ES2273130T3 - Caja de conexiones para la conexion a un panel solar. - Google Patents
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Abstract
Caja de conexiones para conectar a un panel solar que comprende un receptáculo (1) en el que está prevista una abertura (5) para líneas eléctricas de alimentación del panel solar, comprendiendo unos elementos de contacto (6) destinados a conectar con las líneas eléctricas, comprendiendo unos componentes eléctricos (22) que están conectados a los elementos de contacto (6), donde los componentes (22) están dispuestos en una placa de circuito impreso (20) y dicha placa de circuito impreso (20) está retenida en el receptáculo (1), caracterizada porque hay una pluralidad de elementos de contacto (6) que están dispuestos uno junto al otro, porque los elementos de contacto (6) están cubiertos por una cubierta (7), porque la cubierta (7) comprende una abertura (19) para contactar con los elementos de contacto (6), porque la cubierta (7) comprende una superficie de apoyo (17) destinada a soportar la placa de circuito impreso (20), y porque hay unas líneas (24) de la placa de circuito impreso (20) que están guiadas a través de la abertura (19) de la cubierta (7) hacia los elementos de contacto (6).
Description
Caja de conexiones para la conexión a un panel
solar.
La invención se refiere a una caja de conexiones
para la conexión a un panel solar según el preámbulo de la
reivindicación 1. Las cajas de conexiones se emplean en una amplia
variedad de sectores de la técnica con el objeto de efectuar unas
conexiones eléctricas entre líneas eléctricas y un dispositivo
eléctrico.
Los paneles solares tienen un gran número de
células fotovoltaicas que se utilizan para obtener energía a partir
de la luz solar. El voltaje eléctrico generado por dichas células
fotovoltaicas es conducido por medio de líneas eléctricas, a un
rectificador por ejemplo, para la alimentación a una red de tensión
alterna o a una batería. Se prevé una caja de conexiones para
transmisión y contacto eléctrico de las líneas del panel solar.
Por la solicitud de patente europea EP 1 102 354
A2 se conoce una caja de conexiones correspondiente. Tal caja de
conexiones tiene un receptáculo, en cuya placa de base lleva una
abertura destinada a introducir las líneas eléctricas del panel
solar. En la caja de conexiones están previstos unos contactos
eléctricos destinados a contactar con las líneas eléctricas. Dichos
contactos eléctricos están, a su vez, conectados con unas patillas
terminales que están dispuestas en una pared lateral del receptáculo
y se emplean para conectar con las líneas eléctricas. Dichas líneas
eléctricas conectadas llevan al rectificador o a la batería. Hay
unos raíles conductores que comprenden una región de contacto
destinada a una conexión amovible de un conductor laminar del panel
solar y que están previstos en el receptáculo como los contactos
eléctricos. La región de contacto comprende un muelle de sujeción
metálico en el que se puede asegurar el contacto laminar. Para
introducir el contacto laminar, el muelle de sujeción se abre en
una región de sujeción por medio de una herramienta, luego el
contacto laminar es introducido en el muelle de sujeción y luego se
quita la herramienta del muelle de sujeción, a fin de que dicho
muelle de sujeción retroceda hacia la posición inicial y en la
fabricación se asegure firmemente el contacto laminar.
La patente US 6.283.769 B1 da a conocer una caja
de conexiones eléctricas con una placa de circuito impreso, en el
que la caja de conexiones comprende un bloque de conexiones que está
insertado en la resina de un conector de un cuerpo laminar de
barra-bus. El bloque de conexiones está configurado
para retener los terminales de conexión mediante moldeo parcial de
una pluralidad de terminales de conexión en el bloque aislante de
resina. La caja de conexiones eléctricas proporciona una fiabilidad
de conexión entre una placa de circuito impreso y un cuerpo laminar
de barra-bus. La caja de conexiones eléctricas
incluye un cuerpo laminar de barra-bus que tiene
una barra-bus y un material de base aislante, una
placa de circuito impreso conectada eléctricamente con aquella, y
un bloque de conexiones. El primero de cada terminal de conexión
sobresale del bloque aislante de resina y está soldado con un
conductor en un lado de la placa de circuito impreso. El segundo
extremo de cada terminal de conexión está fijado a un área de
conexión en un lado del cuerpo laminar de
barra-bus.
La patente US 6.307.515 describe un dispositivo
de contacto para un elemento funcional eléctrico dispuesto en una
ventana. El dispositivo de contacto comprende un receptáculo fijado
en la ventana y unos componentes eléctricos, tales como un
amplificador, con una conexión de entrada entre el receptáculo y el
elemento funcional eléctrico. Dicho elemento funcional también está
fijado a la ventana y comprende unos enlaces de salida.
Adicionalmente, está dispuesta una conexión de entrada en dos
variantes diferentes, cada una de ellas rodeada por una capa
adhesiva, independientemente de su emplazamiento en el contacto
eléctrico. En una de las variantes, aquella está dispuesta fuera
del receptáculo, en la otra variante está cubierta por el
receptáculo. El contacto eléctrico del elemento funcional se
efectúa durante o después de adherir el receptáculo y la conexión de
entrada respectivamente, preferiblemente mediante soldadura, a fin
de asegurar el emplazamiento de manera particularmente fiable en el
contacto. El dispositivo de contacto comprende un lado inferior
abierto de un receptáculo para la alimentación de líneas
eléctricas. El dispositivo de contacto también comprende unos
componentes conectados a unos contactos del dispositivo, estando
dispuestos dichos componentes sobre una placa de circuito impreso
que está retenida en el receptáculo.
La patente US 5.513.075 da a conocer una caja de
conexiones para conectar a un panel solar que comprende un
receptáculo, en el cual se ha previsto una abertura para líneas
eléctricas de alimentación del panel solar, que comprende unos
elementos de contacto destinados a conectar con las líneas
eléctricas, que comprende unos componentes eléctricos que están
conectados a los elementos de contacto, donde los componentes están
dispuestos bajo la placa de circuito impreso y la placa de circuito
impreso está retenida en el receptáculo.
La caja de conexiones del tipo conocido tiene el
inconveniente que los componentes que están conectados a los
elementos de contacto eléctrico de la caja de conexiones son
relativamente complejos de montar.
El objetivo de la invención consiste en proveer
una caja de conexiones mejorada.
El objetivo de la invención se consigue mediante
la caja de conexiones de acuerdo con la reivindicación 1.
En las reivindicaciones anexas se dan otras
realizaciones ventajosas de la invención.
La caja de conexiones según la reivindicación 1
tiene la ventaja que hay prevista una placa de circuito impreso en
la que están dispuestos los componentes y la placa de circuito
impreso está retenida en el receptáculo. El montaje y desmontaje
simple de una pluralidad de componentes son simultáneamente posibles
como resultado de la disposición de la placa de circuito impreso.
Además, el calor generado por los componentes se puede disipar
mejor como resultado de la placa de circuito impreso.
Los elementos de contacto de la caja de
conexiones tienen una cubierta que está configurada para soportar y
llevar la placa de circuito impreso. Gracias al apoyo de la placa de
circuito impreso en la superficie portadora de las cubiertas es
posible un área de soporte relativamente grande de la propia placa
de circuito impreso.
En una realización ventajosa, la placa de
circuito impreso está insertada y retenida en unos rebajos de
retención de los elementos de contacto. Por lo tanto, no es
necesario proveer unos nuevos rebajos de retención, por ejemplo en
el receptáculo de la caja de conexiones. La placa de circuito
impreso comprende los elementos retenedores apropiados para los
efectos de retención.
En una realización preferida, la placa de
circuito impreso está retenida en la caja de conexiones mediante
una capa adhesiva. El uso de la capa adhesiva proporciona una
técnica simple y segura de vinculación entre la placa de circuito
impreso y la caja de conexiones.
En una realización preferente, la capa adhesiva
está formada a partir de un material conductor del calor. El calor
generado por los componentes puede, por lo tanto, ser transmitido a
través de la placa de circuito impreso y capa adhesiva a la caja de
conexiones o a la cubierta de dicha caja de conexiones. De esta
manera es posible una mejor disipación del calor.
En otra realización ventajosa, la capa adhesiva
está constituida como una lámina adhesiva conductora del calor. El
uso de una lámina adhesiva conductora del calor facilita una
vinculación simple, fiable y económica de la placa de circuito
impreso a la caja de conexiones.
La capa adhesiva está dispuesta preferiblemente
entre la placa de circuito impreso y el receptáculo, en particular
una tapa de la caja de conexiones. De esta manera, el calor de los
componentes es transmitido al ambiente a través del
receptáculo.
En otra realización ventajosa, la capa adhesiva
está dispuesta entre la placa de circuito impreso y los elementos
de contacto. Como que los elementos de contacto están fabricados a
partir de un material metálico, es posible una disipación del calor
particularmente buena a través de dichos elementos de contacto.
En otra realización preferente, los componentes
están dispuestos entre los elementos de contacto en un lado
inferior de la placa de circuito impreso. Así se consigue una
disposición compacta de los componentes.
A continuación se describirá la invención con
más detalle haciendo referencia a las figuras, en las que:
la figura 1 es una vista de una caja de
conexiones sin tapa,
la figura 2 es una vista de la caja de
conexiones con tapa y con una placa de circuito impreso,
la figura 3 es una sección a través de la placa
de circuito impreso y los elementos de contacto,
la figura 4 ilustra una primera realización de
la placa de circuito impreso,
la figura 5 ilustra un carril conductor,
la figura 6 muestra una placa de circuito
impreso sujeta a la tapa, y
la figura 7 es una sección a través de la caja
de conexiones.
La figura 1 ilustra, en una vista en
perspectiva, un receptáculo 1 de una caja de conexiones sin tapa. El
receptáculo 1 comprende un borde perimetral 2 y una placa base 3.
En la placa base 3 está practicada una abertura 5 de modo que queda
contigua a una región del costado trasero 4. Sobre la placa base 3
están dispuestos seis carriles conductores 6. Según la construcción
se pueden disponer desde dos a seis carriles conductores 6. Hay una
respectiva cubierta sobre cinco carriles conductores 6. Un carril
conductor 6, dispuesto en la proximidad de una pared lateral
derecha 8, se ilustra sin la cubierta 7. Un carril conductor 6
comprende un primer elemento de contacto 9 y, opuesto al mismo, un
segundo elemento de contacto 10. Los primeros elementos de contacto
9 de los carriles conductores 6 están asociados con un costado de
conexiones 11 del receptáculo 1. Los segundos elementos de contacto
10 de los carriles conductores 6 están relacionados con la abertura
5. Los carriles conductores 6 están dispuestos paralelamente y uno
al lado de otro. Hay unos terminales de contacto 12 que están
construidos bien como conectores de contacto o como zócalos de
contacto. Cada uno de los dos terminales de contacto 12 está
conectado eléctrica y directamente con los primeros elementos de
contacto 9 de los carriles conductores más externos 6.
Los segundos elementos de contacto 10 están
rodeados por una jaula de contacto 13. Dichos segundos elementos de
contacto 10 están asociados con unas aberturas de una pared 14
usadas para las líneas eléctricas de alimentación del panel solar.
La pared 14 está encauzada de manera que queda contigua a la
abertura 5 por toda la anchura del receptáculo 1.
Sobre la placa base 3 se han previsto unos
dispositivos de retención 15, en los que están insertados los
carriles conductores 6. Dichos dispositivos de retención 15 también
se emplean para retener las cubiertas 7 y las jaulas de contactos
13.
Las jaulas de contactos 13 llevan unas aberturas
de inserción 16 enfrentadas a los carriles conductores 6 y en las
que los segundos elementos de contacto 10 se insertan en la propia
jaula de contacto 13.
Cada cubierta 7 tiene un lado superior 17 que es
sustancialmente de configuración rectangular y está dispuesto a lo
largo del sentido longitudinal del carril conductor 6. Dicho lado
superior 17 tiene unas paredes laterales 18 dispuestas para quedar
dobladas hacia abajo en el lateral e insertarse en los dispositivos
de retención 15. Las aberturas de contacto 19 están situadas en el
lado superior 17. Las mismas aberturas de contacto 19 están
dispuestas sobre unas regiones de contacto de los carriles
conductores 6 y se puede, por tanto, contactar a través de la
cubierta 7. El lado superior 17 está configurado sustancialmente
como una cara plana. Los lados superiores de las cubiertas 7 están
dispuestos preferiblemente sobre el mismo plano aproximadamente. Los
lados superiores 17 forman, por tanto, una superficie de apoyo
general relativamente grande para una placa de circuito impreso 20
(figura 2).
La figura 2 muestra la caja de conexiones de la
fig.1 que comprende una placa de circuito impreso 20 y una tapa 21.
La placa de circuito impreso 20 comprende unos componentes 22 que
están montados sobre la misma placa de circuito impreso 20 y
conectados mediante terminales eléctricos a unas pistas conductoras
23 de la citada placa de circuito impreso 20. Dichas pistas
conductoras 23 realizan una conexión eléctrica entre los componentes
22 y patillas terminales 24 que están dispuestas en la cara
inferior de la placa de circuito impreso 20 y, por lo tanto, no son
visibles en la figura 2. Las patillas terminales 24 están dirigidas
a través de las aberturas de contacto 19 de las regiones de
contacto de los carriles conductores 6 y por lo tanto, realizan una
conexión eléctrica entre los carriles conductores 6 y los
componentes 22. Como tales componentes 22 se emplean preferentemente
unos diodos, que, según la realización y conexión de los carriles
conductores, están conectados a unas líneas positivas o negativas
de un panel solar y conectan los carriles conductores 6
correspondientemente en una función eléctrica conveniente. Los tres
carriles conductores de la derecha están conectados en este ejemplo
con unas líneas eléctricas del panel solar que llevan un voltaje
positivo. Los tres carriles conductores de la izquierda están
conectados en esta realización con unas líneas eléctricas del panel
solar que llevan un voltaje negativo.
Las patillas terminales 24 están dispuestas en
la cara inferior de la placa de circuito impreso y están conectadas
eléctricamente a las pistas conductoras 23 mediante conexiones
pasantes 25. En esta realización, la placa de circuito impreso 20
tiene unos elementos conectores 26 llevados fuera de la placa de
circuito impreso 20 en un lado longitudinal de la misma y están
insertados en aberturas de inserción 16 de las jaulas de contactos
13. La anchura de los elementos conectores 26 está adaptada a la
anchura de las aberturas de inserción 16 de manera que se produce
una conexión de seguridad por resorte entre la placa de circuito
impreso 20 y las jaulas de contactos 23. Además, la placa de
circuito impreso 20 está situada en los lados superiores 17 de las
cubiertas 7. Como componentes que puedan ser montados en la
superficie (SMD) se usan por ejemplo, los componentes 22.
En contraste con el receptáculo 1 de la figura
1, el receptáculo 1 de la figura 2 comprende unas aberturas 28 para
cables a través de las cuales el cable eléctrico se puede conectar a
los carriles conductores 6.
En vez de las patillas terminales 24, también se
podrían prever unas líneas eléctricas.
La figura 3 muestra una sección a través de los
carriles conductores 6 y la placa de circuito impreso 20. La capa
adhesiva 27 en forma de una capa continua adhesiva está constituida
entre la placa de circuito impreso 20 y las cubiertas 7. Así, dicha
placa de circuito impreso 20 se adhiere a las cubiertas 7 que a su
vez están rígidamente vinculadas al receptáculo 1 a través de los
dispositivos de retención 15. La capa adhesiva 27 está
preferiblemente dispuesta sólo en la región de los lados superiores
17. La capa adhesiva 27 puede estar constituida como una capa
conductora del calor, según la realización. En otra realización, la
capa adhesiva 27 está constituida preferiblemente por una lámina
adhesiva conductora del calor.
La figura 4 muestra la placa de circuito impreso
de la fig.2, estando prevista la capa adhesiva 27 en el lado
inferior de la placa de circuito impreso 20 en el que también están
dispuestas las patillas terminales 24 con las que se efectúa una
conexión eléctrica entre los componentes 22 de la placa de circuito
impreso 20 y los carriles conductores 6. En la fabricación, las
patillas terminales 24 se insertan a través de las aberturas de
contacto 19 de las cubiertas 7 en unas regiones de contacto 30 de
los carriles conductores 6.
La figura 5 ilustra, en una vista en
perspectiva, un carril conductor 6 que comprende un primer y segundo
elementos de contacto 9,10. El carril conductor 6 tiene cuatro
regiones de contacto 30 que están dispuestas entre el primer y el
segundo elemento de contacto 9, 10. Dos regiones de contacto
respectivas 30 están asociadas con el primer o segundo elemento de
contacto 9,10. En la realización ilustrada, se ilustra una región de
contacto 30 mediante una presilla elástica.
La figura 6 muestra un detalle de otra
realización de placa de circuito impreso 20 donde los componentes 22
están dispuestos en el lado inferior de la placa de circuito
impreso 20, igual que los contactos de patillas 29. En esta
realización, en el lado superior de la placa de circuito impreso 20
se prevé una capa adhesiva 27 con que la citada placa de circuito
impreso 20 se pega a la tapa 21 en el estado montado.
La figura 7 muestra una sección a través del
receptáculo 1 de la placa de circuito impreso 20 de la figura 6
montada en la caja de conexiones. En esta realización, los
componentes 22 están dispuestos entre las cubiertas 7. Los
contactos de patilla 29 están guiados a través de aberturas para
contactos 19 de las cubiertas 7 en las regiones de contacto 30. La
capa adhesiva 27, que está pegada a la tapa 21, está formada sobre
el lado superior de la placa de circuito impreso 20.
Dicha placa de circuito impreso 20 puede estar
constituida como una placa de circuito impreso rígida o flexible,
según la realización. A efectos de retención, la misma placa de
circuito impreso puede estar fijada con aldaba, con tornillos o con
uñetas.
Claims (9)
1. Caja de conexiones para conectar a un panel
solar que comprende un receptáculo (1) en el que está prevista una
abertura (5) para líneas eléctricas de alimentación del panel solar,
comprendiendo unos elementos de contacto (6) destinados a conectar
con las líneas eléctricas, comprendiendo unos componentes eléctricos
(22) que están conectados a los elementos de contacto (6), donde
los componentes (22) están dispuestos en una placa de circuito
impreso (20) y dicha placa de circuito impreso (20) está retenida en
el receptáculo (1), caracterizada porque hay una pluralidad
de elementos de contacto (6) que están dispuestos uno junto al otro,
porque los elementos de contacto (6) están cubiertos por una
cubierta (7), porque la cubierta (7) comprende una abertura (19)
para contactar con los elementos de contacto (6), porque la
cubierta (7) comprende una superficie de apoyo (17) destinada a
soportar la placa de circuito impreso (20), y porque hay unas líneas
(24) de la placa de circuito impreso (20) que están guiadas a
través de la abertura (19) de la cubierta (7) hacia los elementos de
contacto (6).
2. Caja de conexiones de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque un elemento de
contacto (6,13) comprende un rebajo de retención (16), porque la
placa de circuito impreso (20) comprende un elemento de retención
(26), porque el elemento de retención (26) está insertado en el
rebajo de retención (16) y retiene la placa de circuito impreso
(20).
3. Caja de conexiones de acuerdo con la
reivindicación 1 ó reivindicación 2, caracterizada porque la
placa de circuito impreso (20) está retenida en la caja de
conexiones mediante una capa adhesiva (27).
4. Caja de conexiones de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada porque la capa adhesiva (27)
es conductora del calor.
5. Caja de conexiones de acuerdo con la
reivindicación 3 ó reivindicación 4, caracterizada porque una
lámina adhesiva está dispuesta como capa adhesiva (27).
6. Caja de conexiones de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 á 5, caracterizada
porque la capa adhesiva (27) está dispuesta entre la placa de
circuito impreso (20) y el receptáculo (21).
7. Caja de conexiones de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 3 á 5, caracterizada
porque la capa adhesiva (27) está dispuesta entre la placa de
circuito impreso (20) y los elementos de contacto (6).
8. Caja de conexiones de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 á 7, caracterizada porque la placa de
circuito impreso (20) descansa sobre la superficie de apoyo (17) de
la cubierta (7).
9. Caja de conexiones de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 á 8, caracterizada
porque los componentes (22) están dispuestos en el lado inferior de
la placa de circuito impreso (20), y porque los citados componentes
(22) están dispuestos entre los elementos de contacto (6).
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