DE3807031C1 - Solar generator - Google Patents

Abstract

A solar generator having a plurality of modules which are arranged in rows, fastened on a support stand and electrically connected in parallel or in series. In order to produce the cabling of the modules with only small outlay, the support stand (1) is constructed so that it is also used for making the electrical connections between the modules (5). A particularly favourable construction consists in that each module (5) is made in the form of a rectangle and electrically conducting on two opposite short sides in its edge region (6, 6'), such that the edge region constitutes an electrical connection of the module (5), and the electrically conducting edge region is electrically connected to the supporting elements, the support stand (1) being formed by transverse supports (2) and longitudinal supports (3), on that the transverse supports (2) are anchored in the subsoil by props and on that the longitudinal supports (3) are electrically conducting, are supported on the transverse supports (2) in an electrically insulated manner and form the supporting elements for the modules (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Solargenerator mit einer Vielzahl von reihen­ weise angeordneten Modulen, die auf einem Traggestell befestigt und elek­ trisch parallel bzw. in Reihe geschaltet sind.The invention relates to a solar generator with a plurality of rows wise arranged modules, which are attached to a support frame and elek are connected in parallel or in series.

Derartige Solargeneratoren werden im freien Gelände installiert, wobei die Traggestelle im Untergrund verankert sind und lediglich einer mechanischen Montage der Module dienen. Die elektrische Verbindung der Module, und zwar zur Herstellung der gewünschten Parallel- bzw. Reihenschaltung, erfolgt über externe Leitungen unter Verwendung von Steckverbindungen. Das Traggestell besteht aus einem Metall- oder Holzgerüst, an dem die Einzelmodule befestigt sind.Such solar generators are installed in open areas, the Support frames are anchored in the ground and only a mechanical one Serve assembly of the modules. The electrical connection of the modules, namely to produce the desired parallel or series connection, takes place via external lines using plug connections. The support frame consists of a metal or wooden frame to which the individual modules are attached are.

Ein Solargenerator der oben beschriebenen Art ist aus der DE 31 11 969 A1 bekannt. Bei dieser Anordnung dient ein aus Kunststoff bestehender Modul­ körper als Träger mehrerer Solarzellen. Der Anschluß dieser Solarzellen erfolgt mittels Verdrahtungen und Kontaktbahnen, wobei diese Plus- und Minuskontaktbuchsen zugeführt sind, welche in den Modulkörper aus Kunststoff eingelagert sind. Diese Plus- und Minuskontaktbuchsen können als Steckverbin­ dungen ineinandergefügt werden. Durch diese Anordnung wird zwar ein kabel­ loses Zusammenschalten von Modulen erreicht, die Träger der Solarzellen aus Kunststoff werden jedoch in nicht beschriebener Weise gelagert, wobei die Steckverbindungen lediglich zu einer Erhöhung der Stabilität beitragen können. Es besteht also nach wie vor ein Traggestell, welches die Trag­ funktion übernimmt und ein gesondertes elektrisches Leitsystem, das lediglich mechanisch stabilisierend die Verbindung unterstützt. Ein einheitliches System, das die Tragfunktion und die Funktion der elektrischen Verbindung integriert, existiert nicht.A solar generator of the type described above is known from DE 31 11 969 A1 known. In this arrangement, a module made of plastic is used body as a carrier of several solar cells. The connection of these solar cells takes place by means of wiring and contact tracks, these plus and Minus contact sockets are supplied, which in the module body made of plastic are stored. These plus and minus contact sockets can be used as plug connectors be put together. This arrangement makes a cable Loose interconnection of modules is achieved, the carrier of the solar cells However, plastics are stored in a manner not described, the Plug connections only contribute to an increase in stability can. So there is still a support frame, which the support  function and a separate electrical control system that only mechanically stabilizing the connection supports. A uniform one System that supports the function and the function of the electrical connection integrated, does not exist.

Des weiteren ist aus der CH-PS 6 37 245 ein Solargenerator bekannt, bei dem jede Solarzelle auf einer quadratischen Bauplatte aufgebracht ist, wobei diese quadratischen Bauplatten auf Bausteinen angeordnet sind und mittels Stecker und Buchsen eine elektrische und eine zusätzliche mechanische Verbindung erfahren. Auch hier besteht ein Tragsystem für die Solarzellen, wobei das System, welches die elektrischen Verbindungen herstellt, lediglich eine zusätzliche mechanische Verbindung bewirkt.Furthermore, a solar generator is known from CH-PS 6 37 245, in which each solar cell is applied to a square building board, where these square building boards are arranged on building blocks and by means of Plugs and sockets an electrical and an additional mechanical Experience connection. There is also a support system for the solar cells here, the system that makes the electrical connections only causes an additional mechanical connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solargenerator verfügbar zu machen, bei dem die Trag- und Leitfunktionen in dem Traggestell integriert sind.The invention has for its object to provide a solar generator make, with the support and control functions integrated in the support frame are.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als elektrischer Anschluß jedes Moduls zwei gegenüberliegende Randbereiche elektrisch leitend ausgebildet sind, daß diese Randbereiche in unmittelbarem elektrischen Kontakt mit den diese Module tragenden metallischen Elementen des Tragge­ stells stehen, welche gleichzeitig zur Herstellung der elektrischen Verbin­ dungen zwischen den Modulen dienen.This object is achieved in that as an electrical Connection of each module two opposite edge areas electrically conductive are formed that these edge areas in direct electrical Contact with the metallic elements of the tram supporting these modules stells, which are simultaneously used to manufacture the electrical connection serve between the modules.

Bei diesem Solargenerator dienen tragende Elemente des Traggestells gleich­ zeitig als elektrische Verbindung zwischen den Modulen. Da die metallischen, tragenden Elemente von ihrer Konstruktion her bereits einen relativ großen Querschnitt aufweisen, sind von vornherein zur Verminderung der ohmschen Verluste große Leiterquerschnitte verfügbar. Durch den Wegfall der üblichen externen Verkabelung ergeben sich auch wesentlich geringere Gesamtkosten des Solargenerators. Ferner ergeben sich auch keine Verlegungsprobleme mehr, die sich bei einer externen Verkabelung zusätzlich stellen.In this solar generator, supporting elements of the supporting frame serve the same purpose early as an electrical connection between the modules. Since the metallic, load-bearing elements in terms of their construction are already relatively large Have cross-section from the outset to reduce the ohmic Large conductor cross-section losses available. By eliminating the usual external cabling also results in significantly lower overall costs of the Solar generator. Furthermore, there are no more problems with the laying additionally arise with external cabling.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Solargenerators besteht darin, daß jeder Modul rechteckförmig und auf zwei gegenüberliegenden Schmalseiten in seinem Randbereich elektrisch leitend ausgebildet ist derart, daß der Randbereich ein elektrischer Anschluß des Modul ist, und daß die elektrisch leitenden Bereiche mit den tragenden metallischen Elementen des Traggestells in elektrischer Verbindung stehen. Die metallisierten, sich gegenüber­ stehenden Randbereiche der Module stehen also in unmittelbarem Kontakt mit den tragenden Elementen, während die beiden anderen gegenüberliegenden Schmalseiten des Moduls elektrisch isoliert ausgeführt sind. Die metal­ lisierten Randbereiche der Module stehen mit dem eigentlichen Anschluß des Moduls in geeigneter elektrischer Verbindung.A particularly advantageous embodiment of the solar generator is that each module rectangular and on two opposite narrow sides in its edge region is electrically conductive such that the Edge area is an electrical connection of the module, and that the electrical conductive areas with the supporting metallic elements of the support frame  to be in electrical connection. The metallized, facing each other standing edge areas of the modules are in direct contact with the load-bearing elements, while the other two are opposite Narrow sides of the module are electrically isolated. The metal lized marginal areas of the modules stand with the actual connection of the Module in a suitable electrical connection.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further developments of the invention can be found in the subclaims.

Das Wesen der Erfindung soll anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigtThe essence of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings will. It shows

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Teilansicht des Solargenerators; Figure 1 is a perspective, schematic partial view of the solar generator.

Fig. 2 den Querschnitt zweier Modulreihen im Kontaktbereich; Fig. 2 shows the cross-section of two rows of modules in the contact region;

Fig. 3 die Hintereinanderschaltung von Gestellen. Fig. 3 shows the interconnection of racks.

Der Solargenerator in der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 1 weist ein Traggestell 1 auf, das aus Querträgern 2, 2′, 2′′, 2′′′ und Längsträ­ gern 3, 3′, 3′′, 3′′′ besteht. Die Querträger 2 bestehen in der Regel aus Stahl und sind in nicht näher dargestellter Weise in dem Untergrund 4 ver­ ankert. Die Längsträger 3 dienen als tragende Elemente für die Module 5 und gleichzeitig als elektrische Verbindung der Module untereinander.The solar generator in the perspective view of FIG. 1 comprises a support frame 1 which consists of cross beams 2, 2 ', 2'',2''' and Längsträ like 3, 3 '', 3 'consists, 3'''. The cross member 2 are usually made of steel and are anchored in a manner not shown in the ground 4 ver. The longitudinal beams 3 serve as supporting elements for the modules 5 and at the same time as an electrical connection between the modules.

Dazu sind auf zwei gegenüberliegenden Schmalseiten der Module 5 die Rand­ bereiche 6, 6′ elektrisch leitend ausgebildet und stehen in geeigneter Weise in metallischer, elektrisch leitender Verbindung mit den Längsträ­ gern 3. Die gleichzeitige Ausbildung einer Trag- und einer Leitfunktion läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß die Längsträger ein U- förmiges Profil aufweisen, in das die Module seitlich einschiebbar sind und dabei von selbst in eine elektrisch leitende Verbindung mit den Längs­ trägern gelangen. Die beiden weiteren gegenüberliegenden Randbereiche 7, 7′ der Module 5 sind elektrisch isolierend ausgebildet, um einen Kurz­ schluß der Randbereiche 6, 6′ mit Sicherheit zu vermeiden. In Fig. 1 bil­ den die Module 5 einer Reihe eine über die Längsträger 3, 3′, 3′′, 3′′′ hergestellte Reihenschaltung.For this purpose, the edge areas 6, 6 'are formed electrically conductive on two opposite narrow sides of the modules 5 and are in a suitable manner in a metallic, electrically conductive connection with the Längsträ like 3rd The simultaneous formation of a supporting and a guiding function can be realized, for example, in that the longitudinal beams have a U-shaped profile, into which the modules can be inserted laterally and thereby automatically pass into an electrically conductive connection with the longitudinal beams. The two other opposite edge regions 7, 7 'of the modules 5 are electrically insulating in order to avoid a short circuit of the edge regions 6, 6' with certainty. In Fig. 1 bil the modules 5 of a row one over the side members 3, 3 ', 3'',3''' series connection.

Die Herstellung einer Reihenschaltung aus mehreren Gestellen kann in der in Fig. 2 schematisch gezeigten Weise erfolgen. Der obere Längsträger 3 eines Gestells wird mit dem Längsträger 3′′′ des jeweils folgenden durch eine oder mehrere Schienen 8 aus einem gut leitenden Material, vorzugs­ weise aus einer Aluminiumlegierung, verbunden. Diese Verbindungsschienen 8 werden zweckmäßigerweise aus einem Profil großen Widerstandsmomentes her­ gestellt und dienen dann gleichzeitig zur Versteifung der Gestelle unter­ einander.A series connection from a plurality of frames can be produced in the manner shown schematically in FIG. 2. The upper side member 3 of a frame is connected to the side member 3 ''' of the following by one or more rails 8 made of a highly conductive material, preferably made of an aluminum alloy. These connecting rails 8 are expediently made from a profile with a large section modulus and then serve at the same time to stiffen the frames with one another.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines Längsträgers ist in der Fig. 3 dargestellt.A particularly advantageous embodiment of a side member is shown in FIG. 3.

Die Querträger 2, 2′, 2′′ und 2′′′, als U-Profil ausgeführt, tragen die Längsträger 3, 3′, 3′′ und 3′′′. Diese Längsträger sind zweiteilig ausge­ führt und bestehen aus einem unteren Träger 9, zweckmäßigerweise aus Stahl, und einem oberen Träger 10, der aus einem gut leitenden Material, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt wird.The cross member 2, 2 ', 2'' and 2''' , designed as a U-profile, carry the side members 3, 3 ', 3'' and 3''' . These side members are made in two parts and consist of a lower support 9 , advantageously made of steel, and an upper support 10 , which is made of a highly conductive material, preferably of an aluminum alloy.

In die Aussparungen 11 und 11′ werden die Module 5 eingeschoben. Die bei­ den Schienen 10 und 9 werden mittels Schrauben 13 über die Isolatoren 14 und 15 mit dem Querträger 2 verschraubt. Diese Schrauben bewirken zugleich den Kontaktdruck zwischen den Modulen und den Aluminiumschienen.In the recesses 11 and 11 ' , the modules 5 are inserted. The rails 10 and 9 are screwed to the cross member 2 by means of screws 13 via the insulators 14 and 15 . These screws also cause the contact pressure between the modules and the aluminum rails.

Vorteilhafterweise werden diese Aluminiumschichten eloxiert ausgeführt und erhalten Kontaktnieten 16, wie in Fig. 3′ gezeigt.Advantageously, these aluminum layers are anodized and receive contact rivets 16 , as shown in Fig. 3 '.

Claims (8)

1. Solargenerator mit einer Vielzahl von reihenweise angeordneten Modulen, die auf einem Traggestell befestigt und elektrisch parallel bzw. in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrischer Anschluß jedes Moduls (5) zwei gegenüberliegende Randbereiche (6, 6′) elektrisch leitend ausgebildet sind, daß diese Randbereiche (6, 6′) in unmittelbarem elektrischen Kontakt mit den diese Module (5) tragenden metallischen Elementen des Traggestells (1) stehen, welche gleichzeitig zur Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen den Modulen (5) dienen.1. Solar generator with a plurality of rows arranged modules, which are attached to a support frame and are electrically connected in parallel or in series, characterized in that two opposite edge regions ( 6, 6 ' ) are electrically conductive as the electrical connection of each module ( 5 ) are that these edge areas ( 6, 6 ' ) are in direct electrical contact with these modules ( 5 ) supporting metallic elements of the support frame ( 1 ), which simultaneously serve to establish the electrical connections between the modules ( 5 ). 2. Solargenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modul (5) rechteckförmig ist, wobei die zwei gegenüberliegenden Schmalseiten als elektrisch leitende Randbereiche (6, 6′) und die weiteren gegenüberliegenden Randbereiche (7, 7′) elektrisch isolierend ausgebildet sind.2. Solar generator according to claim 1, characterized in that each module ( 5 ) is rectangular, the two opposite narrow sides as electrically conductive edge areas ( 6, 6 ' ) and the other opposite edge areas ( 7, 7' ) are electrically insulating. 3. Solargenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (1) aus Querträgern (2) und Längsträgern (3) gebildet wird, daß die Querträger (2) über Stützmittel im Untergrund verankert sind und daß die Längsträger (3) elektrisch leitend ausgebildet sind und von den Querträgern (2) elektrisch isoliert getragen werden und die tragenden Elemente für die Module (5) bilden.3. Solar generator according to claim 2, characterized in that the support frame ( 1 ) from cross members ( 2 ) and side members ( 3 ) is formed, that the cross members ( 2 ) are anchored in the ground via support means and that the side members ( 3 ) are electrically conductive are formed and carried by the cross members ( 2 ) in an electrically insulated manner and form the supporting elements for the modules ( 5 ). 4. Solargenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (3) ein U-förmiges Profil aufweisen und derart auf den Querträgern (2) angeordnet sind, daß die Module (5) einer Reihe seitlich in das U-förmige Profil zweier sich gegenüberliegender Längsträger (3) einschiebbar sind, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Modulen (5) und den Längsträgern (3) entsteht.4. Solar generator according to claim 3, characterized in that the longitudinal beams ( 3 ) have a U-shaped profile and are arranged on the cross beams ( 2 ) such that the modules ( 5 ) of a row laterally in the U-shaped profile of two opposite longitudinal beams ( 3 ) can be inserted, which creates the electrical connection between the modules ( 5 ) and the longitudinal beams ( 3 ). 5. Solargenerator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (3) zweiteilig ausgebildet sind derart, daß der eine Teil (10), insbesondere der obere, aus einer Profilschiene aus einer Aluminiumlegierung und der andere Teil (9) aus einem Stahlprofil besteht.5. Solar generator according to claim 3 or 4, characterized in that the longitudinal beams ( 3 ) are formed in two parts such that the one part ( 10 ), in particular the upper, from a profile rail made of an aluminum alloy and the other part ( 9 ) from one Steel profile exists. 6. Solargenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene aus einer Aluminiumlegierung eloxiert ausgeführt wird.6. Solar generator according to claim 5, characterized, that the profile rail made of an anodized aluminum alloy becomes. 7. Solargenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktnieten zur Herstellung des Stromübergangs vorgesehen sind.7. Solar generator according to claim 6, characterized, that contact rivets are provided for the production of the current transfer. 8. Solargenerator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubverbindung zum Verschrauben der beiden Teile (8, 9) des Längsträgers (3) gleichzeitig zur Befestigung beider Teile (9, 10) auf dem Querträger (2) und zur Herstellung des Kontaktdruckes verwendet ist.8. Solar generator according to one of claims 5 to 7, characterized in that a screw connection for screwing the two parts ( 8, 9 ) of the side member ( 3 ) simultaneously for fastening both parts ( 9, 10 ) on the cross member ( 2 ) and Production of the contact pressure is used.