Dispositivo de conexión que tiene un diodo para la conexión de un conductor eléctrico a un cable de conexión.

Dispositivo de connexion para connexion de al menos un conductor (13) eléctrico a al menos un cable (11,

12) de conexión, que comprende:

un alojamiento (2) de conector que tiene al menos un orificio (21, 22) pasante de cable de conexión para el cable (11, 12) de conexión, y al menos un orificio (23, 24) pasante de conductor para el conductor (13) eléctrico, una disposición (3) de connexion intermedia dispuesta en el alojamiento (2) de conector que tiene una primera área (31) de conexión para conexión del cable (11, 12) de conexión y una segunda área (32) de conexión para conexión del conductor (13) eléctrico, en el que la disposición (3) de connexion intermedia comprende una estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica, al menos un diodo (5) y una disposición (4, 6) de sustrato que tiene una estructura (41, 61) de conductor eléctrico, en el que el diodo (5) está configurado como diodo plano que tiene dos caras (51, 52) principales enfrentadas sustancialmente planas, estando conectado el diodo a la estructura (41, 61) de conductor eléctrico, y que está conectado a la estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica mediante al menos una de sus caras (52) principales, en el que la estructura (41, 61) de conductor eléctrico está configurada para la conexión eléctrica de la primera área (31) de conexión y la segunda área (32) de conexión, y la estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica está configurada para disipar energía térmica del diodo (5), caracterizado porque la estructura (7, 10, 14) de conducción térmica está dispuesta en el alojamiento (2) de conector y al menos un orificio (25, 27) pasante de conducción térmica está previsto en el alojamiento (2) de conector para el paso de un conductor (9, 15) térmico, que está conectado a la estructura de conducción térmica, para disipar la energía térmica a un exterior del alojamiento de conector.

Dispositivo de conexión que tiene un diodo para la conexión de un conector eléctrico a un cable de conexión.

La invención se refiere a un dispositivo de conexión para conexión de al menos un conector eléctrico a al menos un cable de conexión, teniendo el dispositivo de conexión una disposición de conexión intermedia que tiene al menos un diodo. Un dispositivo de connexion de este tipo está configurado, en particular, para la conexión eléctrica de células solares de un módulo solar.

El documento US 2005/054219 divulga un dispositivo de conexión de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un modulo solar para generación de energía eléctrica típicamente comprende una disposición en capas que tiene una primera capa plana sobre un lado expuesto, por ejemplo, una cubierta de vidrio que tiene un bajo nivel de absorción, y una segunda capa plana sobre un lado posterior, por ejemplo, una cubierta de vidrio. Las células solares individuales, que contribuyen a la generación de energía eléctrica por un efecto voltaico, están dispuestas entre estas capas y están interconectadas dentro de la disposición en capas. El panel solar formado de esta manera está dotado normalmente con un alojamiento de conector circundante. Con el fin de obtener voltajes y corrientes más altos, en un módulo solar se combinan una pluralidad de células solares y se conectan en serie o en paralelo entre sí.

En módulos solares tradicionales, las laminas de connexion se utilizan normalmente para hacer contacto con los lados posteriores de las células solares, que están separados del lado expuesto, estando conectadas dichas láminas a cables de conexión, también conocidos como cables solares, por medio de un dispositivo de conexión en forma de caja de conexión. Esta connexion se hace, por ejemplo, por soldadura, atornillado o usando clips que sujetan una lámina de conexión sobre un raíl conductor.

Normalmente, un dispositivo de connexion de este tipo para la connexion eléctrica de células solares de un módulo solar contiene uno o más diodos, que están dispuestos ara prevenir corrientes de compensación entre células solares están a la luz solar y células solares que están en sombra, que suministran corrientes solares y voltajes solares diferentes. El modulo puede así continuar trabajando incluso bajo sombra parcial y correspondientemente potencia reducida. Dichos diodos de desvío, como se llaman, tienen tradicionalmente una configuración redondeada, lo que significa que solamente pueden tener uso limitado, especialmente, para altas potencias. Comparativamente en el diodo se producen grandes pérdidas, en particular en el caso de altas potencias, que tienen que ser disipadas en forma de calor al exterior del dispositivo de conexión. Sin embargo, en un dispositivo de connexion del tipo mencionado en la introducción, hay relativamente escasa disipación del calor residual generado en el caso de un diodo de configuración redondeada.

El objeto de la presente invención es definir un dispositivo de connexion del tipo mencionado en la introducción, que es adecuado para la conexión de un conductor eléctrico, concretamente de un módulo solar, a un cable de conexión, incluso en los casos en los que se transportan altas potencias.

La presente invención logra este objeto creando un dispositivo de connexion del tipo mencionado en la reivindicación 1, que puede ser producido por un procedimiento de acuerdo con las características de la reivindicación 13, y un módulo solar de acuerdo con la reivindicación 15 que está equipado con dicho dispositivo de conexión. Ventajosamente realizaciones y desarrollos de la invención son dados en las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo de connexion de acuerdo con la invención comprende un alojamiento de conector que tiene al menos un orificio pasante de cable de connexion para el cable de conexión, y que tiene al menos un orificio pasante de conductor para el conductor eléctrico, más una disposición de conexión intermedia dispuesta en el alojamiento del conector que tiene una primera área de conexión para la conexión del cable de conexión y una segunda área de conexión para la conexión del conductor eléctrico. La disposición de connexion intermedia comprende una disposición de sustrato que tiene una estructura de conductor eléctrico y una estructura de conducción térmica y al menos un diodo. El diodo está configurado como diodo plano que tiene dos caras principales enfrentadas sustancialmente planas. El diodo está conectado a la estructura del conductor eléctrico y está conectado a la estructura de conducción térmica por al menos una de sus caras principales. La estructura del conductor eléctrico está configurada para la conexión eléctrica de la primera área de conexión y la segunda área de conexión, mientras que la estructura de conducción térmica está configurada para disipar energía térmica del diodo.

Dado que de acuerdo con la invención se dispone de una estructura de conducción térmica, que tiene preferiblemente un área de superficie grande, y que el diodo está configurado como diodo plano y está conectado eficientemente a la estructura de conducción térmica por al menos una de sus caras principales, es posible una disipación sustancialmente mejor del calor residual generado en el diodo gracias a que se logra una conductividad térmica más alta dentro del dispositivo de conexión. Por lo tanto, el diodo puede asumir una mayor carga térmica, de manera que pueden ser transportadas potencies eléctricas más altas en el dispositivo de conexión desde el conductor eléctrico hasta el cable de conexión.

De acuerdo con una realización de la presente invención, un material de encapsulado del diodo está previsto y dispuesto de manera tal que hace contacto con el diodo y absorbe energía térmica del diodo. Por ejemplo, el material de encapsulado puede encapsular el diodo, por ejemplo, después de ser dispuesto sobre el la disposición del sustrato. El material de encapsulado es concretamente un polímero termoplástico. El uso de dicha disposición es posible para incrementar la cantidad de calor emitido para ser disipado del diodo, porque el material de encapsulado puede absorber más salida de calor, y sacarlo a un exterior del alojamiento del conector. Además, la capacidad de calor se incrementa, de manera que se incrementa el rendimiento dinámico, porque pueden ser absorbidos momentáneamente altos niveles de calor emitido. Otra ventaja es que usando el material de encapsulado, se puede crear, por ejemplo, una transición opcional a una estructura de conducción térmica metálica, de manera que se incremente la conductividad térmica total. Además, el contacto con el diodo se hace sobre un área de superficie mayor, lo que también incrementa la energía térmica disipada.

De acuerdo con otra realizacíón de la invención, la disposición del sustrato tiene una configuración de placa. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, la disposición de sustrato comprende en particular una tarjeta de circuito impreso, comprendiendo la estructura del conductor eléctrico pistas aplicadas a la tarjeta de circuito impreso. En este caso, el diodo puede estar montado directamente sobre la tarjeta de circuito impreso, que está conectada a una de las pistas sobre una superficie plana, por ejemplo. De acuerdo con otro aspecto de a invención, la disposición del sustrato comprende en particular una rejilla perforada que tiene una pluralidad de miembros de rejilla perforada separados entre sí. En este caso, el diodo puede de Nuevo ser conectado sobre una superficie plana a uno de los miembros de la rejilla perforada, lo que permite una transferencia de calor óptima del diodo a la disposición del sustrato. De acuerdo con estas realizaciones, la estructura del conductor eléctrico forma también al menos parte de la estructura de conducción térmica, porque una buena parte del calor residual del diodo se disipa por medio de superficies metálicas de la estructura del conductor eléctrico por transferencia de calor y transmisión de calor sobre una superficie plana.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, la estructura de conducción térmica está dispuesta separadamente de la disposición del sustrato. Por ejemplo, la estructura de conducción térmica está configurada como placa metálica, que está incluida en el material de encapsulado al lado de la disposición del sustrato, por ejemplo. Por ejemplo, el diodo y el material de encapsulado que contiene el diodo están dispuestos sobre la disposición del sustrato, con al menos parte de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de connexion para connexion de al menos un conductor (13) eléctrico a al menos un cable (11, 12) de conexión, que comprende:

un alojamiento (2) de conector que tiene al menos un orificio (21, 22) pasante de cable de conexión para el cable (11, 12) de conexión, y al menos un orificio (23, 24) pasante de conductor para el conductor (13) eléctrico, una disposición (3) de connexion intermedia dispuesta en el alojamiento (2) de conector que tiene una primera área (31) de conexión para conexión del cable (11, 12) de conexión y una segunda área (32) de conexión para conexión del conductor (13) eléctrico, en el que la disposición (3) de connexion intermedia comprende una estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica, al menos un diodo (5) y una disposición (4, 6) de sustrato que tiene una estructura (41, 61) de conductor eléctrico, en el que el diodo (5) está configurado como diodo plano que tiene dos caras (51, 52) principales enfrentadas sustancialmente planas, estando conectado el diodo a la estructura (41, 61) de conductor eléctrico, y que está conectado a la estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica mediante al menos una de sus caras (52) principales, en el que la estructura (41, 61) de conductor eléctrico está configurada para la conexión eléctrica de la primera área (31) de conexión y la segunda área (32) de conexión, y la estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) de conducción térmica está configurada para disipar energía térmica del diodo (5) , caracterizado porque la estructura (7, 10, 14) de conducción térmica está dispuesta en el alojamiento (2) de conector y al menos un orificio (25, 27) pasante de conducción térmica está previsto en el alojamiento (2) de conector para el paso de un conductor (9, 15) térmico, que está conectado a la estructura de conducción térmica, para disipar la energía térmica a un exterior del alojamiento de conector.

2. Dispositivo de connexion de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo (1) de connexion está configurado para la conexión eléctrica de un modulo (100) solar al cable (11, 12) de conexión, estando la segunda área (32) de conexión conectada a un área (3) que hace contacto eléctrico de al menos una célula (102) solar del módulo solar.

3. Dispositivo de connexion de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que un material (7) de encapsulado que incluye el diodo (5) está dispuesto de manera tal que hace contacto con el diodo y absorbe energía térmica del diodo.

4. Dispositivo de connexion de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el material (7) de encapsulado está formado como un polímero termoplástico.

5. Dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que

la estructura (41, 45) de conducción térmica está dispuesta sobre al menos dos lados (4-1, 4-2) diferentes de la disposición (4) de sustrato, que forma una primera estructura (41) de conducción térmica parcial sobre un primer lado (4-1) de la disposición de sustrato, y una segunda estructura (45) de conducción térmica parcial sobre un segundo lado (4-2) de la disposición de sustrato, en el que el diodo (5) está conectado a la primera estructura (41) de conducción térmica parcial, la estructura (41, 45) de conducción térmica tiene un orificio (44) pasante chapado a través de la disposición (4) de sustrato con el fin de conectar la primera estructura (41) de conducción térmica parcial a la segunda estructura (45) de conducción térmica parcial.

6. Dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la estructura (7, 10, 14) de conducción térmica está conectada a al menos un disipador (9, 15) de calor externo para disipación de energía térmica al exterior del alojamiento de conector.

7. Dispositivo de connexion de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la estructura de conducción térmica comprende una placa (10, 14) , que cubre la disposición (3) de conexión intermedia al menos parcialmente, y que está conectada al disipador (9, 15) externo de calor.

8. Dispositivo de connexion de acuerdo con la reivindicación 7, en el que una estructura (17) de conducción térmica, que no es un conductor eléctrico, está dispuesta entre la disposición (4) de sustrato y el dispositivo (14) de placa.

9. Dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el conductor (19) térmico no es un conductor eléctrico.

10. Dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el diodo (5) y un material (7) de encapsulado que incluyen el diodo están dispuestos sobre la disposición (4) de sustrato, y al menos

parte de la estructura (10) de conducción térmica, que está dispuesta separadamente de a disposición (4) sustrato, está incluido en el material (7) de encapsulado.

11. Dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la estructura (10, 14) de conducción térmica está configurada como una placa metálica.

12. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la disposición (4, 6) de sustrato comprende al menos un conductor (43, 63) plano dimensionalmente estable, que está configurado para equipar una superficie de contacto plana para al menos un área (13) de conexión tipo lámina del conductor eléctrico.

13. Procedimiento de fabricación de un dispositivo de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el diodo (5) está montado sobre la disposición (3) de conexión intermedia, seguidamente, dicha disposición de conexión intermedia es rodeada por un material (7) de encapsulado y la misma, formada de esta manera, es insertada en el alojamiento (2) de conector.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que para crear la disposición (6) de sustrato se forma una rejilla (6) perforada que tiene una pluralidad de miembros (6-1 a 6-6) de rejilla perforada que es interconectada inicialmente por redes (64) de conexión, y después del montaje del diodo (5) y de la aplicación del material (7) de encapsulado, se cortan las redes (64) de conexión completamente.

15. Módulo solar, que comprende un dispositivo (1) de connexion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y al menos una célula (102) solar, en el que la primera área (31) de connexion del dispositivo de connexion está conectada a un cable (11, 12) de conexión para la conexión externa del módulo (100) solar,

en el que la segunda área (32) de connexion del dispositivo de connexion está conectada a un área (13) que hace contacto eléctrico de la célula solar.