一种光伏阵列组件的清扫方法及系统与流程

本发明实施例涉及能源技术领域，尤其涉及一种光伏阵列组件的清扫方法及系统。

背景技术：

光伏阵列组件是一种利用太阳能源缓解能源危机的、阵列排布的新型光伏器件，其采用薄层材料，运用电子半导体和光学原理的技术，将储能、控制、信息通信等技术有机结合，实现能源的可移动、全天候、高效率供应。

光伏阵列组件长期暴露在室外会积累一些灰尘，如不加以清扫长此以往会严重影响光伏阵列组件的发电效率。现有的光伏阵列组件的清扫方法通常可以采取如下两种方式：一种是人工清扫的方式；另一种是机器清扫的方式。然而，人工清扫的方式需要投入大量的人力，清扫效率低；机器清扫的方式虽然省时省力，但是一个清扫机器人只能在光伏阵列组件的同一行/同一列上往复运动，因此需要在光伏阵列组件的每一行/每一列上均设置一个清扫机器人，投入成本过大。

技术实现要素：

本发明提供一种光伏阵列组件的清扫方法及系统，能够在实现清扫机器人在光伏阵列组件上的自动换行/换列的同时，保证摆渡装置和清扫机器人之间的稳定交互。

第一方面，本发明实施例提供了一种光伏阵列组件的清扫系统，用于清扫光伏阵列组件，包括：摆渡装置，以及至少一台清扫机器人；

其中，摆渡装置设置于光伏阵列组件的一侧，用于运送清扫机器人至目标位置，并向清扫机器人发送清扫指令；

清扫机器人，用于通过第一接近开关接收摆渡装置发送的清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

可选的，摆渡装置包括：调节支架、轨道以及摆渡车；

其中，调节支架，用于支撑轨道，使得轨道与光伏阵列组件处在同一平面上；

轨道上设置有光伏标识板，摆渡车根据光伏标识板确定摆渡车在轨道上的位置；

摆渡车，用于放置清扫机器人，并在轨道上往复运动。

可选的，光伏标识板包括多个第一标识子板和/或至少一个第二标识子板；

其中，每个第一标识子板对应一行或者一列光伏组件，第二标识子板设置于轨道的上端或者下端。

可选的，摆渡车包括：超声波传感器、控制器、旋转舵机、第二接近开关以及第一电源；

其中，超声波传感器，用于发出超声波信号，并接收回波信号，以及根据回波信号，确定摆渡车在轨道上的位置，回波信号为超声波信号遇到光伏标识板后产生的；

控制器，用于控制摆渡车的运动和停止，以及控制超声波传感器和旋转舵机工作；

旋转舵机，用于当运送清扫机器人至目标位置时，向清扫机器人发送清扫指令；

第二接近开关，用于判断清扫机器人是否在摆渡车上；

第一电源，用于为超声波传感器、控制器、第二接近开关和旋转舵机供电。

可选的，清扫机器人包括：第一接近开关、清扫主体、第三接近开关和第二电源；

其中，第一接近开关，用于接收清扫指令；

清扫主体，用于根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件；

第三接近开关，用于判断清扫机器人是否在摆渡车上；

第二电源，用于为清扫主体、第一接近开关和第三接近开关供电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏阵列组件的清扫方法，适用于如第一方面中任意一项的光伏阵列组件的清扫系统，系统包括摆渡装置，以及至少一台清扫机器人，包括：

摆渡装置生成清扫指令，清扫指令用于指示清扫机器人清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件；

摆渡装置确认清扫机器人当前所处的位置；

若清扫机器人当前所处的位置在目标位置处，则摆渡装置向清扫机器人发送清扫指令，以使得清扫机器人通过第一接近开关接收清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

可选的，还包括：

若清扫机器人当前所处的位置不在目标位置处，则摆渡装置运送清扫机器人至目标位置，并向清扫机器人发送清扫指令，以使得清扫机器人通过第一接近开关接收清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

可选的，摆渡装置确认清扫机器人当前所处的位置，具体包括：

摆渡装置发出超声波信号，并接收回波信号，其中，回波信号为超声波信号遇到光伏标识板后产生的；

摆渡装置根据回波信号，确定清扫机器人当前所处的位置。

可选的，摆渡装置向清扫机器人发送清扫指令，具体包括：

摆渡装置控制旋转舵机旋转预设角度，以使得旋转舵机向第一接近开关发送清扫指令。

可选的，摆渡装置向清扫机器人发送清扫指令之后，还包括：

摆渡装置利用第二接近开关判断清扫机器人是否完成清扫。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第二方面中任意一项的光伏阵列组件的清扫方法。

本发明实施例通过在光伏阵列组件的清扫系统中设置用于运送清扫机器人至目标位置的摆渡装置，以及用于清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件的清扫机器人，从而实现了清扫机器人在光伏阵列组件上的自动换行/换列。同时，摆渡装置和清扫机器人之间采用接近开关进行交互，避免了通讯丢包、断线、受电磁干扰等外界因素的影响，提升了光伏阵列组件的清扫系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的再一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种摆渡车和清扫机器人的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种旋转舵机、第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关的位置关系示意图；

图7是本发明实施例提供的一种光伏阵列组件的清扫方法的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种光伏阵列组件的清扫方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本发明实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本公开的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

另外，本公开下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，本发明实施例提到的光伏阵列组件的清扫系统是用于清扫光伏阵列组件的。光伏阵列组件是由光伏组件连接而成的，光伏组件呈多行并列排布或者多列并列排布，因此，清扫机器人是以行或者列为单位对光伏组件进行清扫的。为了便于描述，本发明下述实施例均是以光伏组件呈多行并列排布为例进行说明和绘图的，本发明实施例对此不作具体限制。

图1示出了本发明实施例提供的一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图。光伏阵列组件的清扫系统1用于清扫光伏阵列组件2。光伏阵列组件的清扫系统1包括：摆渡装置10，以及至少一台清扫机器人11。示例性的，图1是以光伏阵列组件2包括多行并列排布的光伏组件，且光伏阵列组件的清扫系统1包括一台清扫机器人11为例进行绘制的。

摆渡装置10设置于光伏阵列组件2的一侧，用于运送清扫机器人11至目标位置，并向清扫机器人11发送清扫指令。

从图1可以看出，摆渡装置10设置于光伏阵列组件2的左侧。摆渡装置10还可以设置于光伏阵列组件2的右侧，本发明实施例对此不作具体限制。另外，当光伏组件呈多列并列排布时，摆渡装置10设置于光伏阵列组件2的上侧或者下侧。

清扫机器人11，用于通过第一接近开关接收摆渡装置10发送的清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

需要说明的是，本发明实施例通过在光伏阵列组件的清扫系统中设置用于运送清扫机器人至目标位置的摆渡装置，以及用于清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件的清扫机器人，从而实现了清扫机器人在光伏阵列组件上的自动换行/换列。通常，一行或者一列光伏组件的长度为几百到一千米，清扫机器人只需要几十分钟便能完成清扫并剩余绝大部分电量，因此清扫机器人在光伏阵列组件上的自动换行/换列能够充分利用清扫机器人的能源，节约其电池寿命。

结合图1，图2示出了本发明实施例提供的另一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图。摆渡装置10包括：调节支架(图2中未画出)、轨道100以及摆渡车101。

其中，调节支架，用于支撑轨道100，使得轨道100与光伏阵列组件2处在同一平面上，以使得清扫机器人11能够顺利地从摆渡车101上登陆到光伏阵列组件2上。

摆渡车101，用于放置清扫机器人11，并在轨道101上往复运动。

需要说明的是，摆渡车101为了实现清扫机器人11在光伏阵列组件2上的自动换行/换列，需要定位摆渡车101在轨道100上的位置。具体的，摆渡车101可以通过芯片(如全球定位系统(globalpositioningsystem，gps))定位摆渡车101在轨道100上的位置，也可以通过声波定位摆渡车101在轨道100上的位置。

当通过声波定位摆渡车101在轨道100上的位置时，轨道100上设置有光伏标识板，摆渡车101根据光伏标识板确定摆渡车101在轨道100上的位置。

具体的，摆渡车101根据光伏标识板确定摆渡车101在轨道100上的位置的方法可以包括如下两种场景：

场景一、结合图2，图3示出了本发明实施例提供的又一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图。

光伏标识板包括多个第一标识子板a。每个第一标识子板a对应一行或者一列光伏组件。

当摆渡车101在轨道100上往复运动时，摆渡车101发出超声波信号，当超声波信号遇到第一标识子板a时产生回波信号，回波信号再由摆渡车101接收，摆渡车101可以通过计算发送超声波信号和接收回波信号的时间间隔，将其转换为障碍物距离信号，以确定摆渡车101在轨道100上的位置。

场景二、结合图2，图4示出了本发明实施例提供的再一种光伏阵列组件的清扫系统和光伏阵列组件的结构示意图。

光伏标识板包括至少一个第二标识子板b。第二标识子板b设置于轨道100的上端或者下端。

当摆渡车101在轨道100上往复运动时，摆渡车101发出超声波信号，当超声波信号遇到第一标识子板b时产生回波信号，回波信号再由摆渡车101接收，摆渡车101可以通过计算发送超声波信号和接收回波信号的时间间隔，将其转换为障碍物距离信号，以确定摆渡车101在轨道100上的位置。

利用超声波信号确定摆渡车101在轨道100上的位置，延时低，可靠性高，不易受到外界因素影响。同时，上述两种场景之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。

进一步地，图5示出了本发明实施例提供的一种摆渡车和清扫机器人的结构示意图。

摆渡车101包括：超声波传感器1010、控制器1011、旋转舵机1012、第二接近开关1013以及第一电源1014。清扫机器人11包括：第一接近开关110、清扫主体111、第三接近开关112和第二电源113。

其中，超声波传感器1010，用于发出超声波信号，并接收回波信号，以及根据回波信号，确定摆渡车101在轨道100上的位置，回波信号为超声波信号遇到光伏标识板后产生的。

控制器1011，用于控制摆渡车101的运动和停止，以及控制超声波传感器1010和旋转舵机1012工作。

旋转舵机1012，用于当运送清扫机器人11至目标位置时，向清扫机器人11的第一接近开关110发送清扫指令。

第一接近开关110，用于接收清扫指令。

清扫主体111，用于根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

第二接近开关1013，用于摆渡车101判断清扫机器人11是否在摆渡车101上。

第三接近开关112，用于清扫机器人11判断清扫机器人11是否在摆渡车101上。

第一电源1014，用于为超声波传感器1010、控制器1011、第二接近开关1013和旋转舵机1012供电。

第二电源113，用于为清扫主体111、第一接近开关110和第三接近开关112供电。

具体的，图6示出了本发明实施例提供的一种旋转舵机、第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关的位置关系示意图。

其中，摆渡车101的旋转舵机1012和清扫机器人11的第一接近开关110互为一组机械式开关，当运送清扫机器人11至目标位置时，旋转舵机1012可以旋转预设角度，使得旋转舵机1012和第一接近开关110接近并撞击，以向清扫机器人11发送清扫指令。

第二接近开关1013设置于摆渡车101上，清扫机器人11相对于第二接近开关1013的位置设置有第二接近开关1013的接近开关挡板1013’，第二接近开关1013和第二接近开关1013的接近开关挡板1013’在接近并撞击时闭合，分离后断开，使得摆渡车101判断清扫机器人11是否在摆渡车101上。即清扫机器人11接收到清扫指令后，离开摆渡车101，此时第二接近开关1013断开，摆渡车101判断清扫机器人11不在摆渡车101上，当清扫机器人11完成清扫后，清扫机器人11回到摆渡车101上，此时第二接近开关1013闭合，摆渡车101判断清扫机器人11在摆渡车101上。

同理，第三接近开关112设置于清扫机器人11上，摆渡车101相对于第三接近开关112的位置设置有第三接近开关112的接近开关挡板112’，第三接近开关112和第三接近开关112的接近开关挡板112’在接近并撞击时闭合，分离后断开，使得清扫机器人11判断清扫机器人11是否在摆渡车101上。即清扫机器人11接收到清扫指令后，离开摆渡车101，此时第三接近开关112断开，清扫机器人11判断清扫机器人11不在摆渡车101上，当清扫机器人11完成清扫后，清扫机器人11回到摆渡车101上，此时第三接近开关112闭合，清扫机器人11判断清扫机器人11在摆渡车101上。

通过上述实施例可知，摆渡装置101和清扫机器人11之间采用接近开关进行交互，机械式的交互方案避免了通讯丢包、断线、受电磁干扰等外界因素的影响，提升了光伏阵列组件的清扫系统的可靠性。

本发明实施例提供一种光伏阵列组件的清扫系统，用于清扫光伏阵列组件，包括：摆渡装置，以及至少一台清扫机器人；其中，摆渡装置设置于光伏阵列组件的一侧，用于运送清扫机器人至目标位置，并向清扫机器人发送清扫指令；清扫机器人，用于通过第一接近开关接收摆渡装置发送的清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。通过在光伏阵列组件的清扫系统中设置用于运送清扫机器人至目标位置的摆渡装置，以及用于清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件的清扫机器人，从而实现了清扫机器人在光伏阵列组件上的自动换行/换列。同时，摆渡装置和清扫机器人之间采用接近开关进行交互，避免了通讯丢包、断线、受电磁干扰等外界因素的影响，提升了光伏阵列组件的清扫系统的可靠性。

图7示出了本发明实施例提供的一种光伏阵列组件的清扫方法的流程示意图，该方法适用于上述实施例所描述的光伏阵列组件的清扫系统，系统包括摆渡装置，以及至少一台清扫机器人。该方法包括如下步骤：

s101、摆渡装置生成清扫指令，清扫指令用于指示清扫机器人清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

s102、摆渡装置确认清扫机器人当前所处的位置。

具体的，摆渡装置可以通过芯片(如全球定位系统)定位清扫机器人当前所处的位置，也可以通过声波定位清扫机器人当前所处的位置。

当通过声波定位清扫机器人当前所处的位置时，摆渡装置的轨道上设置有光伏标识板，摆渡装置可以发出超声波信号，并接收超声波信号遇到光伏标识板后产生的回波信号；摆渡装置根据回波信号，通过计算发送超声波信号和接收回波信号的时间间隔，将其转换为障碍物距离信号，确定清扫机器人当前所处的位置。

s103、若清扫机器人当前所处的位置在目标位置处，则摆渡装置向清扫机器人发送清扫指令，以使得清扫机器人通过第一接近开关接收清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

其中，摆渡装置包括向清扫机器人的第一接近开关发送清扫指令的旋转舵机。旋转舵机和第一接近开关互为一组机械式开关。

若清扫机器人当前所处的位置在目标位置处，摆渡装置控制旋转舵机旋转预设角度，使得旋转舵机和第一接近开关接近并撞击，以使得清扫机器人通过第一接近开关接收清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

s104、若清扫机器人当前所处的位置不在目标位置处，则摆渡装置运送清扫机器人至目标位置，并向清扫机器人发送清扫指令，以使得清扫机器人通过第一接近开关接收清扫指令，并根据清扫指令，清扫目标位置对应的一行或者一列光伏组件。

若清扫机器人当前所处的位置不在目标位置处，则摆渡装置首先需要运送清扫机器人至目标位置，再向清扫机器人发送清扫指令。

具体的，摆渡装置向清扫机器人发送清扫指令的方法可参考上述步骤s103的描述，此处不再赘述。

在图7所示的实施例基础上，图8示出了本发明实施例提供的另一种光伏阵列组件的清扫方法的流程示意图，即在步骤s104执行之后，该方法还可以包括下述步骤s105：

s105、摆渡装置利用第二接近开关判断清扫机器人是否完成清扫。

具体的，摆渡装置上设置有第二接近开关，清扫机器人相对于第二接近开关的位置设置有第二接近开关的接近开关挡板，第二接近开关和第二接近开关的接近开关挡板在接近并撞击时闭合，分离后断开，使得摆渡装置判断清扫机器人是否在摆渡装置上，从而进一步判断清扫机器人是否完成清扫。即清扫机器人接收到清扫指令后，离开摆渡装置，此时第二接近开关断开，摆渡装置判断清扫机器人不在摆渡车上，清扫机器人并未完成清扫；当清扫机器人完成清扫后，清扫机器人回到摆渡装置上，此时第二接近开关闭合，摆渡装置判断清扫机器人在摆渡车上，此时清扫机器人完成了清扫。

同理，清扫机器人上设置有第三接近开关，摆渡装置相对于第三接近开关的位置设置有第三接近开关的接近开关挡板，第三接近开关和第三接近开关的接近开关挡板在接近并撞击时闭合，分离后断开，使得清扫机器人判断清扫机器人是否在摆渡装置上，从而进一步判断清扫机器人是否完成清扫。即清扫机器人接收到清扫指令后，离开摆渡装置，此时第三接近开关断开，清扫机器人判断清扫机器人不在摆渡装置上，清扫机器人并未完成清扫；当清扫机器人完成清扫后，清扫机器人回到摆渡装置上，此时第三接近开关闭合，清扫机器人判断清扫机器人在装置上，此时清扫机器人完成了清扫。

通过上述实施例可知，摆渡装置和清扫机器人之间采用接近开关进行交互，机械式的交互方案避免了通讯丢包、断线、受电磁干扰等外界因素的影响，提升了光伏阵列组件的清扫系统的可靠性。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例的光伏阵列组件的清扫方法。该方法具体可以但不限于上述各方法实施例所公开的内容。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。