EP2191539A2 - Anschlussmodul, stromsammelmodul und daraus gebildete baugruppe für einen vorsammler einer photovoltaikanlage - Google Patents

Anschlussmodul, stromsammelmodul und daraus gebildete baugruppe für einen vorsammler einer photovoltaikanlage

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Publication number
EP2191539A2
EP2191539A2 EP08802028A EP08802028A EP2191539A2 EP 2191539 A2 EP2191539 A2 EP 2191539A2 EP 08802028 A EP08802028 A EP 08802028A EP 08802028 A EP08802028 A EP 08802028A EP 2191539 A2 EP2191539 A2 EP 2191539A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
current
housing
module
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08802028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Wimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ENWI-ETEC GmbH
Original Assignee
HAWI ENERGIETECHNIK AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HAWI ENERGIETECHNIK AG filed Critical HAWI ENERGIETECHNIK AG
Priority to EP08802028A priority Critical patent/EP2191539A2/de
Publication of EP2191539A2 publication Critical patent/EP2191539A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2425—Structural association with built-in components
    • H01R9/245—Structural association with built-in components with built-in fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2458—Electrical interconnections between terminal blocks

Definitions

  • the invention relates to a connection module and a current collecting module for a pre-collector of a photovoltaic system and an assembly for combining the current of individual photovoltaic surface elements.
  • Photovoltaic surface elements or photovoltaic modules of photovoltaic systems supply the power generated by them via respective so-called string lines.
  • the strands of the individual photovoltaic surface elements are usually combined by means of so-called pre-collector to a manifold.
  • Several collection lines are bundled by so-called group collectors.
  • Each of the group collectors is followed by a photovoltaic inverter.
  • the photovoltaic inverter feeds the electricity generated by the photovoltaic system into a power grid, for example, the public power grid.
  • the Vorsammler usually have an evaluation for diagnostics of the operation of the photovoltaic surface elements.
  • the entire evaluation of the precollector is arranged on a single board.
  • the problem arises that the collector indicates a malfunction of a single photovoltaic panel.
  • the photoelectric surface element is actually the cause of the malfunction or whether instead the associated evaluation electronics is faulty.
  • a complex error analysis is usually necessary. Underlying task
  • connection module for a pre-collector of a photovoltaic system according to claim 1 a current collection module for a pre-collector, a photovoltaic system according to claim 9 and a construction group ⁇ group according to claim 13.
  • connection module for a pre ⁇ collector of a photovoltaic system.
  • the connection module according to the invention comprises: a connection terminal for connecting a power line of a photovoltaic surface element, at least one electrical component conductively connected to the connection terminal, a housing which encloses the at least one electrical component and is plate-shaped such that the extent of the housing in a thickness direction is several times smaller than an extension of the housing in a direction transverse thereto, and an electrical line connection between the terminal ⁇ terminal and a connecting element for electrically conductive connection of the connection module with another module.
  • the extent of the housing in the thickness direction is at least three times, in particular five times smaller than the extent of the housing in a direction transverse thereto.
  • the current collecting module comprises: a collecting terminal for connecting thereto a collecting line for guiding the total current of a plurality of the aforementioned connection modules, an electrical line connection between the collecting terminal and a connecting element for electrically conductive connection of the current collecting module with one of the connection modules, and a housing, which at least the line connection encloses and is plate-shaped such that the expansion of the housing in a thickness direction is several times less than an extension of the housing in a direction transverse thereto.
  • an assembly in particular a pre-collector for bringing together the flow of individual photovoltaic surface elements is further provided.
  • the module according to the invention comprises at least two of the aforementioned connection modules and one of the aforementioned current collection modules.
  • the invention proposes in particular a modular construction of a pre-collector of a photovoltaic system.
  • connection module according to the invention as well as the current collecting module according to the invention make it possible to create an assembly in the form of a pre-collector with which a fault analysis of the photovoltaic system is facilitated.
  • connection element is designed as a part that can be attached to the connection module or the collection module, which part can be attached to an electrical contact in an advantageous manner on the respective module.
  • This is an assembly of individual connection modules such that the electrically conductive connection between the modules is made possible without much effort.
  • connection element is advantageously designed as part of the connection module or of the collection module, in particular an integral part of the housing.
  • the connection modules can be embodied such that they can be connected to one another by means of a plug connection directly or via the connection elements, which are preferably designed as a bridge connecting two modules, wherein the connecting element forms the electrically conductive connection when the connection modules are plugged together produces automatically.
  • the housing has an electrical contact point which is electrically conductively connected to the connection terminal or the collective terminal and to which a connection element of a further connection module can be electrically conductively connected.
  • the ability to mount the connection modules together is thus also facilitated.
  • the at least one electrical component comprises evaluation electronics which are designed to evaluate the characteristic of the current entering via the connection terminal and to generate a measuring current characterizing this characteristic.
  • the transmitter is advantageously designed to determine the proper function of the photovoltaic surface element from the characteristic of the incoming current.
  • the evaluation electronics can be set up to provide a measured value for an evaluation of the yield with regard to the quantity of the current produced by the photovoltaic surface element. From the measured characteristic of the incoming current, the proper functionality of the photovoltaic surface element to be checked or an error analysis to be made.
  • the evaluation electronics are coupled to the connecting element such that the measuring current can be passed on via a measuring current line.
  • the measuring current line thus enables the central readout of the measurement currents generated in the individual connection modules, each of which characterizes a photovoltaic surface element assigned to the individual connection module.
  • the housing has a channel for guiding at least one measuring current line, via which the measuring current can be passed on.
  • the measuring current line is designed as a ribbon cable. The channel can thus be made correspondingly flat in cross section.
  • the terminal and / or the electrical line connection is also enclosed by the housing / is. This reduces, for example, the risk of a short circuit between individual connection modules.
  • the at least one electrical component comprises an overcurrent protection device or a current fuse and / or a device for preventing reverse currents, in particular a diode.
  • an overcurrent protection device in each of the connection modules ensures that when such an overcurrent occurs, only the power supply of a single connection module is interrupted and the remaining connection modules continue to be able to supply current properly.
  • the means for preventing reverse currents may include, for example, a semiconductor diode or a tube diode.
  • the connecting element is designed as a bridge element which merely establishes a connection to a single further module, in particular an adjacent module. In this case, assembling the individual connection modules is particularly easy.
  • the current collecting module has a measuring device arranged in the housing, which is designed to measure the total current and to generate a measuring current characterizing the current intensity of the total current.
  • This measuring device enables an evaluation of the yield of the photovoltaic system at the collector level.
  • the housing of the current collecting module in this embodiment is twice as thick as the associated terminal modules. It is also advantageous if the housing also surrounds the collecting terminal.
  • the modules are arranged side by side in such a way that the plate surfaces or large-area sides of the housing adjoin one another.
  • the modules are cascaded side by side so that the assembly forms a composite and optionally continuous elongated body, the individual modules being "slices" of this elongated body.
  • the connecting elements of modules arranged next to one another are arranged offset to one another in a direction along the plate surfaces. This makes it possible to put the modules in Thickness particularly thin form, since the respective modules associated connecting elements are not mutually in the way.
  • connecting elements of the individual modules together form an integral cross member, which produces an electrically conductive connection between the current collecting module and the individual connection modules.
  • the electrical connection between all the modules is particularly fast to manufacture and separate again.
  • FIG. 1 is a three-dimensional representation of an embodiment according to the invention of an assembly in the form of a pre-collector with a plurality of connection modules and a current collection module,
  • Fig. 3 shows the section IM - III in Fig. 1 and
  • a presently modular designed assembly 10 forms a pre-collector for a photovoltaic system, which serves to string lines 11 individual (not shown) photovoltaic surface elements to a manifold 13 together to be supplied.
  • Several buses 13 are bundled by what are commonly called group collectors (not shown).
  • group collectors not shown
  • a photovoltaic inverter (not shown) can connect.
  • the photovoltaic inverter is usually connected directly to a power supply (not shown).
  • the assembly 10 has a plurality of connection modules 12 and a current collection module 14.
  • the connection modules 12 each have two connection terminals 16 for connecting thereto a strand line 11 or a strand of a photovoltaic surface element.
  • the connection modules 12 can also be designed with only one connection terminal 16 each. In the illustration of FIG. 1, the terminals 16 are not directly visible.
  • the connection terminals 16 are located within a respective housing 20 of the connection modules 12 directly below respective connection openings or bores 26 for insertion of a connection tool (in the present case in the form of a screwdriver) in the housings 20.
  • Fig. 2 shows the current collecting module 14 of the assembly 10 in a state in which a side part of a housing 22 of the current collecting module 14 is removed.
  • the housing 22 of the current collecting module 14 has a collecting terminal 18 with a connection opening or bore 24, the diameter of which is greater than the diameter of the connecting terminals 16.
  • the collecting terminal 18 serves to connect the collecting line 13 thereto.
  • the collecting line 13 in turn serves to guide the Total current of several connection modules 12.
  • the connection terminals 16 of the connection modules 12 are designed analogously to the collective terminal 18, only smaller dimensions.
  • the respective housings 20 and 22 of the connection modules 12 and the current collecting module 14 are plate-shaped, wherein the extension of the housings in the thickness direction of these "plates" is several times smaller than the extent transverse thereto.
  • the housings 20 and 22 are designed such that the modules 12 and 14 with their large-area sides or plate surfaces adjacent to each other can be arranged side by side, as shown in Fig. 1.
  • the resulting assembly 10 then forms a composite and presently contiguous elongate body.
  • the housings 20 of the connection modules 12 each enclose an electronic unit 28.
  • the electronics 28 comprise a plurality of components and, as shown by way of example in FIG. 4, an electrical component 30a in the form of an overcurrent protection device and / or an electrical component 30b in the form of a diode exhibit.
  • the electronics 28 also comprise evaluation electronics which are designed to evaluate the characteristic of the current entering via the connection terminal 16 and to generate a measuring current characterizing the characteristic.
  • the electronics 28 are each arranged in a rear part of the housing 20 according to FIG. 1 or a left-hand part in the illustration according to FIG. 4.
  • the location of the arrangement of the electronics 28 in the housing 20 of the connection modules 12 is analogous to the location of the arrangement of a measuring device 29 in the housing 22 of the current collecting module 14 (see Fig. 2) configured.
  • the housings 20 and 22 also each have a channel 33 for guiding an electrical line 32 or a plurality of electrical lines 32, which connect the terminals 16 and 18 to the electronics 28 and the measuring device 29, respectively.
  • the electrical leads 32 are inserted into the channel 33, in particular in the form of stamped sheet metal, which is recessed in the housing 20 or 22 (see FIGS. 2 and 4).
  • connection module 12 and the current collecting modules 14 lie next to each other when arranged as an assembly 10 in the form of a series or stratification and thereby with their large-area sides or Plate surfaces together at.
  • the individual modules 12 and 14 are connected by means of electrical connecting elements 34 in the form of bridges (see Fig. 1, in Fig. 3, these bridges are not shown) connected to each other such that in operation via these connecting elements 34 of the connection modules 12 on the Terminals 16 provided electrical power to the current collection module 14 can be passed.
  • the connecting elements 34 each have two connection plug contacts which are not further illustrated, one of which is plugged into a single current collecting module 14 or connection module 12 and electrically connected to contacts 36 (see FIG. 3) in the individual modules 12 and 14, respectively is contacted.
  • the individual modules 12 and 14 furthermore each have a channel 38 extending transversely through the associated plate-shaped housing 20 or 22 for a measuring current line 40 (see FIG. 3).
  • the measuring current line 40 leads through all modules 12 and 14 as an additional component and is contacted to the individual module 12 or 14 by means of a stamped-clamp connection (not shown).
  • a measuring current can be passed on to a not further illustrated evaluation device for the associated photovoltaic system via the measuring current line 40.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Es wird insbesondere ein Anschlussmodul (12) für einen Vorsammler (10) einer Photovoltaikanlage mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: einer Anschlussklemme (16) zum daran Anschließen einer Stromleitung eines photovoltaischen Flächenelements, mindestens einem mit der Anschlussklemme (16) elektrisch leitend verbundenen elektrischen Bauelement (30a, 30b), einem Gehäuse (20), welches das mindestens eine elektrische Bauelement (30a, 30b) umschließt und derart plattenförmig ausgebildet ist, dass die Ausdehnung des Gehäuses (20) in einer Dickenrichtung um ein Mehrfaches geringer ist als eine Ausdehnung des Gehäuses (20) in einer Richtung quer dazu, sowie einer elektrischen Leitung (32) zwischen der Anschlussklemme und einem Verbindungselement (34) zum elektrisch leitenden Verbinden des Anschlussmoduls (12) mit einem weiteren Modul (12, 14).

Description

Anschlussmodul, Stromsammeimodul und daraus gebildete Baugruppe für einen Vorsammler einer Photovoltaikanlage
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Anschlussmodul sowie ein Stromsammeimodul für einen Vorsammler einer Photovoltaikanlage sowie eine Baugruppe zum Zusammenfüh- ren des Stroms einzelner photovoltaischer Flächenelemente.
Photovoltaische Flächenelemente bzw. photovoltaische Module von Photovoltaik- anlagen liefern den von ihnen erzeugten Strom über jeweilige so genannte Strangleitungen. Die Strangleitungen der einzelnen photovoltaischen Flächenele- mente werden gewöhnlich mittels so genannter Vorsammler zu einer Sammelleitung zusammengeführt. Mehrere Sammelleitungen werden von so genannten Gruppensammlern gebündelt. An die Gruppensammler schließt sich jeweils ein Photovoltaik-Wechselrichter an. Der Photovoltaik-Wechselrichter speist den von der Photovoltaikanlage erzeugten Strom in ein Stromnetz, beispielsweise das öf- fentliche Stromnetz ein.
Die Vorsammler weisen üblicherweise eine Auswerteelektronik zur Diagnostik der Funktionsweise der photovoltaischen Flächenelemente auf. Dazu ist die gesamte Auswerteelektronik des Vorsammlers auf einer einzigen Platine angeordnet. Es ergibt sich oft das Problem, dass der Vorsammler einen Funktionsfehler eines einzelnen photovoltaischen Flächenelements anzeigt. Für den Benutzer ist es jedoch unter Umständen nicht klar, ob das photoelektrische Flächenelement tatsächlich Ursache für den Funktionsfehler ist oder ob stattdessen die zugehörige Auswertelektronik fehlerhaft ist. Um sich hierbei Klarheit zu verschaffen, ist in der Regel eine aufwändige Fehleranalyse notwendig. Zugrundeliegende Aufgabe
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu lösen und insbesondere einen Vorsammler für eine Photovoltaikanlage zu schaffen, mit dem eine Fehleranalyse im Betrieb der Photovoltaikanlage erleichtert wird.
Erfindungsgemäße Lösung
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Anschlussmodul für einen Vorsamm- ler einer Photovoltaikanlage gemäß Anspruch 1 , einem Stromsammeimodul für einen Vorsammler eine Photovoltaikanlage gemäß Anspruch 9 sowie einer Bau¬ gruppe gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mit einem Anschlussmodul für einen Vor¬ sammler einer Photovoltaikanlage. Das erfindungsgemäße Anschlussmodul um- fasst: eine Anschlussklemme zum daran Anschließen einer Stromleitung eines photovoltaischen Flächenelements, mindestens ein mit der Anschlussklemme e- lektrisch leitend verbundenes elektrisches Bauelement, ein Gehäuse, welches das mindestens eine elektrische Bauelement umschließt und derart plattenförmig ausgebildet ist, dass die Ausdehnung des Gehäuses in einer Dickenrichtung um ein Mehrfaches geringer ist als eine Ausdehnung des Gehäuses in einer Richtung quer dazu, sowie eine elektrische Leitungsverbindung zwischen der Anschluss¬ klemme und einem Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden des Anschlussmoduls mit einem weiteren Modul.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausdehnung des Gehäuses in der Dickenrichtung mindestens um das Dreifache, insbesondere um das Fünffache geringer als die Ausdehnung des Gehäuses in einer Richtung quer dazu. Die vorgenannte Aufgabe ist weiterhin gelöst mit einem Stromsammeimodul für einen Vorsammler einer Photovoltaikanlage. Das erfindungsgemäße Stromsammeimodul umfasst: eine Sammelklemme zum daran Anschließen einer Sammelleitung zum Führen des Gesamtstroms mehrerer vorgenannter Anschlussmodule, eine elektrische Leitungsverbindung zwischen der Sammelklemme und einem Verbindungselement zum elektrisch leitenden Verbinden des Stromsammelmo- duls mit einem der Anschlussmodule, sowie ein Gehäuse, welches zumindest die Leitungsverbindung umschließt und derart plattenförmig ausgebildet ist, dass die Ausdehnung des Gehäuses in einer Dickenrichtung um ein Mehrfaches geringer ist als eine Ausdehnung des Gehäuses in einer Richtung quer dazu.
Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Baugruppe, insbesondere ein Vorsammler zum Zusammenführen des Stroms einzelner photovoltaischer Flächenelemente bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Baugruppe umfasst mindestens zwei der vorgenannten Anschlussmodule sowie eines der vorgenannten Stromsammelmo- dule. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß insbesondere ein modularer Aufbau eines Vorsammlers einer Photovoltaikanlage vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Anschlussmodul sowie das erfindungsgemäße Strom- sammelmodul ermöglicht es, eine Baugruppe in Gestalt eines Vorsammlers zu schaffen, mit dem eine Fehleranalyse der Photovoltaikanlage erleichtert wird. Dadurch dass der Vorsammler aus einzelnen Modulen aufgebaut ist, die jeweils lediglich mit einem einzigen oder einigen wenigen photovoltaischen Flächenelementen verbunden sind, wird beim Auftreten einer Fehlfunktion eines photovoltaischen Flächenelements eine Fehlerdiagnose erleichtert. Zur Diagnose, ob der Grund für den Fehler tatsächlich in dem photovoltaischen Flächenelemente oder vielmehr in dem Vorsammler zu suchen ist, kann unter Umständen auch das mit dem entsprechenden photovoltaischen Flächenelement verbundene Anschlussmodul problemlos ausgetauscht werden. Tritt die Fehlfunktion des photovoltaischen Flä- chenelements auch bei ausgetauschtem Anschlussmodul auf, so kann daraus gefolgert werden, dass die Fehlfunktion tatsächlich auf das photovoltaische Flächenelement zurückzuführen ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das Verbindungs- element als ein an dem Anschlussmodul bzw. dem Sammelmodul ansteckbares Teil gestaltet, welches insbesondere vorteilhaft an dem jeweiligen Modul an einem elektrischen Kontakt ansteckbar ist. Damit ist ein Zusammenfügen einzelner Anschlussmodule derart, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Modulen hergestellt wird, ohne großen Aufwand möglich. Alternativ ist das Verbin- dungselement vorteilhaft als Teil des Anschlussmoduls bzw. des Sammelmoduls, insbesondere integraler Teil des Gehäuses gestaltet. Die Anschlussmodule können derart ausgeführt sein, dass sie mittels einer Steckverbindung direkt oder ü- ber die Verbindungselemente, welche bevorzugt als jeweils eine, zwei Module verbindende Brücke gestaltet sind, miteinander verbindbar sind, wobei beim Zu- sammenstecken der Anschlussmodule das Verbindungselement die elektrisch leitende Verbindung selbsttätig herstellt. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Gehäuse eine mit der Anschlussklemme bzw. der Sammelklemme elektrisch leitend verbundene elektrische Kontaktstelle aufweist, an der ein Verbindungselement eines weiteren Anschlussmoduls elektrisch leitend ankoppelbar ist. Die Montier- barkeit der Anschlussmodule aneinander wird damit ebenfalls erleichtert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das zumindest eine elektrische Bauelement eine Auswerteelektronik, die darauf ausgelegt ist, die Charakteristik des über die Anschlussklemme eingehenden Stroms auszuwerten und ei- nen diese Charakteristik kennzeichnenden Messstrom zu erzeugen. Die Auswerteelektronik ist vorteilhafterweise dazu eingereichtet aus der Charakteristik des eingehenden Stroms die ordnungsgemäße Funktion des photovoltaischen Flächenelements zu ermitteln. Weiterhin kann die Auswerteelektronik dazu eingerichtet sein, einen Messwert für eine Ertragsauswertung hinsichtlich der Menge des von dem photovoltaischen Flächenelement produzierten Stroms zur Verfügung zu stellen. Aus der gemessenen Charakteristik des eingehenden Stroms kann die ordnungsgemäße Funktionalität des photovoltaischen Flächenelements überprüft werden bzw. eine Fehleranalyse vorgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Auswerteelektronik derart mit dem Verbindungselement gekoppelt, dass der Messstrom über eine Messstromleitung weitergegeben werden kann. Die Messstromleitung ermöglicht damit das zentrale Auslesen der in den einzelnen Anschlussmodulen erzeugten Messströme, die jeweils ein dem einzelnen Anschlussmodul zugeordnetes photo- voltaisches Flächenelement charakterisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Gehäuse einen Kanal zum Führen mindestens einer Messstromleitung auf, über die der Messstrom weitergegeben werden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Messstromleitung als Flachbandleitung ausgeführt. Der Kanal kann damit entsprechend flach im Querschnitt ausgeführt sein. Durch das Vorsehen einer eigenen Messstromleitung können die Messstromsignale wirkungsvoll von dem Hauptstrom abgeschirmt werden und damit mit einer entsprechend hohen Genauigkeit ausgelesen werden.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Anschlussklemme und/oder die elektrische Leitungsverbindung ebenfalls von dem Gehäuse umschlossen sind/ist. Damit wird beispielsweise die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen einzelnen Anschlussmodulen verringert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das mindestens eine e- lektrische Bauelement eine Überstromschutzeinrichtung bzw. eine Stromsicherung und/oder eine Einrichtung zum Verhindern von Rückströmen, insbesondere eine Diode. Bei Vorsehen einer Überstromschutzeinrichtung in jedem der Anschlussmodule wird sichergestellt, dass beim Auftreten eines derartigen Überstroms Ie- diglich die Stromzufuhr eines einzelnen Anschlussmoduls unterbrochen wird und die restlichen Anschlussmodule weiterhin ordnungsgemäß Strom liefern können. Die Einrichtung zum Verhindern von Rückströmen kann beispielsweise eine Halbleiterdiode oder auch eine Röhrendiode umfassen.
Wie erwähnt ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Verbindungselement als ein Brückenelement ausgebildet ist, welches lediglich eine Verbindung zu einem einzigen weiteren Modul, insbesondere einem benachbarten Modul herstellt. In diesem Fall ist das Zusammensetzen der einzelnen Anschlussmodule besonders leicht möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung weist das Stromsammeimodul eine in dem Gehäuse angeordnete Messeinrichtung auf, welche darauf ausgelegt ist, den Gesamtstrom zu messen und einen die Stromstärke des Gesamtstroms kennzeichnenden Messstrom zu erzeugen. Diese Messeinrichtung ermöglicht eine Ertragsauswertung der Photovoltaikanlage auf Vorsammler- ebene. Vorteilhafterweise ist das Gehäuse des Stromsammelmoduls in dieser Ausführungsforms doppelt so breit bzw. dick wie die zugeordneten Anschlussmodule. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Gehäuse auch die Sammelklemme umgibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe sind die Module derart nebeneinander angeordnet, dass die Plattenoberflächen bzw. großflächigen Seiten der Gehäuse aneinander angrenzen. Mit anderen Worten werden die Module nebeneinander kaskadiert, so dass die Baugruppe einen zusammengesetzten und gegebenenfalls zusammenhängenden länglichen Körper bildet, wobei die einzelnen Module „Scheiben" dieses länglichen Körpers darstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Verbindungselemente von nebeneinander angeordneten Modulen in einer Richtung entlang der Platten- Oberflächen zueinander versetzt angeordnet. Damit ist es möglich, die Module in Dickenrichtung besonders dünn auszubilden, da die den jeweiligen Modulen zugeordneten Verbindungselemente sich nicht gegenseitig im Weg stehen.
Als Alternative zu brückenförmigen Verbindungselementen ist es ferner vorteilhaft, wenn die Verbindungselemente der einzelnen Module zusammen einen einstückigen Querholm bilden, der eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Stromsammeimodul und den einzelnen Anschlussmodulen herstellt. In dieser Ausführungsform ist die elektrische Verbindung zwischen sämtlichen Modulen besonders schnell herzustellen und auch wieder zu trennen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Baugruppe in Gestalt eines Vorsammlers anhand der beigefügten schematischen Zeichnun- gen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Baugruppe in Gestalt eines Vorsammlers mit mehreren Anschlussmodulen sowie einem Stromsammeimodul,
Fig. 2 den Schnitt Il - Il in Fig. 1 ,
Fig. 3 den Schnitt IM - III in Fig. 1 und
Fig. 4 den Schnitt IV - IV in Fig. 1.
Detaillierte Beschreibung des vorteilhaften Ausführungsbeispiels
Eine vorliegend modular gestaltete Baugruppe 10 bildet einen Vorsammler für eine Photovoltaikanlage, der dazu dient, Strangleitungen 11 einzelner (nicht dargestellter) photovoltaischer Flächenelemente zu einer Sammelleitung 13 zusam- menzuf ühren. Mehrere Sammelleitungen 13 werden von in der Regel so genannten Gruppensammlern (nicht dargestellt) gebündelt. An die Gruppensammler kann sich ein Photovoltaik-Wechselrichter (nicht dargestellt) anschließen. Der Photovol- taik-Wechselrichter ist in der Regel direkt an ein Stromnetz (nicht dargestellt) an- geschlossen.
Die Baugruppe 10 weist mehrere Anschlussmodule 12 sowie ein Stromsammel- modul 14 auf. Die Anschlussmodule 12 weisen jeweils zwei Anschlussklemmen 16 zum daran Anschließen einer Strangleitung 11 bzw. eines Strangs eines pho- tovoltaischen Flächenelements auf. Die Anschlussmodule 12 können auch mit jeweils nur einer Anschlussklemme 16 ausgeführt sein. In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind die Anschlussklemmen 16 nicht direkt ersichtlich. Die Anschlussklemmen 16 befinden sich innerhalb eines jeweiligen Gehäuses 20 der Anschlussmodule 12 und zwar direkt unterhalb jeweiliger Anschlussöffnungen bzw. -bohrungen 26 zum Einführen eines Anschlusswerkzeuges (vorliegend in Form eines Schraubendrehers) in den Gehäusen 20.
Fig. 2 zeigt das Stromsammeimodul 14 der Baugruppe 10 in einem Zustand, bei dem ein Seitenteil eines Gehäuses 22 der Stromsammelmoduls 14 abgenommen ist. Das Gehäuse 22 des Stromsammelmoduls 14 weist eine Sammelklemme 18 mit einer Anschlussöffnung bzw. -bohrung 24 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Anschlussklemmen 16. Die Sammelklemme 18 dient zum daran Anschließen der Sammelleitung 13. Die Sammelleitung 13 dient ihrerseits dem Führen des Gesamtstroms mehrerer Anschlussmodule 12. Die An- schlussklemmen 16 der Anschlussmodule 12 sind analog zur Sammelklemme 18 gestaltet, nur kleiner dimensioniert.
Die jeweiligen Gehäuse 20 bzw. 22 der Anschlussmodule 12 und des Stromsammelmoduls 14 sind plattenförmig ausgebildet, wobei die Ausdehnung der Gehäu- se in Dickenrichtung dieser "Platten" um ein Mehrfaches geringer ist als die Ausdehnung quer dazu. Die Gehäuse 20 bzw. 22 sind dabei derart ausgebildet, dass die Module 12 bzw. 14 mit Ihren großflächigen Seiten bzw. Plattenoberflächen aneinander angrenzend nebeneinander angeordnet werden können, wie in Fig. 1 gezeigt. Die sich damit ergebende Baugruppe 10 bildet dann einen zusammengesetzten und vorliegend auch zusammenhängenden länglichen Grundkörper aus.
Die Gehäuse 20 der Anschlussmodule 12 umschließen jeweils eine Elektronik 28. Die Elektronik 28 umfasst mehrere Bauelemente und kann, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, ein elektrisches Bauelement 30a in Gestalt einer Überstromschutz- einrichtung und/oder ein elektrisches Bauelement 30b in Gestalt einer Diode auf- weisen. Die Elektronik 28 umfasst mit ihren Bauelementen im vorliegenden Fall auch eine Auswerteelektronik, die darauf ausgelegt ist, die Charakteristik des über die Anschlussklemme 16 eingehenden Stroms auszuwerten und einen die Charakteristik kennzeichnenden Messstrom zu erzeugen.
Die Elektronik 28 ist jeweils in einem hinteren Teil des Gehäuses 20 gemäß Fig. 1 bzw. einem linksseitigen Teil in der Darstellung gemäß Fig. 4 angeordnet. Der Ort der Anordnung der Elektronik 28 in dem Gehäuse 20 der Anschlussmodule 12 ist analog zum Ort der Anordnung einer Messeinrichtung 29 im Gehäuse 22 des Stromsammeimoduls 14 (siehe Fig. 2) ausgestaltet.
Die Gehäuse 20 und 22 weisen ferner jeweils einen Kanal 33 zum Führen einer elektrischen Leitung 32 bzw. mehrerer elektrischer Leitungen 32 auf, die die Klemmen 16 bzw. 18 mit der Elektronik 28 bzw. der Messeinrichtung 29 verbinden. Die elektrischen Leitungen 32 sind dabei insbesondere in Form von Stanz- blechen in den Kanal 33 eingelegt, welcher in dem Gehäuse 20 bzw. 22 ausgespart ist (siehe Fig. 2 und Fig. 4).
Wie in den Fig. 1 und 3 zu erkennen ist, liegen das Anschlussmodul 12 und die Stromsammeimodule 14 (welche also solche plattenförmig gestaltet sind) bei An- Ordnung als Baugruppe 10 in Gestalt einer Reihung bzw. Schichtung nebeneinander und dabei mit Ihren großflächigen Seiten bzw. Plattenoberflächen aneinander an. Die einzelnen Module 12 und 14 sind dabei mittels elektrischer Verbindungselemente 34 in Form von Brücken (siehe Fig. 1 , in Fig. 3 sind diese Brücken nicht dargestellt) miteinander derart verbunden, dass im Betrieb über diese Verbindungselemente 34 der an den Anschlussmodulen 12 über die Anschlussklemmen 16 bereitgestellte elektrische Strom zum Stromsammeimodul 14 weitergegeben werden kann. Die Verbindungselemente 34 weisen dazu jeweils zwei weiter nicht näher veranschaulichte Anschlusssteckkontakte auf, von denen jeweils einer in ein einzelnes Stromsammeimodul 14 bzw. Anschlussmodul 12 eingesteckt und dabei an Kontakten 36 (siehe Fig. 3) in den einzelnen Modulen 12 bzw. 14 elekt- risch kontaktiert ist.
Die einzelnen Module 12 und 14 weisen ferner jeweils einen sich quer durch das zugehörige plattenförmige Gehäuse 20 bzw. 22 erstreckenden Kanal 38 für eine Messstromleitung 40 (siehe Fig. 3) auf. Die Messstromleitung 40 führt als zusätzli- ches Bauteil durch sämtliche Module 12 und 14 hindurch und ist an dem einzelnen Modul 12 bzw. 14 mittels einer Stanz-Klemm-Verbindung (nicht dargestellt) kontaktiert. Über die Messstromleitung 40 kann im Betrieb ein Messstrom an eine nicht näher veranschaulichte Auswerteeinrichtung für die zugehörige Photovol- taikanlage weitergegeben werden.
Bezugszeichenliste
10 Baugruppe
11 Strangleitung
12 Anschlussmodul
13 Sammelleitung
14 Stromsammeimodul
16 Anschlussklemme
18 Anschlussklemme
20 Gehäuse
22 Gehäuse
24 Anschlussbohrung
26 Anschlussbohrung
28 Auswerteelektronik
29 Messeinrichtung
30a elektrisches Bauelement
30b elektrisches Bauelement
32 elektrische Leitung
33 Kanal für elektrische Leitung
34 Verbindungselement
36 Kontakt
38 Kanal für Messstromleitung
40 Messstromleitung

Claims

Ansprüche
1. Anschlussmodul (12) für einen Vorsammler (10) einer Photovoltaikanlage mit:
- einer Anschlussklemme (16) zum daran Anschließen einer Stromleitung eines photovoltaischen Flächenelements,
- mindestens einem mit der Anschlussklemme (16) elektrisch leitend verbundenen elektrischen Bauelement (30a, 30b), - einem Gehäuse (20), welches das mindestens eine elektrische Bauelement (30a, 30b) umschließt und derart plattenförmig ausgebildet ist, dass die Ausdehnung des Gehäuses (20) in einer Dickenrichtung um ein Mehrfaches geringer ist als eine Ausdehnung des Gehäuses (20) in einer Richtung quer dazu, sowie
- einer elektrischen Leitung (32) zwischen der Anschlussklemme und einem Ver- bindungselement (34) zum elektrisch leitenden Verbinden des Anschlussmoduls
(12) mit einem weiteren Modul (12, 14).
2. Anschlussmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als ein an dem An- Schlussmodul (12) ansteckbares Teil gestaltet ist.
3. Anschlussmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) einen mit der Anschlussklemme (16) elektrisch leitend verbundenen elektrischen Kontakt (36) aufweist, an dem ein Verbindungselement (34) eines weiteren Anschlussmoduls (12) elektrisch leitend ankoppelbar, insbesondere ansteckbar ist.
4. Anschlussmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als eine Brücke ausgebildet ist, welche lediglich eine Verbindung zu einem einzigen weiteren Modul (12, 14) herstellt.
5. Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrische Bauelement (30a, 30b) eine Auswerteelektronik umfasst, die darauf ausgelegt ist, die Charakteristik des über die Anschlussklemme (16) eingehenden Stroms auszuwerten und einen die Charakteristik kennzeichnenden Messstrom zu erzeugen.
6. Anschlussmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik derart mit einer Messstrom- leitung (40) gekoppelt ist, dass der Messstrom über die Messstromleitung (40) an ein weiteres Modul (12, 14) weitergegeben werden kann.
7. Anschlussmodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) einen Kanal (38) zum Führen mindestens einer Messstromleitung (40) aufweist, über die der Messstrom weitergegeben werden kann.
8. Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (30a, 30b) eine Überstromschutzeinrichtung und/oder eine Einrichtung zum Verhindern von Rückströmen, insbesondere eine Diode, umfasst.
9. Stromsammeimodul (14) für einen Vorsammler einer Photovoltaikanlage mit:
- einer Sammelklemme (18) zum daran Anschließen einer Sammelleitung zum Führen des Gesamtstroms mehrerer Anschlussmodule (12) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
- einer elektrischen Leitung (32) zwischen der Sammelklemme (18) und einem Verbindungselement (34) zum elektrisch leitenden Verbinden des Stromsammeimoduls (14) mit einem der Anschlussmodule (12), sowie - einem Gehäuse (22), welches zumindest die Leitung (32) umschließt und derart plattenförmig ausgebildet ist, dass die Ausdehnung des Gehäuses (22) in einer Dickenrichtung um ein Mehrfaches geringer ist als eine Ausdehnung des Gehäuses (22) in einer Richtung quer dazu.
10. Stromsammeimodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als ein an dem Stromsammeimodul (14) ansteckbares Teil gestaltet ist.
11. Stromsammeimodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (34) als eine Brücke ausgebildet ist, welche lediglich eine Verbindung zu einem einzigen weiteren Anschlussmodul (14) herstellt.
12. Stromsammeimodul nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , gekennzeichnet durch eine in dem Gehäuse (22) angeordnete Messeinrichtung (29), welche darauf ausgelegt ist, den Gesamtstrom zu messen und einen die Stromstärke des Gesamtstroms kennzeichnenden Messstrom zu erzeugen.
13. Stromsammeimodul nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) einen Kanal (38) zum Führen mindestens einer Messstromleitung (40) aufweist, über die der Messstrom weitergegeben werden kann.
14. Baugruppe (10), insbesondere Vorsammler, zum Zusammenführen des Stroms einzelner photovoltaischer Flächenelemente mit mindestens zwei An- Schlussmodulen (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, sowie einem Stromsammeimodul (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 12.
15. Baugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (12, 14) plattenförmige Gehäuse (20, 22) aufweisen, die derart nebeneinander angeordnet sind, dass ihre großflächigen Seiten aneinander angrenzen.
16. Baugruppe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch, dass die Verbindungselemente (34) von nebeneinander angeordneten
Modulen (12, 14) in Richtung der großflächigen Seiten nebeneinander angeordnet sind.
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