DISPOSITIVO DE CONEXION QUE TIENE UN DIODO PARA CONECTAR UN CONDUCTOR ELECTRICO A CABLE DE CONEXION.

Dispositivo de conexión para conectar 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 (11, 12) de conexión, y al menos un orificio (23, 34) pasante de conductor para el conductor (13) eléctrico,

una disposición (3) de conexión intermedia dispuesto en el alojamiento (2) de conector que tiene una primera área (31) de conexión para conectar el cable (11, 12) de conexión y una segunda área de conexión para conectar el conductor (13) eléctrico,

en el que la disposición (3) de conexión 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, 46) conductora eléctrica, en el que el diodo (5) está configurado como un diodo plano que tiene dos caras (51, 52) principales enfrentadas sustancialmente planas, estando el diodo conectado a la estructura (41, 61) conductora eléctrica, y que está conectada a la estructura (7, 10, 14, 41, 45, 61) por al menos una de sus caras (52) principales,

en el que la estructura (41, 61) conductora eléctrica está configurada para que 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 estén configurados para disipar energía térmica del diodo (5),

caracterizado porque la estructura (41, 45) de conducción térmica está dispuesta en al menos dos lados (4-1, 4-2) diferentes de la disposición (4) de sustrato, formando una primera estructura (41) de conducción térmica parcial sobre el 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, 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 a la segunda estructura (45) de conducción térmica parcial

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

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

Un módulo solar de generación de energía eléctrico típicamente comprende una disposición en capas que tiene una primera capa plana sobre el lado expuesto a la luz solar, por ejemplo, una cubierta de vidrio con 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 fotovoltaico, están dispuestas entre estas capas y están interconectadas dentro de la disposición en capas. El panel solar así formado normalmente se instala con un alojamiento de conector circundante. Con el fin de obtener mayores voltajes y corrientes, una pluralidad de células solares se combinan en un módulo solar y se conectan en serie o paralelo entre sí.

En módulos solares tradicionales, se usan normalmente láminas de conexión para hacer contacto con los lados posteriores de las células solares, que están separadas del lado expuesto a la luz solar, estando dichas láminas conectadas a cables de conexión, también conocidos como cables solares, por medio de un dispositivo de conexión en forma de caja de conexiones. Esta conexión se hace, por ejemplo, soldando, atornillando o usando clips que sujetan una lámina de conexión a un riel conductor.

Normalmente, un dispositivo de conexión de este tipo para la conexión eléctrica de células solares de un módulo solar contiene uno o más diodos, que se instalan para prevenir corrientes de igualación entre células solares que están expuestas a la luz solar y células solares que están en sombra, que proveen corrientes solares y voltajes solares diferentes. Así, el módulo puede continuar funcionando incluso bajo sombreado parcial y concordantemente potencia reducida. Dichos diodos de desvío, como son conocidos, tienen tradicionalmente una configuración redondeada, lo que significa que solamente pueden tener un uso limitado, especialmente, con altas potencias. Comparativamente, se producen grandes pérdidas en el diodo, especialmente, en el caso de altas potencias, que tienen que disiparse en forma de calor al exterior del dispositivo de conexión. Sin embargo, en un dispositivo de conexión del tipo mencionado en la introducción, la disipación del calor residual generado es relativamente escasa en el caso de un diodo de configuración redondeada.

En el documento US 2005/0054219 A1 se revela una caja de conexiones para conectar a un panel solar de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Una caja de conexiones comprende una tarjeta de circuito impreso que tiene componentes que pueden ser diodos, ensamblados sobre la tarjeta de circuito impreso y conectados por terminales eléctricos a trazas de la tarjeta de circuito impreso. Las trazas producen una conexión eléctrica entre los componentes y puntas terminales que son guiadas a través de las aberturas de contacto de las regiones de contacto de rieles conductores y, por consiguiente, producen una conexión eléctrica entre los rieles conductores y los componentes. Se provee una respectiva cubierta sobre varios de los rieles conductores. Además, se forma una capa adhesiva entre la tarjeta de circuito impreso y las cubiertas, en la que la capa adhesiva puede estar construida como una capa conductora de calor.

El objetivo de la presente invención es definir un dispositivo de conexión del tipo mencionado en la introducción, que sea adecuado para conectar un conductor eléctrico, en particular de un módulo solar, a un cable de conexión, incluso en los casos en los que haya que transportar altas potencias.

La presente invención logra este objetivo creando un dispositivo de conexión del tipo mencionado en la reivindicación 1, que puede producirse mediante un procedimiento de acuerdo con las características de la reivindicación 20, y un módulo solar de acuerdo con la reivindicación 22 que está equipado con dicho dispositivo de conexión. En las reivindicaciones dependientes se dan realizaciones y desarrollos ventajosos de la invención.

El dispositivo de conexión de acuerdo con la invención comprende un alojamiento de conector que tiene al menos un orificio pasante de cable de conexión del cable de conexión, y que tiene al menos un conductor de orificio pasante para el conductor eléctrico, más una disposición de conexión intermedia dispuesto en el alojamiento de conector que tiene una primera área de conexión para conectar el cable de conexión y una segunda área de conexión para conectar el conductor eléctrico. La disposición de conexión intermedia comprende una disposición de sustrato que tiene una estructura conductora eléctrica y una estructura de conducción térmica y al menos un diodo. El diodo está configurado como un diodo plano que tiene dos caras principales sustancialmente enfrentadas. El diodo está conectado a la estructura conductora eléctrica y a la estructura de conducción térmica por al menos una de sus para principales. La estructura conductora eléctrica está configurada para la conexión eléctrica de la primera área de conexión y de 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 provee una estructura de conducción térmica, que tiene preferiblemente un área superficial grande, y el diodo está configurado como diodo plano y está conectado eficazmente a la estructura de conducción térmica por al menos una de sus caras principales, es posible una mejor disipación sustancialmente del calor residual generado en el diodo gracias a una mayor conductividad térmica del diodo lograda dentro del dispositivo de conexión. Por lo tanto, el diodo puede soportar una carga térmica mayor, de manera que el dispositivo de conexión puede transportar potencias eléctricas aún mayores del conductor eléctrico al cable de conexión.

De acuerdo con una realización de la presente invención, se provee un material de encapsulado que incluye el diodo y está 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, una vez que está dispuesto sobre la disposición de sustrato. El material de encapsulado es, concretamente, un polímero termoplástico. Es posible el uso de este tipo de disposición para incrementar la cantidad de calor emitido a disipar del diodo, porque el material de encapsulado puede absorber más calor producido, y descargarlo a un exterior del alojamiento de conector. Además, se incremente la capacidad térmica, de manera que se mejora el rendimiento dinámico, gracias a que pueden absorberse altos niveles momentáneos de calor emitido. Otra ventaja es que, usando el material de encapsulado, se puede crear, opcionalmente, una estructura de conducción térmica, por ejemplo, de transición a un metal, de manera que se incrementa la conductividad térmica del conjunto. Además, el contacto con el diodo se hace sobre un área superficial mayor, lo que también incrementa la energía térmica disipada.

De acuerdo con otra realización de la invención, la disposición de sustrato tiene una configuración de chapa. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, la disposición de sustrato comprende, concretamente, una tarjeta de circuito impreso, comprendiendo la estructura conductora eléctrica pistas adaptadas 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 vías sobre una superficie plana. De acuerdo con otro aspecto de la invención, la disposición de 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 estar conectado, otra vez, sobre una superficie plana a uno de los miembros de rejilla perforada, lo que permite una transferencia de calor óptima del diodo a la disposición de sustrato. De acuerdo con estas realizaciones, la estructura conductora eléctrica forma también al menos parte de la estructura de conducción térmica, debido...

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

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

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

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

5. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la disposición (4, 6) de sustrato tiene una configuración de tipo chapa.

6. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la estructura (41, 61) conductora eléctrica comprende al menos parte de la estructura de conducción térmica.

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

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

9. Dispositivo de conexión de acuerdo con la reivindicación 8, 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 chapa.

10. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que 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 provisto 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.

11. Dispositivo de conexión de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el conductor (19) térmico no es un conductor eléctrico.

12. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la estructura (10, 14) de conducción térmica está dispuesta separadamente de la disposición (4) de sustrato.

13. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el diodo (5) y un material (7) de encapsulado que circunda 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 la disposición (4) de sustrato, está incrustada en el material (7) de encapsulado.

14. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la estructura (10, 14) de conducción térmica está configurada como una chapa metálica.

15. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la disposición de sustrato comprende una tarjeta (4) de circuito impreso.

16. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que la disposición de sustrato comprende una rejilla (6) perforada que tiene una pluralidad de miembros (6-1 a 6-6) de rejilla perforada mutuamente separados.

17. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la disposición (4, 6) de sustrato comprende al menos un conductor (43, 63) plano estable dimensionalmente, que está configurado para proveer una superficie de contacto plana para al menos un área (13) de conexión de tipo lámina del conductor eléctrico.

18. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que se provee una pluralidad de diodos (5), que están conectados a la estructura (61) conductora eléctrica (61), estando conectados al menos dos de los diodos en paralelo entre sí.

19. Dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que se proveen una pluralidad de diodos (5) que están conectados a la estructura (41, 61) conductora eléctrica, estando dispuestos al menos dos de los diodos desviados mutuamente en un plano de la disposición (3) de conexión intermedia (3).

20. Procedimiento de fabricación de un dispositivo de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el diodo (5) se monta sobre la disposición (3) de conexión intermedia, seguidamente, la disposición de conexión intermedia se rodea con un material (7) de encapsulado y la disposición de conexión intermedia formada de esta manera se inserta en el alojamiento (2) de conector.

21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20, en el que para crear la disposición (6) de sustrato se forma de una tira metálica una rejilla (6) perforada con una pluralidad de miembros (6-1 a 6-6) de rejilla perforada, estando los miembros de rejilla perforada de dicha rejilla perforada inicialmente interconectados por refuerzos (64) de conexión, y, una vez montado el diodo (5) y aplicado el material (7) de encapsulado, se cortan los refuerzos (64) de conexión a su través.

22. Módulo solar, que comprende