CN117962671B - 一种具有防水功能的光伏储能充电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防水功能的光伏储能充电站，涉及光伏充电技术领域。包括充电站基座，所述充电站基座四周设置有光伏储能塔，光伏储能塔呈圆周等距状排列于充电站基座四周更好地收集太阳光能，所述光伏储能塔包括底座，底座顶部安装有塔体，塔体的顶部安装有顶部制动模块。本发明通过防渗水地基的设计，有效防止水分对站点的影响，提高了站点的稳定性和安全性，在光伏储能塔的设计上，采用了收纳面槽和可调节角度的光伏板，使得光伏板在遇到大风暴雨等天气时，能够降低受损的可能性，同时，站点还配备了基桩、承重支板和坡度梯，进一步增强了站点的稳定性和便捷性。

Description

一种具有防水功能的光伏储能充电站

技术领域

本发明涉及光伏充电技术领域，具体为一种具有防水功能的光伏储能充电站。

背景技术

光伏充电站是一种利用太阳能光伏发电系统为新能源汽车提供充电的设施，它结合了太阳能光伏发电和电动车充电技术，能够实现清洁能源的利用和可持续交通的发展。

光伏充电站是一种利用太阳能为主要能源，通过转换器将光能转化为电能的设备，由于其涉及大量的电气、电子元器件等部件，对水分、潮湿等环境因素非常敏感，因此，防潮防水是光伏充电站设计和使用过程中需要重点关注的问题，长期处于潮湿环境中的光伏充电设备，可能会出现性能下降、故障率高、短路、损坏等问题，这些问题不仅会影响设备的正常工作，甚至可能会带来安全隐患，因此，现有的光伏充电站在设计和制造过程中，都对防雨防水功能给予了足够的重视。

如授权公告号为CN220234241U一种具有防水功能的光伏储能充电站公开了通过设置雨帘的形式来实现对充电站内单一设备进行防水的工作，但是对于光伏储能充电站来说，整体的防水布局更为重要，尤其是对于山地农村区域的防水工作来说，雨季长、土地湿度大、地面水分多等问题对造成地下水上浸，对整体充电站的防水造成不利影响，对光伏储能充电站整体布局等没有足够的安排，因此，本发明提出一种新型的太阳能光伏储能充电站。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防水功能的光伏储能充电站，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防水功能的光伏储能充电站，包括充电站基座，所述充电站基座四周设置有光伏储能塔，光伏储能塔呈圆周等距状排列于充电站基座四周更好地收集太阳光能；

所述光伏储能塔包括底座，底座顶部安装有塔体，塔体的顶部安装有顶部制动模块，顶部制动模块四周安装有光伏板，光伏板通过连接机构与顶部制动模块相连接，所述光伏板通过连接机构在纵向上进行九十度和横向上进行三百六十度旋转，这种组排方式更适用于农村等偏远地区，不受限于面积等，能够更好地排布光伏板，以便更好地收集太阳光能；

所述充电站基座下方设置有防渗水地基，防渗水地基包括挖设的基坑，基坑的底部铺设有一层混凝土填充层，混凝土填充层顶部铺设有一层砂石填充层用来增加地基牢固度，砂石填充层顶部也浇注铺设有一层混凝土填充层，顶部的混凝土填充层与充电站基座的平台底部之间设置有间隙，能够在增加充电站基座的平台距离地面的距离，具有防涝，防地下水上浸的功能，防渗水地基的设计，有效防止水分对充电站的不良影响，提高了站点的稳定性和安全性，所述防渗水地基处固定有多个基桩，充电站基座的平台底部固定有连接桩，连接桩底端插接于基桩的顶端。

关于该方案更进一步的，所述光伏储能塔的塔体四周开设有收纳面槽，所述光伏板折叠收纳后的吸能面与塔体四周平面相齐平，光伏板收纳于收纳面槽后能够降低受力面，降低光伏板受损的可能，在光伏储能塔的设计上，采用了收纳面槽和可调节角度的光伏板，使得光伏板在遇到大风暴雨等天气时，能够降低受损的可能性。

关于该方案更进一步的，所述顶部制动模块包括一个位于塔体顶端的顶部载座，所述顶部载座通过塔体内部安装的数控油缸进行升降，因为光伏储能塔的排布方式可能会造成光伏板相互之间遮挡，那么通过升降光伏板方式可以对各个光伏板位置进行调整以避免阳光遮挡；

所述顶部载座四周转动连接有与顶部载座转动连接的连接轴，顶部载座内部安装有用于驱动连接轴用的电机，所述光伏板背面与连接轴相铰接。

关于该方案更进一步的，所述光伏板背面固定有两个铰链块，两个铰链块顶端之间和底端之间均固定连接有横杆；

所述连接轴末端转动连接于位于顶部的横杆表面，所述连接轴底部开设有槽口，槽口两侧内壁之间转动连接有铰接臂一，铰接臂一另一端转动连接有铰接臂二，铰接臂二的另一端转动连接于位于下方的横杆表面，所述连接轴的表面安装有用于驱动铰接臂一旋转用的驱动源二。

关于该方案更进一步的，所述顶部载座底部开设有凹槽，安装于所述塔体油缸的油缸伸缩端顶部处开设有球槽，球槽内滚动有滚珠，滚珠滚动于顶部载座的凹槽顶部平面处。

关于该方案更进一步的，所述油缸伸缩端的顶端内部开设有空腔，所述空腔内安装有驱动源一，驱动源一的输出端连接安装有变速箱，变速箱的传动轴顶端固定连接于顶部载座底部。

关于该方案更进一步的，所述砂石填充层和混凝土填充层之间设置有防渗膜，防渗膜贴合基坑内壁表面铺设至地表面上，其中，位于防渗膜顶部、基桩的表面设置有防渗混凝土块避免防渗膜破损造成的水渗透，进一步增强了防涝、防地下水上浸的功能。

关于该方案更进一步的，所述充电站基座顶部安装有充电桩，充电桩呈圆周等距状排列于充电站基座的顶部平面，充电站基座的顶部平面还安装有防雨的遮雨棚。

关于该方案更进一步地，所述充电站基座底部四周固定连接有承重支板，充电站基座的四周还安装有坡度梯，每个坡度梯设置于两个光伏储能塔之间，所述充电站基座的平台设有栅格状漏水槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该具有防水功能的光伏储能充电站通过将光伏储能塔呈圆周等距状排列，相较于传统的光伏吸能装置，这种组排方式更适用于农村等偏远地区，不受限于面积等，能够更好地排布光伏板，以便更好地收集太阳光能通过，防渗水地基的设计，有效防止水分对充电站的不良影响，提高了站点的稳定性和安全性，在光伏储能塔的设计上，采用了收纳面槽和可调节角度的光伏板，使得光伏板在遇到大风暴雨等天气时，能够降低受损的可能性，同时，站点还配备了基桩、承重支板和坡度梯，进一步增强了站点的稳定性和便捷性；

同时，在防渗水地基和充电站基座的设计上，本发明还考虑了防渗膜和防渗混凝土块的设置，进一步增强了防涝、防地下水上浸的功能，充电站基座上安装的充电桩，呈圆周等距状排列，形成了高效的充电区域，使得电动汽车无论在站点的中心位置还是边缘位置，都能方便快捷地找到充电桩进行充电；

另外，传统的顶棚式光伏系统受到建筑物、树木等遮挡的影响较大，而塔式光伏系统离地面更远，可以减少阴影对光伏板的遮挡，提高发电效率，且塔式结构可以更好地适应复杂地形，如山区、丘陵地带等，提高了光伏板的安装灵活性，将顶棚式光伏板改成塔式光伏板可以提高发电效率，更便于维护和清洁，更灵活地利用场地空间，适应复杂地形等，从而为光伏发电系统带来一系列好处。

附图说明

图1为本发明的整体布局结构示意图；

图2为本发明的防渗水地基剖面结构示意图；

图3为本发明的光伏储能塔结构示意图；

图4为本发明的顶部制动模块剖面结构示意图；

图5为本发明的图4中A部分放大结构示意图；

图6为本发明的光伏储能塔光伏板折叠后结构示意图。

图中：1、充电站基座；2、遮雨棚；3、坡度梯；4、光伏储能塔；5、混凝土填充层；6、基桩；7、砂石填充层；8、防渗混凝土块；9、防渗膜；10、连接桩；11、底座；12、塔体；13、收纳面槽；14、顶部制动模块；15、光伏板；16、顶部载座；17、滚珠；18、传动轴；19、油缸伸缩端；20、驱动源一；21、变速箱；22、铰接臂一；23、铰接臂二；24、铰链块；25、连接轴；26、驱动源二；27、充电桩；28、承重支板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在我国雨季较长或降水量较大的地区，即使光伏充电站具备良好的防雨防水性能，也可能会面临积水淹没充电桩的问题，尤其是在当地排水系统出现故障或地区处于涝地时，充电桩的安全运行无法得到保障，此外，在偏远地区安装普及充电站的过程中，雨季长、土地湿度大、地面水分多等问题也会给充电站的建设带来挑战，在这种情况下，充电站的基座底部容易出现地面水浸透或于底部聚集的问题，从而对充电站的稳定性和寿命产生一系列不良影响。

如图1－图6所示，本发明提供一种技术方案：本发明公开了一种具有防水功能的光伏储能充电站，旨在提高充电站的能源收集效率和防水性能，确保充电站的安全稳定运行。

如图1所示，该光伏储能充电站包括充电站基座1，充电站基座1四周设有光伏储能塔4，这些光伏储能塔4呈圆周等距状排列，相较于传统的光伏吸能装置，这种组排方式更适用于农村等偏远地区，不受限于面积等，能够更好的排布光伏板15，以便更好地收集太阳光能，传统的顶棚式光伏系统受到建筑物、树木等遮挡的影响较大，而塔式光伏系统离地面更远，可以减少阴影对光伏板15的遮挡，提高发电效率，且塔式结构可以更好地适应复杂地形，如山区、丘陵地带等，提高了光伏板15的安装灵活性，将顶棚式光伏板改成塔式光伏板可以提高发电效率，而顶棚式光伏板在清理过程中由于难以避免踩踏光伏板，因此清理不便，容易损伤光伏板，因此塔式光伏系统更便于维护和清洁，更灵活地利用场地空间，适应复杂地形等，从而为光伏发电系统带来一系列好处。

光伏储能塔4由底座11、塔体12、顶部制动模块14以及光伏板15组成，底座11顶部安装有塔体12，塔体12的顶部设置有顶部制动模块14，顶部制动模块14四周安装有光伏板15，光伏板15通过连接机构与顶部制动模块14相连接，此外，光伏板15可以在纵向上进行九十度旋转，横向上进行三百六十度旋转，这种可以在横向和纵向上进行调节的方式，能够应不同角度的太阳光线，将固定式光伏板改成可调节式光伏板可以根据太阳光的角度进行调整，使光伏板15始终保持最佳的接收太阳光线的角度，从而提高发电效率，随着季节的变化，太阳高度角也会发生变化，可调节式光伏板可以根据季节变化调整倾斜角度，以适应不同季节的太阳高度，提高发电效率，另外，可调节式光伏板可以更灵活地避开建筑物、树木等对太阳光的遮挡，减少阴影对光伏板15的影响，提高发电效率。

如图2所示，充电站基座1下方设有防渗水地基，包括挖设的基坑，基坑底部铺设有一层混凝土填充层5，用以提高地基的稳定性，混凝土填充层5顶部铺设有一层砂石填充层7，进一步增加地基的牢固度，砂石填充层7顶部也浇注铺设有一层混凝土填充层5，以确保地基的稳定，顶部的混凝土填充层5与充电站基座1的平台底部之间设置有间隙，能够在增加充电站基座1的平台距离地面的距离，具有防涝，防地下水上浸的功能，防渗水地基的设计，有效防止水分对充电站的不良影响，提高了站点的稳定性和安全性。

防渗水地基处固定有多个基桩6，充电站基座1的平台底部固定有连接桩10，连接桩10底端插接于基桩6的顶端，以提高整个充电站的稳定性，充电站基座1底部四周固定连接有承重支板28，增强充电站的支撑能力，此外，充电站基座1的四周还安装有坡度梯3，每个坡度梯3设置于两个光伏储能塔4之间，便于车辆出入；

充电站基座1的平台设有栅格状漏水槽，有利于雨水快速排出，降低水患风险，综上所述，本发明提供的光伏储能充电站具有防水功能，可有效提高充电站的运行稳定性和安全性。

如图3所示，关于该方案更进一步地，光伏储能塔4的塔体12四周开设有收纳面槽13，光伏板15能够收纳于收纳面槽13内，光伏板15的吸能面与塔体12四周平面相齐平，在偏远山区和农村等地，场地空旷，在遭遇大风暴雨等天气时，光伏板15收纳于收纳面槽13后能够降低受力面，降低光伏板15受损的可能，在光伏储能塔4的设计上，采用了收纳面槽13和可调节角度的光伏板15，使得光伏板15在遇到大风暴雨等天气时，能够降低受损的可能性；

如图4所示，在光伏储能塔4的顶部的核心部件是顶部载座16，顶部载座16位于塔体12顶部，通过塔体12内部安装的数控油缸进行升降，因为光伏储能塔4的排布方式可能会造成光伏板15相互之间遮挡，那么通过升降光伏板15方式可以对各个光伏板15位置进行调整以避免阳光遮挡；

顶部载座16四周转动连接有与顶部载座16转动连接的连接轴25，顶部载座16内部安装有用于驱动连接轴25用的电机，光伏板15背面与连接轴25相铰接，通过内置的电机控制光伏板15以调整角度。

关于该方案更进一步的，光伏板15的背面设有两个铰链块24，这两个铰链块在顶端和底端之间都固定连接有横杆，这种设计使得整个结构更加稳定，同时为实现灵活的转动提供了可能；

连接轴25是另一个关键部件，其末端可以转动连接到位于顶部的横杆表面，连接轴25的底部开设有槽口，这是为了让铰接臂一22在槽口两侧内壁之间转动，铰接臂一22的另一端则可以转动连接到铰接臂二23，铰接臂二23的另一端再转动连接到位于下方的横杆表面，连接轴25的表面还安装有驱动铰接臂一22旋转的驱动源二26，这个驱动源二26可以是电动机、液压装置或其他适当的驱动设备，它的作用是使铰接臂一22在需要时能够顺畅地旋转，这种设计使得光伏板15能够进行九十度角度调节，使光伏板15能够收纳于塔体12周围的收纳面槽13内。

关于该方案更进一步的，顶部载座16底部开设有凹槽。这一设计使得顶部载座16具有更好的承载能力，可以稳定地支撑于油缸的油缸伸缩端19的顶端，在实际运行过程中，底部凹槽能够有效分散载荷，降低单一点的压力，从而降低磨损，提高设备的使用寿命。

其次，油缸伸缩端19顶部处开设有球槽，球槽内安装有滚动的滚珠17，滚珠17滚动于顶部载座16的凹槽顶部平面处，能够降低顶部载座16旋转的摩擦，减少设备磨损，降低了设备的维护成本，提高了设备的可靠性和稳定性。

关于该方案更进一步的，在油缸伸缩端19的顶端内部设计了一个空腔在这个空腔内，安装有驱动源一20，驱动源一20作为设备的动力核心，驱动源一20的输出端连接了变速箱21，变速箱21作为设备的传动枢纽，它能够根据驱动源一20的输出速度和力度，调整输出端的转速和扭矩，变速箱21的传动轴18顶端固定连接于顶部载座16的底部，油缸伸缩端19、驱动源一20、变速箱21以及传动轴18和顶部载座16的巧妙组合，形成了一种高效、稳定的传动系统。

如图2所示，关于该方案更进一步地，在砂石填充层7和混凝土填充层5之间设置了防渗膜9，防渗膜9的铺设方式是紧贴基坑内壁表面，直至地表面，防渗膜9作为抗渗结构的关键部分，不仅能有效防止水分渗透，还能防止地下水上浸，在实际施工过程中，防渗膜9可能会受到破损，导致水分渗透，在防渗膜9的顶部，设置了防渗混凝土块8，这种防渗混凝土块8紧密贴合在基桩6的表面，这样一来，即使在防渗膜9发生破损，防渗混凝土块8也能起到阻挡水渗透的作用。

如图1和图2所示，关于该方案更进一步的，充电站基座1是充电站的核心部分，其顶部安装了充电桩27，这些充电桩呈圆周等距状排列在充电站基座1的顶部平面，形成了一个高效的充电区域，这样一来，无论是充电站基座1的中心位置，还是边缘位置，电动汽车都能方便快捷地找到充电桩进行充电，充电站基座1的顶部平面还安装了防雨的遮雨棚2。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种具有防水功能的光伏储能充电站，包括充电站基座（1），其特征在于：所述充电站基座（1）四周设置有光伏储能塔（4），光伏储能塔（4）呈环形排列于充电站基座（1）四周来增加太阳能吸收的效率；

所述光伏储能塔（4）包括底座（11）、顶部制动模块（14）和安装于顶部制动模块（14）上的光伏板（15），光伏板（15）通过连接机构与顶部制动模块（14）相连接；

所述顶部制动模块（14）在底座（11）顶部进行升降来控制各个光伏储能塔（4）上光伏板（15）的高度以避免相邻光伏储能塔（4）之间的光伏板（15）产生干涉，所述光伏板（15）通过连接机构呈伞状分布于顶部制动模块（14）的四周，连接机构控制光伏板（15）进行九十度翻转来打开和收纳光伏板（15），且连接机构还控制光伏板（15）进行自转来提高吸取太阳能的效率；

所述充电站基座（1）下方设置有防渗水地基，防渗水地基通过设置的三道填充层增加地基牢固度，降低地下水上渗来避免充电站基座（1）受到地下水渗透；

防渗水地基包括挖设的基坑，基坑的底部铺设有一层混凝土填充层（5）增加地基底部夯实度，混凝土填充层（5）顶部铺设有一层砂石填充层（7）用来增加地基牢固度，砂石填充层（7）顶部也铺设有一层混凝土填充层（5），顶部的混凝土填充层（5）与充电站基座（1）的平台底部之间设置有间隙来抬高充电站基座（1）平台距离地面的高度；

所述防渗水地基处固定有多个基桩（6），充电站基座（1）的平台底部固定有连接桩（10），连接桩（10）底端插接于基桩（6）的顶端；

所述顶部制动模块（14）包括一个位于塔体（12）顶端的顶部载座（16），所述顶部载座（16）通过塔体（12）内部安装的数控油缸进行升降；

所述顶部载座（16）四周转动连接有连接轴（25），顶部载座（16）内部安装有用于驱动连接轴（25）用的电机，所述光伏板（15）背面与连接轴（25）相铰接；

所述光伏板（15）背面固定有两个铰链块（24），两个铰链块（24）顶端之间和底端之间均固定连接有横杆；

所述连接轴（25）末端转动连接于位于顶部的横杆表面，所述连接轴（25）底部开设有槽口，槽口两侧内壁之间转动连接有铰接臂一（22），铰接臂一（22）另一端转动连接有铰接臂二（23），铰接臂二（23）的另一端转动连接于位于下方的横杆表面，所述连接轴（25）的表面安装有用于驱动铰接臂一（22）旋转用的驱动源二（26）；

所述顶部载座（16）底部开设有凹槽，安装于所述塔体（12）油缸的油缸伸缩端（19）顶部处开设有球槽，球槽内滚动有滚珠（17），滚珠（17）滚动于顶部载座（16）的凹槽顶部平面处；

所述油缸伸缩端（19）的顶端内部开设有空腔，所述空腔内安装有驱动源一（20），驱动源一（20）的输出端连接安装有变速箱（21），变速箱（21）的传动轴（18）顶端固定连接于顶部载座（16）底部。

2.根据权利要求1所述的一种具有防水功能的光伏储能充电站，其特征在于：所述光伏储能塔（4）的塔体（12）四周开设有收纳面槽（13），所述光伏板（15）折叠收纳后的吸能面与塔体（12）四周平面相齐平。

3.根据权利要求1所述的一种具有防水功能的光伏储能充电站，其特征在于：所述砂石填充层（7）和混凝土填充层（5）之间设置有防渗膜（9），防渗膜（9）贴合基坑内壁表面铺设至地表面上，其中，位于防渗膜（9）顶部和基桩（6）的表面设置有防渗混凝土块（8）来避免防渗膜（9）破损造成的水渗透。

4.根据权利要求1所述的一种具有防水功能的光伏储能充电站，其特征在于：所述充电站基座（1）顶部安装有充电桩（27），充电桩（27）呈圆周等距状排列于充电站基座（1）的顶部平面，充电站基座（1）的顶部平面还安装有防雨的遮雨棚（2）。

5.根据权利要求1所述的一种具有防水功能的光伏储能充电站，其特征在于：所述充电站基座（1）底部四周固定连接有承重支板（28），充电站基座（1）的四周还安装有坡度梯（3），每个坡度梯（3）设置于两个光伏储能塔（4）之间，所述充电站基座（1）的平台设有栅格状漏水槽。