WO2014009491A1 - Kantenverbinder für photovoltaische solarmodule - Google Patents

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WO2014009491A1
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connector
edge
solar module
cable
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Andreas Beck
Mehmet Sagdic
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
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    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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    • 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

  • the invention relates to a compact and simple
  • Photovoltaic solar modules are available in the meantime in a variety of designs on the market.
  • framed glass-foil modules for rooftop or open space installation are those of particular interest, which are constructed in tile form and can be used in particular for the integration of buildings as façade or roof elements.
  • Such a tile or plate-shaped solar module typically comprises a sandwich-like, multilayered
  • Connecting leads and / or other solar modules typically become conductor-bounded conductor bands laterally led out of the gap or guided to the region of the front edge, so that they can be connected in each case with an edge connector. To avoid triggered by reverse currents
  • Return current diodes use, which have a passage and a reverse direction for the flow of current.
  • Bypass diodes are typically housed in the rear-mounted junction box.
  • the invention has for its object to provide a
  • Edge connector to provide, which is compact in size and easy to install.
  • Another object of the invention is to
  • an edge connector comprises
  • Attached external frame by the side mounting tab is glued directly during the lamination process in the laminate of the solar module, or by the side mounting tab in a gap, a slot or a
  • the edge connector can be attached to the front edge of the solar module by the side mounting tab of the edge connector is glued directly during the lamination process in the laminate of the solar module, or by inserting the lateral mounting tab into the slot in the front edge between the front cover layer and the rear cover plate of the solar module.
  • Attachment to a frameless glass-glass module is preferred for the mounting of the edge connector, since in this case no outer frame is present, which is only to prepare for the installation of the edge connector.
  • the edge connector has a dielectric
  • edge connector accommodates conductive components of the edge connector and at the same time has a longitudinal mounting tab for attachment of the edge connector to the solar module.
  • Edge connector housing may be made in one piece or in several pieces and / or by injection molding.
  • Cable connector for releasably connecting the
  • a second cable connector is disposed on the edge connector and electrically connected to the first cable connector.
  • To the second cable connector may be limited to the solar module edge connector line or a second
  • the opposite arrangement of the first and second cable connector, in particular on the opposite end faces of the edge connector allows the most compact and space-saving construction of the edge connector.
  • a conductor band terminal Disposed between the first and second cable connectors is a conductor band terminal which is electrically connected to the first and second cable connectors.
  • the conductor strip connecting element provides the electrical
  • the solar module can have contact areas, to which in each case one on the edge connector
  • connected conductor strip can be connected. In other words, so can a pre-assembled
  • Such a prefabricated edge connector is particularly preferred in the case of an overmolded
  • the edge connector can also immediately upon installation to a protruding from the solar module
  • the edge connector is constructed so compact that after mounting on a solar module substantially only a cylindrical or rod-shaped portion of the edge connector, comprising the first and second cable connector and the conductor strip connection element, emerges directly from the solar module.
  • the connector housing accordingly comprises the oblong section arranged axially aligned on the end face of the solar module and the longitudinal section
  • Mounting tab which protrudes in the mounted state in the solar module. This can be for the electrical
  • Installations required construction area can be reduced to a minimum and thus a larger number of
  • Edge connector housing over the prior art can be further reduced.
  • Production processes lies in the preferably selected rounded, edgeless geometry of the edge connector which, even with the use of thinner solar modules in relation to the size of the edge connector, which can be achieved in particular by the use of thinner glasses, protects the laminator membranes in the lamination process.
  • the conductor strip connecting element of the edge connector preferably comprises an electrically conductive sleeve, for example a metal sleeve.
  • the electrically conductive sleeve of the conductor strip connection element preferably connects the oppositely arranged first and second
  • the electrically conductive sleeve thus preferably extends within the edge connector housing from the first cable connector to the second cable connector in a direction along one edge of the first cable connector
  • photovoltaic solar module is aligned and connects directly the first cable connector of the edge connector with the second cable connector of the same edge connector. This can further reduce production costs.
  • the conductor strip emerging from the solar module or projecting from the edge connector into the solar module is electrically connected to the electrically conductive sleeve
  • the conductor strip is wrapped in one embodiment around the sleeve and preferably welded to the sleeve.
  • a continuous metal sleeve in the edge connector housing a continuous metal sleeve can be arranged, which is exactly one conductor band of the photovoltaic solar module with both the first cable connector and with the second
  • Cable connector directly electrically connects without other electrical components, such as in particular
  • edge connector Semiconductor devices in which edge connectors are needed.
  • the edge connector thus connects by means of this metal conductor connection element exactly one and not both of the electrical poles of the photovoltaic
  • the first and second cable connectors are preferably configured distinguishable from one another, so that a faulty connection and / or polarity reversal of lines can be avoided.
  • a distinguishable embodiment may have two mutually titanium versions or even several embodiments, if a higher degree of distinctness of the cable connector is desired.
  • Berziertechnischeshülse a contact point for electrical contact with a line to be connected, in particular the connection line and / or the edge connector line.
  • the contact point can therefore be carried out safe to touch, since they are of the
  • the Berziertechnischshülse may have a sealing element, so that the contact point is made waterproof in the connected state of the cable connector.
  • the first and / or second cable connector is designed as a connector. The to be connected
  • connection line e.g. the connection line or the connection line
  • Edge connector lead have in this case to quibare connector.
  • the mounting tab of the edge connector may have openings or openings to increase the adhesive force of the lamination or sealing compound used in the assembly of the edge connector, so that the surface of the edge connector
  • Mounting tab does not form a closed surface and the spaces in the openings of the mounting bracket with
  • Lamination or sealant can be filled, whereby the bond, the front-side cover layer with the
  • back cover also connects in the area of the mounting bracket.
  • the lamination or sealing material is used for bonding the edge connector, which is also used to connect the front and the back
  • Covering layer is used, in particular, the
  • Edge connector in the context of the lamination process of the solar module adhesively connected to the solar module, so that when mounting the edge connector, an additional step can be saved.
  • Generation of electric power from sunlight includes a first and a second on the solar module
  • the edge connectors of the solar module each have a dielectric edge connector housing with a
  • Edge connector arranged on the same side of the solar module.
  • edge connectors each with a separate edge connector housing are arranged on the photovoltaic solar module, so that an electrical pole of the photovoltaic solar module can be connected to each of the edge connector.
  • the two edge connectors of the photovoltaic solar module are thus designed as a single pole.
  • Each edge connector of the solar module each comprises a first cable connector for connecting the first or
  • each second Cable connector can be mounted on the solar module limited edge connector cable.
  • Edge connector is a conductor strip connection element arranged for electrical connection with a respectively emerging from the solar module or already
  • the edge connector line of the solar module has in one embodiment, a bypass diode and is connected to the respective second cable connectors of the edge connector, so that the solar module on the
  • Edge connector lead in case of failure, such as caused by shading, or generally in reverse currents, is electrically bypassed.
  • the arrangement of the bypass diode in the edge connector line proves to be extremely advantageous because the
  • Edge connector cable with bypass diode can be omitted if it is to be expected that with the bypass diode
  • bypass diode is outside the
  • Edge connector line arranged.
  • According to the invention is also a system of a variety of solar modules for building a
  • Photovoltaic generator wherein the solar modules comprise a first and a second edge connector to a first or to connect the second electrical line connection line with the respective solar module.
  • First and second edge connectors are preferably fastened to the peripheral frame of the respective solar module.
  • the edge connectors of the respective solar module have a dielectric edge connector housing with a lateral mounting tab, so that the edge connectors can be fastened to an end edge of the solar module.
  • both edge connectors are arranged on the same front edge of the solar module.
  • Each edge connector of the solar module comprises a first cable connector for connecting the first and second strand connection line to the solar module, which is mounted laterally on the edge connector.
  • Cable connector is attached to the edge connector opposite the first cable connector and electrically connected to the first cable connector.
  • the second cable connector can be mounted on the solar module limited edge connector cable.
  • a conductor strip connecting element is arranged for electrical connection to the conductor strip.
  • Solar modules can be equipped with an edge connector cable with a bypass diode. Accordingly, the respective second cable connector of the edge connector of a solar module is prepared to the detachable
  • edge connector line thereto, so that the respective solar module via the edge connector line in Error case, or generally at return currents, is electrically bypassed.
  • Preferred is in the system of a
  • Bypass diode is detachably connected to the respective second cable connector of the edge connector of a solar module and thus becomes part of the corresponding solar module.
  • Fig. 1 is a plan view of an edge connector for
  • Fig. 2 is an end view of a
  • Edge connector according to FIG. 1 a lär one-sided view au
  • FIG. 1 A plan view of an edge connector according to FIG. 1 without edge connector housing
  • An embodiment of an edge connector line A plan view of a photovoltaic solar module according to FIG. 5, wherein additionally a
  • Figure 1 shows an edge connector 2 according to the invention for attachment to a photovoltaic solar module, which a first cable connector 4, a second
  • the edge connector 2 can be fixed to the solar module 16 by means of the mounting tab 10, which is insertable into an end edge 14 (see FIG. 8) of a solar module 16.
  • Mounting tab 10 is particularly designed in one piece and has bulges at the edges, so that it extends further into the laminate of the solar module without having a larger entrance surface in the solar module.
  • the mounting bracket 10 can be glued into the solar module 16, wherein to increase the adhesion holes 11 are provided in the mounting bracket 10.
  • the protruding from the solar module 16 part of the edge connector 2 is in the embodiment shown elongated or rod-shaped and / or rounded or edgeless. The from the solar module 16
  • a first connection line 24a or a generator line 24b can be connected to the first cable connector 4.
  • the second cable connector 6 can be used to connect an edge connector line 12 (see FIG. 12) or a generator line 24 b, wherein the edge connector line 12 a
  • the second cable connector 6 comprises, in the embodiment shown, an oblong, the cable contact enclosing Berziertechnischshülse 29, which accommodates the cable contact, so that it can not or only very hard to touch even when not plugged.
  • a sealing ring 7 is in the example shown outside the center, which closes the cable contact in the inserted state watertight and thus protects the cable connector from penetrating dust, dirt and water.
  • the first contact (26, see Fig. 4) of the first cable connector 4 as a male cable connector, so as a plug
  • the second contact (28, see Fig. 2) of the second cable connector 6 as a female cable connector, ie as Bushing, executed.
  • the first cable connector 4 is disposed opposite to the second cable connector 6, in particular as shown in Fig. 1 axially aligned opposite. in the
  • first cable connector 4 and the second cable connector 6 are therefore arranged adjacent to parallel to the front edge of the solar module 16, to which the edge connector 2 is attached to the solar module.
  • First cable connector 4 and second cable connector 6 are preferably linearly linear, extending along an axis parallel to the front edge of the
  • the inventive compactness of the structure of the edge connector 2 can be further increased by the fact that the bypass diode 32 outside the
  • Edge connector housing 8 is arranged.
  • Edge connector housing 8 allows next to the small Type of interchangeability of the bypass diode 32 in a maintenance case.
  • Figure 2 shows an end view of a
  • the second contact 28 is of a
  • the edge connector housing 8 has on one longitudinal side of the mounting tab 10.
  • FIG. 2 shows an edge connector housing 8, by means of which the electrical parts of the edge connector 2 are encapsulated, wherein the conductor band 22 is already prefabricated on the conductor band connection element 30 (see FIG. 9).
  • Edge connector housing 8 by encapsulation of the electrically conductive parts of the edge connector. 2
  • Edge connector housing 8 in an advantageous manner only one provided for contacting the solar module 16 portion of the edge connector housing 8 out, in this example from the mounting bracket 10.
  • the edge connector housing 8 can be made particularly efficient and waterproof.
  • Figure 3 shows a further longitudinal view of an edge connector 2, wherein the edge connector a has sprayed edge connector housing 8 and accordingly the conductor strip 22 part of the prefabricated
  • FIG. 4 shows an end view of a
  • the first contact 26 is designed as a female contact.
  • the edge connector housing 8 has on one longitudinal side of the mounting tab 10.
  • the embodiment shown in Fig. 4 shows analogous to FIG. 2, a molded edge connector housing 8, wherein the conductor strip 22nd
  • FIG. 5 shows a further longitudinal view of an edge connector 2 according to FIG. 1, wherein the mounting tab 10 and the side of the edge connector housing 8 which is introduced into the solar module 16 are illustrated.
  • FIG. 6 shows a plan view of an edge connector 2 according to FIG. 1 with the first cable connector 4, the second cable connector 6, the sealing ring 7 and the second cable connector 6
  • FIG. 7 shows an edge connector 2 according to FIG. 1, which is attached to a frontal edge 14 of FIG.
  • photovoltaic solar module 16 is mounted.
  • Mounting tab 10 of the edge connector 2 is between the front-side cover layer 18 (see Fig. 8) and the
  • a conductor strip 22 of the solar module 16 is led out laterally out of the solar module 16 and attached to the edge connector 2.
  • the conductor strip 22 is already part of the edge connector 2 and is together with the
  • Edge connector 2 attached to the solar module in particular contacted to contact areas of the solar module.
  • Solar module 16 contacted, e.g. welded or soldered.
  • edge connector 10 holes are used in the mounting bracket, which allows direct contact of the present on the front cover layer 18 lamination or sealant with that which is located on the back cover plate 20.
  • Figure 8 shows a side view of the on the solar module 16 between the front-side cover layer 18 and the
  • Edge connector 2 wherein the emerging between the layers 18, 20 emerging from the solar module 16 conductor strip 22 to an electrically conductive sleeve 24 of the edge connector 2 entangled or laid and / or welded.
  • the electrically conductive sleeve 24 extends within the edge connector housing 8 between the first and second plug contact elements 26, 28.
  • the solar cells of the solar module 16 are also arranged between the layers 18, 20, so that they are protected from environmental influences.
  • the edge connector 2 is advantageously just so wide that it is substantially adapted to the thickness of the solar module 16 and this only slightly exceeds or even falls below. This allows an additional height only for the electrical installation of the solar modules 16
  • FIG. 9 shows a plan view of an embodiment of an edge connector 2, wherein the dielectric edge connector housing 8 has been omitted for a better overview.
  • a first contact 26, arranged in the first cable connector 4, provides the electrical contact of the edge connector 2 with a first connecting line 24a or a
  • conductor strip connection element 30 provides the electrical contact of the edge connector 2 with the
  • the first contact 26 is thus preferably axial
  • Conductor strip connection element 30 is arranged.
  • Conductor strip 22 occurs perpendicular to the end edge of the solar module 16, and as shown in Fig. 9 is preferred Also perpendicular to the axis, which is formed by the first contact 26 and the second contact 28, from the
  • Solar module 16 out and attached to the conductor strip connection element 30, i. especially entangled, laid and / or welded.
  • Edge connector 2 shown a single-pole edge connector 2, which contacts an electrical pole of the solar module.
  • Edge connector 2 can therefore be punched in one piece
  • edge connector 2 shown in FIG 9 shows in particular the complete of the spray mass
  • Figure 10 shows an end view of a
  • FIG. 11 shows a plan view of an embodiment of a photovoltaic solar module 16 with a first one
  • Edge connector 2a and a second edge connector 2b which are arranged on an end edge 14 of the solar module 16.
  • the attachment of the edge connector 2a, 2b to the solar module 16 takes place by means of a gluing of the mounting tab 10 of the edge connector housing 8 between the front-side cover layer 18 and the back side
  • Edge connector 2 to the solar module 16 are, as well as in Figures 1, 2, in the mounting bracket 10th
  • Holes 11 present, which allows a direct contact of the present at the front-side cover layer 18 lamination or sealant with that part which is located on the rear cover plate 20.
  • the first strand line 24a is connected and contacted to the first contact 26 of the first edge connector 2a.
  • a second strand line 24c is connected to the first cable connector 4 of the second edge connector 2b.
  • the solar module 16 has two conductor strips 22, wherein in each case an edge connector 2a, 2b contacts a conductor strip 22. This ensures that the first connecting line 24a or the second connecting line 24c in each case only contacted with a conductor strip 22 of the solar module 16, so that the solar module 16 is always traversed by the current flow.
  • the edge connectors 2a, 2b are thus single-pole edge connectors.
  • a reverse current diode is shown in the embodiment of FIG.
  • Figure 12 shows an edge connector lead 12 for connecting the second cable connector 6 of the first edge connector 2a to the second cable connector 6 of the second one
  • Edge connector 2b which comprises a reverse current diode 32, so that the solar module 16 in the fault or reverse current case can be electrically bypassed by the return current diode 32 of the edge connector line 12.
  • the edge connector line 12 is connected by means of the line connector 6a, 6b to the respective second cable connector 6 of the edge connector 2a, 2b
  • bypass diode 32 in the circuit of the solar module 16 may damage this Solar module 16 then prevent when reverse currents occur. However, when planning the installation of the bypass diode 32 in the circuit of the solar module 16 may damage this Solar module 16 then prevent when reverse currents occur. However, when planning the installation of the bypass diode 32 in the circuit of the solar module 16 may damage this Solar module 16 then prevent when reverse currents occur. However, when planning the installation of the bypass diode 32 in the circuit of the solar module 16 may damage this Solar module 16 then prevent when reverse currents occur. However, when planning the installation of the
  • the edge connector line 12 can be saved.
  • the edge connector lead 12 may also allow for cost effective replacement of a defective reverse current diode.
  • FIG. 13 shows the edge connector line according to FIG. 12 used in the configuration according to FIG. 11.
  • a first edge connector 2a and a second one are provided on an end edge 14
  • Edge connector 2b fastened by means of a lateral mounting tab 10, which between the front side
  • Cover plate 20 (see Fig. 8) of the solar module 16 is glued at the point at which the respective conductor strip 22 emerges from the solar module or at the conductor strip 22 in the case of a pre-assembled edge connector
  • Edge connector 2a, 2b inserted laterally with the mounting bracket 10 in the solar module 16 or arranged on the side of the solar module 16.
  • the conductor strip 22 is around the conductor strip connecting element 30 of the respective
  • Edge connector 2a, 2b wrapped around and welded, so that the edge connector 2a, 2b each with a
  • the first connection line 24a is connected to the first cable connector 4 of the first edge connector 2a connected
  • the second connecting line 24c is connected to the first cable connector 4 of the second edge connector 2b.
  • the edge connector line 12 is connected on the one hand to the second cable connector 6 of the first edge connector 2a, on the other hand to the second cable connector 6 of the second edge connector 2b.
  • the conductor strip connection element 30 is hereby referred to as
  • Cable connector 4, 6 has.
  • Plug contact element 26 is thus the first
  • Edge connector 12 optionally connectable to the edge connector 2.
  • the reverse current diode is thus advantageously exchangeable in the event of a fault, since the with the
  • Return diode 32 provided edge connector line 12 by means of the second plug contact element 28 to the second cable connector 6 can be attached.
  • the electrical connection shown consists of
  • Edge connector 2a, 2b and edge connector line 12 does not extend in the embodiment shown beyond the thickness of the solar module 16, so that the height does not need to be increased beyond the size of the solar module 16 addition. Also, the installation does not require any unnecessarily large broadening of the installation space of a solar module 16, since in particular only the space must be additionally planned by the compact construction of the first and second edge connector 2a, 2b, which corresponds to the width of the cable connector, plus if necessary. Another required for easy handling of the cable connector further Width, which can be reduced to a minimum.
  • FIG. 14 shows a further sectional view, rotated by 90 ° with respect to FIG.

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Description

Kantenverbinder für photovoltaische Solarmodule
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen kompakten und einfach
herzustellenden Kantenverbinder für ein photovoltaisches Solarmodul .
Hintergrund der Erfindung
Photovoltaische Solarmodule sind zwischenzeitlich in den verschiedensten Ausgestaltungen am Markt erhältlich. Neben den am Häufigsten verwendeten gerahmten Glas-Folien-Modulen zur Aufdach- oder Freiflächenmontage sind dabei diejenigen von besonderem Interesse, die in Kachelform aufgebaut sind und insbesondere zur Gebäudeintegration als Fassaden- oder Dachelemente eingesetzt werden können.
Ein solches kachel- oder plattenförmiges Solarmodul umfasst typischerweise einen sandwichartigen, mehrschichtigen
Aufbau mit einer in Richtung zur Lichtquelle (Sonne) vorderseitigen lichtdurchlässigen Deckschicht, einer rückseitigen Abdeckplatte, in einem Zwischenraum
angeordnete Solarzellen zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht sowie einen Außenrahmen an einer
stirnseitigen Kante des Solarmoduls, der die Deckschicht und die Abdeckplatte umlaufend dicht miteinander verbindet.
Zur elektrischen Kontaktierung der Solarzellen mit
Anschlussleitungen und/oder weiteren Solarmodulen werden auf das Modul beschränkte Leiterbänder typischerweise seitlich aus dem Zwischenraum herausgeführt bzw. an den Bereich der stirnseitigen Kante geführt, so dass diese jeweils mit einem Kantenverbinder verbunden werden können. Zur Vermeidung von durch Rückströme ausgelöste
Beschädigungen der Solarmodule, sog. hot spots, die
insbesondere bei Abschattungen und Teilverschattungen einzelner Solarmodule eines Photovoltaikgenerators
auftreten können, ist es vor Allem bei den gerahmten Glas- Folien-Modulen als auch bei Glas-Folien-Modulen bekannt, Bypass und/oder Strangdioden, also ganz allgemein
Rückstromdioden, einzusetzen, die für den Stromfluss eine Durchlass- und eine Sperrrichtung aufweisen. Die
Bypassdioden sind dort typischerweise in der rückseitig angebrachten Anschluss- und Verbindungsdose beherbergt.
Aufgrund der möglichst geringen Beabstandung der mehreren Solarmodule voneinander ist die Anordnung einer solchen Schaltung in einem Kantenverbinder aber nicht ohne weiteres möglich .
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen
Kantenverbinder bereit zu stellen, welcher kompakt in den Abmessungen und einfach installierbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein
photovoltaisches Solarmodul mit zwei Kantenverbindern bereit zu stellen, wobei die Kantenverbinder miteinander über eine Kantenverbinderleitung verbindbar sind. Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Erfindungsgemäß umfasst ein Kantenverbinder ein
dielektrisches Kantenverbindergehäuse mit einer seitlichen Montagelasche. Mittels der Montagelasche kann der
Kantenverbinder an einer stirnseitigen Kante des
Solarmoduls befestigt werden. Bevorzugt wird der
Kantenverbinder seitlich des Solarmoduls im Bereich des
Außenrahmens befestigt, indem die seitliche Montagelasche unmittelbar während des Laminationsprozesses in das Laminat des Solarmoduls eingeklebt wird, oder indem die seitliche Montagelasche in einen Spalt, einen Schlitz oder eine
Öffnung des Außenrahmens insbesondere zwischen die
vorderseitige Deckschicht und die rückseitige Abdeckplatte eingeführt und dort verklebt wird. Aber auch bei einem solchen Solarmodul ohne Außenrahmen, wie insbesondere einem rahmenlosen Glas-Glas-Modul, kann der Kantenverbinder an der stirnseitigen Kante des Solarmoduls befestigt werden, indem die seitliche Montagelasche des Kantenverbinders unmittelbar während des Laminationsprozesses in das Laminat des Solarmoduls eingeklebt wird, oder indem die seitliche Montagelasche in den Schlitz in der stirnseitigen Kante zwischen die vorderseitige Deckschicht und die rückseitige Abdeckplatte des Solarmoduls eingeführt wird. Die
Anbringung an ein rahmenloses Glas-Glas-Modul ist dabei für die Montage des Kantenverbinders bevorzugt, da hierbei kein Außenrahmen vorhanden ist, der erst für den Einbau des Kantenverbinders vorzubereiten ist. Der Kantenverbinder weist ein dielektrisches
Kantenverbindergehäuse auf, welches die elektrisch
leitenden Bauteile des Kantenverbinders beherbergt und zugleich eine längsseitliche Montagelasche zur Befestigung des Kantenverbinders an dem Solarmodul aufweist. Das
Kantenverbindergehäuse kann einstückig oder mehrstückig und/oder im Spritzgießverfahren hergestellt sein.
Seitlich an dem Kantenverbinder ist ein erster
Kabelverbinder zum lösbaren Anschließen der
Anschlussleitung an den Kantenverbinder angeordnet, mittels welchem eine elektrische Verbindung der Anschlussleitung mit dem Solarmodul hergestellt werden kann. Gegenüberliegend zu dem ersten Kabelverbinder ist ein zweiter Kabelverbinder an dem Kantenverbinder angeordnet und mit dem ersten Kabelverbinder elektrisch verbunden. An den zweiten Kabelverbinder kann eine auf das Solarmodul beschränkte Kantenverbinderleitung oder eine zweite
Anschlussleitung angeschlossen werden.
Die gegenüberliegende Anordnung des ersten und zweiten Kabelverbinders insbesondere an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kantenverbinders erlaubt einen möglichst kompakten und platzsparenden Aufbau des Kantenverbinders.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Kabelverbinder ist ein Leiterbandanschlusselement angeordnet, welches mit dem ersten und zweiten Kabelverbinder elektrisch verbunden ist. Das Leiterbandanschlusselement stellt die elektrische
Verbindung des Kantenverbinders mit den Solarzellen des Solarmoduls her. Modulseitig kann das Solarmodul Kontaktbereiche aufweisen, an welche jeweils ein an dem Kantenverbinder
angeschlossenes Leiterband angeschlossen werden kann. Mit anderen Worten kann also ein vorkonfektionierter
Kantenverbinder, der bereits ein vor dem Einbau in das Solarmodul mit dem Leiterbandanschlusselement verbundenes Leiterband aufweist, direkt an das Solarmodul
insbesondere während des Laminationsprozesses angebracht werden. Ein solcher vorkonfektionierter Kantenverbinder ist besonders bevorzugt im Falle eines umspritzten
Kantenverbinders .
Alternativ hierzu kann der Kantenverbinder auch unmittelbar beim Einbau an ein aus dem Solarmodul heraustretendes
Leiterband angeschlossen werden.
Der Kantenverbinder ist derart kompakt aufgebaut, dass nach der Montage an einem Solarmodul im Wesentlichen nur ein zylinder- oder stabförmiges Teilstück des Kantenverbinders, umfassend den ersten und zweiten Kabelverbinder und das Leiterbandanschlusselement, unmittelbar aus dem Solarmodul heraustritt. Das Verbindergehäuse umfasst demnach das an der Stirnseite des Solarmoduls axial fluchtend angeordnete längliche Teilstück sowie die längsseitig angeordnete
Montagelasche, die im montierten Zustand in das Solarmodul hineinragt. Dadurch kann die für die elektrischen
Installationen benötigte Baufläche auf ein Mindestmaß reduziert werden und somit eine größere Anzahl an
Solarmodulen in einer festgelegten Fläche installiert werden . Darüber hinaus verringert ein derart kompakter Kantenverbinder das Risiko, dass der Kantenverbinder bei unsachgemäßer Handhabung abgebrochen, also zerstört, wird. Nicht zuletzt verringert die kompakte Geometrie des
Kantenverbinders auch die Produktionskosten, da das
Kantenverbindergehäuse gegenüber dem Stand der Technik weiter verkleinert werden kann.
Ein weiterer vorteilhafter Einfluss auf die
Produktionsprozesse liegt in der bevorzugt gewählten gerundeten, kantenlosen Geometrie des Kantenverbinders, die auch bei der Verwendung von im Verhältnis zu der Größe des Kantenverbinders dünneren Solarmodulen, die insbesondere durch die Verwendung dünnerer Gläser erzielt werden kann, die Laminatormembranen im Laminationsprozess schützt.
Das Leiterbandanschlusselement des Kantenverbinders umfasst bevorzugt eine elektrisch leitfähige Hülse, beispielsweise eine Metallhülse. Die elektrisch leitfähige Hülse des Leiterbandanschlusselements verbindet dabei bevorzugt die gegenüberliegend angeordneten ersten und zweiten
Kabelverbinder direkt elektrisch miteinander, so dass keine weiteren elektrischen Bauteile zwischen den Kabelverbindern und dem Leiterbandanschlusselement angeordnet werden müssen. Die elektrisch leitfähige Hülse erstreckt sich somit innerhalb des Kantenverbindergehäuses von dem ersten Kabelverbinder bis zu dem zweiten Kabelverbinder bevorzugt in einer Richtung, die entlang einer Kante des
photovoltaischen Solarmoduls ausgerichtet ist und verbindet unmittelbar den ersten Kabelverbinder des Kantenverbinders mit dem zweiten Kabelverbinder desselben Kantenverbinders. Dies kann die Produktionskosten weiter verringern. Bevorzugt ist das aus dem Solarmodul austretende oder vom Kantenverbinder in das Solarmodul hineinragende Leiterband mit der elektrisch leitfähigen Hülse elektrisch
kontaktiert. Zur Kontaktierung des Leiterbands mit der elektrisch leitfähigen Hülse ist das Leiterband in einer Ausführungsform um die Hülse herumgelegt und bevorzugt an der Hülse angeschweißt.
Mit anderen Worten kann in dem Kantenverbindergehäuse eine durchgängige Metallhülse angeordnet sein, die genau ein Leiterband des photovoltaischen Solarmoduls sowohl mit dem ersten Kabelverbinder als auch mit dem zweiten
Kabelverbinder unmittelbar elektrisch verbindet, ohne dass weitere elektrische Bauteile, wie insbesondere
Halbleiterbaulemente, in dem Kantenverbinder benötigt werden. Der Kantenverbinder verbindet damit mittels dieses Metallleiterbandanschlusselementes genau einen und nicht beide der elektrischen Pole des photovoltaischen
Solarmoduls mit den Kabelverbindern des Kantenverbinders.
Die ersten und zweiten Kabelverbinder sind bevorzugt voneinander unterscheidbar ausgestaltet, so dass ein fehlerhaftes Anschließen und/oder verpolen von Leitungen vermieden werden kann. Eine unterscheidbare Ausgestaltung kann zwei miteinander paarbare Ausführungen oder auch mehrere Ausführungen aufweisen, falls ein höherer Grad der Unterscheidbarkeit der Kabelverbinder gewünscht ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen die ersten und zweiten Kabelverbinder im Innern einer
Berührsicherungshülse eine Kontaktstelle zum elektrischen Kontaktieren mit einer anzuschließenden Leitung, insbesondere der Anschlussleitung und/oder der Kantenverbinderleitung auf. Die Kontaktstelle kann daher berührsicher ausgeführt sein, da sie von der
Berührsicherungshülse beherbergt wird.
Ferner kann die Berührsicherungshülse ein Dichtungselement aufweisen, so dass die Kontaktstelle im angeschlossenen Zustand des Kabelverbinders wasserdicht ausgeführt ist. Bevorzugt ist der erste und/oder zweite Kabelverbinder als Steckverbinder ausgeführt. Die daran anzuschließenden
Leitungen, z.B. die Anschlussleitung bzw. die
Kantenverbinderleitung, weisen in diesem Fall dazu paarbare Steckverbinder auf.
Die Montagelasche des Kantenverbinders kann zur Erhöhung der Klebkraft der bei der Montage des Kantenverbinders eingesetzten Laminations- oder Dichtmasse Durchbrüche bzw. Öffnungen aufweisen, so dass die Oberfläche der
Montagelasche keine geschlossene Fläche bildet und die Zwischenräume in den Öffnungen der Montagelasche mit
Laminations- oder Dichtmasse gefüllt werden können, wodurch die Klebung die vorderseitige Deckschicht mit der
rückseitigen Abdeckplatte auch im Bereich der Montagelasche verbindet. Bevorzugt wird zur Klebung des Kantenverbinders das Laminations- oder Dichtmaterial verwendet, welches auch zum Verbinden der vorderseitigen mit der rückseitigen
Deckschicht verwendet wird, insbesondere wird der
Kantenverbinder im Rahmen des Laminationsprozesses des Solarmoduls mit dem Solarmodul klebend verbunden, so dass bei der Montage des Kantenverbinders ein zusätzlicher Arbeitsschritt eingespart werden kann. Ein erfindungsgemäßes photovoltaisches Solarmodul zur
Erzeugung elektrischer Leistung aus Sonnenlicht umfasst einen ersten und einen zweiten an dem Solarmodul
angebrachten Kantenverbinder, um eine erste bzw. zweite elektrische Stranganschlussleitung mit dem Solarmodul zu verbinden .
Die Kantenverbinder des Solarmoduls weisen jeweils ein dielektrisches Kantenverbindergehäuse mit einer
längsseitlichen Montagelasche auf, so dass die
Kantenverbinder an einer stirnseitigen Kante des
Solarmoduls befestigbar sind. Bevorzugt sind beide
Kantenverbinder an der gleichen Seite des Solarmoduls angeordnet.
Mit anderen Worten sind an dem photovoltaischen Solarmodul zwei voneinander räumlich beabstandete Kantenverbinder mit jeweils einem separaten Kantenverbindergehäuse angeordnet, so dass an jedem der Kantenverbinder ein elektrischer Pol des photovoltaischen Solarmoduls angeschlossen werden kann. Die zwei Kantenverbinder des photovoltaischen Solarmoduls sind somit einpolig ausgeführt. Jeder Kantenverbinder des Solarmoduls umfasst jeweils einen ersten Kabelverbinder zur Verbindung der ersten bzw.
zweiten Stranganschlussleitung mit dem Solarmodul, welcher jeweils seitlich an dem Kantenverbinder angebracht ist. Ein zweiter Kabelverbinder ist jeweils an dem Kantenverbinder gegenüberliegend zu dem jeweiligen ersten Kabelverbinder angebracht und mit dem jeweils ersten Kabelverbinder elektrisch verbunden. Mittels des jeweils zweiten Kabelverbinders kann eine auf das Solarmodul beschränkte Kantenverbinderleitung angebracht werden. Zwischen dem ersten und zweiten Kabelverbinder des jeweiligen
Kantenverbinders ist ein Leiterbandanschlusselement angeordnet zur elektrischen Verbindung mit einem jeweils aus dem Solarmodul austretenden oder bereits
vorkonfektioniert an dem Leiterbandanschlusselement angebrachten Leiterband.
Die Kantenverbinderleitung des Solarmoduls weist in einem Ausführungsbeispiel eine Bypassdiode auf und ist an den jeweiligen zweiten Kabelverbindern der Kantenverbinder angeschlossen, so dass das Solarmodul über die
Kantenverbinderleitung im Fehlerfall wie beispielsweise durch eine Abschattung hervorgerufen, bzw. allgemein bei Rückströmen, elektrisch umgehbar ist. Die Anordnung der Bypassdiode in der Kantenverbinderleitung erweist sich dabei als überaus vorteilhaft, da die
Kantenverbinderleitung im Fehlerfall der Bypassdiode einfach austauschbar ist. Des Weiteren kann auf die
Kantenverbinderleitung mit Bypassdiode verzichtet werden, wenn zu erwarten ist, dass das mit der Bypassdiode
abgesicherte Solarmodul nicht von Störungen wie
insbesondere Abschattungen betroffen sein wird. Mit anderen Worten ist die Bypassdiode außerhalb des
Kantenverbindergehäuses und als Teil der
Kantenverbinderleitung angeordnet .
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus ein System aus einer Vielzahl an Solarmodulen zum Aufbau eines
Photovoltaikgenerators , wobei die Solarmodule einen ersten und einen zweiten Kantenverbinder umfassen, um eine erste bzw. zweite elektrische Stranganschlussleitung mit dem jeweiligen Solarmodul zu verbinden. Erster und zweiter Kantenverbinder sind bevorzugt an dem umlaufenden Rahmen des jeweiligen Solarmoduls befestigt.
Die Kantenverbinder des jeweiligen Solarmoduls weisen ein dielektrisches Kantenverbindergehäuse mit einer seitlichen Montagelasche auf, so dass die Kantenverbinder an einer stirnseitigen Kante des Solarmoduls befestigbar sind.
Bevorzugt sind beide Kantenverbinder an der gleichen stirnseitigen Kante des Solarmoduls angeordnet.
Jeder Kantenverbinder des Solarmoduls umfasst einen ersten Kabelverbinder zur Verbindung der ersten bzw. zweiten Stranganschlussleitung mit dem Solarmodul, welcher seitlich an dem Kantenverbinder angebracht ist. Ein zweiter
Kabelverbinder ist an dem Kantenverbinder gegenüberliegend zu dem ersten Kabelverbinder angebracht und mit dem ersten Kabelverbinder elektrisch verbunden. Mittels des zweiten Kabelverbinders kann eine auf das Solarmodul beschränkte Kantenverbinderleitung angebracht werden. Zwischen dem ersten und zweiten Kabelverbinder des Kantenverbinders ist ein Leiterbandanschlusselement angeordnet zur elektrischen Verbindung mit dem Leiterband.
Jedes Solarmodul des Systems aus einer Vielzahl an
Solarmodulen kann mit einer Kantenverbinderleitung mit einer Bypassdiode ausgerüstet sein. Demgemäß ist der jeweilige zweite Kabelverbinder der Kantenverbinder eines Solarmoduls hergerichtet, um die lösbare
Kantenverbinderleitung daran anzuschließen, so dass das jeweilige Solarmodul über die Kantenverbinderleitung im Fehlerfall, bzw. allgemein bei Rückströmen, elektrisch umgehbar ist. Bevorzugt ist bei dem System aus einer
Vielzahl an Solarmodulen zumindest ein Teil der Solarmodule mit der Kantenverbinderleitung ausgerüstet, insbesondere bei dem Teil, bei welchem Abschattungen zu erwarten sind. Somit können die zumeist teuren Bypassdioden bei den
Modulen eingespart werden, bei denen sie voraussichtlich nicht benötigt werden. Falls diese dagegen zu einem
späteren Zeitpunkt entgegen der Planung doch benötigt werden oder bei einem Fehlerfall ausgetauscht werden müssen, kann dies einfach und schnell geschehen. Dies wird erleichtert, indem die Kantenverbinderleitung mit
Bypassdiode lösbar an den jeweiligen zweiten Kabelverbinder der Kantenverbinder eines Solarmoduls angeschlossen wird und somit zum Bestandteil des entsprechenden Solarmoduls wird .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Aufsicht auf einen Kantenverbinder zum
Anbringen an einem Solarmodul
Fig. 2 Eine stirnseitige Ansicht auf einen
Kantenverbinder gemäß Fig. 1 eine lär seitige Ansicht au
Kantenve inder gemäß Fig. 1
eine wei re stirnseitige An
Kantenve inder gemäß Fig. 1
eine wei re längsseitige An
Kantenve inder gemäß Fig. 1
eine wei re Aufsicht auf ei
gemäß Fig. 1
Eine Aufsicht auf einen an einem Solarmodul angebrachten Kantenverbinder
Eine Seitenansicht eines an einem Solarmodul angebrachten Kantenverbinders
Eine Aufsicht auf einen Kantenverbinder gemäß Fig. 1 ohne Kantenverbindergehäuse
eine stirnseitige Ansicht auf einen
Kantenverbinder gemäß Fig. 9
Eine Aufsicht auf ein photovoltaisches Solarmodul mit zwei an dem Solarmodul angebrachten Kantenverhindern
Eine Ausführungsform einer Kantenverbinderleitung Eine Aufsicht auf ein photovoltaisches Solarmodul gemäß Fig. 5, wobei zusätzlich eine
Kantenverbinderleitung zwischen die
Kantenverbinder eingesetzt ist
Eine Seitenansicht auf ein photovoltaisches
Solarmodul gemäß Fig. 7
Detaillierte Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kantenverbinder 2 zum Anbringen an einem photovoltaischen Solarmodul, welcher einen ersten Kabelverbinder 4, einen zweiten
Kabelverbinder 6 und ein Kantenverbindergehäuse 8 mit einer Montagelasche 10 aufweist. Der Kantenverbinder 2 kann mittels der Montagelasche 10, die in eine stirnseitige Kante 14 (Siehe Fig. 8) eines Solarmoduls 16 einführbar ist, an dem Solarmodul 16 befestigt werden. Die
Montagelasche 10 ist insbesondere einstückig ausgeführt und weist Ausbuchtungen an den Rändern auf, so dass diese sich weiter in das Laminat des Solarmoduls erstreckt ohne eine größere Eintrittsfläche in das Solarmodul aufzuweisen. Die Montagelasche 10 kann in das Solarmodul 16 geklebt werden, wobei zur Erhöhung der Klebhaftung Bohrungen 11 in der Montagelasche 10 vorhanden sind. Der aus dem Solarmodul 16 herausragende Teil des Kantenverbinders 2 ist in der gezeigten Ausführungsform länglich bzw. stabförmig und/oder gerundet bzw. kantenlos. Der aus dem Solarmodul 16
herausragende Teil des Kantenverbinders 2 weist zwei
Stirnseiten auf, an denen in der Ausführungsform jeweils der erste Kabelverbinder 4 bzw. der zweite Kabelverbinder 6 angeordnet ist sowie zwei sich parallel zu der
stirnseitigen Kante des Solarmoduls 16 erstreckende
Längsseite, wobei die Montagelasche 10 an einer der
Längsseiten angeordnet ist. An dem ersten Kabelverbinder 4 kann beispielsweise eine erste Anschlussleitung 24a oder eine Generatorstrangleitung 24b angeschlossen werden. Der zweite Kabelverbinder 6 kann zum Anschließen einer Kantenverbinderleitung 12 (siehe Fig. 12) oder einer Generatorstrangleitung 24b herangezogen werden, wobei die Kantenverbinderleitung 12 eine
Bypassdiode 32 umfassen kann. Der zweite Kabelverbinder 6 umfasst in der gezeigten Ausführungsform eine längliche, den Kabelkontakt umschließende Berührsicherungshülse 29, die den Kabelkontakt beherbergt, so dass dieser auch im nicht eingesteckten Zustand nicht oder nur sehr schwer berührt werden kann. Auf der Berührsicherungshülse 29 des zweiten Kabelverbinders 6 ist im gezeigten Beispiel außen mittig ein Dichtring 7 angeordnet, der den Kabelkontakt im eingesteckten Zustand wasserdicht verschließt und somit den Kabelverbinder vor eindringendem Staub, Schmutz und Wasser schützt. In der gezeigten Ausführungsform ist der erste Kontakt (26, siehe Fig. 4) des ersten Kabelverbinders 4 als männlicher Kabelverbinder, also als Stecker, und der zweite Kontakt (28, siehe Fig. 2) des zweiten Kabelverbinders 6 als weiblicher Kabelverbinder, also als Buchse, ausgeführt.
Der erste Kabelverbinder 4 ist gegenüberliegend zu dem zweiten Kabelverbinder 6 angeordnet, insbesondere wie in Fig. 1 gezeigt axial fluchtend gegenüberliegend. Im
montierten Zustand sind der erste Kabelverbinder 4 und der zweite Kabelverbinder 6 daher benachbart parallel zu der stirnseitigen Kante des Solarmoduls 16 angeordnet, an der der Kantenverbinder 2 an dem Solarmodul angebracht ist. Erster Kabelverbinder 4 und zweiter Kabelverbinder 6 sind bevorzugt linear geradlinig ausgeführt, die sich entlang einer Achse parallel zu der stirnseitigen Kante des
Solarmoduls erstrecken.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Kompaktheit des Aufbaus des Kantenverbinders 2 dadurch weiter gesteigert werden, dass die Bypassdiode 32 außerhalb des
Kantenverbindergehäuses 8 angeordnet ist. Eine solche
Anordnung der Bypassdiode 32 außerhalb des
Kantenverbindergehäuses 8 ermöglicht neben der kleinen Bauform die Austauschbarkeit der Bypassdiode 32 in einem Wartungsfall .
Figur 2 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf einen
Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 1, wobei der von dem zweiten Kabelverbinder 6 beherbergte zweite Kontakt 28 sichtbar wird. Der zweite Kontakt 28 ist von einer
Berührsicherungshülse 29 beherbergt und als männlicher Kontakt ausgeführt. Das Kantenverbindergehäuse 8 weist an der einen Längsseite die Montagelasche 10 auf.
Die Ausführungsform des Kantenverbinders 2 gemäß der
Figur 2 zeigt ein Kantenverbindergehäuse 8, mittels welchem die elektrischen Teile des Kantenverbinders 2 umspritzt sind, wobei das Leiterband 22 bereits vorkonfektioniert an dem Leiterbandanschlusselement 30 (siehe Fig. 9)
angeschlossen und von der Spritzmasse teilweise mit
umschlossen ist. Mit anderen Worten entsteht das
Kantenverbindergehäuse 8 durch Umspritzung der elektrisch leitenden Teile des Kantenverbinders 2.
Von dem Leiterband 22 ragt bei einem umspritzten
Kantenverbindergehäuse 8 in vorteilhafter Weise nur noch ein zur Kontaktierung an dem Solarmodul 16 vorgesehenes Teilstück aus dem Kantenverbindergehäuse 8 heraus, und zwar in diesem Beispiel aus der Montagelasche 10. Durch das Umspritzverfahren kann das Kantenverbindergehäuse 8 besonders effizient hergestellt und wasserdicht ausgeführt werden .
Figur 3 zeigt eine weitere längsseitige Ansicht auf einen Kantenverbinder 2, wobei der Kantenverbinder ein gespritztes Kantenverbindergehäuse 8 aufweist und demgemäß das Leiterband 22 Teil des vorkonfektionierten
Kantenverbinders 2 ist. Figur 4 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf einen
Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 1, wobei der von dem ersten Kabelverbinder 4 beherbergte erste Kontakt 26 sichtbar wird. Der erste Kontakt 26 ist als weiblicher Kontakt ausgeführt. Das Kantenverbindergehäuse 8 weist an der einen Längsseite die Montagelasche 10 auf. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform zeigt analog der Fig. 2 ein gespritztes Kantenverbindergehäuse 8, wobei das Leiterband 22
vorkonfektioniert an das Leiterbandanschlusselement 30 angeschlossen und Teil des Kantenverbinders 2 ist.
Figur 5 zeigt eine weitere längsseitige Ansicht auf einen Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 1, wobei die Montagelasche 10 und die Seite des Kantenverbindergehäuses 8 verdeutlicht wird, die in das Solarmodul 16 eingeführt wird.
Figur 6 zeigt eine Aufsicht auf einen Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 1 mit dem ersten Kabelverbinder 4, dem zweiten Kabelverbinder 6, dem Dichtring 7 und dem
Kantenverbindergehäuse 8.
Figur 7 zeigt einen Kantenverbinder 2 entsprechend der Fig. 1, der an einer stirnseitigen Kante 14 eines
photovoltaischen Solarmoduls 16 angebracht ist. Die
Montagelasche 10 des Kantenverbinders 2 ist zwischen die vorderseitige Deckschicht 18 (siehe Fig. 8) und die
rückseitige Abdeckplatte 20 (siehe Fig. 8) des Solarmoduls 16 eingeschoben, so dass diese in einer Aufsicht nicht oder ggf. durch eine Glasfläche hindurch zu sehen ist.
Ein Leiterband 22 des Solarmoduls 16 ist seitlich aus dem Solarmodul 16 herausgeführt und an dem Kantenverbinder 2 angebracht. Im Falle eines vorkonfektionierten
Kantenverbinders 2 ist das Leiterband 22 bereits Teil des Kantenverbinders 2 und wird zusammen mit dem
Kantenverbinder 2 an dem Solarmodul befestigt, insbesondere an Kontaktbereiche des Solarmoduls kontaktiert. Hierzu wird das Leiterband 22 des vorkonfektionierten Kantenverbinders 2 im Laminationsprozess des Solarmoduls 16 mit einer
Leiterbahn oder dem flexiblen Flachleiterband des
Solarmoduls 16 kontaktiert, z.B. verschweißt oder verlötet.
Zur Verbesserung der Haftkraft des Kantenverbinders sind in der Montagelasche 10 Bohrungen eingesetzt, die einen direkten Kontakt der an der vorderseitigen Deckschicht 18 befindlichen Laminations- oder Dichtmasse mit derjenigen ermöglicht, die sich an der rückseitigen Abdeckplatte 20 befindet .
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht des an dem Solarmodul 16 zwischen der vorderseitigen Deckschicht 18 und der
rückseitigen Abdeckplatte 20 angebrachten
Kantenverbinders 2, wobei das zwischen den Schichten 18, 20 aus dem Solarmodul 16 heraustretende Leiterband 22 um eine elektrisch leitfähige Hülse 24 des Kantenverbinders 2 verwickelt bzw. gelegt und/oder verschweißt ist. Die elektrisch leitfähige Hülse 24 erstreckt sich innerhalb des Kantenverbindergehäuses 8 zwischen dem ersten und zweiten Steckkontaktelement 26, 28. Die Solarzellen des Solarmoduls 16 sind ebenfalls zwischen den Schichten 18, 20 angeordnet, so dass diese vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Der Kantenverbinder 2 ist vorteilhafterweise gerade so breit, dass er im Wesentlichen an die Dicke des Solarmoduls 16 angepasst ist und diese nur gering überschreitet oder sogar unterschreitet. Hierdurch kann eine zusätzliche Bauhöhe nur für die elektrische Installation der Solarmodule 16
vermieden werden. Figur 9 zeigt eine Aufsicht einer Ausführungsform eines Kantenverbinders 2, wobei zur besseren Übersicht das dielektrische Kantenverbindergehäuse 8 weggelassen ist. Ein erster Kontakt 26, angeordnet im ersten Kabelverbinder 4, stellt den elektrischen Kontakt des Kantenverbinders 2 mit einer ersten Anschlussleitung 24a bzw. einer
Generatorstrangleitung 24b her. Ein zweiter Kontakt 28, angeordnet im zweiten Kabelverbinder 6, stellt ggf. den Kontakt zu einer Kantenverbinderleitung 12 her. Das
zwischen dem ersten Kontakt 26 und dem zweiten Kontakt 28 angeordnete Leiterbandanschlusselement 30 stellt den elektrischen Kontakt des Kantenverbinders 2 mit dem
Leiterband 22 her, und somit auch den elektrischen Kontakt der ersten Anschlussleitung 24a bzw. der
Generatorstrangleitung 24b mit dem Solarmodul 16.
Der erste Kontakt 26 ist somit bevorzugt axial
gegenüberliegend zu dem zweiten Kontakt 28 des
Kabelverbinders 2 angeordnet, wobei zwischen dem ersten Kontakt 26 und dem zweiten Kontakt 28 das
Leiterbandanschlusselement 30 angeordnet ist. Das
Leiterband 22 tritt dabei senkrecht zur stirnseitigen Kante des Solarmoduls 16, und wie in Fig. 9 gezeigt bevorzugt auch senkrecht zu der Achse, die von dem ersten Kontakt 26 und dem zweiten Kontakt 28 gebildet wird, aus dem
Solarmodul 16 heraus und an dem Leiterbandanschlusselement 30 befestigt, d.h. insbesondere verwickelt, gelegt und/oder verschweißt.
Mit anderen Worten ist der in den Ausführungsformen
gezeigte Kantenverbinder 2 ein einpoliger Kantenverbinder 2, der einen elektrischen Pol des Solarmoduls kontaktiert. Die elektrisch leitenden Teile 26, 28, 30 des
Kantenverbinders 2 können daher einstückig gestanzt
und/oder geformt sein. In dem Fall, dass ein gespritztes Kantenverbindergehäuse 8 (bspw. Fig. 2 und 4) eingesetzt werden soll, zeigt der Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 9 insbesondere den kompletten von der Spritzmasse zu
umschließenden Teil des Kantenverbinders.
Figur 10 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf einen
Kantenverbinder 2 gemäß Fig. 9 und verdeutlicht die
Kompaktheit des Kantenverbinders 2 insbesondere in der Richtung, die der Dicke des Solarmoduls entspricht.
Figur 11 zeigt eine Aufsicht einer Ausführungsform eines photovoltaischen Solarmoduls 16 mit einem ersten
Kantenverbinder 2a und einem zweiten Kantenverbinder 2b, welche an einer stirnseitigen Kante 14 des Solarmoduls 16 angeordnet sind. Die Befestigung der Kantenverbinder 2a, 2b an dem Solarmodul 16 vollzieht sich mittels einer Klebung der Montagelasche 10 des Kantenverbindergehäuses 8 zwischen die vorderseitige Deckschicht 18 und die rückseitige
Abdeckplatte 20. Zur Verbesserung der Haftkraft des
Kantenverbinders 2 an dem Solarmodul 16 sind, wie auch in den Figuren 1, 2 dargestellt, in der Montagelasche 10
Bohrungen 11 vorhanden, die einen direkten Kontakt der an der vorderseitigen Deckschicht 18 befindlichen Laminationsoder Dichtmasse mit demjenigen Teil ermöglicht, der sich an der rückseitigen Abdeckplatte 20 befindet. An den ersten Kabelverbinder 4 des ersten Kantenverbinders 2a ist die erste Strangleitung 24a angeschlossen und kontaktiert an den ersten Kontakt 26 des ersten Kantenverbinders 2a. An den ersten Kabelverbinder 4 des zweiten Kantenverbinders 2b ist eine zweite Strangleitung 24c angeschlossen.
Das Solarmodul 16 weist zwei Leiterbänder 22 auf, wobei jeweils ein Kantenverbinder 2a, 2b ein Leiterband 22 kontaktiert. Hierdurch wird sichergestellt, dass die erste Anschlussleitung 24a bzw. die zweite Anschlussleitung 24c jeweils nur mit einem Leiterband 22 des Solarmoduls 16 kontaktiert, so dass das Solarmodul 16 stets vom Stromfluss durchflössen wird. Die Kantenverbinder 2a, 2b sind somit einpolige Kantenverbinder. Eine Rückstromdiode ist in der Ausführungsform der Fig. 6 dargestellt.
Figur 12 zeigt eine Kantenverbinderleitung 12 zum Verbinden des zweiten Kabelverbinders 6 des ersten Kantenverbinders 2a mit dem zweiten Kabelverbinder 6 des zweiten
Kantenverbinders 2b, welche eine Rückstromdiode 32 umfasst, so dass das Solarmodul 16 im Fehler- bzw. Rückstromfall durch die Rückstromdiode 32 der Kantenverbinderleitung 12 elektrisch umgangen werden kann. Die Kantenverbinderleitung 12 wird mittels der Leitungsverbinder 6a, 6b an die jeweils zweiten Kabelverbinder 6 der Kantenverbinder 2a, 2b
angeschlossen. Die Einbindung der Bypassdiode 32 in den Stromkreis des Solarmoduls 16 kann Beschädigungen an diesem Solarmodul 16 dann verhindern, wenn Rückströme auftreten. Kann allerdings bei der Planung der Installation des
Solarmoduls, bzw. der Planung eines Photovoltaikgenerators , ausgeschlossen werden, dass Rückströme bei dem Solarmodul, bei einigen Solarmodulen oder bei allen Solarmodulen auftreten können, so kann die Kantenverbinderleitung 12 eingespart werden. Die Kantenverbinderleitung 12 kann ebenfalls einen kostengünstigen Austausch einer defekten Rückstromdiode ermöglichen.
Figur 13 zeigt die in die Konfiguration gemäß Fig. 11 eingesetzte Kantenverbinderleitung gemäß Fig. 12. An dem Solarmodul 16 sind daher an einer stirnseitigen Kante 14 ein erster Kantenverbinder 2a und ein zweiter
Kantenverbinder 2b mittels einer seitlichen Montagelasche 10 befestigt, welche zwischen der vorderseitigen
Deckschicht 18 (siehe Fig. 8) und der rückseitigen
Abdeckplatte 20 (siehe Fig. 8) des Solarmoduls 16 an der Stelle verklebt ist, an der das jeweilige Leiterband 22 aus dem Solarmodul heraustritt bzw. an der das Leiterband 22 im Falle eines vorkonfektionierten Kantenverbinders
anzuschließen ist. Mit anderen Worten ist das
Kantenverbindergehäuse 8 des ersten bzw. zweiten
Kantenverbinders 2a, 2b seitlich mit der Montagelasche 10 in das Solarmodul 16 eingeschoben oder an seitlich an dem Solarmodul 16 angeordnet. Das Leiterband 22 ist um das Leiterbandanschlusselement 30 des jeweiligen
Kantenverbinders 2a, 2b herumgewickelt und verschweißt, so dass die Kantenverbinder 2a, 2b jeweils mit einem
elektrischen Pol des Solarmoduls 16 elektrisch
kontaktieren. Die erste Anschlussleitung 24a ist an den ersten Kabelverbinder 4 des ersten Kantenverbinders 2a angeschlossen, die zweite Anschlussleitung 24c ist an den ersten Kabelverbinder 4 des zweiten Kantenverbinders 2b angeschlossen. Die Kantenverbinderleitung 12 ist einerseits an den zweiten Kabelverbinder 6 des ersten Kantenverbinders 2a, andererseits an den zweiten Kabelverbinder 6 des zweiten Kantenverbinders 2b angeschlossen.
Das Leiterbandanschlusselement 30 ist hierbei als
elektrischer Leiter ausgebildet, welcher sich innerhalb des Kantenverbindergehäuses 8 durchgängig von dem ersten bis zu dem zweiten Kabelverbinder 4, 6 erstreckt und an seinen beiden stirnseitigen Enden ein erstes und zweites
Steckkontaktelement 26, 28 für den ersten und zweiten
Kabelverbinder 4, 6 aufweist. Mittels des ersten
Steckkontaktelements 26 ist somit die erste
Anschlussleitung 24a an den ersten Kabelverbinder 4
ansteckbar, eine Rückstromdiode 32 ist außerhalb des
Kantenverbindergehäuses 8 und als Teil der
Kantenverbinderleitung 12 wahlweise an den Kantenverbinder 2 anschließbar. Die Rückstromdiode ist somit im Fehlerfall vorteilhafterweise austauschbar, da die mit der
Rückstromdiode 32 versehene Kantenverbinderleitung 12 mittels des zweiten Steckkontaktelements 28 an den zweiten Kabelverbinder 6 ansteckbar ist.
Die gezeigte elektrische Verbindung bestehend aus
Anschlussleitungen 24a, 24b, erstem und zweiten
Kantenverbinder 2a, 2b und Kantenverbinderleitung 12 erstreckt sich in der gezeigten Ausführungsform nicht über die Dicke des Solarmoduls 16 hinaus, so dass die Bauhöhe nicht über das Maß des Solarmoduls 16 hinaus erhöht zu werden braucht. Auch erfordert die Installation keine unnötig große Verbreiterung des Installationsraumes eines Solarmoduls 16, da durch den kompakten Aufbau des ersten und zweiten Kantenverbinders 2a, 2b insbesondere nur der Raum zusätzlich eingeplant werden muss, der der Breite der Kabelverbinder entspricht, gegebenenfalls zzgl. einer für die leichte Handhabung der Kabelverbinder erforderlichen weiteren Breite, die auf ein Mindestmaß reduzierbar ist.
Figur 14 zeigt schließlich eine weitere, bezüglich der Fig. 13 um 90° gedrehte Schnittansicht zweier an einer
stirnseitigen Kante des Solarmoduls 16 angebrachten
Kantenverbinder 2a, 2b. Die gesamte elektrische
Installation kann durch die erfindungsgemäßen Komponenten, insbesondere der Kantenverbinder 2a, 2b sowie der daran montierten Kabelenden der Anschlussleitungen 24a, 24c und der Kantenverbinderleitung 12, auf ein Maß kleiner oder gleich der Dicke des Solarmoduls reduziert werden, was die benötigte Gesamtbauhöhe weiter reduzieren kann. Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung
definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind. Bezugs zeichenliste
2 Kantenverbinder
2a erster Kantenverbinder
2b zweiter Kantenverbinder
4 Erster Kabelverbinder
6 Zweiter Kabelverbinder
6a, 6b Leitungsverbinder der Kantenverbinderleitung
7 Dichtring
8 Kantenverbindergehäuse
10 Montagelasche
11 Bohrung
12 Kantenverbinderleitung
14 Stirnseitige Kante eines photovoltaischen Solarmoduls
16 Photovoltaisches Solarmodul
18 Vorderseitige Deckschicht
20 Rückseitige Abdeckplatte
22 Leiterband
24a erste Anschlussleitung
24b Generatorstrangleitung
24c zweite Anschlussleitung
26 erster Kontakt des ersten Kabelverbinders
28 zweiter Kontakt des zweiten Kabelverbinders
29 Berührsicherungshülse
30 Leiterbandanschlusselement
32 Rückstrom- bzw. Bypassdiode

Claims

Patentansprüche :
Kantenverbinder für ein photovoltaisches
Solarmodul (16), umfassend:
ein dielektrisches Kantenverbindergehäuse (8) mit einer seitlichen Montagelasche (10) zur
Befestigung an einer stirnseitigen Kante (14) des Solarmoduls ,
einen an dem Kantenverbindergehäuse (8) seitlich angeordneten ersten Kabelverbinder (4) zum lösbaren Anschließen einer ersten Anschlussleitung (24a) an den Kantenverbinder (2, 2a, 2b), um eine elektrische Verbindung der ersten Anschlussleitung (24a) mit dem Solarmodul (16) herzustellen,
einen an dem Kantenverbindergehäuse (8) gegenüberliegend zu dem ersten Kabelverbinder
angeordneten und mit dem ersten Kabelverbinder elektrisch verbundenen zweiten Kabelverbinder (6) zur Anbringung einer Kantenverbinderleitung (12),
einen zwischen dem ersten und zweiten
Kabelverbinder des Kantenverbinders angeordneten und mit dem ersten und zweiten Kabelverbinder elektrisch verbundenes Leiterbandanschlusselement (30) zur elektrischen Verbindung mit einem Leiterband (22).
Kantenverbinder (2) nach vorstehendem Anspruch,
wobei das Leiterbandanschlusselement (30) eine elektrisch leitfähige Hülse umfasst, welche die gegenüberliegend angeordneten ersten (4) und zweiten Kabelverbinder (6) direkt elektrisch miteinander verbindet .
3. Kantenverbinder (2) nach vorstehendem Anspruch, wobei das Leiterband (22) um die elektrisch leitfähige Hülse des Leiterbandanschlusselements (30) herumgewickelt und/oder verschweißt ist.
4. Kantenverbinder (2) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei der erste (4) und der zweite Kabelverbinder (6) mittels einer unterscheidbaren Ausgestaltung verpolsicher ausgeführt sind.
5. Kantenverbinder (2) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei der erste (4) und der zweite Kabelverbinder (6) jeweils eine Berührsicherungshülse
(29) umfassen sowie das dielektrische
Kantenverbindergehäuse (8) berührsicher ausgeführt ist . 6. Kantenverbinder (2) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei die Kabelverbinder (4, 6) ein Dichtungselement (7) umfassen und das dielektrische Kantenverbindergehäuse (8) wasserdicht ausgeführt ist.
7. Kantenverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kabelverbinder (4, 6) als Steckverbinder ausgeführt sind. 8. Kantenverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Montagelasche (10) des
Kantenverbinders (2) in einen Schlitz in der stirnseitigen Kante (14) des Solarmoduls (16)
einführbar und einklebbar ist oder
wobei die Montagelasche (10) des
Kantenverbinders (2) im Rahmen des
Laminationsprozesses in das Laminat des Solarmoduls einklebbar ist.
Kantenverbinder (2) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei die Montagelasche (10) Durchbrüche (11) zur Verbesserung der Klebhaftung an dem Solarmodul (16) aufweist.
Kantenverbinder (2) nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei die elektrisch leitenden Teile des Kantenverbinders (2) von dem Kantenverbindergehäuse (8) umspritzt sind und
wobei das Leiterband (22) von dem
Kantenverbindergehäuse (8) teilweise mit umspritzt ist .
Photovoltaisches Solarmodul (16) zur Erzeugung
elektrischer Leistung aus Sonnenlicht, umfassend:
einen ersten und zweiten an dem Solarmodul (16) angebrachten Kantenverbinder (2a, 2b) insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Verbindung einer ersten bzw. zweiten elektrischen
Stranganschlussleitung (24a, 24c) ,
wobei die Kantenverbinder (2a, 2b) ein
dielektrisches Kantenverbindergehäuse (8) mit einer seitlichen Montagelasche (10) zur Befestigung an einer stirnseitigen Kante (14) des Solarmoduls (16), einen an dem Kantenverbindergehäuse (8) seitlich
angeordneten ersten Kabelverbinder (4) zum lösbaren Anschließen der ersten bzw. zweiten Anschlussleitung an den ersten bzw. zweiten Kantenverbinder, einen an dem Kantenverbindergehäuse (8) gegenüberliegend zu dem ersten Kabelverbinder (4) angebrachten und mit dem ersten Kabelverbinder elektrisch verbundenen zweiten Kabelverbinder (6) zur Anbringung einer
Kantenverbinderleitung (12) sowie ein zwischen den Kabelverbindern des Kantenverbinders angebrachtes Leiterbandanschlusselement (30) zur elektrischen Verbindung mit einem Leiterband (22) umfassen und
eine an den zweiten Kabelverbinder des ersten Kantenverbinders und den zweiten Kabelverbinder des zweiten Kantenverbinders lösbar verbindbare
Kantenverbinderleitung, um die Kantenverbinder miteinander unter elektrischer Umgehung des
Solarmoduls elektrisch zu verbinden.
Solarmodul nach dem vorstehenden Anspruch,
wobei die austauschbare Kantenverbinderleitung (12) eine Rückstromdiode (32) umfasst, so dass diese im Fehlerfall leicht ausgetauscht und/oder bei nicht zu erwartender Abschattung des Solarmoduls (16) eingespart werden kann.
Photovoltaikgenerator aus einer Vielzahl von
photovoltaischen Solarmodulen (16), umfassend:
zumindest ein photovoltaisches Solarmodul zur Erzeugung elektrischer Leistung aus Sonnenlicht,
zumindest zwei an dem Solarmodul angebrachte Kantenverbinder (2a, 2b) insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Verbindung einer ersten bzw. zweiten elektrischen Stranganschlussleitung (24a, 24c) des Photovoltaikgenerators mit dem Solarmodul, wobei die Kantenverbinder ein dielektrisches Kantenverbindergehäuse (8) mit einer Montagelasche (10) zur seitlichen Befestigung an dem Solarmodul, einen an dem Kantenverbindergehäuse seitlich
angebrachten ersten Kabelverbinder (4) zur Verbindung der ersten bzw. zweiten Stranganschlussleitung mit dem Solarmodul, einen an dem Kantenverbindergehäuse gegenüberliegend zu dem ersten Kabelverbinder
angebrachten und mit dem ersten Kabelverbinder
elektrisch verbundenen zweiten Kabelverbinder (6) zur Anbringung einer Kantenverbinderleitung (12) sowie einen unmittelbar zwischen dem ersten und zweiten Kabelverbinder des Kantenverbinders angebrachtes
Leiterbandanschlusselement (30) zur elektrischen
Verbindung mit einem Leiterband (22) umfassen,
wobei bei einem Teil der photovoltaischen Solarmodule der erste und zweite Kantenverbinder miteinander über eine Kantenverbinderleitung unter elektrischer Umgehung des Solarmoduls verbunden ist.
Photovoltaikgenerator nach vorstehendem Anspruch,
wobei die Kantenverbinderleitung (12) eine Rückstromdiode (32) aufweist.
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