1. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, que estando especialmente concebida para ser montada en la zona posterior de un módulo solar fotovoltaico,

y siendo del tipo de las constituidas a partir de una carcasa base que incluye una pluralidad de aletas de refrigeración para la disipación del calor, en cuyo seno se establece una brida para la sujeción de los cables de entrada a dicha caja de conexión, contando con una tapa protectora que queda convenientemente sellada, de manera que las piezas que constituyen la caja propiamente dicha están obtenidas en materiales plásticos de alta resistencia a condiciones climatológicas adversas, así como a productos químicos, estando dichos materiales provistos de aditivos que aportan resistencia a la radiación ultravioleta, se caracteriza porque adicionalmente incorpora medios de disipación de calor, materializados en un dispositivo electrónico o PCB (9) embebido en el interior de la carcasa base (2) mediante presión, que provee la conexión eléctrica a través de los conectores o cables de conexión (5) orientados hacia fuera para acoplarse a una conexión externa.

2. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los cables de conexión (5) están prensados a través de una junta tórica (24) de pequeñas dimensiones, además de estar ensamblados a la caja de conexión (1) por el interior, mediante la brida (3) de sujeción y tornillos (11).

3. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los cables de conexión (5) están fijados en el interior de la caja de conexión (1) a través de un terminal (8) conductor que está crimpado y soldado al extremo libre del cable de conexión (5), habiéndose previsto que dicho terminal (8) disponga de un orificio circular en su pala para el paso de tornillo (10) y, que está montado sobre el dispositivo electrónico o PCB (9) dispuesto en una ventana interior (13) de la carcasa base(2).

4. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque bajo la carcasa base (2) se acopla un dispositivo electrónico laminado de reducida longitud (23) en el cual se encuentran los componentes electrónicos y conexiones eléctricas, además de unas tiras planas de cobre estañado que definen un dispositivo electrónico de reducida longitud (23) que se adhieren al dispositivo electrónico o PCB (9) emplazado en el interior de la carcasa base (2) por el extremo libre procedente del mismo, dispuestas a través de orificios (25) mecanizados en la carcasa base (2), para efectuar la unión en las áreas (22) indicadas o en su defecto de manera mecánica y eléctrica a los terminales (8), ubicados en la carcasa base (2) mediante fijación con tornillo (10) a un par constante, así como por soldadura.

5. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la tapa protectora (4) tiene una depresión central (21) que está unida a la carcasa base (2) mediante la unión de tornillos (14)

Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una caja de conexión de material plástico, especialmente diseñada para ser montada sobre la parte posterior de un módulo solar fotovoltaico, que se utiliza para asegurar la fijación, proporcionar una buena y fiable conexión eléctrica, así como proteger los materiales, componentes electrónicos, conexiones eléctricas y aislarlo térmicamente de dicho módulo solar fotovoltaico frente a las agresiones externas.

El objeto de la invención es proporcionar una caja de conexión con unas características estructurales que permitan obtener notables ventajas en durabilidad y fiabilidad del módulo solar fotovoltaico al que se asocia respecto a otros dispositivos de finalidades análogas ya existentes.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, son conocidos diversos tipos de caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos provistos de sistemas de conexión para los componentes eléctricos en su interior, así como de un sistema de cierre que proporciona la estanqueidad necesaria, en los que se ha podido observar como en dicho sistema de conexión eléctrica se utilizan métodos de conexión mediante contacto mecánico o mediante soldadura parcial de algunos de los componentes eléctricos a partes activas que conforman al módulo solar.

Habitualmente, los componentes electrónicos y conexiones situados en el interior de estas cajas de conexión se posicionan justo detrás de alguna de las células fotovoltaicas embebidas entre las distintas capas del módulo solar fotovoltaico, provocando por ello que las características eléctricas de dichas células resulten mermadas como consecuencia del calor desprendido por los componentes electrónicos, normalmente diodos de protección, durante los periodos de su activación.

Se conocen además, varios sistemas de fijación y sellado de la caja de conexión al posterior del módulo solar mediante la utilización de cintas adhesivas de doble cara, siliconas, poliuretanos u otro tipo de polímeros mono componentes o bicomponentes dispensados en frío o caliente, no obstante, estos sistemas de fijación presentan una serie de inconvenientes que son: la porosidad del material, la pérdida de propiedades mecánicas y dieléctricas con el tiempo debido a su reacción con la radiación ultravioleta o agentes químicos, así como falta de flexibilidad del material frente al estrés térmico al que es sometido el módulo solar fotovoltaico.

Los problemas mencionados con anterioridad pueden provocar fallos de estanqueidad en la caja de conexión, incluso un despegue localizado o total de la misma y, por lo tanto, la posibilidad de entrada de agua o humedad hacia su interior lo que puede dar lugar a la corrosión de partes conductoras o a la comunicación de partes eléctricas de distinta polaridad; pudiendo provocar todo ello la degradación eléctrica o corto-circuito del módulo solar fotovoltaico.

Tratando de solucionar esta problemática, el propio solicitante es titular del modelo de utilidad U200701140, en el que se describe una caja de conexión para ser montada en un módulo fotovoltaico, la cual está constituida a partir de una carcasa base que incluye una pluralidad de aletas de refrigeración para la disipación del calor, en cuyo seno se establece una brida para la sujeción de los cables a dicha caja de conexión, contando con una tapa protectora que queda convenientemente sellada, de manera que las piezas que constituyen la caja propiamente dicha están obtenidas en materiales plásticos de alta resistencia a condiciones climatológicas adversas, así como a productos químicos, estando dichos materiales provistos de aditivos que aportan resistencia a la radiación ultravioleta.

Si bien esta caja permite disipar una cierta cantidad de calor, sería deseable disponer de una caja que permitiera proporcionar una mayor disipación de calor.

Descripción de la invención

La caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos que la : invención propone permite proporcionar una mayor disipación del i calor, lo que se traduce en una mayor durabilidad y Habilidad del módulo solar fotovoltaico.

Para ello, la caja de la invención parte de la estructuración del Modelo de utilidad U200701140, en la que participan una carcasa base; los cables de conexión o conectores que permiten la conducción de la energía eléctrica generada por el módulo fotovoltaico hacia el exterior; una pieza que hace la función de brida para la sujeción de estos cables de conexión a través de presión y agarre sobre su cubierta; y tapa protectora de la caja de conexión, con la particularidad de que adicionalmente integra un dispositivo electrónico o PCB (en adelante dispositivo electrónico) embebido en el interior de la carcasa base.

Así pues, el dispositivo electrónico favorece, conjuntamente con las aletas de refrigeración de la caja, la disipación del posible calor acumulado en su interior, dispositivo electrónico que se establece sobre una base de resina de doble cara, que disipa el calor generado por los diodos. Durante el funcionamiento normal del dispositivo electrónico, los diodos instalados en éste aumentan su temperatura, ya que un aumento de temperatura podría provocar un deterioro del diodo. Por consiguiente, es necesario evacuar el calor producido para mantener una temperatura de trabajo.

De forma más concreta, el dispositivo electrónico ha sido diseñado para que exista un área mayor de disipación en aquellos diodos y partes de los mismos con mayor generación de calor.

De acuerdo con otra de las características de la invención, para favorecer el intercambio de calor del dispositivo electrónico con el exterior, se ha reducido la altura de la tapa con respecto al dispositivo electrónico, reduciendo por tanto, el contacto superficial existente de los diodos y dispositivo electrónico con la tapa. De la misma manera, para mejorar ese intercambio de calor se rellena dicho volumen con un gel dieléctrico termo-conductor. Dicho material termo-conductor es a su vez aislante eléctrico, y proporciona a todas las partes activas recubiertas por el mismo, un buen aislamiento eléctrico adicional al proporcionado por la caja de conexión, mejorando la conductividad térmica y aislando las partes activas.

El material empleado para la fabricación de las piezas de la caja de conexión será, al igual que en el modelo U200701140, un material polímero, de alta resistencia a las condiciones climatológicas adversas, a una gran diversidad de productos químicos y que además va provisto de una serie de aditivos para garantizar su resistencia a la radiación ultravioleta y a la llama.

Al igual que en el caso del modelo de utilidad repetidamente citado, conectados a la carcasa base de la caja de conexión se encuentran los cables de conexión, que están provistos de una junta tórica de silicona de pequeño tamaño que garantiza la estanqueidad en el interior de la carcasa base a través de los orificios de la misma. Los cables de conexión están dotados de terminales de conexión rápido con sistema de bloqueo seguro y grado de protección IP67 para sus partes conductoras. De forma más concreta se establecen dos cables de este tipo, uno con terminación tipo hembra y polaridad positiva, y otro de terminación tipo macho y polaridad negativa. El cable utilizado es de doble aislamiento con cubierta de grado solar, resistente a la radiación ultravioleta y a distintas sustancias químicas, así como resistente a la abrasión y deterioro. En el extremo libre de los cables se suelda un terminal de conexión de gran tamaño y sección en cobre estañado, o material conductor similar, con orificio circular pasante para la entrada de un tornillo del que se hablará seguidamente.

En el interior de la caja de conexión se realizan unas conexiones eléctricas que permiten la conducción de la energía generada por el módulo solar hacia el exterior a través de los dos cables de conexión de distinta polaridad mencionados anteriormente. Estas conexiones se realizan desde el dispositivo electrónico laminado de reducida longitud embebido en el interior del módulo solar fotovoltaico, a través de una ventana interior provista en la base de la caja de conexión que comunica con el dispositivo electrónico ubicado en el interior de la caja de conexión, en el cual van montados y fijados los terminales de gran sección comentados al dispositivo electrónico y a la caja de conexión, ayudándose de un tornillo en acero inoxidable para su sujeción. Estos terminales van, cada uno...

1. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, que estando especialmente concebida para ser montada en la zona posterior de un módulo solar fotovoltaico, y siendo del tipo de las constituidas a partir de una carcasa base que incluye una pluralidad de aletas de refrigeración para la disipación del calor, en cuyo seno se establece una brida para la sujeción de los cables de entrada a dicha caja de conexión, contando con una tapa protectora que queda convenientemente sellada, de manera que las piezas que constituyen la caja propiamente dicha están obtenidas en materiales plásticos de alta resistencia a condiciones climatológicas adversas, así como a productos químicos, estando dichos materiales provistos de aditivos que aportan resistencia a la radiación ultravioleta, se caracteriza porque adicionalmente incorpora medios de disipación de calor, materializados en un dispositivo electrónico o PCB (9) embebido en el interior de la carcasa base (2) mediante presión, que provee la conexión eléctrica a través de los conectores o cables de conexión (5) orientados hacia fuera para acoplarse a una conexión externa.

2. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los cables de conexión (5) están prensados a través de una junta tórica (24) de pequeñas dimensiones, además de estar ensamblados a la caja de conexión (1) por el interior, mediante la brida (3) de sujeción y tornillos (11).

3. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque los cables de conexión (5) están fijados en el interior de la caja de conexión (1) a través de un terminal (8) conductor que está crimpado y soldado al extremo libre del cable de conexión (5), habiéndose previsto que dicho terminal (8) disponga de un orificio circular en su pala para el paso de tornillo (10) y, que está montado sobre el dispositivo electrónico o PCB (9) dispuesto en una ventana interior (13) de la carcasa base (2).

4. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque bajo la carcasa base (2) se acoplada un dispositivo electrónico laminado de reducida longitud (23) en el cual se encuentran los componentes electrónicos y conexiones eléctricas, además de unas tiras planas de cobre estañado que definen un dispositivo electrónico de reducida longitud (23) que se adhieren al dispositivo electrónico o PCB (9) emplazado en el interior de la carcasa base (2) por el extremo libre procedente del mismo, dispuestas a través de orificios (25) mecanizados en la carcasa base (2), para efectuar la unión en las áreas (22) indicadas o en su defecto de manera mecánica y eléctrica a los terminales (8), ubicados en la carcasa base (2) mediante fijación con tornillo (10) a un par constante, así como por soldadura.

5. Caja de conexión para módulos solares fotovoltaicos, según reivindicación 1ª, caracterizada porque la tapa protectora (4) tiene una depresión central (21) que está unida a la carcasa base (2) mediante la unión de tornillos (14).