一种基于建筑辅助供能的光储充电站的制作方法

本发明涉及光伏发电，具体地说为一种基于建筑辅助供能的光储充电站。

背景技术：

1、光储充电站为一种将光伏发电系统、储能电池系统与电动汽车充电设施深度融合的建筑级微电网综合体。该系统主要用于实现绿电的就地消纳与储能调峰，在白天利用车棚光伏发电为车辆提供清洁电能，夜间利用储能系统进行削峰填谷。

2、在应对建筑地基不均匀沉降时，传统的光储充电站多采用刚性焊接的法兰盘将立柱与基础、横梁与立柱进行死锁连接。这种刚性结构在沉降发生时，地基的错位下陷会直接导致立柱根部承受巨大的附加弯矩，极易超过材料屈服极限，引发焊缝撕裂或法兰螺栓剪切断裂，进而导致整个车棚结构倾覆；同时，因立柱与横梁之间无任何位移补偿，立柱的倾斜会强制带动整根横梁及上方的光伏面板发生倾斜，造成光伏组件受非均匀弯矩而发生玻璃隐裂，不仅导致发电效率骤降，更缩短了面板寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于建筑辅助供能的光储充电站，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于建筑辅助供能的光储充电站，包括地基、底座、立柱、安置块、横梁和光伏板，所述底座安装在所述地基上，所述立柱安装在所述底座上，所述安置块安装在所述立柱上，所述横梁安装在所述安置块上，所述光伏板安装在所述横梁上，该基于建筑辅助供能的光储充电站还包括：

3、万向铰球；

4、用于避免沉降影响损坏设施的沉降保护装置，包括安装在所述底座上的万向自适应机构以及安装于所述万向自适应机构上的冗余适应机构；

5、其中，所述万向自适应机构用于通过万向铰接适应并避免沉降过程中倾斜对设施的损坏；

6、所述冗余适应机构用于通过预留的冗余滑动行程对沉降进行适应。

7、根据上述技术方案，所述万向自适应机构包括安装在所述底座上的所述万向铰球、安装在所述地基上的铰接座以及安装于所述铰接座上的铰接球体；

8、当设施的一侧底座会首先沉降，底座沉降带动立柱沉降向下移动，同时立柱沉降时附带小角度的倾斜，此时设施上的万向铰球和铰接球体通过万向球节的铰接方式对倾斜量进行转动适应，避免因沉降导致的倾斜将立柱折断或损坏。

9、根据上述技术方案，所述万向自适应机构还包括安装在所述铰接球体上的万向球座以及安装于所述万向球座上的液压连接杆；

10、通过万向球座与液压连接杆之间配合对四方倾斜压力进行缓冲卸力，避免较大瞬时倾斜力直接影响导致铰接球体与万向铰球负荷。

11、根据上述技术方案，所述冗余适应机构包括安装在所述立柱上的特氟龙板、安装在所述立柱上的主轴、安装在所述主轴上的卡环以及安装于所述主轴上的连接杆件。

12、根据上述技术方案，所述铰接球体与所述万向铰球之间铰接，所述万向球座与所述液压连接杆之间铰接，所述铰接球体的内壁填充有润滑层；

13、其中，所述卡环与所述特氟龙板之间接触，所述连接杆件与所述安置块之间连接，所述立柱的表面开设有滑动适应槽，所述滑动适应槽与所述卡环之间滑动连接，所述主轴的初始位置设置在滑动适应槽的中间。

14、根据上述技术方案，所述沉降保护装置还包括安装在所述立柱上的沉降自平衡装置，所述沉降自平衡装置包括安装在所述立柱上的缓冲保护机构；

15、其中，所述沉降自平衡装置用于对沉降产生的影响进行适应；

16、所述缓冲保护机构用于对设施部件进行缓冲保护，避免过载损坏。

17、根据上述技术方案，所述缓冲保护机构包括安装在所述立柱上的缓冲受力框以及安装于所述立柱上的碟形弹簧一；

18、其中，所述缓冲受力框的表面设置为弧面一，所述缓冲受力框与所述卡环之间贴合，所述碟形弹簧一与所述缓冲受力框之间连接；

19、通过卡环向下移动并接触挤压缓冲受力框促使其向下移动，此时碟形弹簧一凭借自身弹性势能对卡环进行缓冲保护，使卡环所受下压载荷在碟形弹簧的作用下得到平稳吸收，有效避免瞬时冲击沉降力带动卡环在立柱剪切力的作用下发生结构性损坏。

20、根据上述技术方案，所述沉降保护装置还包括安装在所述缓冲受力框上的防回移装置，所述防回移装置包括安装在所述缓冲受力框上的拉力牵引机构以及安装于所述缓冲受力框上的回移限位机构；

21、其中，所述防回移装置用于避免因风力作用导致所述光伏板回移上升；

22、所述拉力牵引机构用于通过拉力对所述光伏板进行牵引；

23、所述回移限位机构用于对沉降后的所述光伏板移动方向进行限制。

24、根据上述技术方案，所述拉力牵引机构包括安装在所述缓冲受力框上的固定轴以及安装于所述固定轴上的联动杆件；

25、其中，所述联动杆件与所述主轴之间连接。

26、根据上述技术方案，所述回移限位机构包括安装在所述缓冲受力框上的棘齿条、安装在所述立柱上的棘轮、安装在所述立柱上的固定板、安装在所述固定板上的碟形弹簧二以及安装于所述碟形弹簧二上的限位块；

27、当棘齿条在光伏板的弹性回移作用下向上回拉并带动棘轮逆时针转动时，棘轮会在转动过程中接触并在限位块的作用下被自动卡滞，实现对棘齿条向上移动方向的硬性单向限制，此时当光伏板在外力作用下向上回移时会被联动杆件直接对其进行限制，避免光伏板在设施发生沉降后在风力或其他外力作用下向上回移进而影响光伏板的角度设置；

28、其中，所述棘齿条的表面设置为弧面二，所述棘轮的表面设置为弧面三，所述限位块的表面设置为弧面四，所述棘齿条滑动贯穿所述立柱。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果：

30、该发明中，通过万向球节的万向铰接与四方缓冲卸力结构，使立柱在地基沉降带动下产生倾斜时能够自适应转动，有效避免了因侧向弯矩过大导致的根部折断风险，同时利用主轴在特氟龙板接触面上克服摩擦力并沿滑动适应槽向下滑移的物理响应，将立柱沉降产生的竖向高差直接消解，使横梁与光伏板在两侧主轴的协同滑移作用下始终保持水平姿态，既消除了立柱倾斜对光伏板产生的水平推力，又通过初始位于滑槽中位的设计有效应对了热应力引发的膨胀位移，整体上提升了光储充电站在复杂地基沉降条件下的结构稳定性与发电受光效率。

31、该发明中，通过主轴向下移动带动卡环接触并挤压缓冲受力框，使碟形弹簧凭借自身的弹性势能对下压载荷进行吸收与卸载，在沉降总量即将突破系统冗余极限时为核心受力部件提供了平稳而可靠的缓冲保护，大幅降低了瞬时冲击沉降力在立柱剪切作用下对滑动组件的刚性破坏风险，从而有效保障了沉降适应机构在极端工况下的完整性与安全性，进一步延长了设施在高负载或不均匀沉降环境中的服役寿命。

32、该发明中，通过棘齿条移动驱动棘轮顺时针转动，使限位块在碟形弹簧的弹性作用下解除对棘轮转动方向的限制从而允许向下位移的顺畅进行，同时在逆时针转动时借由限位块的自动卡滞实现向上移动的硬性单向阻断，这一机械联动机制使得光伏板在设施沉降完成后能够稳固地停留在校正后的角度位置，避免了外部风力或弹性回弹等因素导致的装机姿态偏移，确保系统在持续运行过程中始终保持最优的光照接收角度并维持高水平的发电效率。