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DE29700054U1 - Solar module arrangement - Google Patents

Solar module arrangement

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DE29700054U1
DE29700054U1 DE29700054U DE29700054U DE29700054U1 DE 29700054 U1 DE29700054 U1 DE 29700054U1 DE 29700054 U DE29700054 U DE 29700054U DE 29700054 U DE29700054 U DE 29700054U DE 29700054 U1 DE29700054 U1 DE 29700054U1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Solarmodulanordnung, die insbesondere für Reisemobile, Wohnwagen und Boote vorgesehen ist.The invention relates to a solar module arrangement which is particularly intended for mobile homes, caravans and boats.

Für die Solarenergiegewinnung existieren bereits marktübliche Solarmodule in verschiedenen Leistungsstufen, die für die o.a. Anwendung von einem Spezialbetrieb installiert werden müssen. Dabei ist es üblich, einen, zwei, vier oder acht Solarmodule über einen einzigen Regler, der möglichst nah an der zu ladenden Batterie sitzen sollte, anzuschließen. Je nach Zahl der anzuschließenden Solarmodule kommen dabei verschiedene Ausführungen von Reglern zum Einsatz, die in verschiedenen Preiskategorien liegen. Aufgabe des Reglers ist es dabei, den Ladevorgang bei Erreichen der Ladeschlußspannung der Batterie, beispielsweise ca. 14 Volt, zu beenden.For solar energy generation, there are already commercially available solar modules in various power levels, which must be installed by a specialist company for the above-mentioned application. It is usual to connect one, two, four or eight solar modules via a single controller, which should be located as close as possible to the battery to be charged. Depending on the number of solar modules to be connected, different types of controllers are used, which are in different price categories. The task of the controller is to end the charging process when the battery's final charging voltage is reached, for example around 14 volts.

TELEFON: 089/38 16 100 ·TELEFAX: 089/340 1479 E-MAIL: isar-patent@t-online.deTELEPHONE: 089/38 16 100 · FAX: 089/340 1479 E-MAIL: isar-patent@t-online.de

KARPATPMT«CARPATHETIC MAP«

Als nachteilig ist bei den bisherigen Lösungen anzusehen, daß der Regler ein zentrales Funktionsteil mit der Folge darstellt, daß bei seinem Ausfall auch sämtliche Solarmodule keine Energie mehr an die Batterie liefern. Ungünstig ist weiter, daß die Montage und der Anschluß vorbekannter Solarmodulanordnungen außerordentlich kompliziert und nur durch Fachbetriebe möglich ist. Außerdem sind je nach Zahl der einzubauenden Module unterschiedliche Regler erforderlich, die sich auf Grund der ausführungsabhängigen Konfiguration und der damit verbundenen Stückzahl nicht kostengünstig herstellen lassen, insbesondere da die Regler für den Anschluß von mehreren Modulen höhere Ladeströme in der Größenordnung von ca. 4 Amper pro Solarmodul regeln müssen. Außerdem ist häufig der Einbauraum in Batterienähe begrenzt und reicht nicht für die Aufnahme und Montage eines größeren Reglers aus.A disadvantage of the previous solutions is that the regulator is a central functional part, with the result that if it fails, all solar modules no longer supply energy to the battery. Another disadvantage is that the assembly and connection of previously known solar module arrangements is extremely complicated and can only be carried out by specialist companies. In addition, depending on the number of modules to be installed, different regulators are required, which cannot be manufactured cost-effectively due to the design-dependent configuration and the associated number of units, especially since the regulators for connecting several modules have to regulate higher charging currents in the order of around 4 amps per solar module. In addition, the installation space near the battery is often limited and is not sufficient to accommodate and install a larger regulator.

Es besteht demgemäß ein Bedürfnis nach Schaffung einer Solarmodulanordnung, die auf Grund ihres Konzeptes eine kostengünstige Herstellung und in der Zahl der einzusetzenden Solarmodule eine flexible Gestaltung ermöglicht.There is therefore a need to create a solar module arrangement, which, due to its concept, enables cost-effective production and flexible design in the number of solar modules to be used.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Ansprüchen zu entnehmen.Preferred features which advantageously further develop the invention can be found in the subordinate claims.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Konzeption können nunmehr einzelne Solarmodulanordnungen mit einem integrierten Regler für jetzt maximal 5 Ampere kostengünstig und kompakt als Einheit verfügbar gemacht werden. Dabei ist die Integration des für jedes Solarmodul bestimmten Reglers bevorzugt so vorgesehen, daß dieser hinter dem Solarmodul bzw. Solarpanel vorteilhaft platzsparend angebracht und zur Sicherung seiner Funktionsweise bei extern auftretenden Schüttel- und Beschleunigungsbelastungen vergossen ist.Due to the inventive concept, individual solar module arrangements with an integrated regulator for a maximum of 5 amps can now be made available as a cost-effective and compact unit. The integration of the regulator intended for each solar module is preferably provided in such a way that it is advantageously installed behind the solar module or solar panel in a space-saving manner and is encapsulated to ensure that it functions properly when subjected to external vibration and acceleration loads.

Erfindungsgemäß können beliebig viel Solarmodulanordnungen parallel und direkt an die Batterie ohne großen Platzbedarf im Batterieraum angeschlossen werden, wobei vorteilhaft die Montage und der Anschluß auch von weniger geschickten Benutzern problemlos und leicht selbst vorgenommen werden kann. Günstig ist weiterhin, daß selbst bei Ausfall eines Reglers alle anderen Solarmodulanordnungen funktionstüchtig bleiben.According to the invention, any number of solar module arrangements can be connected in parallel and directly to the battery without requiring a lot of space in the battery compartment, whereby the assembly and connection can be carried out easily and without any problems even by less skilled users. Another advantage is that even if a controller fails, all other solar module arrangements remain functional.

Gemäß der Erfindung ist somit eine Solarmodulanordnung insbesondere für Reisemobile, Wohnwagen und Boote vorgesehen, bei der jedes Solarmodul bzw. jedes Panel auf seine Rückseite mit einem vorzugsweise für 50 Watt zugeschnittenen Regler ausgestattet ist und mit einem bevorzugt vieradrigen Kabel direkt an eine Batterie angeschlossen werden kann. Dabei besitzt das vieradrige Kabel zwei im Querschnitt große Ladestromkabel, beispielsweise jeweils 1,5 mm2, in rot und schwarz sowie zwei beispielsweise einen 0,5 mm2-Querschnitt aufweisende Batteriespannungsrückmeldekabel in rot und schwarz. Wobei über die dicken Kabel der Ladestrom fließt, wärend die dünnen den Regler die aktuelle Batteriespannung melden.According to the invention, a solar module arrangement is therefore provided, in particular for mobile homes, caravans and boats, in which each solar module or each panel is equipped with a regulator, preferably tailored for 50 watts, on its rear side and can be connected directly to a battery using a preferably four-core cable. The four-core cable has two charging current cables with a large cross-section, for example 1.5 mm 2 each, in red and black, and two battery voltage feedback cables in red and black, for example with a 0.5 mm 2 cross-section. The charging current flows through the thick cables, while the thin ones report the current battery voltage to the regulator.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist jedes Ladestromkabel eine Batterieanschlußklemme auf, die wenigstens einen Anschlußbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme besitzt, wobei auch die Batteriespannungsrückmeldekabel eine Batterieanschlußklemme aufweisen, die wenigstens ein Anschlußbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme beitzt. Alternativ können auch jedes Ladestromkabel und das zugeordnete Batterierückmeldekabel eine gemeinsame Batterieanschlußklemme aufweisen, welche vorzugsweise wenigstens einen Anschlußbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme beitzt.According to a preferred embodiment, each charging current cable has a battery terminal that has at least one connection area for another battery terminal of the same pole, whereby the battery voltage feedback cable also has a battery terminal that has at least one connection area for another battery terminal of the same pole. Alternatively, each charging current cable and the associated battery feedback cable can also have a common battery terminal, which preferably has at least one connection area for another battery terminal of the same pole.

Nachfolgend wird der Erfindung in Bezugnahme auf die beigefügte Figur näher beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the attached figure.

In der Figur ist schematisiert eine Solarmodulanordnung 10 gezeigt, die ein marktübliches Solarmodul 11 und einen mit dem Solarmodul 11 verbundenen und auf dessen Leistung abgestimmten Regler 12 für das Beenden des Ladevorganges einer Batterie 13 bei Erreichen der Batterieladeschlußspannung aufweist. Der Regler 12 ist mit dem Solarmodul 11 über die schematisch angedeuteten Leitungen 14 und 15 elektrisch verbunden. Mechanisch ist der Regler 12 in nicht dargestellter Weise hinter dem Solarmodul 11 platzsparend angebracht und mit diesem vergossen.The figure shows a schematic of a solar module arrangement 10, which has a commercially available solar module 11 and a controller 12 connected to the solar module 11 and matched to its performance for ending the charging process of a battery 13 when the battery's final charging voltage is reached. The controller 12 is electrically connected to the solar module 11 via the schematically indicated lines 14 and 15. Mechanically, the controller 12 is mounted behind the solar module 11 in a space-saving manner (not shown) and is encapsulated with it.

Das Solarmodul 11 hat eine Leistung von ca. 50 Watt. Der ReglerThe solar module 11 has an output of about 50 watts. The controller

12 ist für eine zu regelnde Stromstärke von 3-5 Ampere und eine Ladespannung von ca. 14,4 Volt ausgelegt. Die Batterie 13, die beispielsweise aus einer üblichen Autobatterie besteht, besitzt eine Spannung von 12 Volt. Sie ist für mindestens 34 Ah ausgelegt. 12 is designed for a regulated current of 3-5 amps and a charging voltage of approx. 14.4 volts. Battery 13, which consists of a standard car battery, for example, has a voltage of 12 volts. It is designed for at least 34 Ah.

Von dem Regler 12 führen zu dem Pluspol 16 der Batterie 13 ein schematisch angedeutetes Ladestromkabel 17 und ein Batteriespannungsrückmeldekabel 18. Der Minuspol der Batterie 13 ist mit einem Ladestromkabel 20 und einem Batteriespannungsrückmeldekabel 21 mit dem Regler 12 verbunden. Das Ladestromkabel 17 weist einen Querschnitt von etwa 1,5 mm2 auf und ist isolierend rot ummantelt, wärend das Batteriespannungsrückmeldekabel 18 nur einen Querschnitt von 0,5 mm2 besitzt und ebenfalls isolierend rot ummantelt ist. Der Querschnitt des Ladestromkabels 20 beträgt ebenfalls ca. 1,5 mm2, wobei das Ladestromkabel 20 isolierend schwarz ummantelt ist, während der Querschnitt des Batteriespannungsrückmeldekabels 21 etwa 0,5 mm2 beträgt und dieses schwarz isolierend ummantelt ist.A schematically indicated charging current cable 17 and a battery voltage feedback cable 18 lead from the regulator 12 to the positive pole 16 of the battery 13. The negative pole of the battery 13 is connected to the regulator 12 by a charging current cable 20 and a battery voltage feedback cable 21. The charging current cable 17 has a cross-section of approximately 1.5 mm 2 and is coated in red insulation, while the battery voltage feedback cable 18 only has a cross-section of 0.5 mm 2 and is also coated in red insulation. The cross-section of the charging current cable 20 is also approximately 1.5 mm 2 , with the charging current cable 20 being coated in black insulation, while the cross-section of the battery voltage feedback cable 21 is approximately 0.5 mm 2 and is coated in black insulation.

In nicht dargestellter Weise sind das rote Ladestromkabel 17 und das rote Batteriespannungsrückmeldekabel 18 mit einer gemeinsamen Batterieanschlußklemme an dem Pluspol 16 der BatterieIn a manner not shown, the red charging current cable 17 and the red battery voltage feedback cable 18 are connected to a common battery terminal on the positive pole 16 of the battery

13 angeschlossen, wobei für den Anschluß weiterer Solarmodulanordnungen, die den gleichen Aufbau wie die Solarmodulanord-13, whereby for the connection of further solar module arrangements, which have the same structure as the solar module arrangement

nung 10 aufweisen, die Batterieanschlußklemme wenigstens einen Anschlußbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme besitzt. In gleicher Weise sind das schwarze Ladestromkabel 20 und das schwarze Batteriespannungsrückmeldekabel 21 mit einer gemeinsamen nicht dargestellten Batterieanschlußklemme mit dem Minuspol 19 verbunden, wobei diese Anschlußklemme ebenfalls wenigstens einen Anschlußbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme aufweist.voltage 10, the battery connection terminal has at least one connection area for another battery connection terminal of the same pole. In the same way, the black charging current cable 20 and the black battery voltage feedback cable 21 are connected to the negative pole 19 by a common battery connection terminal (not shown), this connection terminal also having at least one connection area for another battery connection terminal of the same pole.

Claims (9)

SchutzansprücheProtection claims 1. Solarmodulanordnung (10), insbesondere für Reisemobile, Wohnwagen und Boote, mit einem Solarmodul (11) und einem mit dem Solarmodul (11) verbundenen und auf dessen Leistung abgestimmten Regler (12) für das Beenden des Ladevorgangs einer Batterie (13) bei Erreichen der vorbestimmten Batterieladespannung, wobei der Regler (12) jeweils über ein Ladestromkabel (17, 20) und ein Batteriespannungsrückmeldekabel (18, 21) mit den jeweiligen Polen (16, 19) der zu ladenden Batterie (13) verbindbar ist.1. Solar module arrangement (10), in particular for mobile homes, caravans and boats, with a solar module (11) and a controller (12) connected to the solar module (11) and matched to its performance for ending the charging process of a battery (13) when the predetermined battery charging voltage is reached, wherein the controller (12) can be connected via a charging current cable (17, 20) and a battery voltage feedback cable (18, 21) to the respective poles (16, 19) of the battery (13) to be charged. 2. Solarmodulanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Solar module arrangement according to claim 1, characterized in daß der Regler (12) in ein Gehäuse des Solarmoduls (11) integriert ist.that the controller (12) is integrated into a housing of the solar module (11). 3. Solarmodulanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,3. Solar module arrangement according to claim 1 or 2, characterized in daß der Regler (12) hinter dem Solarmodul (11) angebracht und mit diesem vergossen ist.that the controller (12) is mounted behind the solar module (11) and encapsulated with it. 4. Solarmodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,4. Solar module arrangement according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß das Solarmodul (11) für eine Leistung von ca. 50 Watt ausgelegt ist.that the solar module (11) is designed for an output of approx. 50 watts. 5. Solarmodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,5. Solar module arrangement according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß der Regler (12) für eine Stromstärke von ca. 3-5 A ausgelegt ist.that the regulator (12) is designed for a current of approx. 3-5 A. 6. Solarmodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,6. Solar module arrangement according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromkabel (17, 20) eine Batterieanschlußklemme aufweisen, die wenigstens einen Anschlußbereich durch eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme besitzt. 'characterized in that the charging current cables (17, 20) have a battery connection terminal which has at least one connection area through another battery connection terminal of the same pole. ' 7. Solarmodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,7. Solar module arrangement according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriespannungsrückmeldekabel (18, 21) eine Batterieanschlußklemme aufweisen, die wenigstens einen Anschlußbereich für eine andere Batterieanschlußklemme besitzt.characterized in that the battery voltage feedback cables (18, 21) have a battery connection terminal which has at least one connection area for another battery connection terminal. 8. Solarmodulanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ladestromkabel (17, 20) und das zugeordnete Batteriespannungsrückmeldekabel (18, 21) eine gemeinsame Batterieanschlußklemme aufweisen.8. Solar module arrangement according to one of claims 1-5, characterized in that each charging current cable (17, 20) and the associated battery voltage feedback cable (18, 21) have a common battery connection terminal. 9. Solarmodulanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Batterieanschlußklemme wenigstens einen Anspruchbereich für eine andere gleichpolige Batterieanschlußklemme aufweist.9. Solar module arrangement according to claim 8, characterized in that the common battery terminal has at least one claim area for another battery terminal of the same pole.
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