Caja de empalmes para sistemas fotovoltaicos.

Una caja de empalmes eléctricos (10, 210) que comprende:

un alojamiento (12,

212) que tiene una superficie exterior, una parte interior, una pluralidad de receptáculos (54, 254) posicionados dentro de dicha parte interior, incluyendo cada pluralidad de receptáculos (54, 254) un par de rebordes (64a) y una parte plana (58) embutida entre dicho par de rebordes (64a), una pluralidad de canales guía (66) extendiéndose cada uno desde dicha superficie exterior a dicha parte interior, incluyendo cada pluralidad de canales guía (66) un extremo exterior ubicado en dicha superficie exterior, un extremo interior ubicado dentro de dicha parte interior en comunicación con una de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y medios de guía, ubicados entre dichos extremos interiores y exteriores, para guiar una de una pluralidad de tiras de lámina conductoras eléctricas (122, 322) desde una primera dirección a una segunda dirección diferente de dicha primera dirección, incluyendo dicho medio de guía una primera pared (56) que tiene una superficie convexa (60), y una segunda pared (62) separada de dicha primera pared y que tiene una superficie cóncava (64), teniendo dichos extremos interiores y exteriores de dicho canal guía (66) diferentes orientaciones, en la que la tira de lámina (122, 322) puede extenderse a través de dicho canal guía (66) en una forma no lineal; y

una pluralidad de barras conductoras (106, 306), cada una de las cuales incluye una parte central (108, 308) y un par de brazos (110, 310) que se extienden lateralmente desde las mismas, en el que cada una de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) de dicho alojamiento (12, 212) tiene el tamaño y la forma adecuados para recibir una de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) de modo que dichos brazos (110, 310) de una de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) descansen sobre dichos rebordes (64a) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y dicha parte central (108, 308) de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) se asiente sobre dicha parte plana (58) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254), en la que una de dicha pluralidad de tiras de lámina (122, 322) está dirigida entre dicha parte plana (58) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y dicha parte central (108, 308) de la correspondiente de dicha pluralidad de barras receptoras (106, 306) cuando la tira de lámina (122, 322) es recibida por la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y en el que cada una de la pluralidad de dichas tiras de lámina (122, 322) puede conectarse a la correspondiente de dicha pluralidad de barras receptoras (106, 306) .

Caja de empalmes para sistemas fotovoltaicos Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a una caja de empalmes eléctricos y, más concretamente, a una caja de empalmes eléctricos para utilizar en conexión con sistemas fotovoltaicos.

Técnica anterior Existe una creciente necesidad de fuentes de energía renovables, siendo la más importante la energía solar. Como resultado, el uso de sistemas fotovoltaicos ha aumentado exponencialmente en los últimos años. Una caja de empalmes eléctricos es una parte integral de un sistema fotovoltaico ya que proporciona conexiones eléctricas entre paneles solares individuales (esto es, módulos fotovoltaicos) de un conjunto solar y entre los paneles solares a otros componentes del sistema (ej. un inversor CC/AC, etc.) . Por consiguiente, la fiabilidad de la caja de empalmes es crucial para mantener un sistema fotovoltaico fiable y eficiente. Sin embargo, las actuales cajas de empalmes conocidas de los documentos EP0999601, US 2008/0149385 y US 2007/0249189 tienen una construcción compleja y su instalación puede resultar laboriosa. Asimismo, las actuales cajas de empalmes no proporcionan conexiones eléctricas, y su duración es baja. Por lo tanto, se necesita una caja de empalmes que tenga una construcción sencilla y sea fácil de instalar mientras mantiene una conexión eléctrica fiable entre los componentes de un sistema fotovoltaico y sea lo suficientemente duradera como para resistir una amplia variedad de condiciones medioambientales.

Divulgación de la invención La presente invención supera las desventajas y deficiencias de la técnica anterior tratadas anteriormente proporcionando una caja de empalmes para un sistema fotovoltaico que incluye un alojamiento que cuenta con una base y una cubierta unidas a esta de forma desmontable. Una pluralidad de canales guía se extiende desde una superficie exterior del alojamiento a una parte interior del mismo. Los canales guía tienen el tamaño y la forma para recibir una pluralidad de tiras de láminas conductoras de un conjunto de paneles solares. Cuando las tiras de láminas son introducidas en los canales guía, son guiadas y posicionadas adecuadamente dentro de los receptáculos correspondientes. Cada receptáculo tiene el tamaño y la forma adecuados para recibir una barra conductora. Cada tira de lámina está conectada a una barra conductora correspondiente mediante un conector de inserción baja. Cuando la cubierta está totalmente acoplada a la base, los bulones que se extienden desde la cubierta presionan los conectores, creando una tensión de resorte que, a su vez, aprieta y retiene la tira de lámina asociada. Como resultado, se obtiene una conexión física y eléctrica fiable entre las tiras de la lámina y las barras conductoras.

La caja de empalmes incluye además un disipador térmico que tiene una pluralidad de aletas que sobresalen hacia fuera desde el alojamiento. Por consiguiente, el calor se disipa hacia fuera del alojamiento.

Específicamente, la presente invención ha sido adaptada para ser utilizada en conexión con los sistemas fotovoltaicos. Sin embargo, la presente invención puede utilizarse en conexión con otros sistemas generadores de energía. Se advertirán más claramente otras características y ventajas al leer la siguiente descripción detallada de una realización ejemplar de la invención.

Breve descripción de los dibujos Se hace referencia a la siguiente descripción detallada de la realización ejemplar considerada en combinación con los dibujos que acompañan, en los que:

La figura 1 es una vista superior en perspectiva de una caja de empalmes construida de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención;

la figura 2 es una vista inferior en perspectiva de la caja de empalmes mostrada en la figura 1;

la figura 3 es una vista de despiece en perspectiva, mirada desde arriba, de la caja de empalmes mostrada en la figura 1;

la figura 4 es una vista superior en perspectiva de la caja de empalmes mostrada en la figura 1 con una cubierta empleada por la caja de empalmes retirada;

la figura 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de sección 5-5 y desde la dirección de las flechas, de la caja de empalmes mostrada en la figura 1;

la figura 6 es una vista superior en perspectiva de una caja de empalmes construida de acuerdo con otra realización ejemplar de la presente invención; la figura 7 es una vista de despiece en perspectiva, mirada desde arriba, de la caja de empalmes mostrada en la figura 6; y la figura 8 es una vista superior de despiece de la caja de empalmes mostrada en la figura 6 con una cubierta empleada por la caja de empalmes retirada.

Mejor modo de llevar a cabo la invención En referencia a las figuras 1 y 2, una caja de empalmes eléctricos 10 incluye un alojamiento con forma rectangular 12 que tiene una base 14 y una cubierta 16 unidas de forma desmontable a la base 14. La base 14 y la cubierta 16 son componentes separados y diferentes, pero pueden formar una construcción unitaria. El alojamiento 12 está fabricado en un polímero termoplástico, como policarbonato. Sin embargo, el alojamiento 12 puede estar fabricado en cualquier otro material adecuado conocido en la técnica, especialmente materiales que posean propiedades aislantes de electricidad. Aunque el alojamiento 12 tenga forma rectangular, puede presentar otras formas y tamaños (ej. cuadrado, oblongo, circular, elíptico, etc.) para adaptarse a varias aplicaciones.

En referencia a las figuras 2 y 3, la base 14 incluye un suelo 18 que tiene una superficie interior 20 y una superficie exterior 22 opuesta a esta, y una pared 24que se extiende hacia fuera desde el suelo 18 y alrededor del perímetro del mismo. La pared 24 tiene una superficie interior 26 y una superficie exterior 28 opuesta a esta, e incluye paredes delanteras y traseras 30, 32, posicionadas de forma opuesta y paralela entre sí y un par de paredes laterales 34, 36 que se extienden entre las paredes delanteras y traseras 30, 32 y en paralelo entre sí. En referencia particular a la figura 3, una superficie superior 38 de la pared delantera 30 incluye un par de muescas con forma semicircular 40a, 40b que están separadas entre sí y se extienden desde la superficie exterior 28 a la superficie interior 26 de la pared delantera 30. La finalidad de las muescas 40a, 40b se explicará con más detalle a continuación.

En referencia a las figuras 1 y 3, la superficie exterior 28 de la pared delantera 30 incluye un par de lengüetas de bloqueo 42 que se extienden hacia fuera de las mismas, mientras que las superficies exteriores 28 de las paredes laterales 34, 36 incluyen una lengüeta de bloqueo 44 (la lengüeta de bloqueo en la pared lateral 34 no se muestra en las figuras) . Las funciones de las lengüetas de bloqueo 42 y las lengüetas de bloqueo 44 se explicarán con más detalle a continuación. Cada una de las paredes laterales 34, 36 incluye una parte inclinada 46 cuya finalidad se explicará a continuación. Un entrante alargado con forma rectangular 48 se forma en la pared trasera 32 y se extiende desde la superficie interior 26 a la superficie exterior 28 del mismo. El entrante 48 está flanqueado por un par de postes de forma rectangular 50a, 50b que se extienden hacia arriba desde el suelo 18 y están posicionados de forma adyacente a la pared trasera 32. Cada uno de los postes 50a, 50b incluye una abertura con forma rectangular 50c, 50d, respectivamente. Las finalidades y funciones del entrante 48 y los postes 50a, 50b se describirán más adelante.

En referencia a las figuras 3 y 5, la base 14 incluye un bloque de terminal integral 52 que tiene una pluralidad de receptáculos con forma rectangular 54 alineados linealmente y separados entre sí. Aunque la caja de empalmes 10 tiene los cuatro receptáculos 54, puede incluir más o menos de cuatro. En referencia particular a la figura 5, cada receptáculo 54 incluye una primera pared 56 que pasa de una parte plana 58, que está posicionada próxima a la superficie interior 20 del suelo 18, a una parte convexa 60 que se extiende hasta la superficie exterior 22 del suelo 18 (véase la figura 5) . Cada uno de los receptáculos 54 incluye asimismo una segunda pared 62 que tiene una superficie cóncava 64 y que está separada de la primera pared 56. En referencia a la figura 3, cada uno de los receptáculos 54 incluye un par de rebordes 64a, que junto con la primera y la segunda pared 56, 62 forman un canal guía 66. El canal guía 66 termina en una abertura correspondiente con forma rectangular 68 en la superficie exterior... [Seguir leyendo]

1. Una caja de empalmes eléctricos (10, 210) que comprende: un alojamiento (12, 212) que tiene una superficie exterior, una parte interior, una pluralidad de receptáculos (54, 254) posicionados dentro de dicha parte interior, incluyendo cada pluralidad de receptáculos (54, 254) un par de rebordes (64a) y una parte plana (58) embutida entre dicho par de rebordes (64a) , una pluralidad de canales guía (66) extendiéndose cada uno desde dicha superficie exterior a dicha parte interior, incluyendo cada pluralidad de canales guía (66) un extremo exterior ubicado en dicha superficie exterior, un extremo interior ubicado dentro de dicha parte interior en comunicación con una de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y medios de guía, ubicados entre dichos extremos interiores y exteriores, para guiar una de una pluralidad de tiras de lámina conductoras eléctricas (122, 322) desde una primera dirección a una segunda dirección diferente de dicha primera dirección, incluyendo dicho medio de guía una primera pared (56) que tiene una superficie convexa (60) , y una segunda pared (62) separada de dicha primera pared y que tiene una superficie cóncava (64) , teniendo dichos extremos interiores y exteriores de dicho canal guía (66) diferentes orientaciones, en la que la tira de lámina (122, 322) puede extenderse a través de dicho canal guía (66) en una forma no lineal; y una pluralidad de barras conductoras (106, 306) , cada una de las cuales incluye una parte central (108, 308) y un par de brazos (110, 310) que se extienden lateralmente desde las mismas, en el que cada una de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) de dicho alojamiento (12, 212) tiene el tamaño y la forma adecuados para recibir una de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) de modo que dichos brazos (110, 310) de una de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) descansen sobre dichos rebordes (64a) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y dicha parte central (108, 308) de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) se asiente sobre dicha parte plana (58) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) , en la que una de dicha pluralidad de tiras de lámina (122, 322) está dirigida entre dicha parte plana (58) de la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y dicha parte central (108, 308) de la correspondiente de dicha pluralidad de barras receptoras (106, 306) cuando la tira de lámina (122, 322) es recibida por la correspondiente de dicha pluralidad de receptáculos (54, 254) y en el que cada una de la pluralidad de dichas tiras de lámina (122, 322) puede conectarse a la correspondiente de dicha pluralidad de barras receptoras (106, 306) .

2. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 1, en la que dichas primera y segunda direcciones son sustancialmente perpendiculares entres sí.

3. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 1 o 2, comprendiendo además el primer medio de conexión para conectar eléctricamente dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) entre sí.

4. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 3, en la que dicho primer medio de conexión incluye al menos un diodo (118, 318) .

5. La caja de empalmes (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo además un disipador térmico (112, 312) montado sobre dicho alojamiento (12, 212) , incluyendo dicho disipador térmico (112, 312) una parte de montaje (114, 314) posicionada dentro de dicha parte interior de dicho alojamiento (12, 212) y una pluralidad de aletas (116, 316) que se extienden desde dicha parte de montaje (114, 314) y que sobresalen desde dicho alojamiento (12, 212) .

6. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 4 y la reivindicación 5, en la que al menos un diodo (118, 318) está montado sobre dicha parte de montaje (114, 314) de dicho disipador térmico (112, 312) .

7. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 3 o 4, comprendiendo además un segundo medio de conexión para conectar cada una de la pluralidad de tiras de lámina (122, 322) a la correspondiente de una pluralidad de dichas barras conductoras (106, 306) .

8. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 7, en la que dicho segundo medio de conexión incluye una pluralidad de conectores eléctricos (126, 326) , pudiendo conectarse cada una de la pluralidad de tiras de lámina (122, 322) a la correspondiente de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) mediante el correspondiente de dicha pluralidad de conectores eléctricos (126, 326) .

9. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 8, en la que dicha pluralidad de conectores eléctricos (126,

326) incluye una pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) .

10. La caja de empalmes (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho alojamiento (12, 212) incluye una base (14) y una cubierta (16) , incluyendo dicha base (14) un primer extremo y un segundo

extremo opuesto a dicho primer extremo, pudiendo retirarse dicha cubierta (16) unida a dicho primer extremo de dicha base (14) , en la que dichos extremos de dicha pluralidad de canales guía (66) están situados en dicho segundo extremo de dicha base (14) .

11. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 10, en la que dicha cubierta (16) incluye una superficie interior (78) y una pluralidad de miembros de resalte (104) que se extienden desde dicha superficie interior (78) de dicha cubierta (16) , en la que cuando dicha cubierta (16) está unida a dicha base (14) , uno de dicha pluralidad de miembros de resalte (104) es forzado contra el correspondiente de dicha pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) para facilitar una conexión mecánica y eléctrica entre la correspondiente de dicha pluralidad de tiras de lámina (122, 322) y el correspondiente de dicha pluralidad de barras conductoras (106, 306) .

12. La caja de empalmes eléctricos (10, 210) de la reivindicación 10 o 11, en la que dicha cubierta (16) incluye al menos un miembro de pestillo (90a, 90b) y dicha base (14) incluye al menos una lengüeta de bloqueo (42) , teniendo al menos dicho miembro de pestillo (90a, 90b) y al menos dicha lengüeta de bloqueo (42) un tamaño y una forma tal que pueden acoplarse de forma liberable entre sí.

13. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 9, en la que una de dicha pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) está conectada eléctricamente a un dispositivo externo, y otra de dicha pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) está conectada eléctricamente al dispositivo externo.

14. La caja de empalmes (10, 210) de la reivindicación 9, en la que una de dicha pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) está conectada eléctricamente a un primer dispositivo externo, y otra de dicha pluralidad de conectores de inserción baja (126, 326) está conectada eléctricamente a un segundo dispositivo externo.

15. La caja de empalmes (10, 210) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha pluralidad de 30 tiras de lámina (122, 322) están conectadas eléctricamente a un sistema fotovoltaico.