DE20311184U1

DE20311184U1 - Anschlussdose zum Anschließen an ein Solarpaneel

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Publication number: DE20311184U1
Application number: DE20311184U
Authority: DE
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2013-07-22
Also published as: CN100541949C; DE602004002344D1; JP2005045255A; US7134883B2; CN1578035A; DE602004002344T2; US20050054219A1; EP1501133A1; EP1501133B1; ATE339775T1; ES2273130T3

Abstract

Anschlussdose zum Anschließen an ein Solarpaneel mit einem Gehäuse (1), in dem eine Öffnung (5) zum Zuführen von elektrischen Leitungen des Solarpaneels vorgesehen ist, mit Kontaktelementen (10) zum Anschließen an die elektrischen Leitungen, mit elektrischen Bauelementen (22), die an die Kontaktelemente (10) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (22) auf einer Leiterplatte (20) angeordnet sind, und dass die Leiterplatte (20) in dem Gehäuse (1) gehaltert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussdose zum Anschließen an ein Solarpaneel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Anschlussdosen werden in den verschiedensten technischen Bereichen eingesetzt, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen elektrischen Leitungen und einem elektrischen Gerät herzustellen.
Solarpaneele weisen eine Vielzahl von Solarzellen auf, die zur Stromgewinnung aus Sonnenlicht eingesetzt werden. Die von den Solarzellen erzeugte elektrische Spannung wird über elektrische Leitungen beispielsweise an einen Wechselrichter zum Einspeisen in ein Wechselspannungsnetz oder an eine Batterie weitergeleitet. Zur Weiterleitung und zur elektrischen Kontaktierung der Leitungen des Solarpaneels ist eine Anschlussdose vorgesehen.
Eine entsprechende Anschlussdose ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 102 354 A2 bekannt. Die Anschlussdose weist ein Gehäuse auf, in deren Bodenplatte eine Öffnung zum Einführen der elektrischen Leitungen des Solarpaneels vorgesehen ist. In der Anschlussdose sind elektrische Kontakte zum Kontaktieren der elektrischen Leitungen vorgesehen. Die elektrischen Kontakte sind wiederum mit Anschlussstiften verbunden, die in einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet sind und zum Anstecken von elektrischen Leitungen dienen. Die angesteckten elektrischen Leitungen führen zum Wechselrichter oder zur Batterie. Als elektrische Kontakte sind in dem Gehäuse Stromschienen vorgesehen, die einen Kontaktbereich zum lösbaren Verbinden eines Folienleiters des Solarpaneels aufweisen. Der Kontaktbereich weist eine metallische Klemmfeder auf, mit der der Folienkontakt festklemmbar ist. Zum Einführen des Folienkontaktes wird die Klemmfeder mittels eines Werkzeuges in einem Klemmbereich geöffnet, anschließend wird der Folienkontakt in die Klemmfeder eingeführt und daraufhin das Werkzeug aus der Klemmfeder entfernt, so dass die Klemmfeder in die Ausgangsposition zurückspringt und dabei den Folienkontakt festklemmt.
Die bekannte Anschlussdose bietet den Nachteil auf, dass Bauelemente, die mit den elektrischen Kontaktelementen der Anschlussdose verbunden werden, relativ aufwendig zu montieren sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anschlussdose bereitzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Anschlussdose gemäß Schutzanspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben.
Die Anschlussdose gemäß Schutzanspruch 1 weist den Vorteil auf, dass eine Leiterplatte vorgesehen ist, auf der die Bauelemente angeordnet sind und die Leiterplatte im Gehäuse gehaltert ist. Durch die Anordnung der Leiterplatte ist eine einfache Montage und Demontage mehrerer Bauelement gleichzeitig möglich. Zudem kann durch die Leiterplatte die von den Bauelementen erzeugte Wärme besser abgeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Leiterplatte in Halteausnehmungen der Kontaktelemente eingesteckt und gehaltert. Damit ist es nicht erforderlich, neue Halteausnehmungen beispielsweise im Gehäuse der Anschlussdose vorzusehen. Zur Halterung weist die Leiterplatte entsprechende Halteelemente auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Leiterplatte über eine Klebeschicht in der Anschlussdose gehaltert. Die Verwendung der Klebeschicht bietet eine einfache und sichere Verbindungstechnik zwischen der Leiterplatte und der Anschlussdose.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klebeschicht aus einem wärmeleitenden Material gebildet. Auf diese Weise kann die von den Bauelementen erzeugte Wärme über die Leiterplatte und über die Klebeschicht an die Anschlussdose oder den Deckel der Anschlussdose abgegeben werden. Damit wird eine bessere Wärmeableitung ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Klebeschicht als wärmeleitende Klebefolie ausgebildet. Die Verwendung einer wärmeleitenden Klebefolie ermöglicht eine einfache, sichere und kostengünstige Verbindung der Leiterplatte mit der Anschlussdose.
Vorzugsweise ist die Klebeschicht zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse, insbesondere einem Deckel der Anschlussdose angeordnet. Auf diese Weise wird die Wärme der Bauelemente über das Gehäuse an die Umgebung abgegeben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Klebeschicht zwischen der Leiterplatte und den Kontaktelementen angeordnet. Da die Kontaktelemente aus metallischem Material gefertigt sind, ist eine besonders gut Wärmeableitung über die Kontaktelemente möglich.
Vorzugsweise weisen die Kontaktelemente der Anschlussdose eine Abdeckung auf, die zur Auflage und zum Tragen der Leiterplatte ausgebildet ist. Durch die Auflage der Leiterplatte auf der Auflagefläche der Abdeckungen ist eine relativ großflächige Auflage der Leiterplatte möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Bauelemente auf der Unterseite der Leiterplatte zwischen den Kontaktelementen angeordnet. Auf diese Weise wird eine platzsparende Anordnung der Bauelemente erreicht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht auf eine Anschlussdose ohne Deckel,
2 eine Ansicht auf die Anschlussdose mit Deckel und mit Leiterplatte,
3 einen Querschnitt durch die Leiterplatte und die Kontaktelemente,
4 eine erste Ausführungsform der Leiterplatte,
5 eine Stromschiene,
6 eine Leiterplatte, die am Deckel befestigt ist und
7 einen Querschnitt durch eine Anschlussdose.
l zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Gehäuse 1 einer Anschlussdose ohne Deckel. Das Gehäuse 1 weist einen umlaufenden Rand 2 und eine Bodenplatte 3 auf. In der Bodenplatte 3 ist angrenzend an einen hinteren Randbereich 4 eine Öffnung 5 eingebracht. Auf der Bodenplatte 3 sind sechs Stromschienen 6 angeordnet. Je nach Ausführung können zwei bis sechs Stromschienen 6 angeordnet sein. Auf fünf Stromschienen 6 ist jeweils eine Abdeckung 7 aufgebracht. Eine Stromschiene 6, die neben einer rechten Seitenwand 8 angeordnet ist, ist ohne die Abdeckung 7 dargestellt. Eine Stromschiene 6 weist ein erstes Kontaktelement 9 und gegenüberliegend ein zweites Kontaktelement 10 auf. Die ersten Kontaktelemente 9 der Stromschienen 6 sind einer Anschlussseite 11 des Gehäuses 1 zugeordnet. Die zweiten Kontaktelemente 10 der Stromschienen 6 sind der Öffnung 5 zugeordnet. Die Stromschienen 6 sind parallel nebeneinander angeordnet. An der Anschlussseite 11 des Gehäuses 1 sind Kontaktanschlüsse 12 an geordnet. Die Kontaktanschlüsse 12 sind entweder als Kontaktstecker oder als Kontaktbuchsen ausgebildet. Die zwei Kontaktanschlüsse 12 sind jeweils direkt mit den ersten Kontaktelementen 9 der äußersten Stromschienen 6 elektrisch leitend verbunden.
Die zweiten Kontaktelemente 10 sind von einem Kontaktkäfig 13 umgeben. Die zweiten Kontaktelemente 10 sind Öffnungen einer Wandung 14 zugeordnet, die zum Zuführen von elektrischen Leitungen des Solarpaneels dienen. Die Wandung 14 ist angrenzend an die Öffnung 5 über die gesamte Breite des Gehäuses 1 geführt.
Auf der Bodenplatte 3 sind Halterungen 15 vorgesehen, in die die Stromschienen 6 eingesteckt sind. Weiterhin dienen die Halterungen 15 zum Halten der Abdeckungen 7 und der Kontaktkäfige 13.
Die Kontaktkäfige 13 weisen Einschuböffnungen 16 auf, die den Stromschienen 6 zugewandt sind und in die die zweiten Kontaktelemente 10 in den Kontaktkäfig 13 eingeschoben sind.
Jede Abdeckung 7 weist eine Oberseite 17 auf, die im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist und entlang der Längsrichtung der Stromschiene 6 angeordnet ist. Die Oberseite 17 weist seitlich nach unten abgewinkelt angeordnete Seitenwände 18 auf, die in die Halterungen 15 eingesteckt sind. Auf der Oberseite 17 sind Kontaktöffnungen 19 eingebracht. Die Kontaktöffnungen 19 sind über Kontaktbereichen der Stromschienen 6 angeordnet und können somit durch die Abdeckung 7 hindurch kontaktiert werden. Die Oberseite 17 ist im Wesentlichen als ebene Fläche ausgebildet. Vorzugsweise sind die Oberseiten der Abdeckungen 7 auf annähernd gleicher Ebene angeordnet. Somit bilden die Oberseiten 17 eine relativ große Gesamtauflagefläche für eine Leiterplatte 20 (2).
2 zeigt die Anschlussdose der 1 mit einer Leiterplatte 20 und einem Deckel 21. Die Leiterplatte 20 weist Bauelemente 22 auf, die auf der Leiterplatte 20 montiert sind und mit elektrischen Anschlüssen an Leiterbahnen 23 der Leiterplatte 20 angeschlossen sind. Die Leiterbahnen 23 stellen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Bauelementen 20 und Anschlussstiften 24 her, die auf der Unterseite der Leiterplatte 20 angeordnet sind und deshalb in 2 nicht sichtbar sind. Die Anschlussstifte 24 sind durch die Kontaktöffnungen 19 in Kontaktbereiche der Stromschienen 6 geführt und stellen somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Stromschienen 6 und den Bauelementen 22 her. Vorzugsweise werden als Bauelemente 22 Dioden verwendet, die je nach Ausführungsform und Anschluss der Stromschienen an positiv oder negativ spannungsführende Leitungen eines Solarpaneels angeschlossen sind, und die Stromschienen 6 in einer gewünschten elektrischen Funktion miteinander verbinden. Die rechten drei Stromschienen sind in diesem Beispiel mit elektrischen Leitungen des Solarpaneels verbunden, die eine positive Spannung führen. Die linken drei Stromschienen sind in dieser Ausführungsform mit elektrischen Leitungen des Solarpaneels verbunden, die eine negative Spannung führen.
Die Anschlussstifte 24 sind auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet und über Durchkontaktierungen 25 mit den Leiterbahnen 23 elektrisch leitend verbunden, die auf der Oberseite der Leiterplatte 20 angeordnet sind. Die Leiterplatte 20 weist in dieser Ausführungsform Steckelemente 26 auf, die an einer Längsseite der Leiterplatte 20 aus der Leiterplatte 20 herausgeführt sind und in Einschuböffnungen 16 der Kontaktkäfige 13 eingeschoben sind. Die Breite der Steckelemente 26 ist auf die Breite der Einschuböffnungen 16 in der Weise angepasst, dass eine Klemmverbindung zwischen der Leiterplatte 20 und den Kontaktkäfigen 13 hergestellt wird. Zudem liegt die Leiterplatte 20 auf den Oberseiten 17 der Abdeckungen 7 auf. Als Bauelemente 22 können beispielsweise oberflächenmontierbare Bauelemente (SMD) verwendet werden.
Im Gegensatz zum Gehäuse 1 der 1 weist das Gehäuse 1 der 2 Kabelöffnungen 28 auf, über die elektrische Kabel an die Stromschienen 6 anschließbar sind.
Anstelle der Anschlussstifte 24 können auch elektrische Leitungen vorgesehen sein.
3 zeigt einen Querschnitt durch Stromschienen 6 und die Leiterplatte 20. Zwischen der Leiterplatte 20 und den Abdeckungen 7 ist die Klebeschicht 27 in Form einer durchgehenden Klebeschicht ausgebildet. Damit haftet die Leiterplatte 20 auf den Abdeckungen 7, die wiederum über die Halterungen 15 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden sind. Die Klebeschicht 27 ist vorzugsweise nur im Bereich der Oberseiten 17 angeordnet. Je nach Ausführungsform kann die Klebeschicht 27 als wärmeleitende Schicht ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform ist die Klebeschicht 27 durch eine vorzugsweise wärmeleitende Klebefolie realisiert.
4 zeigt die Leiterplatte der 2, wobei die Klebeschicht 27 auf der Unterseite der Leiterplatte 20 aufgebracht ist, auf der auch die Anschlussstifte 24 angeordnet sind, mit denen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Bauelementen 22 der Leiterplatte 20 und den Stromschienen 6 hergestellt wird. Dabei sind die Anschlussstifte 24 durch die Kontaktöffnungen 19 der Abdeckungen 7 in Kontaktbereiche 30 der Stromschienen 6 eingesteckt.
5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Stromschiene 6 mit einem ersten und einem zweiten Kontaktelement 9, 10. Die Stromschiene 6 weist vier Kontaktbereiche 30 auf, die zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement 9, 10 angeordnet sind. Jeweils zwei Kontaktbereiche 30 sind dem ersten bzw. dem zweiten Kontaktelement 9, 10 zugeordnet. Ein Kontaktbereich 30 wird in der dargestellten Ausführungsform durch eine Federklammer dargestellt.
6 zeigt einen Ausschnitt einer weitere Ausführungsform einer Leiterplatte 20, bei der die Bauelemente 22 auf der Unterseite der Leiterplatte 20 wie die Stiftkontakte 29 angeordnet sind. Auf der Oberseite der Leiterplatte 20 ist in dieser Ausführungsform eine Klebeschicht 27 ausgebildet, mit der die Leiterplatte 20 im montierten Zustand mit dem Deckel 21 verklebt ist.
7 zeigt einen Querschnitt durch das Gehäuse 1 der in der Anschlussdose montierten Leiterplatte 20 der 6. In dieser Ausführungsform sind die Bauelemente 22 zwischen den Abdeckungen 7 angeordnet. Die Stiftkontakte 29 sind durch die Kontaktöffnungen 19 der Abdeckungen 7 in die Kontaktbereiche 30 geführt. Auf der Oberseite der Leiterplatte 20 ist die Klebeschicht 7 ausgebildet, die mit dem Deckel 21 verklebt ist.
Je nach Ausführungsform kann die Leiterplatte 20 als starre oder flexible Leiterplatte ausgebildet sein. Die Leiterplatte kann zur Halterung verrastet, verschraubt oder verstemmt sein.
Zusammenfassung
Anschlussdose zum Anschließen an ein Solarpaneel
Es wird eine Anschlussdose mit einer Leiterplatte beschrieben, die elektrische Bauelemente aufweist, die mit Stromschienen der Anschlussdose elektrisch leitend verbunden sind. Die Leiterplatte ist in der Anschlussdose vorzugsweise über eine wärmeleitende Klebeschicht gehaltert. Durch die Verwendung der Leiterplatte ist eine einfache Montage und Demontage der Bauelemente möglich. Zudem kann über die Leiterplatte die in den Bauelementen erzeugte Wärme besser abgeführt werden.
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Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Rand
3: Bodenplatte
4: Hinterer Randbereich
5: Öffnung
6: Stromschiene
7: Abdeckung
8: Rechte Seitenwand
9: erstes Kontaktelement
10: zweites Kontaktelement
11: Anschlussseite
12: Kontaktanschluss
13: Kontaktkäfig
14: Wandung
15: Halterung
16: Einschuböffnung
17: Oberseite
18: Seitenwände
19: Kontaktöffnung
20: Leiterplatte
21: Deckel
22: Bauelement
23: Leiterbahn
24: Anschlussstift
25: Durchkontaktierung
26: Steckelement
27: Klebestift
28: Kabelöffnung
30: Kontaktbereich

Claims

Anschlussdose zum Anschließen an ein Solarpaneel mit einem Gehäuse (1), in dem eine Öffnung (5) zum Zuführen von elektrischen Leitungen des Solarpaneels vorgesehen ist, mit Kontaktelementen (10) zum Anschließen an die elektrischen Leitungen, mit elektrischen Bauelementen (22), die an die Kontaktelemente (10) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (22) auf einer Leiterplatte (20) angeordnet sind, und dass die Leiterplatte (20) in dem Gehäuse (1) gehaltert ist.
Anschlussdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktelement (13) eine Halteausnehmung (16) aufweist, dass die Leiterplatte (20) ein Halteelement (26) aufweist, dass das Haltelement (26) in die Halteausnehmung (16) eingesteckt ist und die Leiterplatte (20) haltert.
Anschlussdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (20) über eine Klebeschicht (27) in der Anschlussdose gehaltert.
Anschlussdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (27) wärmeleitend ausgebildet ist.
Anschlussdose nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebeschicht (27) eine Klebefolie angeordnet ist.
Anschlussdose nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (27) zwischen der Leiterplatte (20) und dem Gehäuse (21) angeordnet ist.
Anschlussdose nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (27) zwischen der Leiterplatte (20) und den Kontaktelementen (6) angeordnet ist.
Anschlussdose nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktelemente (6) nebeneinander angeordnet sind, dass die Kontaktelemente (6) mit einer Abdeckung (7) abgedeckt sind, dass die Abdeckung (7) eine Öffnung (19) zum Kontaktieren der Kontaktelemente (6) aufweist, dass die Abdeckung (7) eine Auflagefläche (17) zum Tragen der Leiterplatte (20) aufweist, dass die Leiterplatte (20) auf der Auflagefläche (17) der Abdeckung (7) aufliegt, und dass Leitungen (24) der Leiterplatte (20) durch die Öffnung zu den Kontaktelementen (6) geführt sind.
Anschlussdose nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (22) auf der Unterseite der Leiterplatte (20) angeordnet sind, und dass die Bauelemente (22) zwischen den Kontaktelementen (6) angeordnet sind.