Caja de conexión para un panel solar fotovoltaico.

Caja de conexión para un panel solar que comprende una carcasa (1),

una tapa (2), un primer acoplamiento (3) yun segundo acoplamiento (4), en el que la carcasa (1) comprende paredes laterales (11, 12) y una pared superior(13) que definen un espacio interior (10), en la que el primer acoplamiento (3) comprende un primer elemento decontacto (5) y el segundo acoplamiento (4) comprende un segundo elemento de contacto (6), elementos de contacto(5, 6) que penetran al menos una de las paredes laterales (11, 12), de modo que los elementos de contacto (5, 6)proporcionan un contacto eléctrico desde los elementos de contacto externos hacia los elementos de contactointernos, tal como los cabos de soldadura (7), elementos de contacto internos (7) que se disponen al menosparcialmente en dicho espacio interior (10), en la que la pared superior (13) comprende una abertura (16) que seextiende sólo parcialmente sobre dicha pared superior (13), localizada dicha abertura en dicha pared superior (13)de modo que se proporciona acceso a dichos elementos de contacto internos, en particular a dichos cabos desoldadura (7), en una dirección perpendicular a la superficie de un panel solar para la conexión del elemento decontacto interno, en particular el cabo de soldadura (7), al panel solar, caracterizada por que la pared superior (13)comprende una pared lateral exterior (170) que se extiende perpendicular desde la pared superior (13) y que rodeala circunferencia exterior de la pared superior (13), de modo que la pared superior (13) y la pared lateral exterior(170) definen un espacio de rebose (17).

Caja de conexión para un panel solar fotovoltaico

Campo de la invención La invención se refiere a un dispositivo para la fijación a un módulo de panel solar fotovoltaico para proporcionar una conexión entre los módulos del panel solar de una matriz fotovoltaica o una conexión entre los módulos del panel solar y otros dispositivos tales como un sistema de barras o cables.

Técnica anterior

Tales dispositivos son conocidos también bajo la designación de cajas de conexión o cajas de unión. Tales cajas de conexión son bien conocidas en la técnica anterior. Normalmente dichas cajas de conexión proporcionan un contacto eléctrico entre contactos de un panel solar fotovoltaico y cables que se conectan a un panel solar fotovoltaico adicional o a cualquier otro dispositivo, tal como una caja de distribución o un sistema de barras.

El documento EP 1 501 157 muestra un ejemplo de una caja de conexión de este tipo. Los contactos de un panel solar se extienden por encima de la superficie sobre la que se dispone la caja de conexión y sobresalen a través de aberturas hacia el interior de la caja de conexión. Dichos contactos son recibidos mediante un elemento de contacto que se dispone en el interior de la caja de conexión. Adicionalmente, la caja de conexión comprende aberturas a través de las que se pueden insertar cables en el interior de la caja de conexión para ser recibidos mediante dicho elemento de contacto. Los elementos de contacto proporcionan un contacto eléctrico entre los contactos de un panel solar y el cable. Dicha caja de conexión comprende adicionalmente una abertura para proporcionar acceso al interior

de la caja. La abertura se sella por medio de un anillo de sellado y una tapa. El documento US 4 654 470 muestra otro ejemplo de una caja de conexión.

Dado que los paneles solares se exponen normalmente a los efectos de meteoros tales como lluvia, nieve, viento, etc., es particularmente importante que las cajas de conexión o cajas de unión tengan propiedades de impermeabilidad. Tales propiedades de impermeabilidad incluyen la resistencia contra la humedad, el agua o la diferencia de temperaturas.

La entrada de agua en el interior de dicha caja de conexión se debería evitar en cualquier circunstancia, dado que puede producir cortocircuitos y/o conducir a la corrosión de los elementos de conexión metálicos. La presencia de agua en el interior de una caja de conexión es no solamente un resultado del agua que entra a través de las partes de fuga de la caja de conexión, sino también el resultado de la condensación del agua. Sin embargo, la presencia de agua disminuye la fiabilidad funcional y la vida útil de dicha caja de conexión.

Adicionalmente las cajas de conexión se exponen a diferencias térmicas que dan como resultado una expansión térmica de la caja de conexión en sí. Tal expansión puede conducir a un defecto de funcionamiento de un elemento de sellado, tal como el anillo de sellado anteriormente mencionado.

Normalmente tal expansión conduce a tensiones mecánicas que puede conducir a roturas en las cajas. Especialmente sensibles a dichas tensiones mecánicas son las secciones pegadas.

Un inconveniente adicional de los dispositivos de acuerdo con la técnica anterior es el proceso de fabricación. Un elevado porcentaje de dicha caja se fabrica todavía manualmente. Esto conduce a elevados costes. Adicionalmente pueden surgir también problemas de calidad, dado que la precisión y la fiabilidad de cada operario es variable.

Frecuentemente la conexión eléctrica de los contactos eléctricos entre la caja de conexión y el panel solar se diseñan como contactos flexibles. Tales contactos flexibles son susceptibles a la oxidación e influencias mecánicas. Dichas influencias negativas pueden disminuir la eficiencia de una disposición del panel solar.

Sumario de la invención 55 Un objetivo de la presente invención es proporcionar una caja de conexión, que no tenga las desventajas de las cajas de conexión conocidas de la técnica anterior. En particular la caja de conexión se debe fabricar y/o aplicar al panel solar de una manera automática, mientras que al mismo tiempo debe optimizarse la conexión eléctrica entre los elementos de la caja de conexión y el panel solar.

Este objetivo se consigue mediante una caja de conexión que tenga las características de la reivindicación 1. En consecuencia una caja de conexión para panel solar comprende una carcasa, una tapa, un primer acoplamiento y un segundo acoplamiento. La carcasa comprende paredes laterales y una pared superior que definen un espacio interior. El primer acoplamiento comprende un primer elemento de contacto y el segundo acoplamiento comprende 65 un segundo elemento de contacto. Dichos elementos de contacto penetran al menos una de las paredes laterales, de modo que los elementos de contacto proporcionan un contacto eléctrico desde los elementos de contacto externos a los elementos de contacto internos, tales como cabos de soldadura. Los elementos de contacto no se disponen al menos parcialmente en dicho espacio interior. La pared superior comprende una abertura que se extiende sólo parcialmente en dicha pared superior. Dicha abertura se sitúa de modo que se dispone en la pared superior que da acceso a dichos cabos de soldadura en una dirección perpendicular a la superficie de un panel solar

para la conexión de los cabos de soldadura al panel solar, en el que la pared superior comprende una pared lateral exterior que se extiende perpendicular desde la pared y que rodea la circunferencia exterior de la parte superior, de modo que se define un espacio de rebose mediante la pared superior y la pared lateral exterior.

Debido a la disposición específica de la abertura en la pared superior, el acceso a los cabos de soldadura se proporciona de modo que se pueden introducir partes de un robot de una forma efectiva para fijar el cabo de soldadura a la célula solar. Las partes restantes de la pared superior cubren el espacio interior tanto como sea posible. Esto significa que la caja de conexión de acuerdo con la presente invención se puede montar de una forma automática, por ejemplo en una línea de montaje.

Preferiblemente, la abertura está sustancialmente rodeada por una pared lateral interior que se extiende sustancialmente perpendicular desde dicha pared superior. Dicha pared lateral limita el espacio de rebose a la abertura.

Si el espacio interior se rellena con un material de relleno, el material de relleno en exceso puede fluir hacia el

interior del espacio de rebose definido mediante la pared superior, la pared lateral exterior y la pared lateral interior. El material de relleno es preferiblemente un compuesto de encapsulado (encapsulador) o una espuma.

Preferiblemente el material de relleno se puede inyectar dentro del espacio interior a través de dicha abertura, de modo que el espacio interior se rellena completamente con dicho material de relleno, y porque la abertura se puede cerrar con una tapa. Preferiblemente el material de relleno es un material que se inyecta en estado líquido y endurece después de haber sido inyectado. Preferiblemente el material de relleno es un encapsulador o una espuma.

Preferiblemente la tapa comprende una pared que se extiende substancialmente perpendicular a la tapa y que tiene 30 una forma que encaja en la abertura en la superficie superior.

Dicha pared proporciona un contacto bueno y que puede sellarse fácilmente entre la abertura y la tapa.

Preferiblemente la tapa comprende resaltes adicionales que se disponen de modo que se pueden extender a través de la abertura dentro del espacio interior cuando se está montando sobre de la carcasa. Debido a dichos resaltes adicionales el material de relleno es forzado a fluir a través de la abertura hacia el interior del espacio de rebose, cuando dicha tapa se monta sobre la carcasa cuando está completamente rellena con el material de relleno.

Debido a ese rebose la tapa se conecta a la carcasa de una forma estrechamente sellada. El resalte es ventajoso,

dado que reduce el volumen en el espacio interior de modo que el material de relleno y el aire que pueda estar presente es forzado al exterior del espacio interior. Adicionalmente, se proporciona una fuerza de cierre.

Un método para la fabricación de la caja de conexión de acuerdo con la presente invención comprende las etapas de

- proporcionar el primer acoplamiento con un primer elemento de contacto y el segundo acoplamiento con un segundo elemento de contacto;

- conectar el primer acoplamiento y del segundo acoplamiento con la carcasa de acuerdo con cualquiera de las

reivindicaciones 1 a 10, 50 -proporcionar... [Seguir leyendo]

1. Caja de conexión para un panel solar que comprende una carcasa (1) , una tapa (2) , un primer acoplamiento (3) y un segundo acoplamiento (4) , en el que la carcasa (1) comprende paredes laterales (11, 12) y una pared superior 5 (13) que definen un espacio interior (10) , en la que el primer acoplamiento (3) comprende un primer elemento de contacto (5) y el segundo acoplamiento (4) comprende un segundo elemento de contacto (6) , elementos de contacto (5, 6) que penetran al menos una de las paredes laterales (11, 12) , de modo que los elementos de contacto (5, 6) proporcionan un contacto eléctrico desde los elementos de contacto externos hacia los elementos de contacto internos, tal como los cabos de soldadura (7) , elementos de contacto internos (7) que se disponen al menos parcialmente en dicho espacio interior (10) , en la que la pared superior (13) comprende una abertura (16) que se extiende sólo parcialmente sobre dicha pared superior (13) , localizada dicha abertura en dicha pared superior (13) de modo que se proporciona acceso a dichos elementos de contacto internos, en particular a dichos cabos de soldadura (7) , en una dirección perpendicular a la superficie de un panel solar para la conexión del elemento de contacto interno, en particular el cabo de soldadura (7) , al panel solar, caracterizada por que la pared superior (13)

comprende una pared lateral exterior (170) que se extiende perpendicular desde la pared superior (13) y que rodea la circunferencia exterior de la pared superior (13) , de modo que la pared superior (13) y la pared lateral exterior

(170) definen un espacio de rebose (17) .

2. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la apertura (16) está rodeada por una pared lateral interior (171) que se extiende perpendicular desde dicha pared superior (13) .

3. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que se puede inyectar un material de relleno dentro del espacio interior (10) a través de dicha abertura (16) , de modo que el espacio interior (10) se llene completamente con dicho material de relleno, y por que la abertura (16) se puede cerrar con la tapa (2) .

4. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la tapa (2) comprende una pared (20) que se extiende perpendicular a la tapa (2) y que tiene una forma que se ajusta dentro o alrededor de la abertura (16) en la superficie superior.

5. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la tapa (2) comprende resaltes (21) adicionales que se disponen de modo que se extienden a través de la abertura (16) en el interior del espacio interior (10) cuando se está montando sobre la carcasa (1) , en la que debido a dichos resaltes

(21) adicionales se fuerza el material de relleno para que fluya a través de la abertura (16) al interior del espacio de 35 rebose (17) , cuando dicha tapa (2) se monta sobre la carcasa (1) rellena con el material de relleno.

6. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer acoplamiento (3) y el segundo acoplamiento (4) se conectan a las paredes laterales (11, 12) , en la que las paredes laterales (11, 12) comprenden orificios para permitir que el elemento de contacto (5) se extienda dentro del espacio interior (10) .

7. Caja de conexión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que el primer acoplamiento (3) se extiende a lo largo de un primer eje (100) y el segundo acoplamiento (4) se extiende a lo largo de un segundo eje (200) , en la que un primer elemento de contacto externo se puede introducir dentro del primer acoplamiento (3) a lo

largo del primer eje (100) y un segundo elemento de contacto externo se puede introducir en el segundo acoplamiento (4) a lo largo del segundo eje (200) , y en el que el primer eje (100) y el segundo eje (200) se disponen de modo que forman un ángulo α que es preferiblemente de entre 5º y 170º, en particular de entre 75º y 125º, en un plano común que es preferiblemente paralelo a la pared inferior (14) .

8. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que partes del cabo de soldadura (7) se extienden desde el espacio interior (10) a través de una abertura inferior (15) en la pared inferior (14) sobre la superficie de la pared inferior (14) .

9. Caja de conexión de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por que el cabo de soldadura (7, 9)

comprende una sección flexible (72, 92) , de modo que las partes del cabo de soldadura (7, 9) que se extienden sobre el lado inferior (14) se pueden mover con respecto al lado inferior (14) .

10. Caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de contacto (5) del primer acoplamiento (3) se conecta con un diodo (8) al elemento de contacto (6) del segundo acoplamiento (4) , en el que el diodo (8) se dispone de modo que el diodo (8) está cubierto por partes de la pared superior (13) .

11. Método para la fabricación de una caja de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,

comprendiendo el método las etapas de: 65

-proporcionar al primer acoplamiento (3) un primer elemento de contacto (5) y al segundo acoplamiento (4) un segundo elemento de contacto (6) ;

-conectar el primer acoplamiento (3) y el segundo acoplamiento (4) a la carcasa (1) comprendiendo dicha carcasa una pared superior (13) que comprende una pared lateral exterior (170) que se extiende perpendicular desde la pared superior (13) y que rodea la circunferencia exterior de la pared superior (13) , de modo que la

pared superior (13) y la pared lateral exterior (170) definen un espacio de rebose (17) ;

-proporcionar a cada uno de los elementos de contacto (5, 6) un elemento de contacto interno, en particular un cabo de soldadura (7, 9) ;

-fijar el diodo (8) en el primer elemento de contacto (5) y en el segundo elemento de contacto (6) .

12. Método para proporcionar a un panel solar una caja de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el método las etapas de:

-aplicación de adhesivo al perímetro base o reborde de la caja de conexión;

-disposición de la caja de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 sobre una superficie 15 de un módulo de panel solar;

-fijación del cabo de soldadura a los contactos de un panel solar, preferiblemente en dirección perpendicular;

-relleno del espacio interior (10) de la carcasa con un material de relleno, preferiblemente completamente; y

-montaje de la tapa (1) sobre la pared superior, de modo que las partes (20, 21) de la tapa, se extiendan en

el interior del espacio interior (10) de la carcasa. 20

13. Panel solar fotovoltaico que comprende al menos una capa portadora y una célula solar que se dispone sobre el lado frontal de dicha capa portadora, en el que una caja de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 se dispone sobre el lado posterior de dicha capa portadora.

14. Panel solar fotovoltaico de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que el lado inferior (14) de la caja de conexión mira al lado posterior de dicha capa portadora y por que la capa portadora comprende aberturas a través de las que se pasan elementos de soldadura (7) a través de la célula solar.