一种太阳能电池板清扫系统和清扫方法与流程

本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池板清扫系统和清扫方法。

背景技术：

常年暴露在室外的太阳能电池板上很容易积聚灰尘或雪等，积尘或积雪会降低光照的透光率，从而影响太阳能电池板的发电功率。因此，有必要在太阳能电池板表面有积尘或积雪等异物时对太阳能电池板进行清扫。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能电池板清扫系统和清扫方法，以实现自动清扫太阳能电池板，方案如下：

一种太阳能电池板清扫系统，包括多套清扫设备；

每套清扫设备都包括控制器、电机和至少一个执行机构；

其中一套清扫设备中的控制器为主机，其它清扫设备中的控制器为从机；

主机用于判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机发送清扫指令；

各从机用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行；

各电机运行时带动本清扫设备中的执行机构对太阳能电池板进行清扫。

其中，主机包括气象检测模块和处理器，各从机都包括处理器；

主机中的气象检测模块用于检测气象信息；

主机中的处理器用于根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令；

各从机中的处理器用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

或者，主机包括通讯模块和处理器，各从机都包括处理器；

主机中的通讯模块用于接收外部设备发送来的气象信息；

主机中的处理器用于根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令；

各从机中的处理器用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

或者，主机包括气象检测模块、通讯模块和处理器，各从机都包括处理器；

主机中的气象检测模块用于检测气象信息；

主机中的通讯模块用于接收外部设备发送来的气象信息；

主机中的处理器用于根据主机中的气象检测模块检测到的气象信息或者主机中的通讯模块接收到的气象信息，判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令；

各从机中的处理器用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

其中，主、从机之间采用无线通讯或总线通讯。

可选的，当主、从机之间采用总线通讯时，至少一个从机还用于在监测到主机出现故障时，竞争选出新的主机。

一种太阳能电池板清扫方法，应用于太阳能电池板清扫系统；

所述太阳能电池板清扫系统包括多套清扫设备；

每套清扫设备都包括控制器、电机和至少一个执行机构，所述电机运行时带动所述至少一个执行机构对太阳能电池板进行清扫；

其中一套清扫设备中的控制器为主机，其它清扫设备中的控制器为从机；

所述太阳能电池板清扫方法包括：

主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机发送清扫指令；

各从机接收主机发送的清扫指令，并根据所述清扫指令控制本清扫设备中的电机启动运行。

其中，所述主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，包括：

主机获取气象信息；

主机根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫。

其中，所述向各从机发送清扫指令，包括：采用无线通讯方式向各从机发送清扫指令；

或者，所述向各从机发送清扫指令，包括：采用总线通讯方式向各从机发送清扫指令。

可选的，在采用总线通讯方式向各从机发送清扫指令的情况下，在所述主机获取气象信息之前，还包括：

至少一个从机实时监测主机是否出现故障，如果主机出现故障，所述至少一个从机竞争选出新的主机，如果主机未出现故障，各从机接收主机发送的清扫指令。

从上述的技术方案可以看出，本发明设置太阳能电池板清扫系统采用一主多从的通讯方式，主机在判断出有清扫需求时，控制主机所在清扫设备中的电机启动运行，并发送清扫指令给各从机，各从机在接收到主机发送的清扫指令时，控制本从机所在清扫设备中的电机启动运行，从而实现了只需利用一套清扫设备中的控制器判断是否有清扫需求，如果有，就令整个太阳能电池板清扫系统中所有的执行结构都开始对太阳能电池进行清扫，达到了智能清扫的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种太阳能电池板清扫系统结构示意图；

图2为图1所示太阳能电池板清扫系统的一种具体结构示意图；

图3为图1所示太阳能电池板清扫系统的又一种具体结构示意图；

图4为图1所示太阳能电池板清扫系统的又一种具体结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种太阳能电池板清扫方法流程图；

图6为本发明实施例公开的又一种太阳能电池板清扫方法流程图。

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、完整地描述，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。

参见图1，本发明实施例公开了一种太阳能电池板清扫系统，包括多套清扫设备，每套清扫设备的内部结构以及启动控制策略如下：

1)每套清扫设备的内部结构

每套清扫设备都包括控制器、电机和至少一个执行机构，所述控制器在判断出有清扫需求或接收到清扫指令时，控制所述电机启动运行，带动所述至少一个执行机构对太阳能电池板进行清扫，其启动控制策略详见下述2)。

在实际应用时，通常安排每个执行机构各自负责一串光伏组串的清扫，所述光伏组串由多个并排排列的太阳能电池板串联而成，执行机构在电机运转产生的外力作用下，沿一串并排排列的太阳能电池板的外边框行进，清扫行进途中经过的各个太阳能电池板，从而保证太阳能电池板表面无积尘或积雪等异物。

根据执行机构行进方式的不同，执行机构可分为轮式行进的执行机构、腿式行进的执行机构、履带式行进的执行机构等。在实际应用时，执行机构的选型根据实际需要确定，具体的，当清扫设备应用在路面障碍较小的环境中时，多采用轮式行进的执行机构或履带式行进的执行机构，当清扫设备应用在路面较为崎岖的环境中时，通常选择腿式行进的执行机构。

当然，为方便统一控制和管理，在条件允许的情况下，同一清扫设备中通常选择采用同一种行进方式的执行机构。例如，当某清扫设备应用在路面障碍较小的环境中时，可以统一采用轮式行进的执行机构或者统一采用履带式行进的执行机构。

另外需要说明的是，不同清扫设备中执行机构的个数可以相同，也可以不同，可根据实际需要(例如电机带载能力等)进行合理设置。例如，一个电机最多能够同时带动三个执行机构对太阳能电池板进行清扫，则可以设置同一清扫设备中执行机构的个数为三个。

2)每套清扫设备的启动控制策略

本发明实施例设置其中一套清扫设备中的控制器作为所述太阳能电池板清扫系统的主机，其它清扫设备中的控制器作为所述太阳能电池板清扫系统中的从机；也就是说，所述太阳能电池板清扫系统中的各控制器之间采用一主多从的通讯方式。

主机用于判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，就控制主机所在清扫设备中的电机启动运行，并向各从机发送清扫指令。其中，主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫的方式，可以是：主机获取气象信息，根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫。举例说明，假设某天的气象信息显示当天有沙尘暴、这天傍晚沙尘暴结束，则主机可以据此判定需要在这天傍晚对太阳能电池板进行清扫。或者，主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫的方式，也可以是：将光伏电池板当前发电量与标准发电量作对比，根据对比结果判断是否需要对太阳能电池板进行清扫。

各从机用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

可见，主机所在清扫设备的启动控制策略是主机在判断出有清扫需求时，控制本清扫设备中的电机启动运行，并发送清扫指令给各从机。各从机所在清扫设备的启动控制策略是在从机接收到主机发送的清扫指令时，控制本从机所在清扫设备中的电机启动运行。本发明实施例采用一主多从的通讯方式，实现了只需利用一套清扫设备中的控制器判断是否有清扫需求，如果有，就令整个太阳能电池板清扫系统中所有的执行机构都开始对太阳能电池进行清扫，达到了智能清扫的目的。

其中需要说明的是，当主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫的方式是，主机获取气象信息，根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫时，所述主机获取气象信息，可以是主机主动获取气象信息，也可以是主机接收外部设备发送来的气象信息。

具体的，如图2所示，当主机主动获取气象信息时，主机包括气象检测模块和处理器，各从机都包括处理器。主机中的气象检测模块用于检测气象信息，主机中的处理器用于根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令。各从机中的处理器在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

如图3所示，当主机接收外部设备发送来的气象信息时，主机包括通讯模块和处理器，各从机都包括处理器；

主机中的通讯模块用于接收外部设备(例如无人机)发送来的气象信息；

主机中的处理器用于根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令；

各从机中的处理器用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

或者，主机也可以兼具主动获取气象信息以及接收外部设备发送来的气象信息的功能，此时主机包括气象检测模块、通讯模块和处理器，各从机都包括处理器；

主机中的气象检测模块用于检测气象信息；

主机中的通讯模块用于接收外部设备发送来的气象信息；

主机中的处理器用于根据主机中的气象检测模块检测到的气象信息或者主机中的通讯模块接收到的气象信息(这种冗余设置能够保证主机工作的可靠性，避免因气象检测模块或通讯模块故障导致主机无法正常工作)，判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令；

各从机中的处理器用于在接收到所述清扫指令时，控制本清扫设备中的电机启动运行。

其中，主、从机之间的通讯方式，可以采用无线通讯，也可以采用总线通讯(例如can总线通讯)，也可以采用其他通讯方式，并不局限。

可选的，当主、从机之间采用总线通讯时，为提高所述太阳能电池板清扫系统的可靠性，本发明实施例设置至少一个从机还用于在监测到主机出现故障时，竞争选出新的主机。当仅有一个从机参与竞争时，该从机必然竞争胜出，成为新的主机。

举例说明，当主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫的方式是，主机获取气象信息，根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫时，为提高所述太阳能电池板清扫系统的可靠性，至少一个从机还应包括气象检测模块和/或通讯模块，如图4所示。当主机正常工作时：主机中的处理器根据主机中的气象检测模块和/或通讯模块检测到的气象信息，判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，若需要，则控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机中的处理器发送清扫指令。当主机出现故障时：具有气象检测模块和/或通讯模块的各从机竞争总线，竞争胜出的从机作为新的主机，接手原主机的工作，保证所述太阳能电池板清扫系统继续运行。

与上述系统相对应的，本发明实施例还公开了一种太阳能电池板清扫方法，应用于太阳能电池板清扫系统；

所述太阳能电池板清扫系统包括多套清扫设备；

每套清扫设备都包括控制器、电机和至少一个执行机构，所述电机运行时带动所述至少一个执行机构对太阳能电池板进行清扫；

其中一套清扫设备中的控制器为主机，其它清扫设备中的控制器为从机；

参见图5，所述太阳能电池板清扫方法，包括：

步骤s01：主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，进入步骤s02；如果不需要，返回步骤s01；

其中，主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，可以包括：主机获取气象信息，主机根据所述气象信息判断是否需要对太阳能电池板进行清扫。所述主机获取气象信息，包括：主机主动检测气象信息，和/或主机接收外部设备发送来的气象信息。

步骤s02：控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机发送清扫指令；

步骤s03：各从机接收主机发送的清扫指令，并根据所述清扫指令控制本清扫设备中的电机启动运行。

其中，所述向各从机发送清扫指令，可以是采用无线通讯方式向各从机发送清扫指令；也可以是采用总线通讯方式向各从机发送清扫指令，并不局限。

可选的，当主机采用总线通讯方式向各从机发送清扫指令时，基于图5，为提高所述太阳能电池板清扫系统的可靠性，本发明实施例还公开了另一种太阳能电池板清扫方法，如图6所示，包括：

步骤s01：至少一个从机实时监测主机是否出现故障，如果主机出现故障，进入步骤s02；如果主机未出现故障，进入步骤s03；

步骤s02：所述至少一个从机竞争选出新的主机；进入步骤s03；

步骤s03：主机判断是否需要对太阳能电池板进行清扫，如果需要，进入步骤s04；如果不需要，返回步骤s03；

步骤s04：控制本清扫设备中的电机启动运行，并向各从机发送清扫指令；

步骤s05：各从机接收主机发送的清扫指令，并根据所述清扫指令控制本清扫设备中的电机启动运行。

图6所示技术方案与图5所示技术方案的区别之处在于，在主机采用总线通讯方式向各从机发送清扫指令的情况下，至少一个从机实时监测主机是否出现故障，如果主机出现故障，所述至少一个从机竞争选出新的主机，从而提高了所述太阳能电池板清扫系统的可靠性。

综上所述，本发明设置太阳能电池板清扫系统采用一主多从的通讯方式，主机在判断出有清扫需求时，控制主机所在清扫设备中的电机启动运行，并发送清扫指令给各从机，各从机在接收到主机发送的清扫指令时，控制本从机所在清扫设备中的电机启动运行，从而实现了只需利用一套清扫设备中的控制器判断是否有清扫需求，如果有，就令整个太阳能电池板清扫系统中所有的执行结构都开始对太阳能电池进行清扫，达到了智能清扫的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。