FR2979754A1 - Module photovoltaique a connectique amelioree - Google Patents

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Abstract

Dispositif de module photovoltaïque comprenant un module photovoltaïque et un élément de connexion électrique de premier type (2), caractérisé en ce que l'élément de connexion de premier type comprend un connecteur électrique de premier type (24, 25) et un premier élément (23, 26) de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type.

Description

La présente invention concerne un dispositif de module photovoltaïque. L'invention concerne aussi un ensemble de modules photovoltaïques. Il est connu de réaliser des modules photovoltaïques en connectant électriquement plusieurs cellules photovoltaïques les unes aux autres. Les modules sont connectés entre eux en série ou en parallèle par l'intermédiaire de câbles équipés de connecteurs standards. Il existe de nombreux types de connecteurs standards. La connexion par câble permet d'établir une connexion électrique entre les modules et permet de par sa flexibilité une bonne compensation des défauts d'alignement et des éventuelles dilatations différentielles que l'on peut observer en particulier sur les toitures. Un dispositif de module photovoltaïque 50 connu de l'art antérieur est décrit ci-après en référence à la figure 1. Le dispositif de module photovoltaïque comprend un module photovoltaïque 51 proprement dit, un boîtier de connexion 52 duquel sortent des câbles de connexion 53 et 55 aux extrémités desquels se trouvent des connecteurs 54 et 56. Avec de tels dispositifs de modules, il est possible de réaliser un ensemble 60 représenté à la figure 2 et dans lequel des dispositifs de modules 50 sont montés en série dans deux boucles 62 et 61. Les dispositifs de modules sont reliés les uns aux autres via les câbles de connexion 53 et 55 et via les connecteurs 54 et 56.
En plus des aspects coût et difficulté de mise en oeuvre, les câbles présentent un risque de défaillance important. En effet le câble est par nature fragile et il est courant de voir des câbles endommagés sur les chantiers. De plus, le passage des câbles nécessite souvent une infrastructure particulière type chemin de câble.30 Le but de l'invention est de fournir un module photovoltaïque permettant de remédier aux problèmes évoqués précédemment et améliorant les modules photovoltaïques connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un module photovoltaïque permettant une installation rapide, aisée, fiable et économique d'un ensemble de modules interconnectés. Selon l'invention, le dispositif de module photovoltaïque comprend un module photovoltaïque et un élément de connexion électrique de premier type comprenant un connecteur électrique de premier type et un premier élément de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type. L'élément de connexion électrique de premier type peut être agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion électrique de 15 deuxième type d'un premier autre dispositif de module photovoltaïque adjacent. Le dispositif peut comprendre un élément de connexion électrique de deuxième type comprenant un connecteur électrique de deuxième type et un 20 deuxième élément de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de deuxième type. L'élément de connexion électrique de deuxième type peut être agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion 25 électrique de premier type d'un deuxième autre dispositif de module photovoltaïque adjacent. L'élément de connexion électrique de premier type et/ou l'élément de connexion électrique de deuxième type peut être agencé au niveau d'un bord 30 du module photovoltaïque.
L'élément de connexion électrique de premier type et l'élément de connexion électrique de deuxième type peuvent être alignés ou sensiblement alignés selon un axe parallèle à la longueur ou à la largeur du module photovoltaïque.
L'élément de connexion électrique de premier type et l'élément de connexion électrique de deuxième type peuvent être disposés sur deux côtés adjacents du module photovoltaïque. Le connecteur électrique de premier type peut être un connecteur mâle et/ou le connecteur électrique de deuxième type peut être un connecteur femelle. Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre un premier élément de guidage et/ou le deuxième élément de liaison mécanique peut comprendre un deuxième élément de guidage.
Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre une butée et/ou le deuxième élément de liaison mécanique peut comprendre une butée. Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre un élément 20 élastique et/ou le deuxième élément de liaison mécanique peut comprendre un élément élastique. Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre une enveloppe de rigidité déterminée entourant un conducteur auquel est lié le connecteur de 25 premier type et/ou le deuxième élément de liaison mécanique peut comprendre une enveloppe de rigidité déterminée entourant un conducteur auquel est lié le connecteur de deuxième type. L'invention porte aussi sur un ensemble de modules photovoltaïques définis 30 précédemment, les modules photovoltaïques étant connectés les uns aux autres via des éléments de connexion électrique de premier type et des éléments de connexion électrique de deuxième type.
Selon l'invention, un élément de connexion d'un premier type destiné à être fixé sur un module photovoltaïque comprend un connecteur électrique de premier type et un premier élément de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type. Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre un premier élément de guidage.
Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre une butée. Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre un élément élastique.
Le premier élément de liaison mécanique peut comprendre une enveloppe de rigidité déterminée entourant un conducteur auquel est lié le connecteur de premier type. Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation d'un module photovoltaïque selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un module photovoltaïque connu de l'art antérieur.
La figure 2 est une vue schématique d'un ensemble de modules photovoltaïques connus de l'art antérieur et interconnectés. La figure 3 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un module photovoltaïque selon l'invention.
La figure 4 est une vue schématique d'un ensemble de modules photovoltaïques selon l'invention et interconnectés.
Les figures 5 à 7 représentent les étapes d'un procédé de montage d'un tel ensemble, les modules présentant un premier mode de réalisation d'éléments de connexion.
La figure 8 représente un deuxième mode de réalisation d'éléments de connexion. La figure 9 représente un troisième mode de réalisation d'un élément de connexion. Un premier mode de réalisation d'un dispositif de module photovoltaïque 1 est décrit ci-après en référence aux figures 3 et 5. Il comprend un module photovoltaïque 4 et un élément 2 de connexion électrique de premier type.
L'élément de connexion de premier type comprend un connecteur électrique 24, 25 de premier type, par exemple un connecteur mâle, et un premier élément 23, 26 de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type. Par « élément de liaison mécanique », on entend tout élément de liaison mécanique rigide ou semi-rigide. La rigidité de cette liaison est suffisante pour permettre d'enficher ou d'encliqueter le connecteur électrique de premier type dans un élément complémentaire, comme un connecteur électrique de deuxième type, sans exercer d'action mécanique directement sur le connecteur électrique de premier type, de préférence en exerçant une action mécanique sur le module photovoltaïque 4. En particulier, cette rigidité est telle que sous l'effort d'enfichage, des premier et deuxième connecteurs, le connecteur de premier type se déplace de moins de 5 mm, de préférence de moins de 2 mm. Un fil électrique ou câble électrique tel que connu de l'art antérieur ne constitue pas un élément de liaison mécanique au sens de l'invention.30 Le dispositif comprend aussi un élément de connexion électrique 3 de deuxième type comprenant un connecteur électrique 34, 35 de deuxième type, par exemple un connecteur femelle, et un deuxième élément 33, 36 de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de deuxième type. Comme représenté à la figure 4, l'élément de connexion électrique de premier type est agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion électrique de deuxième type d'un premier autre dispositif de module photovoltaïque adjacent. De même, l'élément 3 de connexion électrique de deuxième type est agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion électrique de premier type d'un deuxième autre dispositif de module photovoltaïque adjacent. Pour ce faire, les éléments de connexion électrique de premier type et/ou de deuxième type sont de préférence agencés au niveau d'un bord 5, 6, 7 du module photovoltaïque. Ils peuvent être agencés sur une même face d'un module photovoltaïque ou sur différentes faces d'un module photovoltaïque.
Selon une première variante de dispositif 1, l'élément de connexion électrique de premier type et l'élément de connexion électrique de deuxième type sont alignés selon un axe parallèle à la longueur du module photovoltaïque. De tels modules permettent l'assemblage d'une ligne de dispositifs de modules dans un ensemble 70 de plusieurs dispositifs de modules photovoltaïques.
Selon une deuxième variante de dispositif 1' et une troisième variante de dispositif 1", l'élément de connexion électrique 2 de premier type et l'élément de connexion électrique 3 de deuxième type sont disposés sur deux côtés adjacents du module photovoltaïque. De tels modules permettent l'assemblage de dispositifs de modules de manière à former un angle dans l'ensemble 70 de plusieurs dispositifs de modules photovoltaïques.
Comme représenté aux figures 5 à 7, un premier mode de réalisation d'un élément de connexion de premier type et un premier mode de réalisation d'un élément de connexion de deuxième type sont assemblés.
L'élément de connexion 2 de premier type comprend un connecteur électrique de premier type 24, 25, un premier élément 23, 26 de liaison mécanique du module photovoltaïque 4 au connecteur électrique de premier type 24, 25. L'élément de liaison mécanique comprend un premier élément de guidage 26 et une butée 23. Le connecteur de premier type comprend un corps 24 et une tête 25. L'élément de guidage 26 permet de guider le connecteur de premier type via le corps de ce dernier. Par exemple, l'élément de guidage consiste en un élément souple comme un diaphragme dans l'ouverture duquel vient le corps 24 du connecteur de premier type. L'élément de guidage permet de guider le connecteur de premier type selon une direction 29 tout en permettant un certain rotulage autour de cette direction. Par ailleurs, le déplacement du connecteur de premier type par rapport au module photovoltaïque se fait contre l'action d'un effort résistant défini par l'élément de guidage. Ce déplacement est limité par la butée 23.
Par ailleurs, le connecteur de premier type est relié électriquement, par exemple au niveau de son corps, à un câble électrique 22 de connexion relié à une autre de ces extrémités à une connexion ou une borne 21 prévue sur le module photovoltaïque.
L'élément de connexion de deuxième type 3 présente la même structure que l'élément de connexion de premier type. Les éléments du connecteur de deuxième type assurant la même fonction que les éléments du connecteur de premier type présentent des chiffres des unités des références numériques identiques. La seule différence de structure entre l'élément de connexion de premier type et l'élément de connexion de deuxième type concerne le connecteur qui est de premier type pour l'élément de connexion de premier type et qui est de deuxième type pour l'élément de connexion de deuxième type.
Un mode de réalisation d'un procédé d'assemblage de plusieurs modules photovoltaïques selon l'invention est décrit ci-après en référence aux figures 5 à 7. Dans une première étape représentée à la figure 5, on approche deux modules photovoltaïques l'un de l'autre. On approche donc un élément de connexion de premier type 2 d'un élément de connexion de deuxième type 3. Dans une deuxième étape représentée à la figure 6, les éléments de connexion sont en contact et on applique une action mécanique permettant l'enfichage des éléments de connexion. Ceci provoque un déplacement des connecteurs par rapport aux modules. Cette action (et sa réaction) sont représentées par les flèches 27 et 37. Dans une troisième étape représentée à la figure 7, les connecteurs du premier type et du deuxième type arrivent en contact contre les butées 23 et 33. L'action (et la réaction) est maintenue jusqu'à l'enfichage des connecteurs de premier et de deuxième type. On remarque qu'une fois dans cette position de contact contre les butées, les connecteurs sont dans une certaine mesure libérés des éléments de guidage et qu'ils peuvent donc se déplacer par rapport aux modules photovoltaïques avec une plus grande liberté. Ainsi, des mouvements relatifs des modules photovoltaïques les uns par rapport aux autres, qui peuvent être notamment dus au vent et/ou à des dilatations, sont possibles.
Un deuxième mode de réalisation d'un élément de connexion selon l'invention et d'un module photovoltaïque selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure 8.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les éléments de connexion 2', 3' diffèrent seulement des éléments de connexion précédemment décrits en ce que les éléments de liaison mécanique comprennent un ou plusieurs ressorts 12, 13. Comme vu précédemment, les éléments de liaison mécanique permettent d'assurer un enfichage correct des connecteurs sans intervention d'un opérateur directement au niveau de ceux-ci et d'assurer un déplacement possible des connecteurs relativement aux modules photovoltaïques dans une certaine mesure. Un troisième mode de réalisation d'un élément de connexion selon l'invention et d'un module photovoltaïque selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure 9. Dans ce troisième mode de réalisation, la structure physique de l'élément de connexion 2" est assez différente des précédentes. L'élément de liaison mécanique comprend une enveloppe 203 de rigidité déterminée entourant un conducteur 201 auquel est lié le connecteur de premier type. Une couche isolante électrique 202 est insérée entre le conducteur 201 et l'enveloppe. Cette enveloppe est par ailleurs fixée au module photovoltaïque. Comme précédemment, l'élément de liaison mécanique, ici l'enveloppe, permet d'assurer un enfichage correct des connecteurs sans intervention d'un opérateur directement au niveau de ceux-ci et d'assurer un déplacement possible des connecteurs relativement aux modules photovoltaïques dans une certaine mesure. Ceci est permis par une détermination et une réalisation d'une enveloppe 203 de rigidité adaptée.30 On remarque que dans les différents modes de réalisation de l'élément de connexion, celui-ci assure à la fois la liaison électrique du connecteur au module photovoltaïque et la liaison mécanique du connecteur au module photovoltaïque.
Grâce aux dispositifs selon l'invention, les opérations de montage et de démontage de modules photovoltaïques sont simplifiées et fiabilisées. Le module photovoltaïque comprend une cellule photovoltaïque, en particulier plusieurs cellules photovoltaïques. Il peut notamment comprendre entre 60 et 72 cellules photovoltaïques.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de module photovoltaïque (1 ; 1' ; 1") REVENDICATIONS1. Dispositif de module photovoltaïque (1 ; 1' ; 1") comprenant un module photovoltaïque (4) et un élément de connexion électrique de premier type (2 ; 2' ; 2"), caractérisé en ce que l'élément de connexion de premier type comprend un connecteur électrique de premier type (24, 25) et un premier élément (23, 26 ; 12 ; 203) de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de connexion électrique de premier type est agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion électrique de deuxième type d'un premier autre dispositif de module photovoltaïque adjacent.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif comprend un élément de connexion électrique de deuxième type (3 ; 3' ; 3") comprenant un connecteur électrique de deuxième type (34, 35) et un deuxième élément (33, 36 ; 13) de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de deuxième type.
  4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de connexion électrique de deuxième type est agencé de sorte à pouvoir coopérer par enfichage avec un élément de connexion électrique de premier type d'un deuxième autre dispositif de module photovoltaïque adjacent. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de connexion électrique de premier type et/ou l'élément de connexion électrique de deuxième type est agencé au niveau d'un bord (5, 6, 7) du module photovoltaïque. 10 2. 15 3. 20 4. 25
  5. 5. 30
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément de connexion électrique de premier type et l'élément de connexion électrique de deuxième type sont alignés ou sensiblement alignés selon un axe parallèle à la longueur ou à la largeur du module photovoltaïque. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'élément de connexion électrique de premier type et l'élément de connexion électrique de deuxième type sont disposés sur deux côtés adjacents du module photovoltaïque. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le connecteur électrique (24, 25) de premier type est un connecteur mâle et/ou en ce que le connecteur électrique (34, 35) de deuxième type est un connecteur femelle. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le premier élément de liaison mécanique comprend un premier élément de guidage (26 ; 12 ; 203) et/ou en ce que le deuxième élément de liaison mécanique comprend un deuxième élément de guidage (36 ; 13). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier élément de liaison mécanique comprend une butée (23) et/ou en ce que le deuxième élément de liaison mécanique comprend une butée (33). Dispositif selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que le premier élément de liaison mécanique comprend un élément élastique (12) et/ou en ce que le deuxième élément de liaison mécanique comprend un élément élastique (13).7. 8. 9. 10. 11.3012. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le premier élément de liaison mécanique comprend une enveloppe (203) de rigidité déterminée entourant un conducteur (201) auquel est lié le connecteur de premier type et/ou en ce que le deuxième élément de liaison mécanique comprend une enveloppe de rigidité déterminée entourant un conducteur auquel est lié le connecteur de deuxième type. 13. Ensemble (70) de modules photovoltaïques selon l'une des revendications précédentes, les modules photovoltaïques étant connectés les uns aux autres via des éléments de connexion électrique de premier type et des éléments de connexion électrique de deuxième type. 14. Elément (2 ; 2' ; 2") de connexion d'un premier type destiné à être fixé sur un module photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend un connecteur électrique (24, 25) de premier type et un premier élément (23, 26 ; 12 ; 203) de liaison mécanique du module photovoltaïque au connecteur électrique de premier type. 15. Elément selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier élément de liaison mécanique comprend un premier élément de guidage (26 ; 12 ; 203) et/ou une butée (23) et/ou un élément élastique (12) et/ou une enveloppe (203) de rigidité déterminée entourant un conducteur (201) auquel est lié le connecteur de premier type.25
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