 EP 2019064891 W EP2019064891 W EP 2019064891W WO 2019234200 A1 WO2019234200 A1 WO 2019234200A1
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WO
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face
photovoltaic
junction box
contact
fixing
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/064891
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English (en)
Inventor
Frédéric Leroy
Valérick CASSAGNE
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Total Sa
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • junction box for a photovoltaic module for a photovoltaic module, photovoltaic module comprising such a junction box and photovoltaic installation comprising such photovoltaic modules
  • the present invention relates to the field of photovoltaic installations and more particularly to the electrical connection of photovoltaic modules forming the photovoltaic installation between them. More specifically, the present invention relates to a junction box for photovoltaic modules to ensure their electrical connection, a photovoltaic module having such a junction box and a photovoltaic system having several photovoltaic modules equipped with such junction boxes.
  • a photovoltaic module is one of the general devices for converting solar energy into electrical energy. It essentially includes photovoltaic cells, for example made of silicon, able to convert the electromagnetic radiation of the sun into electrical energy thanks to the photovoltaic effect of the constituents of these photovoltaic cells.
  • a photovoltaic chain consisting of modules interconnected with each other is generally connected to the network or to an installation in which the electrical energy produced is consumed by an inverter. The inverter transforms the direct current generated by the photovoltaic cells into alternating current. In order to ensure the connection between the photovoltaic modules and the inverter, the photovoltaic module has a junction box.
  • Photovoltaic chains known from the state of the art consist of interconnected modules in series (also called string in English) and a chain return cable which can be optionally in a cable tray with other return cables and may have a certain complexity of path and / or problems of identifying the return cables of chain for example.
  • Poorly designed or poorly laid cabling can lead to induction loops that can be non-compliant with certain standards or regulations and also damage the system including photovoltaic modules and the inverter or any electrical component on the chain in case of storm for example.
  • the induction loops can cause overvoltages induced in the circuit which can damage the photovoltaic cells and / or the inverters.
  • the presence of complex wiring with the chain return cables increases the installation times required for photovoltaic installations, which also entails additional costs.
  • An object of the present invention is to provide a photovoltaic installation to limit the costs associated with the installation of photovoltaic modules.
  • Another object of the present invention different from the previous objective is to propose a photovoltaic installation in which damage to photovoltaic modules due to overvoltages can be prevented.
  • Another objective of the present invention is to propose a photovoltaic installation comprising at least two photovoltaic modules whose structure is simplified in order to limit the costs of such a photovoltaic installation.
  • Another object of the present invention is to provide a junction box that can be disposed on a front face of the photovoltaic module and provides a management of the return cables of chain.
  • the present invention relates to a parallelepiped shaped junction box for a photovoltaic module having:
  • a contact face configured to be placed in contact with a front face of the photovoltaic panel
  • connection face disposed perpendicularly to the contact face and having at least one opening configured to allow the passage of at least one connection cable
  • the junction box further having a fixing face comprising at least one means for fixing a chain return cable of the photovoltaic module to the junction box, said fixing face being arranged perpendicularly to the connection face.
  • junction box according to the invention may furthermore comprise one or more of the following characteristics taken alone or in combination.
  • the attachment face is furthermore disposed perpendicularly to the contact face.
  • the attachment face is further disposed parallel to the contact face.
  • the at least one fastening means has an L-shaped cross-section comprising a mating surface disposed in contact with the attachment face, and a retaining surface, connected to the mating surface and disposed parallel to the mating surface. the attachment face, and configured to retain the chain return cable inside the
  • the retaining surface and the fixing face can be separated by a distance less than or equal to the diameter of the chain return cable.
  • the retaining surface may be resiliently deformable to retain the warp return cable between the retaining surface and the attachment face.
  • the retaining surface has a protrusion disposed facing the attachment face, said protuberance being configured to retain the chain return cable within the L, and preferably against the connecting surface.
  • the end of the protuberance and the attachment face are separated by a distance less than the diameter of the chain return cable in order to keep this chain return cable inside the L.
  • the protuberance is disposed at an upper portion of the retaining surface, said upper portion being opposed to a lower portion in contact with the fitting surface.
  • the protuberance has a first surface disposed facing the connecting surface and a second surface opposite to the first surface, said first and second surfaces being rounded.
  • the first and second surfaces of the protuberance are chamfered.
  • the attachment face may have a single fixing means.
  • the attachment face may have a retaining stop extending parallel to the retaining surface and disposed facing the retaining surface, said retaining stop being configured to retain the chain return cable. inside the L.
  • the retaining stop may be arranged opposite the protuberance.
  • the connecting surface of said fixing means is disposed at the contact face of the junction box.
  • the fixing means may extend over the entire length of the attachment face.
  • the fixing means may extend partially along the length of the attachment face.
  • the retaining surface may be translatable relative to the attachment face to vary the distance between said retaining surface and said attachment face to allow passage of the chain return cable and maintain this chain return cable inside the L.
  • the connecting surface may comprise elastic return means configured to allow the translational movement of the retaining surface.
  • the distance between the attachment face and the retaining surface in the retracted state of the elastic return means is less than the diameter of the chain return cable.
  • the fastening face has two fastening means disposed facing each other so as to form an open U and configured to retain the warp return cable inside the cavity of the U.
  • the fixing face may have at least two fixing means, one having its connecting surface connected to the contact face, forming a lower retaining element, and the other having its surface.
  • connector connected to a face opposite to the contact face, forming a retaining element upper, said upper and lower retainers being alternately arranged on the attachment face to form a baffle configured to receive the chain return cable and maintain it in the baffle.
  • the baffle may extend over the entire length of the attachment face.
  • the baffle may extend over a portion of the length of the attachment face.
  • the baffle may be composed of the same number of upper and lower retainers.
  • the baffle may be composed of a different number of upper and lower retainers.
  • the baffle comprises an upper retaining element and two lower retaining elements, said lower retaining elements being disposed at each end of the attachment face and the upper retaining element being disposed substantially in the center of the retaining face. the fixing face.
  • the baffle comprises two upper retaining elements and a lower retaining element, said upper retaining elements being disposed at each end of the attachment face and the lower retaining element being disposed substantially in the center the fixing face.
  • the at least one fixing means comprises a plate disposed in contact with the attachment face of the junction box and extending perpendicularly to the attachment face of the junction box, said plate having a slot bushing configured to cooperate with a clamp, said tray being configured to serve as a support for the chain return cable.
  • the plate may extend at least partially over the length of the fixing face, preferably over a length of between 10% and 50%, especially between 20% and 30%, of the length of the fixing face.
  • the through slot can be arranged in contact with the fixing face.
  • the through slot can be arranged substantially in the middle of the length of the tray.
  • the at least one fixing means is made of material with the junction box.
  • the fixing face is parallel to a direction of alignment of the photovoltaic modules in a photovoltaic installation chain, and the cable of chain return extends linearly along the photovoltaic system, parallel to the connection cables of the photovoltaic modules.
  • the junction box can be made of a material having resistance to ultraviolet radiation, thermal shock, moisture.
  • the junction box may include sealing means configured to prevent contact between moisture and a conductor disposed within said junction box.
  • the present invention also relates to a photovoltaic module having a front face intended to be exposed first to the light radiation, a rear face opposite to the front face, and a plurality of photovoltaic cells connected together and arranged between the front face and the rear face, and further comprising a junction box as defined above with a contact face disposed in contact with the front face of the photovoltaic module and a chain return cable fixed on the junction box.
  • the photovoltaic module is laminated.
  • the photovoltaic module can be flexible.
  • the photovoltaic module has a substantially parallelepipedal shape and the junction box is disposed near an angle of the front or rear face of the photovoltaic module.
  • the junction box can cooperate with the front face of the photovoltaic module by screwing, for this purpose, the contact face of the junction box has holes arranged to cooperate with complementary holes carried by the photovoltaic module, said holes having a diameter configured to allow the passage of a screw.
  • junction box can cooperate with the front face of the photovoltaic module by gluing.
  • the junction box can cooperate with the front face of the photovoltaic module snap, for this purpose, the contact surface of the junction box and the photovoltaic module have complementary latching members.
  • the present invention also relates to a photovoltaic installation comprising at least two photovoltaic modules as defined above forming a photovoltaic chain.
  • the photovoltaic modules are connected together in series. In another aspect, the photovoltaic modules are connected together in parallel.
  • the fixing faces of the junction boxes carried by the photovoltaic modules of said photovoltaic installation are aligned relative to each other.
  • the photovoltaic installation can have two junction boxes per photovoltaic module, each junction box corresponding to one pole of the photovoltaic module.
  • the photovoltaic installation can have a junction box per photovoltaic module, each junction box comprising the two poles of the photovoltaic module.
  • the photovoltaic installation may comprise at least a first and a second photovoltaic chains respectively presenting a first and a second chain return cable and at least the junction boxes of the first photovoltaic chain comprise at least one additional fixing means for the second chain return cable of the second photovoltaic chain.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a photovoltaic installation presenting a photovoltaic chain
  • FIG. 2A is an enlarged schematic representation of the photovoltaic plant of FIG. 1 according to a first arrangement
  • FIG. 2B is an enlarged schematic representation of the photovoltaic installation of FIG. 1 according to a second arrangement
  • FIGS. 3A to 3D are schematic representations of a junction box according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional representation of a junction box according to a variant of the first embodiment
  • FIGS. 5A and 5B are diagrammatic representations of a junction box according to another variant of the first embodiment
  • FIGS. 6A to 6C are schematic representations of a junction box according to a second embodiment
  • FIGS. 7A to 7C are schematic representations of a junction box according to a third embodiment
  • FIG. 8 is a schematic front view of a junction box according to a fourth embodiment
  • FIG. 9 is a schematic front view of a junction box according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic representation of a photovoltaic installation presenting two photovoltaic chains.
  • first and second photovoltaic modules In the following description, reference is made to first and second photovoltaic modules, first and second surfaces for the protuberance, first and second photovoltaic chains, and first and second dc electrical cables. . It is a simple indexing to differentiate and name close but not identical elements. This indexing does not imply a priority of one element with respect to another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description. This indexing does not imply either an order in time for example to appreciate the arrangement of the various photovoltaic panels of the photovoltaic installation, or to appreciate the arrangement of the various elements of the fixing means of the cable of return chain on the junction box.
  • photovoltaic module is intended to mean a most basic electrical energy production unit (in direct current) consisting of an assembly of photovoltaic cells interconnected with one another completely protected from the environment. outside, that is to say as defined by IEC-TS61836.
  • This photovoltaic installation 100 comprises a photovoltaic chain 101 made up of at least two photovoltaic modules 3, 3 'aligned in an alignment direction, corresponding in FIG. longitudinal direction L.
  • the various photovoltaic modules 3, 3 'of this photovoltaic installation 100 have a front face 3a intended to be exposed first to the light radiation and a rear face 3b opposite to the front face 3a.
  • these photovoltaic modules 3 comprise a plurality of photovoltaic cells 19 connected to each other and arranged between the front face 3a and the rear face 3b.
  • the photovoltaic modules 3, 3' also comprise at least a junction box 1 enclosing at least one connection cable 9 (best seen in Figures 2A and 2B).
  • the at least one connection cable 9 is configured to allow the transfer of the current generated by the photovoltaic module 3, 3 ', and more particularly by the photovoltaic cells 19, to the network or to the installation, or to allow the connection different photovoltaic modules 3, 3 'of the photovoltaic chain 101 between them.
  • the photovoltaic installation 100 has a direct current electrical cable 15 (better also visible in FIGS. 2A and 2B) configured to ensure the transport of an electric current between the photovoltaic modules 3, 3 'and the inverter or any other power converter.
  • 3 'junction boxes 1 have a contact surface 5 (visible for example in Figure 3A).
  • the photovoltaic modules 3, 3 ' can be connected together in series or in parallel.
  • the photovoltaic installation 100 has a single photovoltaic chain 101 comprising four photovoltaic modules 3, 3 '.
  • the photovoltaic installation 100 may have a higher number of photovoltaic chains 101 may comprise a different number of photovoltaic modules 3, 3 '.
  • FIGS. 1 to 2B With reference to FIGS. 1 to 2B, the junction between two photovoltaic modules 3, 3 'of the photovoltaic installation 100 of FIG. 1 is shown in more detail.
  • the photovoltaic modules 3, 3 'of this photovoltaic installation 100 have a substantially parallelepipedal shape (visible in particular in FIG. 1) and the junction box 1 is disposed near an angle of the front face 3a or rear 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the photovoltaic modules 3, 3 ' may be photovoltaic laminates.
  • Photovoltaic laminates can be laid flat on a floor or roof.
  • photovoltaic laminates have a small thickness which in particular facilitates their transport and installation.
  • these photovoltaic modules 3, 3 ' can be flexible. The use of such photovoltaic modules 3, 3 'flexible also facilitates their installation and transport.
  • the junction box 1 is disposed on the front face 3a of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the contact face 5 (visible for example in Figure 3A) of the junction box 1 is disposed in contact with the front face 3a of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the junction box 1 can be disposed on the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the contact face 5 of the junction box 1 is disposed in contact with the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the photovoltaic installation 100 has two junction boxes 1 per photovoltaic module 3, 3 '.
  • Each junction box 1 corresponds to a positive or negative pole of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the junction boxes 1 used in this particular example are single-pole junction boxes.
  • a junction box 1, corresponding for example to the positive pole, of a first photovoltaic module 3 is connected, using the at least one connection cable 9, to a junction box 1, corresponding in this example at the negative pole, associated with a second photovoltaic module 3 'of the photovoltaic installation 100.
  • a first photovoltaic module 3 is connected to two second photovoltaic modules 3', arranged respectively upstream and downstream of this first photovoltaic module 3, using two junction boxes 1.
  • this photovoltaic installation 100 has a single DC electrical cable 15, which allows among other things to reduce the wiring necessary to ensure the proper operation of this photovoltaic system 100, and therefore a simplification of this photovoltaic installation 100.
  • the presence of a single electrical power cable con tinu 15 following the junction boxes 1 prevents the formation of loops induction.
  • the photovoltaic installation 100 has a single junction box 1 per photovoltaic module 3, 3 '.
  • each junction box 1 comprises the two poles of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the junction boxes 1 used in this example are junction boxes 1 double pole, that is to say comprising the positive pole and the negative pole of the photovoltaic module 3, 3 '. These junction boxes 1 double pole are usually positioned along the short side of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • a first photovoltaic module 3 is connected to two other second photovoltaic modules 3 'arranged upstream and downstream of this first photovoltaic module 3 using a single junction box 1.
  • the use of junction boxes 1 double pole allows to simplify the photovoltaic installation 100.
  • this photovoltaic system 100 has a single DC electrical cable 15, which saves wiring without impairing the proper operation of this photovoltaic system 100.
  • the presence of a single direct current electrical cable 15 along the junction boxes 1 makes it possible to respect certain standards proscribing the induction loops and to prevent the risks of damaging this photovoltaic installation 100 because of these induction loops which can cause induced overvoltages in the circuit of the photovoltaic installation 100.
  • junction boxes 1 each have a fixing face 11 (also visible in FIG. 3A) of the direct current electrical cable 15.
  • the fixing faces 11 (visible in FIGS. 3A to 9) of the junction boxes 1 carried by the photovoltaic modules 3 of the photovoltaic installation 100 are aligned with each other.
  • the direct current electrical cable 15 extends linearly along the photovoltaic installation 100, parallel to the connection cables 9 of the photovoltaic modules 3, 3 ', which also prevents the formation of induction loops.
  • the junction box 1 is of substantially parallelepiped shape.
  • the junction box 1 has a contact face 5, a connection face 7 and a fixing face 11.
  • the contact face 5 of the junction box 1 is configured to be placed in contact with a surface of the photovoltaic module 3 (visible in FIGS. 3D, 6C and 7C) in order to ensure the attachment of this junction box 1 to the photovoltaic module 3.
  • This contact surface 5 extends, according to these embodiments, along the longitudinal axes L and transverse T of the trihedron.
  • connection face 7 has at least one opening configured to allow the passage of at least one connection cable 9. Moreover, the connecting face 7 is disposed perpendicularly to the contact face 5. More precisely, according to these different modes embodiment, the connecting face 7 extends along the transverse axes T and vertical V of the trihedron. In addition, a transverse end of the connecting face 7 is in contact with a transverse end of the contact face 5.
  • the fixing face 11 comprises at least one attachment means 13 of the direct current electrical cable 15 of the photovoltaic module 3 to the junction box 1.
  • the attachment face 11 is arranged perpendicularly to the connection face 7.
  • this fixing face 11 has a length B extending along the longitudinal axis L.
  • the fixing face 11 carrying the fixing means or means 13 of the direct current electrical cable 15 is in particular parallel to the direction of alignment of the photovoltaic modules 3 in the installation 100, and in particular located opposite the cells photovoltaic 19, closest to the outer edge of the photovoltaic module 3.
  • the fastening means 13 may be arranged cantilevered beyond the outer edge of the photovoltaic module 3, which releases the front surface of module 3a, which can then include larger or more cells 19.
  • the fixing face 11 may also be disposed perpendicularly to the contact face 5. More precisely according to these embodiments, the attachment face 11 can be extend along the longitudinal L and vertical V axes of the trihedron. In addition, a longitudinal end of the attachment face 11 is in contact with a longitudinal end of the contact surface 5 and a vertical end of the attachment face 11 is in contact with a vertical end of the connection face 7.
  • the fixing face 11 can also be arranged parallel to the contact face 5. More precisely, according to these other embodiments, the fixing face 11 may extend along the longitudinal axes L and transverse T of the trihedron.
  • the direct current electrical cable 15 can be fixed at the attachment face 11 to the junction box 1, which limits the wiring necessary for the proper operation of the photovoltaic installation 100. This also avoids the formation of induction loops.
  • a junction box 1 therefore makes it possible to limit the costs of a photovoltaic installation 100 (as represented in FIG. 1 for example), in particular by limiting and guiding the wiring for the return of the string. This avoids the use of a cable duct while guaranteeing the guiding, fixing and therefore the quality and durability of the photovoltaic installation 100.
  • the presence of the fastening means 13 on the fixing face 11 allows a fixation simple and fast direct current electrical cable 15 on the junction box 1, which also contributes to reducing the installation time of this photovoltaic installation 100 and therefore the associated costs.
  • the DC electrical cable 15 may in particular be a chain return cable of the photovoltaic chain 101 (shown in particular with reference to Figure 1).
  • the at least one fastening means 13 has a cross-section (along the transverse axes T and vertical V) in the form of L.
  • the fastening means 13 comprises a connecting surface 131 and a retaining surface 133.
  • the connecting surface 131 is disposed in contact with the fixing face 11 and extends parallel to the contact face 5. This connecting surface 131 thus extends along the longitudinal axes L and transverse T of the trihedron.
  • the retaining surface 133 has a bottom portion 133a connected to the mating surface 131 and a free top portion 133b.
  • the retaining surface 133 is disposed parallel to the attachment face 11. More particularly, the retaining surface 133 extends along the longitudinal axes L and vertical V of the trihedron.
  • This retaining surface 133 is configured to retain the direct current electrical cable 15 inside the L.
  • the retaining surface 133 defines a distance A (visible in FIG. 3C) with the lower attachment face 11. or equal to the diameter D of the direct current electrical cable 15 in order to keep it inside the L.
  • the retaining surface 133 is elastically deformable so as to retain the direct current electrical cable 15 between the retaining surface 133 and the fixing face 11.
  • the elastic deformation of the retaining surface 133 allows increasing the distance A between the upper portion 133a of the retaining surface 133 and the attachment face 11 to facilitate insertion of the direct current electrical cable 15 into the interior of the L.
  • this DC electrical cable 15 is held inside the L thanks to the elastic return of the retaining surface 133.
  • the junction box 1 With reference to FIGS. 3A to 3D, there is shown the junction box 1 according to a first particular embodiment.
  • the fastening face 11 has a single fastening means 13.
  • the connecting surface 131 is connected to the fixing face 11 in the extension of the contact face 5.
  • junction box 1 cooperating with the direct current electrical cable 15.
  • An operator can release the direct current electrical cable 15 from the fastening means 13 by simply pressing on the upper part 133a of the the retaining surface 133 so as to increase the distance A between the retaining surface 133 and the attachment face 11 without necessarily requiring special tools.
  • the junction box 1 is installed on the front face 3a of the photovoltaic module 3.
  • the contact face 5 is in contact with the front face 3a of the photovoltaic module 3.
  • the junction box 1 can be installed on the rear face 3b of the photovoltaic module 3.
  • the connecting surface 131 may have a substantially rounded shape to limit the degrees of freedom of the direct current electrical cable 15 inside the L in addition to the elastic return of the upper portion 133a of the surface 133.
  • the retaining surface 133 has a protrusion 137 arranged opposite the fixing face 11. More particularly, this protuberance is disposed at the upper portion 133a of the retaining surface 133.
  • the protuberance 137 is configured to retain the direct current electrical cable 15 inside the L, and preferably against the connecting surface 131.
  • the protrusion 137 has a free end 139.
  • the free end 139 of the protrusion 137 and the fixing face 11 are separated by a distance C less than the diameter D of the direct current electrical cable 15 in order to maintain this direct current electrical cable 15 inside the L.
  • the cable DC electrical supply 15 is introduced inside the L through the elastic deformation of the retaining surface 133.
  • the protrusion 137 has a first surface 137a disposed opposite the connecting surface 131 and a second surface 137b, opposite to the first surface 137a.
  • the first surface 137a may in particular be configured to keep the direct current electrical cable 15 in contact with the connection surface 131 in the inserted state of the direct current electrical cable 15 inside the L of the fastening means 13.
  • the first 137a and second 137b surfaces may be rounded or chamfered.
  • Such shapes for the first 137a and second 137b surfaces notably make it possible to facilitate the elastic deformation of the retaining surface 133 and the passage of the direct current electrical cable 15 at the free end 139 of the protrusion 137.
  • Such forms facilitate the cooperation of the direct current electrical cable 15 with the fastening means 13.
  • the fixing face 11 also has a single fastening means 13.
  • the fastening means 13 also has a connecting surface 131 and a retaining surface 133.
  • the fastening face 11 has a stop retainer 111 configured to retain the direct current electrical cable 15 within L. The retaining stopper 111 thus sets a distance from the retaining surface 133 less than the diameter D of the direct current electrical cable 15.
  • the retaining stop 111 extends parallel to the retaining surface 133, that is to say along the longitudinal axis L of the trihedron.
  • this retaining stop 111 is disposed facing the retaining surface 133, and more particularly in this other variant facing the upper portion 133a of the retaining surface 133 so that the distance between the end of the retaining stop 111 and the retaining surface 133 is smaller than the diameter D of the direct current electrical cable 15.
  • this retaining stop 111 may be rounded or chamfered in order to facilitate the insertion of the direct current electrical cable 15 inside the L of the fastening means 13.
  • the retaining surface 133 may also have the protrusion 137 (shown in Figure 4). In this case, the retaining stop 111 is arranged facing the protuberance 137.
  • the fastening means 13 may extend over the entire length B of the fastening face 11 or only partially on this length B. According to the various particular embodiments represented by reference in FIGS. 3A to 5B, the fastening means 13 extend partially on this length B, as shown with reference to FIGS. 3D and 5B.
  • the retaining surface 133 can be movable in translation relative to the attachment face 11 in order to vary the distance A between the retaining surface 133 and the face fixing means 11 so as to allow the passage of the direct current electrical cable 15 and to maintain this direct current electrical cable 15 inside the L.
  • the connection surface 131 may comprise configured springback means to allow translational movement of the retaining surface 133.
  • the connecting surface 131 may for example be installed on a carriage provided with elastic return means and movable inside the junction box 1.
  • the distance A between the fastening face 11 and the retaining surface 133 in the retracted state of the elastic return means is less than the diameter
  • the distance A between the retaining surface 133 and the fixing face 11 increases, and this retaining surface 133 tightens the direct current electrical cable 15 against the fixing face 11 when this retaining surface 133 is released by the elastic return of the elastic return means connected to the surface
  • the retaining surface 133 does not necessarily need to be elastically deformable.
  • the attachment face 11 of the junction box 1 has two fastening means 13 having an L-shaped cross section and arranged facing one another so as to form an open U.
  • These fixing means 13 are configured to hold the direct current electrical cable 15 inside the cavity of the U.
  • the distance defined between the retaining surfaces 133 of the fixing means 13 is smaller than the diameter D of the DC electrical cable 15.
  • one, the other, or even each of the connecting surface (s) 131 of the fastening means 13 can be elastically deformable in order to allow the insertion of the direct current electrical cable. inside the cavity of the U.
  • the junction box 1 With reference to FIGS. 6A to 6C, there is shown the junction box 1 according to a second particular embodiment.
  • the attachment face 11 of the junction box 1, also arranged perpendicularly to the contact face 5, has at least two fastening means 13 having an L-shaped cross-section as defined in FIG. first embodiment.
  • One of the fastening means 13 has its connecting surface 131 connected to the contact face 5, thus forming a lower retaining element 13a
  • the other of the fixing means 13 has its connecting surface 131 connected to a face opposite 17 to the contact face 5, thereby forming an upper retainer 13b.
  • the upper and lower retaining members 13a are alternately disposed on the attachment face 11 to form an open channel 141 configured to receive the DC electrical cable 15 and hold it in the open channel 141.
  • these upper retaining members 13b and lower 13a have a longitudinal extension extending parallel to the longitudinal axis L of the trihedron.
  • the open channel 141 extends over the entire length B of the attachment face 11.
  • the open channel 141 may extend over a portion of the length B of the fixing face
  • the open channel 141 may be composed of the same number of upper 13b and lower 13a or a different number of upper 13b and lower 13a retention members.
  • the open channel 141 comprises an upper retainer 13b and two lower retainers 13a. More particularly, the lower retaining elements 13a are disposed at each end of the attachment face 11 and the upper retaining element 13b is disposed substantially in the center of the attachment face 11. Moreover, as is particularly shown in FIG. FIG. 6C, the accumulation of the longitudinal extensions of the upper and lower retaining elements 13a and 13a is smaller than the length B of the fixing face 11.
  • the retaining surfaces 133 of the upper and lower retaining elements 13b and 13a have vertical extension at most equal to half of a height, arranged parallel to the vertical axis V of the trihedron, the attachment face 11 of the junction box 1 to allow the insertion of the DC electrical cable 15 to the inside of the open channel 141 and keep it inside this open channel 141.
  • the open channel 141 may comprise two upper retaining elements 13b and a lower retaining element 13a.
  • the upper retaining elements 13b are disposed at each end of the fixing face 11 and the lower retaining element 13a is disposed substantially in the center of the fixing face 11.
  • the junction box 1 is installed on the front face 3a of the photovoltaic module 3.
  • the contact face 5 (visible in particular in Figure 6A) is disposed in contact with the front face 3a.
  • the junction box 1 can also be disposed on the rear face 3b of the photovoltaic module 3.
  • the contact face 5 of the junction box 1 is disposed in contact with this rear face 3b.
  • the retaining surfaces 133 of the various upper and lower retaining elements 13b and 13a may each have a protuberance.
  • the retaining surfaces 133 of these different retaining elements may also be elastically deformable to facilitate the insertion of the chain return cable into the open channel 141.
  • the at least one fastening means 13 comprises a plate 143 disposed in contact with the fastening face 11 of the junction box 1.
  • This plate 143 extends parallel to the contact face 5 of FIG. the junction box 1 and is configured to serve as a support for the chain return cable 15.
  • this plate 143 has a through slot 145 configured to cooperate with a clamp (not shown).
  • the plate 143 extends at least partially along the length B of the attachment face 11, and preferably over a length E of between 10% and 50%, especially between 20% and 30%. the length B of the fixing face 11.
  • the clamp may be attached to the junction box 1 or be directly integrated thereon.
  • the clamping collar may for example be a polymer, rubber, or metal clamp.
  • this clamp may for example have a quick attachment system that does not require tools, or a system having a rotatable portion displaceable with a tool
  • the through slot 145 may be disposed on this plate so as to allow the clamping of the direct current electrical cable 15 on the plate 143, or against the fixing face 11.
  • the through slot 145 is disposed in contact with the attachment face 11 and substantially in the middle of the length E of the tray 143.
  • the through slot 145 is arranged so that the clamping collar clamps the DC electrical cable 15 against the tray 143.
  • the through slot 145 may be disposed in the plate 143 opposite the fixing face 11. According to this alternative, the through slot 145 is arranged in such a way that the clamping collar squeezes the DC electrical cable 15 against the fixing face 11. According to this alternative, the clamp may for example go around the junction box 1 to ensure the maintenance of the DC electrical cable 15.
  • the junction box 1 is installed on the front face 3a of the photo voltaic module 3, 3 '.
  • the contact face 5 (visible in particular in Figure 7 A) is disposed in contact with the front face 3a.
  • the junction box 1 can be installed on the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the contact face 5 of the junction box 1 is disposed on this rear surface 3b.
  • the fixing face 11 is furthermore arranged parallel to the contact face 5.
  • this fixing face 11 corresponds to the face of the junction box 1 opposite the contact face 5.
  • This attachment face 11 thus extends along the longitudinal axes L and transverse T of the trihedron.
  • Such an arrangement of the fixing face 11 may be advantageous when the junction box 1 has significant dimensions or when the diameter D of the direct current electrical cable 15 is small, for example less than 20 mm.
  • the various fastening means 13 described with reference to FIGS. 3A to 8 may be used to secure the direct current electrical cable 15 to the junction box 1.
  • the at least one fastening means 13 is made of material with the junction box 1.
  • junction boxes 1 are intended to be installed on a photovoltaic module 3, 3 '.
  • photovoltaic modules 3, 3 ' are arranged outdoors and can therefore be subject to climatic hazards such as rain episodes.
  • the latter comprises sealing means configured to prevent any contact between moisture and a conductor disposed inside this box. junction 1.
  • the junction box 1 can be made of a material having a resistance to ultraviolet radiation, thermal shock, or even moisture, such as reinforced plastics optionally filled with glass fibers.
  • the at least one connection cable 9 and the direct current electrical cable 15 may have a sheath made of a material also having ultraviolet radiation resistance. , thermal shocks or even moisture, such as synthetic rubbers possibly having UV-resistant charges.
  • the junction box 1 can cooperate with the front face 3a or the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3 'by screwing.
  • Such type of cooperation of the junction box 1 with the photovoltaic module 3, 3 ' is particularly recommended when the junction box 1 is installed on the front face 3a of the photovoltaic module 3, 3'.
  • the contact face 5 of the junction box 1 has holes arranged to cooperate with complementary holes carried by the photovoltaic module 3, 3 '. These holes have a diameter configured to allow the passage of a screw. Moreover, these holes may have a thread. Alternatively, the screw can cooperate with a nut to ensure the attachment of the junction box 1 on the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the junction box 1 can cooperate with the front face 3a or the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3 'by gluing. Such cooperation between the junction box 1 and the photovoltaic module 3, 3 'can be particularly recommended when the junction box 1 is installed on the rear face 3b of the photovoltaic module 3, 3'.
  • the contact face 5 has an adhesive film intended to come into contact with the front face 3a or rear 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the contact face 5 of the junction box 1 may be coated with an adhesive component, such as for example a glue containing acrylic resins or a neoprene adhesive, intended to ensure the adhesion of the contact face 5 of this junction box 1 on the front face 3a or rear 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • an adhesive component such as for example a glue containing acrylic resins or a neoprene adhesive, intended to ensure the adhesion of the contact face 5 of this junction box 1 on the front face 3a or rear 3b of the photovoltaic module 3, 3 '.
  • the junction box 1 can cooperate with the front face 3a or rear 3b of the photovoltaic module 3, 3 'by snap-fastening.
  • the contact face 5 of the junction box 1 and the photovoltaic module 3, 3 ' have complementary latching members.
  • the photovoltaic installation 100 has a first 101 and a second 101 'photovoltaic chains.
  • Each of these first 101 and second 101 'photovoltaic chains respectively has a first 15 and a second 15' direct current electrical cables for connecting these photovoltaic chains 101, 101 'to an inverter (not shown) or to any other converter. energy.
  • each of these first 101 and second 101 'photovoltaic chains has four photovoltaic modules 3, 3'. According to other variants, it is possible to imagine a greater number of photovoltaic chains 101, 101 'constituting the photovoltaic installation 100 or a different number of photovoltaic modules 3, 3' composing each of the photovoltaic chains 101, 101 '.
  • the junction boxes 1 of the first photovoltaic chain 101 have additional fixing means 13 for the second direct current electrical cable 15 'of the second photovoltaic chain 101'.
  • the junction boxes 1 may have two fastening means 13 disposed on the same attachment face 11 (visible in Figures 3A to 9) or on two separate attachment faces.
  • the fastening means 13 are arranged one after the other in a direction parallel to the plane defined by the connecting face 7.
  • junction box 1 makes it possible to avoid the formation of induction loops, which makes it possible to ensure compliance of the photovoltaic installation 100 with certain standards proscribing these loops. induction. Moreover, the absence of induction loops also makes it possible to prevent certain damage that may be made to this photovoltaic installation 100.
  • the attachment of the direct current electrical cable 15 to this junction box 1 is quick and easy. which makes it possible to reduce the installation times of this photovoltaic installation 100.
  • this junction box 1 makes it possible in particular to reduce the costs of supplying and installing a photovoltaic installation 100.

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Abstract

La présente invention a pour objet une boite de jonction (1) de forme parallélépipédique pour un module photovoltaïque (3) présentant : • une face de contact (5) configurée pour être disposée au contact d'une face avant (3a) du module photovoltaïque (3), • une face de connexion (7) disposée perpendiculairement à la face de contact (5) et présentant au moins une ouverture configurée pour permettre le passage d'au moins un câble de connexion (9), caractérisée en ce qu'elle présente en outre une face de fixation (11) comprenant au moins un moyen de fixation (13) d'au moins un câble de retour de chaîne du module photovoltaïque (3) à la boite de jonction (1), ladite face de fixation (11) étant disposée perpendiculairement à la face de connexion (7).

Description

Boite de jonction pour un module photovoltaïque, module photovoltaïque comprenant une telle boite de jonction et installation photovoltaïque comprenant de tels modules photovoltaïques
La présente invention concerne le domaine des installations photovoltaïques et plus particulièrement la connexion électrique de modules photovoltaïques formant l'installation photovoltaïque entre eux. Plus précisément, la présente invention concerne une boite de jonction pour les modules photovoltaïques afin d’assurer leur connexion électrique, un module photovoltaïque présentant une telle boite de jonction et une installation photovoltaïque présentant plusieurs modules photovoltaïques équipés de telles boites de jonction.
Du fait de la réduction du stock des énergies fossiles et de l’augmentation de la pollution générée par la consommation de ces énergies fossiles, on se tourne de plus en plus vers des ressources d’énergies renouvelables et la consommation d’énergie dans une logique de développement durable. Cette tendance conduit naturellement à privilégier les énergies renouvelables telles que l’énergie solaire dont l’énergie photovoltaïque.
Un module photovoltaïque constitue l’un des dispositifs généraux pour la conversion de l’énergie solaire en énergie électrique. Il englobe pour l’essentiel des cellules photovoltaïques, par exemple en silicium, aptes à convertir le rayonnement électromagnétique du soleil en énergie électrique grâce à l’effet photovoltaïque des constituants de ces cellules photovoltaïques. Une chaîne photovoltaïque constituée de modules interconnectés entre eux est généralement reliée au réseau ou à une installation dans laquelle l’énergie électrique produite est consommée par un onduleur. L’onduleur permet de transformer le courant continu généré par les cellules photovoltaïques en courant alternatif. Afin d’assurer la connexion entre les modules photovoltaïques et l’onduleur, le module photovoltaïque présente une boite de jonction.
Les chaînes photovoltaïques connues de l’état de la technique sont constituées de modules interconnectés en série (également appelée string en anglais) et d’un câble de retour de chaîne qui peut être éventuellement dans un chemin de câbles avec d’autres câbles de retour de chaîne et peuvent présenter une certaine complexité de chemin et/ou de problèmes de repérage des câbles de retour de chaîne par exemple. Un câblage mal conçu ou mal posé peut entraîner la formation de boucles d’induction qui peuvent être non-conformes à certaines normes ou réglementations et également endommager le système comprenant les modules photovoltaïques et l’onduleur ou encore tout composant électrique sur la chaîne en cas d’orage par exemple. En effet, les boucles d’induction peuvent provoquer des surtensions induites dans le circuit qui peuvent endommager les cellules photovoltaïques et/ou les onduleurs. D’autre part, la présence d’un câblage complexe avec les câbles de retour de chaîne augmente les temps d’installation nécessaires pour les installations photovoltaïques, ce qui entraîne également des coûts supplémentaires.
Un objectif de la présente invention est de proposer une installation photovoltaïque permettant de limiter les coûts liés à l’installation des modules photovoltaïques.
Un autre objectif de la présente invention, différent de l’objectif précédent est de proposer une installation photovoltaïque dans laquelle les dommages aux modules photovoltaïques dus à des surtensions peuvent être prévenus.
Un autre objectif de la présente invention, différent des objectifs précédents, est de proposer une installation photovoltaïque comprenant au moins deux modules photovoltaïques dont la structure est simplifiée afin de limiter les coûts d’une telle installation photovoltaïque.
Un autre objectif de la présente invention, différent des objectifs précédents, est de proposer une boite de jonction qui peut être disposée sur une face avant du module photovoltaïque et offrant une gestion des câbles de retour de chaîne.
Afin d’atteindre au moins partiellement au moins un des objectifs précités, la présente invention a pour objet une boite de jonction de forme parallélépipédique pour un module photovoltaïque présentant :
• une face de contact configurée pour être disposée au contact d’une face avant du panneau photovoltaïque,
• une face de connexion disposée perpendiculairement à la face de contact et présentant au moins une ouverture configurée pour permettre le passage d’au moins un câble de connexion,
la boite de jonction présentant en outre une face de fixation comprenant au moins un moyen de fixation d’un câble de retour de chaîne du module photovoltaïque à la boite de jonction, ladite face de fixation étant disposée perpendiculairement à la face de connexion. L’utilisation d’une telle boite de jonction permet d’assurer la fixation du câble de retour de chaîne d’un ou de plusieurs module(s) photovoltaïque(s) afin de garantir un chemin identique du courant électrique produit à l’aller et au retour entre le (ou les) module(s) photovoltaïque(s) et un onduleur permettant de relier le (ou les) module(s) photovoltaïque(s) à une installation destinée à consommer ou à stocker l’énergie produite par le (ou les) module(s) photovoltaïque(s). D’autre part, la présence des moyens de fixation permet de s’affranchir d’un câblage complexe, conséquent, coûteux et pouvant entraîner la présence de boucles d’induction.
La boite de jonction selon l’invention peut comprendre en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison.
Selon une première variante, la face de fixation est disposée en outre perpendiculairement à la face de contact.
Selon une autre variante, la face de fixation est disposée en outre parallèlement à la face de contact.
Selon un aspect, l’au moins un moyen de fixation présente une coupe transversale en forme de L comprenant une surface de raccord disposée au contact de la face de fixation, et une surface de retenue, reliée à la surface de raccord et disposée parallèlement à la face de fixation, et configurée pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur du
L.
Selon cet aspect, la surface de retenue et la face de fixation peuvent être séparées d’une distance inférieure ou égale au diamètre du câble de retour de chaîne.
La surface de retenue peut être déformable élastiquement de manière à retenir le câble de retour de chaîne entre la surface de retenue et la face de fixation.
Selon une variante, la surface de retenue présente une protubérance disposée en regard de la face de fixation, ladite protubérance étant configurée pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur du L, et de préférence contre la surface de raccord.
Selon cette variante, l’extrémité de la protubérance et la face de fixation sont séparées d’une distance inférieure au diamètre du câble de retour de chaîne afin de maintenir ce câble de retour de chaîne à l’intérieur du L.
La protubérance est disposée au niveau d’une partie supérieure de la surface de retenue, ladite partie supérieure étant opposée à une partie inférieure en contact avec la surface de raccord. Selon un mode de réalisation particulier, la protubérance présente une première surface disposée en regard de la surface de raccord et une deuxième surface, opposée à la première surface, lesdites première et deuxième surfaces étant arrondies.
Selon un autre mode de réalisation particulier, les première et deuxième surfaces de la protubérance sont chanfreinées.
Selon un premier mode de réalisation, la face de fixation peut présenter un unique moyen de fixation.
De manière alternative ou en complément, la face de fixation peut présenter une butée de retenue s’étendant parallèlement à la surface de retenue et disposée en regard de la surface de retenue, ladite butée de retenue étant configurée pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur du L.
La butée de retenue peut être disposée en regard de la protubérance.
Selon un mode de réalisation particulier, la surface de raccord dudit moyen de fixation est disposée au niveau de la face de contact de la boite de jonction.
Le moyen de fixation peut s’étendre sur l’ensemble de la longueur de la face de fixation.
De manière alternative, le moyen de fixation peut s’étendre partiellement sur la longueur de la face de fixation.
Selon une variante, la surface de retenue peut être mobile en translation par rapport à la face de fixation afin de faire varier la distance entre ladite surface de retenue et ladite face de fixation pour permettre le passage du câble de retour de chaîne et de maintenir ce câble de retour de chaîne à l’intérieur du L.
Selon cette variante, la surface de raccord peut comprendre des moyens de retour élastique configurés pour permettre le déplacement en translation de la surface de retenue.
La distance entre la face de fixation et la surface de retenue à l’état rétracté des moyens de retour élastique est inférieure au diamètre du câble de retour de chaîne.
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, la face de fixation présente deux moyens de fixation disposés en regard l’un de l’autre de manière à former un U ouvert et configurés pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur de la cavité du U.
Selon un troisième mode de réalisation particulier, la face de fixation peut présenter au moins deux moyens de fixation, l’un ayant sa surface de raccord reliée à la face de contact, formant un élément de retenue inférieur, et l’autre ayant sa surface de raccord reliée à une face opposée à la face de contact, formant un élément de retenue supérieur, lesdits éléments de retenue supérieur et inférieur étant disposés en alternance sur la face de fixation afin de former une chicane configurée pour accueillir le câble de retour de chaîne et maintenir celui-ci dans la chicane.
La chicane peut s’étendre sur l’ensemble de la longueur de la face de fixation.
De manière alternative, la chicane peut s’étendre sur une partie de la longueur de la face de fixation.
La chicane peut être composée du même nombre d’éléments de retenue supérieur et inférieur.
Selon une variante, la chicane peut être composée d’un nombre différent d’éléments de retenue supérieur et inférieur.
Selon un mode de réalisation particulier, la chicane comprend un élément de retenue supérieur et deux éléments de retenue inférieurs, lesdits éléments de retenue inférieurs étant disposés à chaque extrémité de la face de fixation et l’élément de retenue supérieur étant disposé sensiblement au centre de la face de fixation.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la chicane comprend deux éléments de retenue supérieurs et un élément de retenue inférieur, lesdits éléments de retenue supérieurs étant disposés à chaque extrémité de la face de fixation et l’élément de retenue inférieur étant disposé sensiblement au centre de la face de fixation.
Selon un autre aspect, l’au moins un moyen de fixation comprend un plateau disposé au contact de la face de fixation de la boite de jonction et s’étendant perpendiculairement à la face de fixation de la boite de jonction, ledit plateau présentant une fente traversante configurée pour coopérer avec un collier de serrage, ledit plateau étant configuré pour servir de support au câble de retour de chaîne.
Le plateau peut s’étendre au moins partiellement sur la longueur de la face de fixation, de préférence sur une longueur comprise entre 10 % et 50 %, notamment entre 20 % et 30 %, de la longueur de la face de fixation.
La fente traversante peut être disposée au contact de la face de fixation.
La fente traversante peut être disposée sensiblement au milieu de la longueur du plateau.
Selon un mode de réalisation particulier, l’au moins un moyen de fixation vient de matière avec la boite de jonction.
Selon une alternative, la face de fixation est parallèle à une direction d'alignement des modules photovoltaïques dans une chaîne d'installation photovoltaïque, et le câble de retour de chaîne s’étend linéairement le long de l'installation photovoltaïque, parallèlement aux câbles de connexion des modules photovoltaïques.
La boite de jonction peut être réalisée en un matériau présentant une résistance aux rayonnements ultra-violet, aux chocs thermiques, à l’humidité.
La boite de jonction peut comprendre des moyens d’étanchéité configurés pour prévenir tout contact entre de l’humidité et un conducteur disposé à l’intérieur de ladite boite de jonction.
La présente invention a également pour objet un module photovoltaïque présentant une face avant destinée à être exposée en premier aux rayonnements lumineux, une face arrière opposée à la face avant, et une pluralité de cellules photovoltaïques connectées entre elles et disposées entre la face avant et la face arrière, et comportant en outre une boite de jonction telle que définie précédemment avec une face de contact disposée au contact de la face avant du module photovoltaïque et un câble de retour de chaîne fixé sur la boite de jonction.
Selon un aspect, le module photovoltaïque est laminé.
Selon un autre aspect, le module photovoltaïque peut être flexible.
Selon un mode de réalisation particulier, le module photovoltaïque présente une forme sensiblement parallélépipédique et la boite de jonction est disposée à proximité d’un angle de la face avant ou arrière du module photovoltaïque.
La boite de jonction peut coopérer avec la face avant du module photovoltaïque par vissage, à cet effet, la face de contact de la boite de jonction présente des trous disposés de manière à coopérer avec des trous complémentaires portés par le module photovoltaïque, lesdits trous présentant un diamètre configuré pour permettre le passage d’une vis.
De manière alternative, la boite de jonction peut coopérer avec la face avant du module photovoltaïque par collage.
Selon une autre alternative, la boite de jonction peut coopérer avec la face avant du module photovoltaïque par encliquetage, à cet effet, la face de contact de la boite de jonction et le module photovoltaïque présentent des organes d’encliquetage complémentaires. La présente invention a également pour objet une installation photovoltaïque comprenant au moins deux modules photovoltaïques tels que définis précédemment formant une chaîne photovoltaïque.
Selon un aspect, les modules photovoltaïques sont connectés entre eux en série. Selon un autre aspect, les modules photovoltaïques sont connectés entre eux en parallèle.
Selon un mode de réalisation particulier, les faces de fixation des boites de jonction portées par les modules photovoltaïques de ladite installation photovoltaïque sont alignées les unes par rapport aux autres.
L’installation photovoltaïque peut présenter deux boites de jonction par module photovoltaïque, chaque boite de jonction correspondant à un pôle du module photovoltaïque.
De manière alternative, l'installation photovoltaïque peut présenter une boite de jonction par module photovoltaïque, chaque boite de jonction comprenant les deux pôles du module photovoltaïque.
Selon un mode de réalisation particulier, l'installation photovoltaïque peut comprendre au moins une première et une deuxième chaînes photovoltaïques présentant respectivement un premier et un deuxième câbles de retour de chaîne et au moins les boites de jonction de la première chaîne photovoltaïque comportent au moins un moyen de fixation supplémentaire pour le deuxième câble de retour de chaîne de la deuxième chaîne photovoltaïque.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :
• la figure 1 est une représentation schématique d’une installation photovoltaïque présentant une chaîne photovoltaïque,
• la figure 2A est une représentation schématique agrandie de l’installation photovoltaïque de la figure 1 selon une première disposition,
• la figure 2B est une représentation schématique agrandie de l’installation photovoltaïque de la figure 1 selon une deuxième disposition,
• les figures 3A à 3D sont des représentations schématiques d’une boite de jonction selon un premier mode de réalisation, • la figure 4 est une représentation schématique en coupe transversale d’une boite de jonction selon une variante du premier mode de réalisation,
• les figures 5A et 5B sont des représentations schématiques d’une boite de jonction selon une autre variante du premier mode de réalisation,
• les figures 6A à 6C sont des représentations schématiques d’une boite de jonction selon un deuxième mode de réalisation,
• les figures 7A à 7C sont des représentations schématiques d’une boite de jonction selon un troisième mode de réalisation,
• la figure 8 est une représentation schématique de face d’une boite de jonction selon un quatrième mode de réalisation,
• la figure 9 est une représentation schématique de face d’une boite de jonction selon un cinquième mode de réalisation, et
• la figure 10 est une représentation schématique d’une installation photovoltaïque présentant deux chaînes photovoltaïques.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références numériques. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description suivante, il est fait référence à un premier et un deuxième modules photovoltaïques, à une première et une deuxième surfaces pour la protubérance, à une première et une deuxième chaînes photovoltaïques, et à un premier et un deuxième câbles électriques de courant continu. Il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier la disposition des différents panneaux photovoltaïques de l’installation photovoltaïque, ou encore pour apprécier la disposition des différents éléments des moyens de fixation du câble de retour de chaîne sur la boite de jonction. Dans la description suivante, on se réfère à une orientation en fonction des axes Longitudinal, Transversal et Vertical tels qu’ils sont définis arbitrairement par le trièdre L, V, T représenté sur les figures 1 à 10. Le choix des appellations de ces axes n’est pas limitatif de l’orientation que peut prendre la boite de jonction sur le panneau photovoltaïque afin d’assurer la fixation du câble de retour de chaîne ou encore de l’orientation du panneau photovoltaïque.
Par ailleurs, on entend, dans la description suivante, par « module photovoltaïque », une unité de production d’énergie électrique (en courant continu) la plus élémentaire constituée d’un assemblage de cellules photovoltaïques interconnectées entre elles complètement protégée de l’environnement extérieur, c’est-à-dire tel que défini par la norme IEC-TS61836.
En référence à la figure 1, il est représenté une installation photovoltaïque 100. Cette installation photovoltaïque 100 comprend une chaîne photovoltaïque 101 constituée d’au moins deux modules photovoltaïques 3, 3’ alignés selon une direction d'alignement, correspondant en figure 1 à la direction longitudinale L.
Les différents modules photovoltaïques 3, 3’ de cette installation photovoltaïque 100 présentent une face avant 3a destinée à être exposée en premier aux rayonnements lumineux et une face arrière 3b opposée à la face avant 3a. De plus, ces modules photovoltaïques 3 comprennent une pluralité de cellules photovoltaïques 19 connectées entre elles et disposées entre la face avant 3a et la face arrière 3b.
Afin d’assurer la connexion des différents modules photovoltaïques 3, 3’ entre eux et également de permettre leur raccordement à un onduleur (non représenté) ou à tout autre convertisseur d’énergie, les modules photovoltaïques 3, 3’ comportent en outre au moins une boite de jonction 1 renfermant au moins un câble de connexion 9 (mieux visible sur les figures 2A et 2B). L’au moins un câble de connexion 9 est configuré pour permettre le transfert du courant généré par le module photovoltaïque 3, 3’, et plus particulièrement par les cellules photovoltaïques 19, au réseau ou à l’installation, ou encore pour permettre la connexion des différents modules photovoltaïques 3, 3’ de la chaîne photovoltaïque 101 entre eux. D’autre part, l’installation photovoltaïque 100 présente un câble électrique de courant continu 15 (mieux visible également sur les figures 2A et 2B) configuré pour assurer le transport d’un courant électrique entre les modules photovoltaïques 3, 3’ et l’onduleur ou tout autre convertisseur d’énergie.
Afin d’assurer leur fixation sur le module photovoltaïque 3, 3’ les boites de jonction 1 présentent une face de contact 5 (visible par exemple sur la figure 3A).
Selon les installations photovoltaïques 100, les modules photovoltaïques 3, 3’ peuvent être connectés entre eux en série ou en parallèle.
Par ailleurs, selon le mode de réalisation particulier de la figure 1, l’installation photovoltaïque 100 présente une unique chaîne photovoltaïque 101 comportant quatre modules photovoltaïques 3, 3’. Cependant, selon d’autres variantes non représentées ici, l’installation photovoltaïque 100 peut présenter un nombre supérieur de chaînes photovoltaïques 101 pouvant comporter un nombre différent de modules photovoltaïques 3, 3’.
En référence aux figures 1 à 2B, il est représenté plus en détail la jonction entre deux modules photovoltaïques 3, 3’ de l’installation photovoltaïque 100 de la figure 1.
Les modules photovoltaïques 3, 3’ de cette installation photovoltaïque 100 présentent une forme sensiblement parallélépipédique (visible notamment sur la figure 1) et la boite de jonction 1 est disposée à proximité d’un angle de la face avant 3a ou arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’.
Selon les modes de réalisation particuliers représentés ici, les modules photovoltaïques 3, 3’ peuvent être des laminés photovoltaïques. Les laminés photovoltaïques peuvent être posés à plat sur un sol ou un toit. De plus, les laminés photovoltaïques présentent une faible épaisseur ce qui permet notamment de faciliter leur transport et leur installation. De manière alternative ou en complément, ces modules photovoltaïques 3, 3’ peuvent être flexibles. L’utilisation de tels modules photovoltaïques 3, 3’ flexibles permet également de faciliter leur installation et leur transport.
Selon les modes de réalisation particuliers représentés en référence aux figures 1 à 2B, la boite de jonction 1 est disposée sur la face avant 3a du module photovoltaïque 3, 3’. A cet effet, la face de contact 5 (visible par exemple sur la figure 3A) de la boite de jonction 1 est disposée au contact de la face avant 3a du module photovoltaïque 3, 3’. Selon une alternative non représentée ici, la boite de jonction 1 peut être disposée sur la face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’. Selon cette alternative, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 est disposée au contact de la face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’.
Selon la disposition particulière de la figure 2A, l’installation photovoltaïque 100 présente deux boites de jonction 1 par module photovoltaïque 3, 3’. Chaque boite de jonction 1 correspond à un pôle, positif ou négatif, du module photovoltaïque 3, 3’. Les boites de jonction 1 utilisées dans cet exemple particulier sont des boites de jonction 1 simple pôle. De plus, une boite de jonction 1, correspondant par exemple au pôle positif, d’un premier module photovoltaïque 3 est reliée, à l’aide de l’au moins un câble de connexion 9, à une boite de jonction 1, correspondant dans cet exemple au pôle négatif, associée d’un deuxième module photovoltaïque 3’ de l’installation photovoltaïque 100. Selon cet exemple un premier module photovoltaïque 3 est relié à deux deuxièmes modules photovoltaïques 3’, disposés respectivement en amont et en aval de ce premier module photovoltaïque 3, en utilisant deux boites de jonction 1. D’autre part, cette installation photovoltaïque 100 présente un unique câble électrique de courant continu 15, ce qui permet entre autre de diminuer le câblage nécessaire pour assurer le bon fonctionnement de cette installation photovoltaïque 100, et donc une simplification de cette installation photovoltaïque 100. Par ailleurs, la présence d’un unique câble électrique de courant continu 15 suivant les boites de jonction 1 permet de prévenir la formation de boucles d’induction.
Selon la disposition particulière de la figure 2B, l’installation photovoltaïque 100 présente une seule boite de jonction 1 par module photovoltaïque 3, 3’. Dans ce cas, chaque boite de jonction 1 comprend les deux pôles du module photovoltaïque 3, 3’. Les boites de jonction 1 utilisées dans cet exemple sont des boites de jonction 1 double pôle, c’est-à-dire comprenant le pôle positif et le pôle négatif du module photovoltaïque 3, 3’. Ces boites de jonction 1 double pôle sont habituellement positionnées le long du petit côté du module photovoltaïque 3, 3’. Selon cet exemple, un premier module photovoltaïque 3 est relié à deux autres deuxièmes modules photovoltaïques 3’ disposés en amont et en aval de ce premier module photovoltaïque 3 en utilisant une seule boite de jonction 1. L’utilisation de boites de jonction 1 double pôle permet donc de simplifier l’installation photovoltaïque 100. De plus, comme précédemment, cette installation photovoltaïque 100 présente un unique câble électrique de courant continu 15, ce qui permet des économies de câblage sans nuire au bon fonctionnement de cette installation photovoltaïque 100.
Par ailleurs, selon les modes de réalisation des figures 1 à 2B, la présence d’un unique câble électrique de courant continu 15 le long des boites de jonction 1 permet de respecter certaines normes proscrivant les boucles d’induction et de prévenir les risques d’endommager cette installation photovoltaïque 100 du fait de ces boucles d’induction qui peuvent provoquer des surtensions induites dans le circuit de l’installation photovoltaïque 100.
Afin d’assurer la fixation du câble électrique de courant continu 15, ces boites de jonction 1 présentent chacune une face de fixation 11 (visible également sur la figure 3A) du câble électrique de courant continu 15.
D’autre part, les faces de fixation 11 (visibles sur les figures 3A à 9) des boites de jonction 1 portées par les modules photovoltaïques 3 de l’installation photovoltaïque 100 sont alignées les unes par rapport aux autres. Ainsi, le câble électrique de courant continu 15 s’étend linéairement le long de l’installation photovoltaïque 100, parallèlement aux câbles de connexion 9 des modules photovoltaïques 3, 3’ ce qui permet de prévenir également la formation de boucles d’induction.
En référence aux figures 3A à 9, il est représenté plus en détail la boite de jonction 1 selon différents modes de réalisation. La boite de jonction 1 est de forme sensiblement parallélépipédique. La boite de jonction 1 présente une face de contact 5, une face de connexion 7 et une face de fixation 11.
La face de contact 5 de la boite de jonction 1 est configurée pour être disposée au contact d’une surface du module photovoltaïque 3 (visible sur les figures 3D, 6C et 7C) afin d’assurer la fixation de cette boite de jonction 1 sur le module photovoltaïque 3. Cette face de contact 5 s’étend, selon ces modes de réalisation, selon les axes longitudinal L et transversal T du trièdre.
La face de connexion 7 présente au moins une ouverture configurée pour permettre le passage d’au moins un câble de connexion 9. Par ailleurs, la face de connexion 7 est disposée perpendiculairement à la face de contact 5. Plus précisément, selon ces différents modes de réalisation, la face de connexion 7 s’étend selon les axes transversal T et vertical V du trièdre. De plus, une extrémité transversale de la face de connexion 7 est en contact avec une extrémité transversale de la face de contact 5.
La face de fixation 11 comprend au moins un moyen de fixation 13 du câble électrique de courant continu 15 du module photovoltaïque 3 à la boite de jonction 1. La face de fixation 11 est disposée perpendiculairement à la face de connexion 7. De plus, cette face de fixation 11 présente une longueur B s’étendant selon l’axe longitudinal L.
La face de fixation 11 portant le ou les moyens de fixation 13 du câble électrique de courant continu 15 est en particulier parallèle à la direction d'alignement des modules photovoltaïques 3 dans l'installation 100, et en particulier située à l'opposé des cellules photovoltaïques 19, au plus proche du bord extérieur du module photovoltaïque 3. En particulier, les moyens de fixation 13 peuvent être disposés en porte-à-faux au-delà du bord extérieur du module photovoltaïque 3, ce qui libère de la surface frontale de module 3a, qui peut alors comporter des cellules 19 plus grandes ou plus nombreuses.
Selon certains modes de réalisations (représentés notamment en référence aux figures 3A à 8), la face de fixation 11 peut en outre être disposée perpendiculairement à la face de contact 5. Plus précisément selon ces modes de réalisation, la face de fixation 11 peut s’étendre selon les axes longitudinal L et vertical V du trièdre. De plus, une extrémité longitudinale de la face de fixation 11 est en contact avec une extrémité longitudinale de la surface de contact 5 et une extrémité verticale de la face de fixation 11 est en contact avec une extrémité verticale de la face de connexion 7.
Selon d’autres modes de réalisation (représentés en référence à la figure 9), la face de fixation 11 peut en outre être disposée parallèlement à la face de contact 5. Plus précisément, selon ces autres modes de réalisation, la face de fixation 11 peut s’étendre selon les axes longitudinal L et transversal T du trièdre.
Grâce au moyen de fixation 13, le câble électrique de courant continu 15 peut être fixé au niveau de la face de fixation 11 la boite de jonction 1 ce qui permet de limiter le câblage nécessaire pour le bon fonctionnement de l’installation photovoltaïque 100. Cela permet également d’éviter la formation de boucles d’induction. Une telle boite de jonction 1 permet donc de limiter les coûts d’une installation photovoltaïque 100 (telle que représentée sur la figure 1 par exemple) notamment en limitant et guidant le câblage pour le retour de chaîne. Cela évite l’utilisation d’un chemin de câbles tout en garantissant le guidage, la fixation et donc la qualité et la pérennité de l’installation photovoltaïque 100. De plus, la présence du moyen de fixation 13 sur la face de fixation 11 permet une fixation simple et rapide du câble électrique de courant continu 15 sur la boite de jonction 1, ce qui contribue également à la diminution des temps d’installation de cette installation photovoltaïque 100 et donc des coûts associés.
D’autre part, le câble électrique de courant continu 15 peut notamment être un câble de retour de chaîne de la chaîne photovoltaïque 101 (représentée notamment en référence à la figure 1).
En référence aux figures 3A à 6C et 8, l’au moins un moyen de fixation 13 présente une coupe transversale (selon les axes transversal T et vertical V) en forme de L. Le moyen de fixation 13 comprend une surface de raccord 131 et une surface de retenue 133.
La surface de raccord 131 est disposée au contact de la face de fixation 11 et s’étend parallèlement à la face de contact 5. Cette surface de raccord 131 s’étend donc selon les axes longitudinal L et transversal T du trièdre.
La surface de retenue 133, présente une partie inférieure 133a reliée à la surface de raccord 131 et une partie supérieure 133b libre. La surface de retenue 133 est disposée parallèlement à la face de fixation 11. Plus particulièrement, la surface de retenue 133 s’étend selon les axes longitudinal L et vertical V du trièdre. Cette surface de retenue 133 est configurée pour retenir le câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L. A cet effet, la surface de retenue 133 définit une distance A (visible sur la figure 3C) avec la face de fixation 11 inférieure ou égale au diamètre D du câble électrique de courant continu 15 afin de maintenir celui-ci à l’intérieur du L.
Selon un mode de réalisation particulier, la surface de retenue 133 est déformable élastiquement de manière retenir le câble électrique de courant continu 15 entre la surface de retenue 133 et la face de fixation 11. La déformation élastique de la surface de retenue 133 permet d’augmenter la distance A entre la partie supérieure 133a de la surface de retenue 133 et la face de fixation 11 afin de faciliter l’insertion du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L. De plus, ce câble électrique de courant continu 15 est maintenu à l’intérieur du L grâce au retour élastique de la surface de retenue 133.
En référence aux figures 3A à 3D, il est représenté la boite de jonction 1 selon un premier mode de réalisation particulier. Selon ce premier mode de réalisation particulier, la face de fixation 11 présente un seul moyen de fixation 13. De plus, en référence aux figures 3A et 3C, la surface de raccord 131 est reliée à la face de fixation 11 dans le prolongement de la face de contact 5.
En référence à la figure 3B, il est représenté la boite de jonction 1 coopérant avec le câble électrique de courant continu 15. Un opérateur pourra libérer le câble électrique de courant continu 15 du moyen de fixation 13 par simple pression sur la partie supérieure 133a de la surface de retenue 133 de manière à faire augmenter la distance A entre la surface de retenue 133 et la face de fixation 11 sans forcément nécessiter d’outillage particulier.
Par ailleurs, en référence à la figure 3D, la boite de jonction 1 est installée sur la face avant 3a du module photovoltaïque 3. Ainsi, la face de contact 5 est en contact avec la face avant 3a du module photovoltaïque 3. Cependant, selon une alternative non-représentée ici, la boite de jonction 1 peut être installée sur la face arrière 3b du module photovoltaïque 3.
De manière optionnelle ou en complément, la surface de raccord 131 peut présenter une forme sensiblement arrondie pour limiter les degrés de liberté du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L en complément du retour élastique de la partie supérieure 133a de la surface de retenue 133.
En référence à la figure 4, il est représenté une variante de ce premier mode de réalisation particulier. Selon cette variante, la surface de retenue 133 présente une protubérance 137 disposée en regard de la face de fixation 11. Plus particulièrement, cette protubérance est disposée au niveau de la partie supérieure 133a de la surface de retenue 133.
La protubérance 137 est configurée pour retenir le câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L, et de préférence contre la surface de raccord 131. A cet effet, la protubérance 137 présente une extrémité libre 139. L’extrémité libre 139 de la protubérance 137 et la face de fixation 11 sont séparées d’une distance C inférieure au diamètre D du câble électrique de courant continu 15 afin de maintenir ce câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L. Selon cette variante, le câble électrique de courant continu 15 est introduit à l’intérieur du L grâce à la déformation élastique de la surface de retenue 133.
Selon cette variante, la protubérance 137 présente une première surface 137a disposée en regard de la surface de raccord 131 et une deuxième surface 137b, opposée à la première surface 137a. La première surface 137a peut notamment être configurée pour maintenir le câble électrique de courant continu 15 au contact de la surface de raccord 131 à l’état inséré du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L du moyen de fixation 13.
Afin de faciliter l’insertion du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L, les première 137a et deuxième 137b surfaces peuvent être arrondies ou chanfreinées. De telles formes pour les première 137a et deuxième 137b surfaces permettent notamment de faciliter la déformation élastique de la surface de retenue 133 et le passage du câble électrique de courant continu 15 au niveau de l’extrémité libre 139 de la protubérance 137. Ainsi, de telles formes permettent de faciliter la coopération du câble électrique de courant continu 15 avec le moyen de fixation 13.
En référence aux figures 5A et 5B, il est représenté la boite de jonction selon une autre variante du premier mode de réalisation particulier. Selon cette autre variante, la face de fixation 11 présente également un unique moyen de fixation 13. Le moyen de fixation 13 présente également une surface de raccord 131 et une surface de retenue 133. Par ailleurs, la face de fixation 11 présente une butée de retenue 111 configurée pour retenir le câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L. La butée de retenue 111 définit donc une distance avec la surface de retenue 133 inférieure au diamètre D du câble électrique de courant continu 15.
La butée de retenue 111 s’étend parallèlement à la surface de retenue 133, c’est-à- dire selon l’axe longitudinal L du trièdre. De plus, cette butée de retenue 111 est disposée en regard de la surface de retenue 133, et plus particulièrement selon cette autre variante en regard de la partie supérieure 133a de la surface de retenue 133 de manière à ce que la distance entre l’extrémité de la butée de retenue 111 et la surface de retenue 133 est inférieure au diamètre D du câble électrique de courant continu 15.
De manière optionnelle, cette butée de retenue 111 peut être arrondie ou chanfreinée afin de faciliter l’insertion du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L du moyen de fixation 13.
En variante ou en complément, la surface de retenue 133 peut également présenter la protubérance 137 (représentée sur la figure 4). Dans ce cas, la butée de retenue 111 est disposée en regard de la protubérance 137. En revenant sur les figures 3A à 5B, le moyen de fixation 13 peut s’étendre sur l’ensemble de la longueur B de la face de fixation 11 ou seulement partiellement sur cette longueur B. Selon les différents modes de réalisation particuliers représentés en référence aux figures 3A à 5B, le moyen de fixation 13 s’étend partiellement sur cette longueur B, comme cela est représenté en référence aux figures 3D et 5B.
Par ailleurs, selon une variante de ces modes de réalisations non-représentée ici, la surface de retenue 133 peut être mobile en translation par rapport à la face de fixation 11 afin de faire varier la distance A entre la surface de retenue 133 et la face de fixation 11 de manière à permettre le passage du câble électrique de courant continu 15 et de maintenir ce câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L. Selon cette variante, la surface de raccord 131 peut comprendre des moyens de retour élastique configurés pour permettre le déplacement en translation de la surface de retenue 133. Ainsi, la surface de raccord 131 peut par exemple être installée sur un chariot muni des moyens de retour élastique et déplaçable à l’intérieur de la boite de jonction 1. Plus particulièrement selon cette variante, la distance A entre la face de fixation 11 et la surface de retenue 133 à l’état rétracté des moyens de retour élastique est inférieure au diamètre D du câble électrique de courant continu 15. Ainsi, lorsque la surface de retenue 133 est déplacée de manière à permettre l’entrée du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du L, la distance A entre la surface de retenue 133 et la face de fixation 11 augmente, et cette surface de retenue 133 vient serrer la câble électrique de courant continu 15 contre la face de fixation 11 lorsque cette surface de retenue 133 est relâchée grâce au retour élastique des moyens de retour élastique reliés à la surface de raccord 131. Selon cette variante, la surface de retenue 133 n’a pas nécessairement besoin d’être déformable élastiquement.
En référence à la figure 8, il est représenté la boite de jonction selon encore une autre variante du premier mode de réalisation. Selon cette variante, la face de fixation 11 de la boite de jonction 1 présente deux moyens de fixation 13 présentant une coupe transversale en forme de L et disposés en regard l’un de l’autre de manière à former un U ouvert. Ces moyens de fixation 13 sont configurés pour maintenir le câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur de la cavité du U. Selon cette variante, la distance définie entre les surfaces de retenue 133 des moyens de fixation 13 est inférieure au diamètre D du câble électrique de courant continu 15. D’autre part, l’une, l’autre, voire chacune des surface(s) de raccord 131 des moyens de fixation 13 peut ou peuvent être déformable(s) élastiquement afin de permettre l’insertion du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur de la cavité du U.
En référence aux figures 6A à 6C, il est représenté la boite de jonction 1 selon un deuxième mode de réalisation particulier. Selon ce deuxième mode de réalisation, la face de fixation 11 de la boite de jonction 1, disposée également perpendiculairement à la face de contact 5, présente au moins deux moyens de fixation 13 présentant une coupe transversale en forme de L telle que définie dans le premier mode de réalisation. L’un des moyens de fixation 13 a sa surface de raccord 131 reliée à la face de contact 5, formant ainsi un élément de retenue inférieur 13a, et l’autre des moyens de fixation 13 a sa surface de raccord 131 reliée à une face opposée 17 à la face de contact 5, formant ainsi un élément de retenue supérieur 13b. Les éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a sont disposés en alternance sur la face de fixation 11 afin de former un canal ouvert 141 configuré pour accueillir le câble électrique de courant continu 15 et maintenir celui- ci dans le canal ouvert 141. De plus, ces éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a présentent une extension longitudinale s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal L du trièdre.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le canal ouvert 141 s’étend sur l’ensemble de la longueur B de la face de fixation 11. Cependant, selon une variante non représentée ici, le canal ouvert 141 peut s’étendre sur une partie de la longueur B de la face de fixation
11.
D’autre part, le canal ouvert 141 peut être composée du même nombre d’éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a ou d’un nombre différent d’éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a.
De plus selon ce deuxième mode de réalisation, le canal ouvert 141 comprend un élément de retenue supérieur 13b et deux éléments de retenue inférieurs 13a. Plus particulièrement, les éléments de retenue inférieurs 13a sont disposés à chaque extrémité de la face de fixation 11 et l’élément de retenue supérieur 13b est disposé sensiblement au centre de la face de fixation 11. Par ailleurs, comme cela est représenté en particulier sur la figure 6C, le cumul des extensions longitudinales des éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a est inférieure à la longueur B de la face de fixation 11. Ensuite, les surfaces de retenue 133 des éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a présentent une extension verticale au plus égale à la moitié d’une hauteur, disposée parallèlement à l’axe vertical V du trièdre, de la face de fixation 11 de la boite de jonction 1 afin de permettre l’insertion du câble électrique de courant continu 15 à l’intérieur du canal ouvert 141 et de maintenir celui-ci à l’intérieur de ce canal ouvert 141.
Selon une variante non représentée ici, le canal ouvert 141 peut comprendre deux éléments de retenue supérieurs 13b et un élément de retenue inférieur 13a. Selon cette variante, les éléments de retenue supérieurs 13b sont disposés à chaque extrémité de la face de fixation 11 et l’élément de retenue inférieur 13a est disposé sensiblement au centre de la face de fixation 11.
Selon le mode de réalisation de la figure 6C, la boite de jonction 1 est installée sur la face avant 3a du module photovoltaïque 3. La face de contact 5 (visible notamment sur la figure 6A) est disposée au contact de cette face avant 3a. Selon une variante non représentée ici, la boite de jonction 1 peut aussi bien être disposée sur la face arrière 3b du module photovoltaïque 3. Selon cette variante, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 est disposée au contact de cette face arrière 3b.
De manière optionnelle, les surfaces de retenue 133 des différents éléments de retenue supérieur 13b et inférieur 13a peuvent présenter chacun une protubérance. De plus, les surfaces de retenue 133 de ces différents éléments de retenue peuvent également être déformables élastiquement afin de faciliter l’insertion du câble de retour de chaîne 15 dans le canal ouvert 141.
En référence aux figures 7A à 7C, il est représenté la boite de jonction 1 selon un troisième mode de réalisation. Selon ce troisième mode de réalisation, l’au moins un moyen de fixation 13 comprend un plateau 143 disposé au contact de la face de fixation 11 de la boite de jonction 1. Ce plateau 143 s’étend parallèlement à la face de contact 5 de la boite de jonction 1 et est configuré pour servir de support au câble de retour de chaîne 15. D’autre part, ce plateau 143 présente une fente traversante 145 configurée pour coopérer avec un collier de serrage (non représenté).
En référence aux figures 7A et 7C, le plateau 143 s’étend au moins partiellement sur la longueur B de la face de fixation 11, et de préférence sur une longueur E comprise entre 10 % et 50 %, notamment entre 20 % et 30 %, de la longueur B de la face de fixation 11. Selon ce troisième mode de réalisation, le collier de serrage peut être rapporté à la boite de jonction 1 ou être directement intégré sur celle-ci. Le collier de serrage peut par exemple être un collier de serrage en polymère, en caoutchouc, ou encore en métal· De plus, ce collier de serrage peut par exemple présenter un système d’attache rapide ne nécessitant pas d’outils, ou un système d’attache présentant une partie rotative déplaçable à l’aide d’un outil·
Par ailleurs, la fente traversante 145 peut être disposée sur ce plateau de manière à permettre le serrage du câble électrique de courant continu 15 sur le plateau 143, ou contre la face de fixation 11.
En référence à la figure 7A, la fente traversante 145 est disposée au contact de la face de fixation 11 et sensiblement au milieu de la longueur E du plateau 143. Ainsi, la fente traversante 145 est disposée de manière à ce que le collier de serrage serre le câble électrique de courant continu 15 contre le plateau 143.
Selon une alternative non représentée ici, la fente traversante 145 peut être disposée dans le plateau 143 à l’opposé de la face de fixation 11. Selon cette alternative, la fente traversante 145 est disposée de manière à ce que le collier de serrage serre le câble électrique de courant continu 15 contre la face de fixation 11. Selon cette alternative, le collier de serrage peut par exemple faire le tour de la boite de jonction 1 afin d’assurer le maintien en place du câble électrique de courant continu 15.
Par ailleurs, selon le mode de réalisation particulier de la figure 7C, la boite de jonction 1 est installée sur la face avant 3a du module photo voltaïque 3, 3’. Ainsi, la face de contact 5 (visible notamment sur la figure 7 A) est disposée au contact de cette face avant 3a. Selon une variante non représentée ici, la boite de jonction 1 peut être installée sur la face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’. Selon cette variante, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 est disposée sur cette surface arrière 3b.
D’autre part, en référence à la figure 9, il est représenté un quatrième mode de réalisation de la boite de jonction 1. Selon ce quatrième mode de réalisation, la face de fixation 11 est disposée en outre parallèlement à la face de contact 5. Ainsi, cette face de fixation 11 correspond à la face de la boite de jonction 1 à l’opposé de la face de contact 5. Cette face de fixation 11 s’étend donc selon les axes longitudinal L et transversal T du trièdre. Une telle disposition de la face de fixation 11 peut être intéressante lorsque la boite de jonction 1 présente des dimensions importantes ou lorsque le diamètre D du câble électrique de courant continu 15 est faible, comme par exemple inférieur à 20 mm.
Par ailleurs, selon ce mode de réalisation, les différents moyens de fixation 13 décrits en référence aux figures 3A à 8 peuvent être utilisés pour solidariser le câble électrique de courant continu 15 avec la boite de jonction 1.
En revenant sur les différents modes de réalisation représentés en référence aux figures 3A à 9, l’au moins un moyen de fixation 13 vient de matière avec la boite de jonction 1.
D’autre part, les boites de jonction 1 sont destinées à être installées sur un module photovoltaïque 3, 3’. De tels modules photovoltaïques 3, 3’ sont disposés en extérieur et peuvent donc être soumis aux aléas climatiques comme par exemple des épisodes de pluie. Afin de prévenir toute dégradation des éléments disposés à l’intérieur de la boite de jonction 1, celle-ci comprend des moyens d’étanchéité configurés pour prévenir tout contact entre de l’humidité et un conducteur disposé à l’intérieur de cette boite de jonction 1.
Par ailleurs, la boite de jonction 1 peut être réalisée en un matériau présentant une résistance aux rayonnements ultra-violet, aux chocs thermiques, ou encore à l’humidité, comme par exemple des plastiques renforcés éventuellement chargés en fibres de verre. De même, afin de prévenir un vieillissement prématuré de l’installation photovoltaïque 100, l’au moins un câble de connexion 9 et le câble électrique de courant continu 15 peuvent présenter une gaine réalisée en un matériau présentant également une résistance aux rayonnements ultra-violet, aux chocs thermiques ou encore à l’humidité, comme par exemple des caoutchoucs synthétiques présentant éventuellement des charges anti-UV.
En revenant sur les figures 1 à 2B, la boite de jonction 1 peut coopérer avec la face avant 3a ou la face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’ par vissage. Un tel type de coopération de la boite de jonction 1 avec le module photovoltaïque 3, 3’ est particulièrement recommandé lorsque la boite de jonction 1 est installée en face avant 3a du module photo voltaïque 3, 3’. A cet effet, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 présente des trous disposés de manière à coopérer avec des trous complémentaires portés par le module photovoltaïque 3, 3’. Ces trous présentent un diamètre configuré pour permettre le passage d’une vis. Par ailleurs, ces trous peuvent présenter un filetage. De manière alternative, la vis peut coopérer avec un écrou afin d’assurer la fixation de la boite de jonction 1 sur le module photovoltaïque 3, 3’.
Selon une variante, la boite de jonction 1 peut coopérer avec la face avant 3a ou la face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’ par collage. Une telle coopération entre la boite de jonction 1 et le module photovoltaïque 3, 3’ peut être particulièrement recommandée lorsque la boite de jonction 1 est installée en face arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’. A cet effet, la face de contact 5 présente un film adhésif destiné à venir au contact de la face avant 3a ou arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’. De manière alternative, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 peut être enduite d’un composant adhésif, comme par exemple une colle contenant des résines acryliques ou encore une colle néoprène, destiné à assurer l’adhésion de la face de contact 5 de cette boite de jonction 1 sur la face avant 3a ou arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’.
Selon encore une autre variante, la boite de jonction 1 peut coopérer avec la face avant 3a ou arrière 3b du module photovoltaïque 3, 3’ par encliquetage. A cet effet, la face de contact 5 de la boite de jonction 1 et le module photovoltaïque 3, 3’ présentent des organes d’encliquetage complémentaires.
En référence à la figure 10, il est représenté une installation photovoltaïque 100 selon un autre mode de réalisation particulier. Selon cet autre mode de réalisation particulier, l’installation photovoltaïque 100 présente une première 101 et une deuxième 101’ chaînes photovoltaïques.
Chacune de ces première 101 et deuxième 101’ chaînes photovoltaïques présente respectivement un premier 15 et un deuxième 15’ câbles électriques de courant continu permettant de relier ces chaînes photovoltaïques 101, 101’ à un onduleur (non représenté) ou à tout autre convertisseur d’énergie. D’autre part, chacune de ces première 101 et deuxième 101’ chaînes photovoltaïques présente quatre modules photovoltaïques 3, 3’. Selon d’autres variantes, on peut imaginer un nombre supérieur de chaînes photovoltaïques 101, 101’ composant l’installation photovoltaïque 100 ou encore un nombre différent de modules photovoltaïques 3, 3’ composant chacune des chaînes photovoltaïques 101, 101’. Selon cet autre mode de réalisation particulier, au moins les boites de jonctions 1 de la première chaîne photovoltaïque 101 présentent des moyens de fixation 13 supplémentaires pour le deuxième câble électrique de courant continu 15’ de la deuxième chaîne photovoltaïque 101'. Par exemple, les boites de jonction 1 peuvent présenter deux moyens de fixation 13 disposés sur une même face de fixation 11 (visibles sur les figures 3A à 9) ou encore sur deux faces de fixation distinctes. Selon une alternative particulière non représentée, on peut prévoir que les moyens de fixation 13 soient disposés les uns à la suite des autres selon une direction parallèle au plan défini par la face de connexion 7. Selon d’autres variantes non représentées ici, il est possible de prévoir sur les boites de jonction 1 autant de moyens de fixation 13 que de câbles électriques de courant continu 15 équipant l’installation photovoltaïque 100.
Ainsi, il est possible de réduire également le câblage nécessaire pour une telle installation photovoltaïque 100 et d’offrir un meilleur repérage et une complexité moindre des différents câbles présents dans l’installation photovoltaïque 100. Par ailleurs, quelque soit le nombre de chaînes photovoltaïques 101, 101’ composant cette installation photovoltaïque 100, il est possible de prévenir la formation de boucles d’inductions liées à un câblage trop important ou mal disposé.
Ainsi, la diminution du câblage nécessaire pour le raccordement d’une installation photovoltaïque 100 à un réseau électrique (domestique ou général) est possible grâce à l’utilisation d’une boite de jonction 1 telle que décrite ci-dessus maintenant un câble électrique de courant continu 15. Par ailleurs, l’utilisation de cette boite de jonction 1 permet d’éviter la formation de boucles d’induction, ce qui permet d’assurer une conformité de l’installation photovoltaïque 100 avec certaines normes proscrivant ces boucles d’induction. De plus, l’absence de boucles d’induction permet également de prévenir certains dommages pouvant être faits sur cette installation photovoltaïque 100. De plus, la fixation du câble électrique de courant continu 15 sur cette boite de jonction 1 est simple et rapide, ce qui permet de réduire les temps d’installation de cette installation photovoltaïque 100. Ainsi, cette boite de jonction 1 permet notamment de réduire les coûts de fourniture et d’installation d’une installation photovoltaïque 100.
Les exemples fournis ci-dessus sont des exemples fournis à titre d’exemple illustratif et non limitatif. En effet, il est tout à fait possible pour l’homme de l’art d’envisager d’autres types de coopération de la boite de jonction 1 avec le module photovoltaïque 3, 3’ sans sortir du cadre de la présente invention. De plus, les différents modes de réalisation décrits concernent les modules photovoltaïques 3, 3’ laminés. Toutefois, l’homme de l’art pourra utiliser cette boite de jonction sur d'autres types de modules photovoltaïques 3, 3’ sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

Revendications
1. Boite de jonction (1) de forme parallélépipédique pour un module photovoltaïque (3) présentant :
• une face de contact (5) configurée pour être disposée au contact d’une face avant (3a) du module photovoltaïque (3),
• une face de connexion (7) disposée perpendiculairement à la face de contact (5) et présentant au moins une ouverture configurée pour permettre le passage d’au moins un câble de connexion (9),
caractérisée en ce qu’elle présente en outre une face de fixation (11) comprenant au moins un moyen de fixation (13) d’au moins un câble de retour de chaîne du module photovoltaïque (3) à la boite de jonction (1), ladite face de fixation (11) étant disposée perpendiculairement à la face de connexion (7).
2. Boite de jonction (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la face de fixation (11) est disposée en outre perpendiculairement à la face de contact (5).
3. Boite de jonction (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face de fixation (11) est disposée en outre parallèlement à la face de contact (5).
4. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un moyen de fixation (13) présente une coupe transversale en forme de L comprenant une surface de raccord (131) disposée au contact de la face de fixation (11) et une surface de retenue (133), reliée à la surface de raccord (131) et disposée parallèlement à la face de fixation (11), et configurée pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur du L.
5. Boite de jonction (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la surface de retenue (133) et la face de fixation (11) sont séparées d’une distance (A) inférieure ou égale au diamètre (D) du câble de retour de chaîne.
6. Boite de jonction (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la surface de retenue (133) est déformable élastiquement de manière retenir le câble de retour de chaîne entre la surface de retenue (133) et la face de fixation (11).
7. Boite de jonction (1) selon l’un quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la surface de retenue (133) présente une protubérance (137) disposée en regard de la face de fixation (11), ladite protubérance (137) étant configurée pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur du L, et de préférence contre la surface de raccord (131).
8. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la face de fixation (11) présente une butée de retenue (111) s’étendant parallèlement à la surface de retenue (133) et disposée en regard de la surface de retenue (133), ladite butée de retenue (111) étant configurée pour retenir le câble de retour de chaîne (15) à l’intérieur du L.
9. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 8 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisée en ce que la surface de raccord (131) dudit moyen de fixation (13) est disposée au niveau de la face de contact (5) de la boite de jonction (1).
10. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la face de fixation (11) présente deux moyens de fixation (13) disposés en regard l’un de l’autre de manière à former un U ouvert et configurés pour retenir le câble de retour de chaîne à l’intérieur de la cavité du U.
11. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisée en ce que la face de fixation (11) présente au moins deux moyens de fixation (13), l’un ayant sa surface de raccord (131) reliée à la face de contact (5), formant un élément de retenue inférieur (13a), et l’autre ayant sa surface de raccord (131) reliée à une face opposée (17) à la face de contact (5), formant un élément de retenue supérieur (13b), lesdits éléments de retenue supérieur (13b) et inférieur (13a) étant disposés en alternance sur la face de fixation (11) afin de former une chicane (141) configurée pour accueillir le câble de retour de chaîne et maintenir celui-ci dans la chicane (141).
12. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’au moins un moyen de fixation (13) comprend un plateau (143) disposé au contact de la face de fixation (11) de la boite de jonction (1) et s’étendant perpendiculairement à la face de fixation (11) de la boite de jonction (1), ledit plateau (143) présentant une fente traversante (145) configurée pour coopérer avec un collier de serrage, ledit plateau (143) étant configuré pour servir de support au câble de retour de chaîne.
13. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un moyen de fixation (13) vient de matière avec la boite de jonction (1).
14. Boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face de fixation (11) est parallèle à une direction d'alignement (L) de modules photovoltaïque (3, 3') dans une chaîne d'installation photovoltaïque (100), et en ce que le câble de retour de chaîne s’étend linéairement le long de l’installation photovoltaïque (100), parallèlement aux câbles de connexion (9) des modules photovoltaïques (3, 3').
15. Module photovoltaïque (3) présentant une face avant (3a) destinée à être exposée en premier aux rayonnements lumineux, une face arrière (3b) opposée à la face avant (3a), et une pluralité de cellules photovoltaïques (19) connectées entre elles et disposées entre la face avant (3a) et la face arrière (3b), caractérisé en ce qu’il comporte en outre une boite de jonction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes avec une face de contact (11) disposée au contact de la face avant (3a) du module photovoltaïque (3) et un câble de retour de chaîne fixé sur la boite de jonction (1).
16. Installation photovoltaïque (100), caractérisée en ce qu’elle comprend au moins deux modules photovoltaïques (3) selon l’une quelconque des revendications 14 ou 15 formant au moins une chaîne photovoltaïque (101).
17. Installation photovoltaïque (100) selon la revendication 16, caractérisée en ce que les faces de fixation (11) des boites de jonction (1) portées par les modules photovoltaïques (3) de ladite installation photovoltaïque (100) sont alignées les unes par rap p ort aux autres .
18. Installation photovoltaïque (100) selon l’une quelconque des revendications 16 ou 17, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une première (101) et une deuxième (101’) chaîne photovoltaïques présentant respectivement un premier (15) et un deuxième (15’) câbles de retour de chaîne et en ce qu’au moins les boites de jonction (1) de la première chaîne photovoltaïque (101) comportent au moins un moyen de fixation (13) du deuxième câble de retour de chaîne de la deuxième chaîne photovoltaïque (101’).
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