本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電的應用越來越廣泛，光伏電池板的發(fā)光效率也得到了很大的提高。但由于光伏電池板安裝在戶外，光伏電池板上容易積累灰塵等雜物，從而嚴重影響光伏電池板的發(fā)電效率。

為降低灰塵等雜物對光伏電池板發(fā)電效率的影響，目前通常采用清潔設(shè)備自動運行于光伏能電池板上，對光伏電池板表面進行清潔?，F(xiàn)有技術(shù)中，清潔設(shè)備常采用電池作為其工作的動力源，因此，清潔設(shè)備可能由于電池供電不足無法正常工作而停留于所清掃的光伏電池板上，遮擋光伏電池板的有效發(fā)光區(qū)域，從而影響所清掃的光伏電池板的發(fā)電效率，且清潔設(shè)備長時間停留在光伏電池板上甚至會造成熱斑效應，破壞光伏電池板，進而影響光伏電池板的發(fā)電效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法及系統(tǒng)，以解決清潔裝置因供電不足無法正常工作而停留于光伏電池板上所導致影響光伏電池板發(fā)電效率的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法，該電量管理方法包括：獲取在光伏電池板上執(zhí)行清潔任務的清潔裝置的供電電池的剩余電量值；獲取電量閾值；判斷剩余電量值是否小于或等于電量閾值；若小于或等于電量閾值，則控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板。

其中，獲取電量閾值的步驟包括：通過計算方式獲得電量閾值和/或非計算方式獲得電量閾值；其中，通過計算方式獲得電量閾值的步驟進一步包括：在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算獲得電量閾值和/或在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得電量閾值。

其中，在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算方式獲得電量閾值的步驟包括：根據(jù)停留處的設(shè)置位置，計算清潔裝置在行走路徑上的任意位置到達停留處的行走距離中的最大行走距離；計算清潔裝置行走最大行走距離所需的電池電量值，將電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

其中，停留處為至少一個，根據(jù)停留處的設(shè)置位置獲取在清潔裝置的行走路徑上的任意位置到達停留處的行走距離中的最大行走距離的步驟包括：根據(jù)停留處的設(shè)置位置獲取在清潔裝置的行走路徑上的任意位置在不經(jīng)過其他停留處的情況下到達各停留處的行走距離中的最大行走距離。

其中，在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得電量閾值的步驟包括：獲取清潔裝置的當前位置；根據(jù)當前位置和停留處的設(shè)置位置獲得當前位置到達某一停留處的行走距離；計算清潔裝置行走行走距離所需電池電量值；將電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

其中，通過實時計算方式獲取電量閾值的步驟包括：獲取清潔裝置的當前位置；根據(jù)當前位置計算清潔裝置完成清潔任務所需的剩余行走距離；根據(jù)停留處的設(shè)置位置計算清潔裝置完成清潔任務時所處的位置到達停留處的最小距離；計算清潔裝置行走剩余行走距離和最小距離所需的電池電量值；將電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

其中，通過非計算方式獲得電量閾值的步驟包括：根據(jù)經(jīng)驗人工設(shè)定電量閾值。

其中，停留處為充電位或停止位，其中，充電位設(shè)置有充電設(shè)備，以對供電電池進行充電。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光伏電池板的清潔裝置的電量管理系統(tǒng)，該電量管理系統(tǒng)包括電量檢測模塊、處理模塊以及行走控制模塊，電量檢測模塊用于獲取在光伏電池板上執(zhí)行清潔任務的清潔裝置的供電電池的剩余電量，處理模塊用于判斷剩余電量是否小于或等于電量閾值，若小于或等于電量閾值，則行走控制模塊控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板。

其中，電量閾值由用戶預先設(shè)置或由處理模塊計算獲得，其中，處理模塊還用于在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算獲得電量閾值和/或在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得電量閾值。

本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法中，清潔裝置通過獲取供電電池的剩余電量值及電量閾值，并在判斷出供電電池的剩余電量值小于或等于電量閾值后，控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板，能避免清潔裝置因供電不足無法正常工作而停留于光伏電池板上所導致的對光伏電池板及其發(fā)光效率的不良影響，進而有效提高光伏電池板的發(fā)電效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，進一步可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法一實施例的流程示意圖；

圖2是圖1中步驟S12第一實施例的流程示意圖；

圖3是圖1中步驟S12第二實施例的流程示意圖；

圖4是圖1中步驟S12第三實施例的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理系統(tǒng)另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請一并參閱圖1-圖4，圖1是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法一實施例的流程示意圖，圖2是圖1中步驟S12第一實施例的流程示意圖，圖3是圖1中步驟S12第二實施例的流程示意圖，圖4是圖1中步驟S12第三實施例的流程示意圖。

本實施例的光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法包括以下步驟：

S11：獲取在光伏電池板上執(zhí)行清潔任務的清潔裝置的供電電池的剩余電量值。

進一步地，可以直接獲取清潔裝置供電電池的剩余電量值，也可以間接獲取清潔裝置供電電池的剩余電量值，例如，根據(jù)供電電池的放電電壓或放電功率計算得到供電電池的剩余電量值，但不僅限于此。

S12：獲取電量閾值。

該電量閾值用于保證在清潔裝置的剩余電量值小于或等于該電量閾值時，清潔裝置的剩余電量值能驅(qū)動清潔裝置從行走路徑上的任意位置行走至停留處，并離開光伏電池板，以避免其因電量不足無法正常工作而停留于光伏電池板上，遮擋光伏電池板的有效受光區(qū)域，導致降低光伏電池板發(fā)電效率的情況，進而提升光伏電池板的發(fā)電效率。

具體地，電量閾值可以通過非計算方式獲得，例如：用戶根據(jù)清潔裝置行走整個或者某段光伏電池板需要耗費的電池電量的試驗或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，預先設(shè)置電量閾值。

電量閾值也可以通過計算方式獲得，進一步地，電量閾值可以在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算獲得，也可以在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得。

關(guān)于在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算獲得電量閾值的方法，具體請參閱圖2，圖2是圖1中步驟S12第一實施例的流程示意圖，包括：

S1211：根據(jù)停留處的設(shè)置位置，計算清潔裝置在行走路徑上的任意位置到達停留處的行走距離中的最大行走距離。

清潔裝置的停留處為至少一個，且停留處可以設(shè)置在光伏電池板的外側(cè)，也可以設(shè)置在光伏電池板組件與組件間的交界處。進一步地，停留處可以是停止位，用于停放清潔裝置，也可以是充電位，用于對供電電池進行充電，充電位設(shè)置有充電設(shè)備，例如，清潔裝置配套的充電器。

當設(shè)置有兩個或兩個以上的停留處時，清潔裝置根據(jù)停留處的具體設(shè)置位置，計算獲取其在不經(jīng)過其他停留處的情況下，在行走路徑上的任意位置到達各停留處的行走距離中的最大行走距離。

S1212：計算清潔裝置行走最大行走距離所需的電池電量值。

在一應用例中，先利用公式(1)計算清潔裝置行走上述最大距離所需的時間T(單位為秒)：

其中，S_max為清潔裝置在不經(jīng)過其它停留處的情況下，在行走路徑上的任意位置到停留處的最大行走距離，單位為米，V_S為清潔裝置的行走速度，單位為米每秒。

再利用公式(2)進一步計算清潔裝置行走上述最大距離所需的電池電量值Q_T1(單位為安時)：

其中，P_C為清潔裝置正常工作時的功率，單位為瓦特；U_b為清潔裝置電池的額定電壓，單位為伏；T為清潔裝置行走最大行走距離所需的時間，單位為秒，由公式(1)計算得到。

S1213：將上述清潔裝置行走最大行走距離所需的電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

在實際應用中，考慮到清潔裝置在執(zhí)行清掃任務中可能會遇到故障，例如，清潔裝置的某段行走路徑出現(xiàn)破損，導致清潔裝置在該段行走路徑上的行走速度降低，從而延長清潔裝置行走完該段行走路徑的時間，加大清潔裝置電量的消耗，因此，通常將電池電量值Q_T1加上一個冗余值Q_r作為電量閾值，以保證清潔裝置在判斷出剩余電量值在小于或低于電量閾值時，能驅(qū)動其行走至停留處，并離開光伏電池板，其中，冗余值Q_r可根據(jù)實際需要決定。

可以理解的，也可以將電池電量值直接作為電量閾值。

關(guān)于在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得電量閾值的方法，具體請參閱圖3-圖4。

圖3是圖1中步驟S12第二實施例的流程示意圖，包括：

S1221：獲取清潔裝置的當前位置。

清潔裝置利用定位設(shè)備，例如：編碼器、里程計、位置傳感器，獲取其當前所在位置。

S1222：根據(jù)當前位置和停留處的設(shè)置位置獲得當前位置到達某一停留處的行走距離。

清潔裝置的停留處為至少一個，且停留處可以設(shè)置在光伏電池板的外側(cè)，也可以設(shè)置在光伏電池板組件與組件間的交界處。進一步地，停留處可以是停止位，用于停放清潔裝置，也可以是充電位，用于對供電電池進行充電，充電位設(shè)置有充電設(shè)備，例如，清潔裝置配套的充電器。

清潔裝置根據(jù)其當前所在位置和停留處的設(shè)置位置，計算獲得當前位置到達某一停留處的行走距離，其中，當前位置到達某一停留處的行走路徑中不經(jīng)過其它停留處。

在一實施例中，某一停留處是距離清潔裝置當前位置最近的停留處，以預留更多的電量用于執(zhí)行清潔任務，提高清潔裝置的清潔效率。

S1223：計算清潔裝置行走該行走距離所需的電池電量值。

在一應用例中，先利用公式(3)計算清潔裝置行走上述最大距離所需的時間T(單位為秒)：

其中，S為清潔裝置從當前位置到某一停留處的行走距離，單位為米，V_S為清潔裝置的行走速度，單位為米每秒。

再利用公式(4)進一步計算清潔裝置行走上述行走距離所需的電池電量值Q_T2(單位為安時)：

其中，P_C為所述清潔裝置正常工作時的功率，單位為瓦特；U_b為清潔裝置電池的額定電壓，單位為伏；T為清潔裝置行走該行走距離所需的時間，單位為秒，由上述公式(3)計算得到。

S1224：將上述清潔裝置行走該行走距離所需的電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

在實際應用中，考慮到清潔裝置在執(zhí)行清掃任務中可能會遇到故障，例如，清潔裝置的某段行走路徑出現(xiàn)破損，導致清潔裝置在該段行走路徑上的行走速度降低，從而延長清潔裝置行走完該段行走路徑的時間，加大清潔裝置電量的消耗，因此，通常將電池電量值Q_T1加上一個冗余值Q_r作為電量閾值，以保證清潔裝置在判斷出剩余電量值在小于或低于電量閾值時，能驅(qū)動其行走至停留處，并離開光伏電池板，其中，冗余值Q_r可根據(jù)實際需要決定。

可以理解的，也可以將電池電量值直接作為電量閾值。

為進一步提高清潔裝置的清潔效率，減少清潔裝置行走于光伏電池板上方的時間，進而提升光伏電池板的發(fā)光效率，本實施還提供另一種清潔裝置在執(zhí)行清潔任務中實時計算電量閾值的方式，具體請參閱圖4，圖4是圖1中步驟S12第三實施例的流程示意圖，包括：

S1231：獲取清潔裝置的當前位置。

清潔裝置利用定位設(shè)備，例如：編碼器、里程計、位置傳感器，獲取其當前所在位置。

S1232：根據(jù)當前位置計算清潔裝置完成清潔任務所需的剩余行走距離。

在本實施例中，清潔裝置直線行走于光伏電池板有效受光區(qū)域的上方，以執(zhí)行清潔任務，為方便描述，以光伏電池板的清潔裝置在光伏電池板上以左右行走為例進行說明，但本發(fā)明明顯不限制清潔裝置在光伏電池板上的行走方向。

假設(shè)清潔裝置從光伏電池板的最左端開始執(zhí)行清潔任務，其清掃任務是完成整個光伏電池板的清掃，且僅設(shè)置有兩處停留處，其中，第一停留處設(shè)置在光伏電池板的最左端的左側(cè)，第二停留處設(shè)置在光伏電池板的最右端的右側(cè)設(shè)置。則清潔裝置根據(jù)當前位置計算清潔裝置完成清潔任務所需的剩余行走距離，即為清潔裝置從當前位置行走至光伏電池板最右端所需的剩余行走距離。

S1233：根據(jù)停留處的設(shè)置位置計算清潔裝置完成清潔任務時所處的位置到達停留處的最小距離。

根據(jù)上述描述，清潔裝置完成清潔任務時所處的位置為光伏電池板的最右端，而離光伏電池板的最右端最近的停留處為第二停留處，則根據(jù)停留處的設(shè)置位置計算清潔裝置完成清潔任務時所處的位置到達停留處的最小距離，即為計算光伏電池板的最右端到達第二停留處的最小距離。

S1234：計算清潔裝置行走剩余行走距離和最小距離所需的電池電量值。

S1235：將上述清潔裝置行走剩余行走距離和最小距離所需的電池電量值加上冗余值作為電量閾值，或者將電池電量值直接作為電量閾值。

步驟S1234、S1235具體可參照上述第二實施例中步驟S1223、S1224的描述，在此不再贅述。

通過上述方式，可以避免清潔裝置重復行走已清掃的區(qū)域，從而能有效提高清潔效率，進而提高光伏電池板的發(fā)電效率。

S13：判斷剩余電量值是否小于或等于電量閾值。

若剩余電量值大于電量閾值，清潔裝置繼續(xù)按照原執(zhí)行清潔任務的方向執(zhí)行清潔任務。

S14：若剩余電量小于或等于電量閾值，則控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板。

具體地，若剩余電量小于或等于電量閾值，則進一步判斷清潔裝置是否在停留處，其中，停留處可以是停止位，用于停放清潔裝置，也可以是充電位，用于對供電電池進行充電，充電位設(shè)置有充電設(shè)備，例如，清潔裝置配套的充電器。

若清潔裝置在充電位，則清潔裝置停止工作，在充電位利用充電設(shè)備進行充電。若清潔裝置在停止位，則進一步判斷清潔裝置的供電電池的剩余電量能否驅(qū)動其從該停止位行走至某一充電位，如：離該停止位最近的充電位。若清潔裝置的供電電池的剩余電量能驅(qū)動其從該停止位行走至某一充電位，則控制清潔裝置行走至該充電位進行充電，若不能，則將清潔裝置停放在停止處，后續(xù)可由工作人員控制其行走至充電位，或者工作人員將充電設(shè)備移至停止位供清潔裝置充電。

若清潔裝置不在停止處，則控制其行走至停留處，并離開光伏電池板。

通過上述方式，能避免清潔裝置因供電不足無法正常工作而停留于光伏電池板上所導致的對光伏電池板及其發(fā)光效率的不良影響，進而有效提高光伏電池板的發(fā)電效率。

上述清潔裝置的電量管理方法通常由一段可執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)，而該可執(zhí)行程序存儲在計算機存儲介質(zhì)中，該可執(zhí)行程序可實現(xiàn)上述步驟S11-S14。具體到應用中，還需進一步的由具有軟件構(gòu)架及硬件結(jié)構(gòu)的電量管理系統(tǒng)來實現(xiàn)電量管理方法中的各個步驟。

對于電量管理系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，請參閱圖5，圖5是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的電量管理系統(tǒng)包括包括電量檢測模塊51、處理模塊52以及行走控制模塊53。

具體地，電量檢測模塊51用于獲取在光伏電池板上執(zhí)行清潔任務的清潔裝置的供電電池的剩余電量值，處理模塊52用于判斷剩余電量值是否小于或等于電量閾值值，若小于或等于電量閾值值，則行走控制模塊53控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板。

其中，電量閾值可以由用戶根據(jù)清潔裝置行走整個或者某段光伏電池板需要耗費的電池電量的試驗或經(jīng)驗數(shù)據(jù)預先設(shè)置，也可以有由處理模塊計算獲得，其中，處理模塊還用于在清潔裝置執(zhí)行清潔任務前預先計算獲得電量閾值和/或在清潔裝置執(zhí)行清潔任務的過程中實時計算獲得電量閾值。

電量閾值的具體計算方式可參照光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法實施例中的描述，具體不再贅述。

對于電量管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，請參閱圖6，圖6是本發(fā)明光伏電池板的清潔裝置的電量管理系統(tǒng)另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的電量管理系統(tǒng)包括：電量檢測電路61、處理器62、存儲器63以及驅(qū)動器64。

具體地，電量檢測電路61用于獲取在光伏電池板上執(zhí)行清潔任務的清潔裝置的供電電池的剩余電量值，處理器62用于判斷剩余電量值是否小于或等于電量閾值值，若小于或等于電量閾值值，則驅(qū)動器64控制清潔裝置行走至停留處，并離開光伏電池板，存儲器63用于存儲處理器62的指令。

其中，電量閾值的具體計算方式可參照光伏電池板的清潔裝置的電量管理方法實施例中的描述，具體不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。