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WO2019048007A1 - Solarmodul und solarmodul-system - Google Patents

Solarmodul und solarmodul-system Download PDF

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WO2019048007A1
WO2019048007A1 PCT/DE2018/100765 DE2018100765W WO2019048007A1 WO 2019048007 A1 WO2019048007 A1 WO 2019048007A1 DE 2018100765 W DE2018100765 W DE 2018100765W WO 2019048007 A1 WO2019048007 A1 WO 2019048007A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
positive pole
solar module
solar
box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2018/100765
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Olyschläger
Henning Busse
Richard Won
Thomas Spiess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanwha Q Cells GmbH
Original Assignee
Hanwha Q Cells GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanwha Q Cells GmbH filed Critical Hanwha Q Cells GmbH
Publication of WO2019048007A1 publication Critical patent/WO2019048007A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/34Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/36Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/11Solar modules layout; Modular arrangements in the form of multiple rows and multiple columns, all solar modules being coplanar
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to a solar module and a solar module system comprising a plurality of such solar modules.
  • the invention relates to a solar module with a plate-shaped module body with a module front side, a module back, two module longitudinal edges and two module transverse edges.
  • the module body has a positive pole junction box mounted on the back of the module and a negative pole junction box mounted at a distance from the positive pole junction box on the back of the module.
  • the invention relates to a solar module system with several such, the same design solar modules.
  • Such a solar module system is shown in Fig. 1 in partial plan view.
  • the solar module system has a plurality of identically formed solar modules, three of which are shown purely by way of example.
  • Each solar module has a plate-shaped module body 1 with two module longitudinal edges 11 and with two transverse module edges 12 and furthermore a module back 13 and a module front side (not shown).
  • the module front sides of the solar modules can not be seen in FIG. 1 because FIG. 1 shows a plan view of the module rear sides 13 of the solar modules.
  • the solar modules are adjacent to their module transverse edges 12 and arranged parallel to each other.
  • Each module body 1 has a mounted on the module rear side 13 plus pole junction box 2 with a positive pole can body 21, the positive pole connecting piece 211 for
  • a spaced from the positive terminal box 2 mounted on the back of module 13 negative terminal box 3 is provided with a negative pole can body 31 having a negative terminal 311 for electrical connection of the solar module via the negative terminal box 3.
  • the positive terminal box 2 and the negative terminal box 3 are spaced from each other in edge regions opposite module longitudinal edges 11 mounted. Both the positive terminal box 2 and the negative terminal box 3 therefore each have a can body 21 and 31 and a connecting piece 21 1 and 31 1 on.
  • the positive pole connecting piece 21 1 extends from the positive pole can body 21 in an extending direction (not shown) so as to form a projection of the positive pole can body 21 extending into the
  • Extension direction extends.
  • the positive pole junction box 2 and the negative pole junction box 3 are mounted on the module rear side 13 such that with respect to an imaginary connecting line V between the positive terminal box 2 and the negative terminal box 3, the module back 13 in a first section A1 and in a second section A2, the positive pole connecting piece 21 1 and the negative pole connecting piece 31 1 each module body 1 in the same direction - purely by way of example in the direction of the second section A2 - have.
  • the positive pole connecting piece 21 1 and the negative pole connecting piece 31 1 are aligned so that the positive pole connecting piece 21 1 extends from the positive pole can body 21 in the direction of extension, that it faces the module transverse edge 12, to which also the negative pole connecting piece 31 1, which extends from the negative pole can body 31 in its extension direction.
  • the positive pole connecting piece 21 1 and the negative pole connecting piece 31 1 therefore have the same module transverse edge 12 and therefore in the same direction.
  • Each module body 1 further comprises a central box 4, which is centrally or substantially centrally on the imaginary between the positive terminal box 2 and the negative terminal box 3 on the module back 13
  • Connecting straight line V is mounted, which runs between the positive pole junction box 2 and the negative pole junction box 3 thought.
  • the solar modules are connected to each other electrically in series with electrical module connection cables 6, which each connect a negative pole connection piece 31 1 of a first solar module with a positive pole connection piece 21 1 of a second solar module arranged adjacently.
  • the electrical module connection cables 6 run between the solar modules to form cable loops.
  • a cable loop in the context of the invention is when the direction of extension of the module connection cable 6 on the way from the positive terminal box 211 of a solar module for
  • Negative terminal box 311 of the adjacent further solar module changes by more than 90 degrees. Such cable loops inevitably occur due to the orientation of the connecting piece.
  • the positive pole junction boxes 2 and negative pole junction boxes 3 can only by means of
  • Module connection cable 6 are connected when more than one installer performs the work. One installer needs to lift one solar module so that the other installer on the back of the module body can make the necessary
  • the positive pole junction box and the negative pole junction box are mounted on the back of the module such that with respect to an imaginary connecting line between the positive terminal box and the negative terminal box, the module back in a first section and in divides a second section, the plus-pole connecting piece in the direction of the first portion and the negative pole connecting piece in the direction of the second portion or have the positive pole and the negative terminal connection along the imaginary connecting straight line in opposite directions.
  • the inventive arrangement and / or orientation of the positive pole and negative pole connection piece in the solar module and the solar module system is a leadership of the plus pole junction box and negative pole junction box of two solar modules electrically connecting module connection cable optimized.
  • This design makes the electrical module connection cables easier to reach when mounting the module connection cable to the positive and negative terminal boxes.
  • a module connection cable which is connected to a positive terminal of a positive pole junction box of a first solar module, out of this automatically out in the direction of connecting via the electrical module connection cable Minuspol- connecting piece of a negative terminal box of another second solar module becomes.
  • significantly shorter module connection cables without cable loops can be realized, thereby saving costs in addition to the simpler installation on the material side.
  • Both the positive pole junction box and the negative pole junction box each have a can body and a connection piece.
  • the positive pole or negative pole connection piece extends from the positive pole resp. Negative pole can body in an extension direction, so that it forms a projection of the respective can body, which extends in this extension direction extends.
  • Negative-pole connection piece aligned in opposite directions so that the positive-pole connection piece moves from the positive-pole box body into its own
  • Extension direction extends that it has to a module longitudinal or transverse edge
  • the negative pole connecting piece extends from the negative pole can body in its extension direction so that it has to another module longitudinal or transverse edge, which of the above Longitudinal or transverse edge, to which the positive pole connecting piece points, is different.
  • the module longitudinal edges and the module transverse edges of the module body are preferably arranged perpendicularly or substantially perpendicular to one another.
  • the module body then has a rectangular shape.
  • the module body may also be square when viewed on the module front or module back.
  • the positive pole junction box and the negative pole junction box are formed as identical plastic injection molded parts or as identical 3d pressure parts. That is, the positive pole junction box and negative pole junction box are mounted as identical components in relation to each other, for example, rotated by 180 ° to each other on the back of the module body. This can continue to save costs, because only one injection molding tool is required or only for a 3d component, the programming and setup of a 3d printer is necessary.
  • the positive pole junction box and the negative pole junction box are preferably mounted in such a way that the positive pole connecting piece and the negative pole connecting piece extend parallel to one another.
  • a straight or substantially straight cable management between the positive terminal box of the first solar module and the negative terminal box of the second solar module can be achieved.
  • module connection cable material and associated costs can continue to be saved.
  • the positive terminal box and the negative terminal box are mounted spaced apart from each other in edge regions of mutually opposite module longitudinal edges. More preferred are the positive pole junction box and the negative pole junction box of this first
  • Solar module mounted such that after the adjacent arrangement of the module transverse edge of a further, second, identically formed solar module parallel to the module transverse edge of the first solar module of the negative pole connecting piece of the first solar module has an extension direction to the extension direction of the positive pole connecting piece of the adjacent arranged second solar module at an angle of less than 20 degrees, more preferably less than 10 degrees.
  • This can be a direct
  • a central box with a bypass diode connected therein to the solar module is arranged between the positive pole junction box and the negative pole junction box.
  • the central box is connected to the positive pole junction box and the negative terminal box via a cross connector of the solar module.
  • the positive pole junction box and the negative terminal box also connected to the solar module bypass diodes. These usually serve for a plurality of solar cells connected in series in the solar module as protection against so-called hot spots.
  • the bypass diodes are arranged between so-called rails, which respectively form the cathode and anode of the electrical diode terminal, in the junction boxes and, if present, in the central outlet.
  • the negative terminal and the positive terminal have each a connector element for connecting an electrical module connection cable.
  • Plug-in elements simplify the installation of the electrical
  • the invention further relates to a solar module system with a plurality of identically formed solar modules according to one or more of the described embodiments, wherein the solar modules adjacent to each other with their module transverse edges and arranged parallel to each other and the solar modules with electrical module connection cables are electrically interconnected in series with each other, without education of cable loops between the
  • Weight acts on the junction boxes.
  • Fig. 1 is a partial plan view of a solar module system according to the prior art
  • FIG. 2 shows a partial plan view of a solar module system according to the invention
  • FIG. and Fig. 3 is a partial plan view of the back of a device according to the invention
  • Fig. 1 shows a partial plan view of a solar module system according to the prior art.
  • Fig.1 reference is made to the introduction to the description in which Fig. 1 has already been described.
  • Fig. 2 shows a partial plan view of an inventive solar module system. Shown is the plan view of the module rear side 13. Das shown in Fig. 2 1 corresponds to the solar panel system shown in FIG. Junction box 2 and the negative terminal box 3, which divides the module back 13 in the first section A1 and in the second section A2, the positive terminal 21 1 in the direction of the first portion A1 and the negative terminal 31.1 in the direction of second section A2 points.
  • the positive pole junction box 2 and the negative pole junction box 3 of each solar module are mounted such that the negative terminal 31 1 of each solar module has an extension direction E that corresponds to the extension direction E of the positive terminal 2 of each adjacent solar module at an angle of less than 20 degrees.
  • the electrical module connecting cables 6 of the solar module system according to the invention require a shorter length than the
  • Fig. 3 shows a partial plan view of a solar module according to the invention. Shown is the partial plan view of a module rear side 13 of a solar module of the system according to the invention shown in FIG. 2, wherein the distance between positive terminal box 2, central box 4 and negative terminal box 3 has been reduced for clarity.
  • the positive terminal box 2 is the positive pole can body 21, the negative terminal box 3 with the negative pole can body 31 and the central box 4 with a central body shell 41 is formed.
  • the positive pole junction box 2, the negative pole junction box 3 and the central box 4 each have a bypass diode 5 connected to a plurality of solar cells from the solar module, which is mounted in each case on so-called rails 7 in the form of metal platelets.
  • a plug connection element 21 1 1 is mounted to the positive pole connection piece 21 1 of the positive pole connection box 2.
  • a connector 3111 mounted to the Minuspol- connection piece 311 of the negative terminal box 3.
  • each an electrical module connection cable 6 is mounted by means of a connector plug 8. Inside the junction boxes leads an electrical line to a rail 7, where the bypass diode 5 is contacted. In the negative terminal box 31, this electrical line is contacted with the acting as a cathode for the bypass diode 5 rail.
  • the positive pole junction box 2 and the negative pole junction box 3 are mounted on the module back 13 so that the positive terminal 211 and the negative terminal 311 along the imaginary connecting line V face in opposite directions but are parallel to each other in the extending direction E extend. This geometric arrangement is obtained when the negative pole junction box 3 and the positive pole junction box 2 are produced as identical components and mounted on the
  • Rear side 13 of the module body 1 are arranged rotated by 180 degrees to each other.
  • bypass diode 5 whose electrical connection can be made without electrically conductive rails via plug-in elements.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarmodul mit einem plattenförmigen Modulkörper (1) mit zwei Modul-Längskanten (11) und mit zwei Modul-Querkanten (12), der Modulkörper (1) weiterhin aufweisend eine Modul-Vorderseite und eine Modul-Rückseite (13), einer auf der Modul-Rückseite (13) montierten Pluspol-Anschlussdose (2) mit einem Pluspol-Dosenkörper (21), der einen Pluspol-Anschlussstutzen (211) zum elektrischen Anschluss der Pluspol-Anschlussdose (2) aufweist und einer beabstandet von der Pluspol-Anschlussdose (2) auf der Modul-Rückseite (13) montierten Minuspol-Anschlussdose (3) mit einem Minuspol-Dosenkörper (31), der einen Minuspol-Anschlussstutzen (311) zum elektrischen Anschluss der Minuspol-Anschlussdose (3) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Pluspol-Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3) derart auf der Modul-Rückseite (13) montiert sind, dass bezüglich einer gedachten Verbindungsgeraden (V) zwischen der Pluspol-Anschlussdose (2) und der Minuspol-Anschlussdose (3), die die Modul-Rückseite (13) in einen ersten Abschnitt (A1) und in einen zweiten Abschnitt (A2) aufteilt, der Pluspol-Anschlussstutzen (211) in Richtung des ersten Abschnitts (A1) und der Minuspol-Anschlussstutzen (311) in Richtung des zweiten Abschnitts (A2) weist oder der Pluspol-Anschlussstutzen (211) und der Minuspol-Anschlussstutzen (311) entlang der gedachten Verbindungsgeraden (V) in einander entgegen gesetzte Richtungen weisen. Ferner betrifft die Erfindung ein Solarmodul-System mit mehreren gleich ausgebildeten solchen Solarmodulen.

Description

Titel: Solarmodul und Solarmodul-System Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Solarmodul und ein Solarmodul-System aufweisend eine Mehrzahl solcher Solarmodule. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Solarmodul mit einem plattenförmigen Modulkörper mit einer Modul- Vorderseite, einer Modul- Rückseite, zwei Modul-Längskanten und zwei Modul- Querkanten. Der Modulkörper weist eine auf der Modul- Rückseite montierte Pluspol-Anschlussdose und eine beabstandet von der Pluspol-Anschlussdose auf der Modul- Rückseite montierte Minuspol-Anschlussdose auf. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Solarmodul-System mit mehreren derartigen, gleich ausgebildeten Solarmodulen. Ein solches Solarmodul-System ist in Fig. 1 in Teil- Draufsicht gezeigt. Das Solarmodul-System weist mehrere gleich ausgebildete Solarmodule auf, von denen rein beispielhaft drei gezeigt sind. Jedes Solarmodul weist einen plattenförmigen Modulkörper 1 mit zwei Modul-Längskanten 11 und mit zwei Modul-Querkanten 12 und weiterhin einer Modul-Rückseite 13 und einer Modul- Vorderseite (nicht gezeigt) auf. Die Modul-Vorderseiten der Solarmodule sind in Fig. 1 nicht ersichtlich, weil Fig. 1 eine Draufsicht auf die Modul- Rückseiten 13 der Solarmodule zeigt. Die Solarmodule sind mit ihren Modul-Querkanten 12 benachbart und parallel zueinander angeordnet. Jeder Modulkörper 1 weist eine auf der Modul- Rückseite 13 montierte Pluspol-Anschlussdose 2 mit einem Pluspol-Dosenkörper 21 , der einen Pluspol-Anschlussstutzen 211 zum
elektrischen Anschluss des Solarmoduls über die Pluspol-Anschlussdose 2 auf. Weiterhin ist eine beabstandet von der Pluspol-Anschlussdose 2 auf der Modul- Rückseite 13 montierte Minuspol-Anschlussdose 3 mit einem Minuspol- Dosenkörper 31 vorgesehen, der einen Minuspol-Anschlussstutzen 311 zum elektrischen Anschluss des Solarmoduls über die Minuspol-Anschlussdose 3 aufweist. Die Pluspol-Anschlussdose 2 und die Minuspol-Anschlussdose 3 sind beabstandet voneinander in Randbereichen einander gegenüber liegenden Modul- Längskanten 11 montiert. Sowohl die Pluspol-Anschlussdose 2 als auch die Minuspol-Anschlussdose 3 weisen daher jeweils einen Dosenkörper 21 bzw. 31 und einen Anschlussstutzen 21 1 bzw. 31 1 auf. Der Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 erstreckt sich von dem Pluspol-Dosenkörper 21 in eine Erstreckungsrichtung (nicht gezeigt), so dass er einen Vorsprung des Pluspol- Dosenkörpers 21 bildet, der sich in die
Erstreckungsrichtung erstreckt. Für den Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 des Minuspol- Dosenkörpers 31 gilt entsprechendes. Die Pluspol-Anschlussdose 2 und die Minuspol-Anschlussdose 3 sind derart auf der Modul- Rückseite 13 montiert, dass bezüglich einer gedachten Verbindungsgeraden V zwischen der Pluspol- Anschlussdose 2 und der Minuspol-Anschlussdose 3, die die Modul- Rückseite 13 in einen ersten Abschnitt A1 und in einen zweiten Abschnitt A2 aufteilt, der Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 und der Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 jedes Modulkörpers 1 in die gleiche Richtung - rein beispielhaft in Richtung des zweiten Abschnitts A2 - weisen. Der Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 und der Minuspol- Anschlussstutzen 31 1 sind ausgerichtet, so dass der Pluspol- Anschlussstutzen 21 1 sich von dem Pluspol-Dosenkörper 21 derart in die Erstreckungsrichtung erstreckt, dass er zu der Modul-Querkante 12 weist, zu der auch der Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 weist, der sich von dem Minuspol- Dosenkörper 31 in seine Erstreckungsrichtung erstreckt. Der Pluspol- Anschlussstutzen 21 1 und der Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 weisen daher zur gleichen Modul-Querkante 12 und daher in die gleiche Richtung.
Jeder Modulkörper 1 weist weiterhin eine Zentraldose 4 auf, die zwischen der Pluspol-Anschlussdose 2 und der die Minuspol-Anschlussdose 3 auf der Modul- Rückseite 13 zentral oder im Wesentlichen zentral auf der gedachten
Verbindungsgeraden V montiert ist, die zwischen der Pluspol-Anschlussdose 2 und der Minuspol-Anschlussdose 3 gedacht verläuft. Die Solarmodule sind mit elektrischen Modulverbindungskabeln 6 miteinander elektrisch in Reihe verschaltet, die jeweils einen Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 eines ersten Solarmoduls mit einem Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 eines benachbart angeordneten zweiten Solarmoduls miteinander verbinden. Die elektrischen Modulverbindungskabel 6 verlaufen zwischen den Solarmodulen unter Bildung von Kabelschleifen. Eine Kabelschleife im Sinne der Erfindung liegt vor, wenn sich die Erstreckungsrichtung des Modulverbindungskabels 6 auf dem Weg von der Pluspol-Anschlussdose 211 des einen Solarmoduls zur
Minuspol-Anschlussdose 311 des benachbarten weiteren Solarmoduls um mehr als 90 Grad ändert. Derartige Kabelschleifen treten aufgrund der Ausrichtung der Anschlussstutzen zwangsläufig auf.
Bei der Montage eines derartigen Solarmodul-Systems beispielsweise auf dem Dach eines Hauses ist es für Installateure aufwändig, die elektrischen
Modulverbindungskabel 6 an die Pluspol-Anschlussdosen 2 und Minuspol- Anschlussdosen 3 zu montieren. Weil die Pluspol-Anschlussstutzen 211 und die Minuspol- Anschlussstutzen 311 in die gleiche Richtung weisen, ist es sehr schwer für die Installateure die jeweiligen Anschlussstutzen mit dem
zugehörigen Modulverbindungskabel 6 zu erreichen. Die Pluspol-Anschlussdosen 2 und Minuspol-Anschlussdosen 3 können nur mittels des
Modulverbindungskabels 6 verbunden werden, wenn mehr als ein Installateur die Arbeit durchführt. Ein Installateur muss ein Solarmodul anheben, damit der andere Installateur auf der Modulkörper- Rückseite die erforderlichen
elektrischen Verbindungen mit den jeweiligen Modulverbindungskabeln 6 mit den jeweiligen Anschlussdosen herstellen kann. Der entsprechende Bedarf an koordinierter Handarbeit verursacht hohe Personalkosten. Zudem verursachen die benötigten Längen der Kabelschleifen aufweisenden
Modulverbindungskabel 6 Kosten.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Solarmodul und ein Solarmodul- System bereitzustellen, die Kostenersparnisse mit sich bringen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Solarmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Solarmodul-System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen ausgeführt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Pluspol-Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose derart auf der Modul- Rückseite montiert sind, dass bezüglich einer gedachten Verbindungsgeraden zwischen der Pluspol- Anschlussdose und der Minuspol-Anschlussdose, die die Modul- Rückseite in einen ersten Abschnitt und in einen zweiten Abschnitt aufteilt, der Pluspol- Anschlussstutzen in Richtung des ersten Abschnitts und der Minuspol- Anschlussstutzen in Richtung des zweiten Abschnitts weist oder der Pluspol- Anschlussstutzen und der Minuspol-Anschlussstutzen entlang der gedachten Verbindungsgeraden in einander entgegen gesetzte Richtungen weisen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder Ausrichtung der Pluspol- und Minuspol- Anschlussstutzen in dem Solarmodul und dem Solarmodul-System ist eine Führung des die Pluspol-Anschlussdose und Minuspol-Anschlussdose zweier Solarmodule elektrisch verbindenden Modulverbindungskabel optimiert. Durch dieses Design sind die elektrischen Modulverbindungskabel bei der Montage des Modulverbindungskabels an die Pluspol- und an die Minuspol-Anschlussdosen besser erreichbar. Dies liegt darin begründet, weil ein Modulverbindungskabel, das mit einem Pluspol- Anschlussstutzen einer Pluspol-Anschlussdose eines ersten Solarmoduls verbunden ist, ausgehend von diesem automatisch in Richtung eines über das elektrische Modulverbindungskabel zu verbindenden Minuspol- Anschlussstutzens einer Minuspol-Anschlussdose eines weiteren zweiten Solarmoduls geführt wird. Dadurch lassen sich signifikant kürzere Modulverbindungskabel ohne Kabelschleifen realisieren, wodurch neben der einfacheren Montage auch auf der Materialseite Kosten eingespart werden. Weiterhin wird aufgrund von Kabelschleifen auftretender, auf die
Modulverbindungskabel und auf die Anschlussdosen wirkender mechanischer Stress reduziert.
Sowohl die Pluspol-Anschlussdose als auch die Minuspol-Anschlussdose weisen jeweils einen Dosenkörper und einen Anschlussstutzen auf. Der Pluspol- bzw. Minuspol- Anschlussstutzen erstreckt sich von dem Pluspol-bzw. Minuspol- Dosenkörper in eine Erstreckungsrichtung, so dass er einen Vorsprung des jeweiligen Dosenkörpers bildet, der sich in diese Erstreckungsrichtung erstreckt. Erfindungsgemäß sind der Pluspol- Anschlussstutzen und der
Minuspol- Anschlussstutzen gegenläufig ausgerichtet, so dass der Pluspol- Anschlussstutzen sich von dem Pluspol- Dosenkörper derart in seine
Erstreckungsrichtung erstreckt, dass er zu einer Modul-Längs- oder Querkante weist, während der Minuspol-Anschlussstutzen sich von dem Minuspol- Dosenkörper derart in seine Erstreckungsrichtung erstreckt, dass er zu einer weiteren Modul-Längs- oder Querkante weist, die von der vorstehend genannten Längs- oder Querkante, zu der der Pluspol- Anschlussstutzen weist, verschieden ist.
Die Modul- Längskanten und die Modul-Querkanten des Modulkörpers sind bevorzugt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet. Bei Draufsicht auf die Modul- Vorderseite oder die Modul- Rückseite weist der Modulkörper dann eine rechteckige Form auf. Der Modulkörper kann bei Aufsicht auf die Modul- Vorderseite oder Modul- Rückseite auch quadratisch ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften bevorzugten Ausführungsform sind die Pluspol- Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose als identische Kunststoff - Spritzgussteile oder als identische 3d-Druckteile ausgebildet. D.h., die Pluspol- Anschlussdose und Minuspol-Anschlussdose sind als identische Bauteile in Relation zueinander beispielsweise um 180° verdreht zueinander auf der Rückseite des Modulkörpers montiert. Dadurch können weiterhin Kosten gespart werden, weil nur ein Spritzgusswerkzeug erforderlich ist oder nur für ein 3d-Bauteil die Programmierung und Einrichtung eines 3d-Druckers notwendig ist.
Bevorzugt sind die Pluspol-Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose derart montiert, dass sich der Pluspol-Anschlussstutzen und der Minuspol- Anschlussstutzen parallel zueinander erstrecken. Bei der Verbindung zweier derartiger benachbart nebeneinander angeordneter Solarmodule mittels des Modulverbindungskabels kann eine gerade bzw. im Wesentlichen gerade Kabelführung zwischen der Pluspol-Anschlussdose des ersten Solarmoduls und der Minuspol-Anschlussdose des zweiten Solarmoduls erreicht werden. Dadurch können weiterhin Modulverbindungskabel-Material und damit einher gehende Kosten eingespart werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Pluspol-Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose beabstandet voneinander in Randbereichen einander gegenüber liegenden Modul- Längskanten montiert. Bevorzugter sind die Pluspol-Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose dieses ersten
Solarmoduls derart montiert, dass nach dem benachbarten Anordnen der Modul-Querkante eines weiteren, zweiten, gleich ausgebildeten Solarmoduls parallel zur Modul-Querkante des ersten Solarmoduls der Minuspol- Anschlussstutzen des ersten Solarmoduls eine Erstreckungsrichtung aufweist, die zu der Erstreckungsrichtung des Pluspol-Anschlussstutzens des benachbart angeordneten zweiten Solarmoduls in einem Winkel von weniger als 20 Grad bevorzugter weniger als 10 Grad verläuft. Dadurch kann eine direkte
Kabelführung des Modulverbindungskabels erreicht werden, das die genannten Anschlussstutzen verbinden soll.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Pluspol- Anschlussdose und der Minuspol-Anschlussdose eine Zentraldose mit einer darin mit dem Solarmodul verschalteten Bypass-Diode angeordnet. Bevorzugt ist die Zentraldose mit der Pluspol-Anschlussdose und der Minuspol-Anschlussdose über einen Querverbinder des Solarmoduls verbunden. Bevorzugt weisen die Pluspol-Anschlussdose und die Minuspol-Anschlussdose ebenfalls mit dem Solarmodul verschaltete Bypass-Dioden auf. Diese dienen üblicherweise für eine Mehrzahl der im Solarmodul in Reihe geschalteten Solarzellen als Schutz vor so genannten Hot-Spots. Die Bypass-Dioden sind zwischen so genannten Rails, die jeweils Kathode und Anode des elektrischen Diodenanschlusses bilden, in den Anschlussdosen und - sofern vorhanden - in der Zentraldose angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Minuspol-Anschlussstutzen und der Pluspol-Anschlussstutzen jeweils ein Steckverbindungselement zum Anschluss eines elektrischen Modulverbindungskabels auf. Die
Steckverbindungselemente vereinfachen die Montage des elektrischen
Modulverbindungskabels an den jeweiligen Anschlussstutzen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Solarmodul-System mit mehreren gleich ausgebildeten Solarmodulen gemäß einer oder mehreren der beschriebenen Ausführungsformen, wobei die Solarmodule mit ihren Modul-Querkanten benachbart und parallel zueinander angeordnet und die Solarmodule mit elektrischen Modulverbindungskabeln miteinander elektrisch in Reihe verschaltet sind, die ohne Bildung von Kabelschleifen zwischen den
Solarmodulen verlaufen. Da durch das Vermeiden der Kabelschleifen kein Biegeradius des Modulverbindungskabels vorhanden ist, liegt weniger mechanischer Stress auf den Modulverbindungskabeln und weniger
Gewichtskraft greift an den Anschlussdosen an.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den Figuren gezeigt und nachfolgend exemplarisch beschrieben. Es zeigen schematisch und nicht maßstabsgetreu:
Fig. 1 eine Teil-Draufsicht auf ein Solarmodul-System gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Teil-Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Solarmodul-System; und Fig. 3 eine Teil-Draufsicht auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen
Solarmoduls.
Fig. 1 zeigt eine Teil-Draufsicht auf ein Solarmodul-System gemäß dem Stand der Technik. Zur Beschreibung der Fig.1 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen, in der Fig. 1 bereits beschrieben wurde.
Fig. 2 zeigt eine Teil-Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Solarmodul-System. Gezeigt ist die Draufsicht auf die Modul- Rückseite 13. Das in Fig. 2 gezeigte Solarmodul-System entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Solarmodul-System mit dem Unterschied, dass die Pluspol-Anschlussdose 2 und die Minuspol- Anschlussdose 3 derart auf der Modul- Rückseite 13 orientiert montiert wurden, dass bezüglich einer gedachten Verbindungsgeraden V zwischen der Pluspol- Anschlussdose 2 und der Minuspol-Anschlussdose 3, die die Modul- Rückseite 13 in den ersten Abschnitt A1 und in den zweiten Abschnitt A2 aufteilt, der Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 in Richtung des ersten Abschnitts A1 und der Minuspol- Anschlussstutzen 31 1 in Richtung des zweiten Abschnitts A2 weist. Die Pluspol-Anschlussdose 2 und die Minuspol-Anschlussdose 3 jedes Solarmoduls sind derart montiert, dass der Minuspol-Anschlussstutzen 31 1 jedes Solarmoduls eine Erstreckungsrichtung E aufweist, die zu der Erstreckungsrichtung E des Pluspol-Anschlussstutzens 2 jedes benachbart angeordneten Solarmoduls in einem Winkel von weniger als 20 Grad verläuft. Wie im Vergleich der Fig. 1 und 2 ersichtlich, benötigen die elektrischen Modulverbindungskabel 6 des erfindungsgemäßen Solarmodul-Systems eine geringere Länge als die
elektrischen Modulverbindungskabel 6 des Solarmodul-Systems gemäß Stand der Technik und bilden im Gegensatz zu diesen keine Kabelschleifen.
Fig. 3 zeigt eine Teil-Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Solarmodul. Gezeigt ist die Teil- Draufsicht auf eine Modul- Rückseite 13 eines Solarmoduls des in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Systems, wobei der Abstand zwischen Pluspol-Anschlussdose 2, Zentraldose 4 und Minuspol-Anschlussdose 3 der Übersichtlichkeit halber reduziert wurde. Die Pluspol-Anschlussdose 2 ist dem Pluspol-Dosenkörper 21 , die Minuspol-Anschlussdose 3 mit dem Minuspol- Dosenkörper 31 und die Zentraldose 4 mit einem Zentraldosenkörper 41 ausgebildet.
Die Pluspol-Anschlussdose 2, die Minuspol-Anschlussdose 3 und die Zentraldose 4 weisen jeweils eine mit einer Mehrzahl von Solarzellen aus dem Solarmodul verschaltete Bypass- Diode 5 auf, die jeweils auf so genannten Rails 7 in Form von Metallplättchen montiert ist. An den Pluspol-Anschlussstutzen 21 1 der Pluspol-Anschlussdose 2 ist ein Steckverbindungselement 21 1 1 montiert. An den Minuspol- Anschlussstutzen 311 der Minuspol-Anschlussdose 3 ist ebenfalls ein Steckverbindungselement 3111 montiert.
An die Steckverbindungselemente 2111 , 3111 ist jeweils ein elektrisches Modulverbindungskabel 6 mit Hilfe eines Anschlusssteckers 8 montiert. Im Inneren der Anschlussdosen führt eine elektrische Leitung zu einem Rail 7, an dem die Bypass-Diode 5 kontaktiert ist. In der Minuspol-Anschlussdose 31 ist diese elektrische Leitung mit dem als Kathode für die Bypass-Diode 5 wirkenden Rail kontaktiert.
Die Pluspol-Anschlussdose 2 und die Minuspol-Anschlussdose 3 sind derart auf der Modul- Rückseite 13 montiert, dass der Pluspol-Anschlussstutzen 211 und der Minuspol-Anschlussstutzen 311 entlang der gedachten Verbindungsgeraden V in entgegen gesetzte Richtungen weisen aber sich parallel zueinander in die Erstreckungsrichtung E erstrecken. Diese geometrische Anordnung ergibt sich, wenn die Minuspol-Anschlussdose 3 und die Pluspol-Anschlussdose 2 als identische Bauteile produziert werden und bei der Montage auf der
Rückseite 13 des Modulkörpers 1 um 180 Grad zueinander verdreht angeordnet sind.
Abweichend von der dargestellten rein beispielhaften Anbindung der Bypass- Diode 5 kann deren elektrische Anbindung auch ohne elektrisch leitfähige Rails über Steckelemente vorgenommen sein.
Bezugszeichenliste:
A1 erster Abschnitt
A2 zweiter Abschnitt
E Erstreckungsrichtung
1 Modulkörper
1 1 Modul- Längskante
12 Modul-Querkante
13 Modul- Rückseite
2 Pluspol-Anschlussdose
21 Pluspol-Dosenkörper
21 1 Pluspol-Anschlussstutzen
21 1 1 Steckverbindungselement
3 Minuspol-Anschlussdose
31 Minuspol- Dosenkörper
31 1 Minuspol- Anschlussstutzen
31 1 1 Steckverbindungselement
4 Zentraldose
41 Zentral-Dosenkörper
5 Bypass- Diode
6 Modulverbindungskabel
7 Rail
8 Anschlussstecker

Claims

Patentansprüche:
1 . Solarmodul mit
• einem plattenformigen Modulkörper (1 ) mit zwei Modul-Längskanten (1 1 ) und mit zwei Modul-Querkanten (12), der Modulkörper (1 ) weiterhin aufweisend eine Modul-Vorderseite und eine Modul- Rückseite (13),
• einer auf der Modul- Rückseite (1 3) montierten Pluspol-Anschlussdose (2) mit einem Pluspol-Dosenkörper (21 ), der einen Pluspol- Anschlussstutzen (21 1 ) zum elektrischen Anschluss des Solarmoduls über die Pluspol-Anschlussdose (2) aufweist und
• einer beabstandet von der Pluspol-Anschlussdose (2) auf der Modul- Rückseite (13) montierten Minuspol-Anschlussdose (3) mit einem
Minuspol- Dosenkörper (31 ), der einen Minuspol-Anschlussstutzen (31 1 ) zum elektrischen Anschluss des Solarmoduls über die Minuspol- Anschlussdose (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pluspol-Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3) derart auf der Modul- Rückseite (13) montiert sind, dass bezüglich einer gedachten Verbindungsgeraden (V) zwischen der Pluspol-Anschlussdose (2) und der Minuspol-Anschlussdose (3), die die Modul- Rückseite (1 3) in einen ersten Abschnitt (A1 ) und in einen zweiten Abschnitt (A2) aufteilt, der Pluspol- Anschlussstutzen (21 1 ) in Richtung des ersten Abschnitts (A1 ) und der Minuspol- Anschlussstutzen (31 1 ) in Richtung des zweiten Abschnitts (A2) weist
oder der Pluspol-Anschlussstutzen (21 1 ) und der Minuspol- Anschlussstutzen (31 1 ) entlang der gedachten Verbindungsgeraden (V) in einander entgegen gesetzte Richtungen weisen.
2. Solarmodul gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die Pluspol-Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3)
als identische Kunststoff-Spritzgussteile oder als identische 3d-Druckteile ausgebildet sind.
3. Solarmodul gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pluspol-Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3) derart montiert sind, dass sich der Pluspol- Anschlussstutzen (31 1 ) und der Minuspol- Anschlussstutzen (31 1 ) parallel zueinander erstrecken.
4. Solarmodul gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pluspol- Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3) beabstandet
voneinander in Randbereichen einander gegenüber liegenden Modul- Längskanten (1 1 ) montiert sind.
5. Solarmodul gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pluspol- Anschlussdose (2) und die Minuspol-Anschlussdose (3) dieses ersten
Solarmoduls derart montiert sind, dass nach dem benachbarten Anordnen der Modul-Querkante (12) eines weiteren, zweiten, gleich ausgebildeten Solarmoduls parallel zur Modul-Querkante (12) des ersten Solarmoduls der Minuspol-Anschlussstutzen (31 1 ) des ersten Solarmoduls eine
Erstreckungsrichtung aufweist, die zu der Erstreckungsrichtung des Pluspol- Anschlussstutzens (21 1 ) des benachbart angeordneten zweiten Solarmoduls in einem Winkel von weniger als 20 Grad verläuft.
6. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Pluspol-Anschlussdose (2) und der Minuspol-Anschlussdose (3) eine Zentraldose (4) mit einer darin mit dem Solarmodul verschalteten Bypass- Diode (5) angeordnet ist.
7. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Pluspol- Anschlussdose (2) und die Minuspol- Anschlussdose (3) mit dem Solarmodul verschaltete Bypass-Dioden (5) aufweisen.
8. Solarmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Minuspol-Anschlussstutzen (31 1 ) und der Pluspol- Anschlussstutzen (21 1 ) jeweils ein Steckverbindungselement (6) zum Anschluss eines elektrischen Modulverbindungskabels (6) aufweisen.
9. Solarmodul-System mit mehreren gleich ausgebildeten Solarmodulen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Solarmodule mit ihren Modul-Querkanten (12) benachbart und parallel zueinander angeordnet und die Solarmodule mit elektrischen Modulverbindungskabeln (6) miteinander elektrisch in Reihe verschaltet sind, die ohne Bildung von Kabelschleifen zwischen den Solarmodulen verlaufen.
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