光伏清扫设备的设备控制方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及一种光伏清扫设备的设备控制方法、装置及存储介质，属于自动控制技术领域。
背景技术
光伏组件支持将太阳能转化为电能，并将该电能存储以为负载供电。通常，光伏组件安装于室外，大气中的灰尘、杂物等容易附着在电池表面。此时，光伏组件积灰会导致发电效率偏低。为了保证光伏组件的清洁，可以使用光伏清扫设备对光伏组件进行清扫。
一种典型的光伏清扫设备中安装有悬挂轮和行走轮。行走轮行走在光伏组件的待清扫面的边缘；悬挂轮行走在与该待清扫面相垂直的上侧边框，以使光伏清扫设备悬挂在光伏组件上，并为光伏清扫设备进行导向。光伏清扫设备与外部的控制组件通信相连，在控制组件的控制下驱动悬挂轮和行走轮运动，以实现对光伏组件的清扫。
然而，光伏组件可能由于安装上的差异或者环境变化造成阵列情况的多变，此时，可能存在光伏清扫设备无法适应当前环境，在光伏组件上卡机的情况。这样，在光伏组件满足发电条件时，由于光伏清扫设备的遮挡会导致光伏组件产生热斑效应，影响光伏组件的使用寿命。比如：光伏组件中相邻两个阵列单元的上侧边框的落差较大，如果悬挂轮无法逾越该落差，会导致光伏清扫设备在该具有落差的位置出现卡机。又比如：光伏组件中相邻两个阵列单元的待清扫面落差较大，如果行走轮无法逾越该落差，也会导致光伏清扫设备在该具有落差的位置出现卡机。
发明内容
本申请提供了一种光伏清扫设备的设备控制方法、装置及存储介质，可以解决光伏清扫设备卡机，导致光伏组件可能产生热斑效应，影响光伏组件的使用寿命的问题。本申请提供如下技术方案：
第一方面，提供了一种光伏清扫设备的设备控制方法，所述光伏清扫设备包括壳体，以及设置于所述壳体内部的清洁电机、第一行走电机和第二行走电机；所述清洁电机用于驱动所述光伏清扫设备中的辊刷旋转，所述第一行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的行走轮转动，所述第二行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的悬挂轮转动；所述悬挂轮用于使所述光伏清扫设备悬挂于待清扫的光伏组件上；所述行走轮用于带动所述光伏清扫设备沿行走方向运动；所述方法包括：
获取电机组件的电机电流，所述电机组件包括所述第一行走电机、所述第二行走电机和所述清洁电机；
确定所述电机电流是否属于正常电流范围；
在所述电机电流不属于所述正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制所述第一行走电机和所述第二行走电机反转，以使所述光伏清扫设备返回初始位置。
所述第一行走电机和所述第二行走电机均为低速大扭矩电机，所述控制所述第一行走电机和所述第二行走电机反转，包括：
控制所述第一行走电机和所述第二行走电机以第一电机速度反转，所述第一电机速度低于所述第一行走电机和所述第二行走电机的正常运行速度。
可选地，所述控制所述第一行走电机和所述第二行走电机以第一电机速度反转之后，还包括：
在所述电机电流属于所述正常电流范围时，控制所述第一行走电机和所述第二行走电机以所述正常运行速度反转。
可选地，所述清洁电机为低速大扭矩电机，在所述电机电流不属于所述正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，所述方法还包括：
控制所述清洁电机以第二电机速度按照预设方向转动，所述预设方向使所述辊刷的转动方向与所述行走轮的旋转方向一致，所述第二电机速度低于所述清洁电机的正常运行速度。
可选地，所述控制所述清洁电机按照预设方向转动之后，还包括：
在所述电机电流属于所述正常电流范围时，控制所述清洁电机以所述正常运行速度按照清洁方向转动，所述清洁方向为所述辊刷正常工作时的运行方向。
可选地，在所述光伏清扫设备的行走方向上存在障碍物时，所述壳体在所述行走轮、所述悬挂轮和所述辊刷之后与所述障碍物接触。
可选地，所述壳体与所述光伏组件之间的最小距离大于预设距离，所述预设距离大于或等于所述障碍物与所述光伏组件之间的最大距离。
第二方面，提供了一种光伏清扫设备的设备控制装置，所述光伏清扫设备包括壳体，以及设置于所述壳体内部的清洁电机、第一行走电机和第二行走电机；所述清洁电机用于驱动所述光伏清扫设备中的辊刷旋转，所述第一行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的行走轮转动，所述第二行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的悬挂轮转动；所述悬挂轮用于使所述光伏清扫设备悬挂于待清扫的光伏组件上；所述行走轮用于带动所述光伏清扫设备沿行走方向运动；所述装置包括：
电流获取模块，用于获取电机组件的电机电流，所述电机组件包括所述第一行走电机、所述第二行走电机和所述清洁电机；
电流比较模块，用于确定所述电机电流是否属于正常电流范围；
设备控制模块，用于在所述电机电流不属于所述正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制所述第一行走电机和所述第二行走电机反转，以使所述光伏清扫设备返回初始位置。
第三方面，提供一种光伏清扫设备的设备控制装置，所述装置包括处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第一方面所述的光伏清扫设备的设备控制方法。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第一方面所述的光伏清扫设备的设备控制方法。
本申请的有益效果在于：通过获取电机组件的电机电流，电机组件包括第一行走电机、第二行走电机和清洁电机；确定电机电流是否属于正常电流范围；在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制第一行走电机和第二行走电机反转，以使光伏清扫设备返回初始位置；可以解决光伏清扫设备卡机，导致光伏组件可能产生热斑效应，影响光伏组件的使用寿命的问题；由于通过电机电流可以确定出电机驱动的部件是否被障碍物阻碍；在被障碍物阻碍时可以返回初始位置，避免了光伏清扫设备卡机停滞在光伏组件上的问题，从而避免了光伏组件由于光伏清扫设备遮挡产生热斑效应的问题，可以保证光伏组件的使用寿命。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制系统的结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的结构示意图；
图3是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备安装于光伏组件上的示意图；
图4是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的悬挂轮遇到障碍物的示意图；
图5是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的行走轮遇到障碍物的示意图；
图6是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制方法的流程图；
图7是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制装置的框图；
图8是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制装置的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
图1是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统至少包括：光伏清扫设备1和控制组件2。
参考图2，光伏清扫设备1至少包括：壳体11，以及设置于壳体11内部的清洁电机、第一行走电机和第二行走电机。
清洁电机用于驱动光伏清扫设备1中的辊刷12旋转。辊刷12是光伏清扫设备1中具有清洁功能的机构。清洁电机与辊刷12传动连接，在光伏清扫设备1移动过程中，清洁电机带动辊刷12旋转，以对光伏组件的待清扫面进行清扫。
本申请中，光伏组件的待清扫面为用于接收光照的一面，即为太阳能电池板阵列所在的一面。
第一行走电机用于驱动光伏清扫设备1中的行走轮13转动。行走轮13用于带动光伏清扫设备1沿行走方向运动。根据图2可知，行走轮13包括两组，每组行走轮13包括上行走轮和下行走轮，上行走轮是指在光伏清扫设备1安装在光伏组件上时位于上方的行走轮；下行走轮是指在光伏清扫设备1安装在光伏组件上时位于下方的行走轮。其中，上行走轮行走于待清扫面的上边缘、下行走轮行走于待清扫面的下边缘。由于光伏清扫设备1安装在光伏组件上时，悬挂轮14位于光伏组件上方，因此，与悬挂轮14位于同一侧的行走轮为上行走轮，与悬挂轮14位于不同侧的行走轮为下行走轮。
为了保证同一组上行走轮和下行走轮同步工作，同一组上行走轮和下行走轮通过传动轴15相连，第一行走电机与传动轴15传动相连。比如：第一行走电机的输出轴与齿轮传动连接，该齿轮固定在每个传动轴上。
第二行走电机用于驱动光伏清扫设备1中的悬挂轮14转动。悬挂轮14用于使光伏清扫设备1悬挂于待清扫的光伏组件上。悬挂轮14还可以为光伏清扫设备1导向。悬挂轮14行走于与光伏组件的待清扫面相垂直的上侧边框。
本申请中，光伏清扫设备1的下端还包括限位轮16。
参考图3所示的光伏清扫设备1安装在光伏组件3上的示意图，根据图3可知，光伏清扫设备1可以在光伏组件3上移动，并对光伏组件3的待清扫面(黑色阵列所在的平面)进行清扫。
其中，清洁电机、第一行走电机和第二行走电机为相互独立的不同电机。示意性地，清洁电机、第一行走电机和第二行走电机均为低速大扭矩电机。即，在输出功率相同时，转速越低输出的扭矩越大。
由于悬挂轮14和行走轮13的移动速度一致，因此，光伏清扫设备1使用相同的驱动周期驱动悬挂轮14和行走轮13。可选地，第一行走电机和第二行走电机采用相同规格的减速电机，并且通过生产分选转速误差控制在1％范围以内。
本实施例中，清洁电机、第一行走电机和第二行走电机与控制组件2通信相连。
可选地，控制组件2可以是安装于光伏清扫设备1中的组件；或者，是与光伏清扫设备1相独立的组件，比如：可以是计算机、平板电脑、手机、可穿戴式设备等，本实施例不对控制组件2的实现方式作限定。
本实施例中，控制组件2用于：获取电机组件的电机电流，电机组件包括第一行走电机、第二行走电机和清洁电机；确定电机电流是否属于正常电流范围；在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制第一行走电机和第二行走电机反转，以使光伏清扫设备返回初始位置。
由于电机所驱动的部件在被障碍物阻碍无法移动时，对应的电机电流会出现陡增或者持续的情况。
比如：参考图4，光伏清扫设备1的悬挂轮14沿着光伏组件的上侧边框41行走，在光伏组件中相邻两个阵列单元存在落差d时，若悬挂轮14无法逾越该落差d，则悬挂轮14会被阻碍，此时，驱动悬挂轮14运行的第二行走电机的电机电流会出现徒增。
又比如：参考图5，光伏清扫设备1的行走轮13沿着光伏组件的待清扫面的边缘51行走，在光伏组件中相邻两个阵列单元的待清扫面的高度存在落差d’时，若行走轮13无法逾越该落差d’，则行走轮13会被阻碍，此时，驱动行走轮13运行的第一行走电机的电机电流会出现徒增。
本实施例中，控制组件2通过获取电机组件的电机电流，可以确定出对应的电机是否存在异常，从而判断出对应的部件是否被障碍物阻碍；在被障碍物阻碍时可以返回初始位置。这样，避免了光伏清扫设备1卡机停滞在光伏组件上，在光伏组件满足发电条件时被光伏清扫设备1遮挡导致的光伏组件产生热斑效应的问题，可以保证光伏组件的使用寿命。
另外，上述原理需要保证辊刷12、行走轮13或者悬挂轮14与障碍物接触，才能检测出卡机问题。在一个示例中，光伏清扫设备1的壳体11可以保证在光伏清扫设备1的行走方向上存在障碍物时，壳体11在行走轮13、悬挂轮14和辊刷12之后与障碍物接触，以避免壳体11在轮体(比如：悬挂轮14和行走轮13)和辊刷12之前遇到障碍物，无法通过电机电流检测障碍物的问题。
可选地，壳体11与光伏组件之间的最小距离大于预设距离，预设距离大于或等于障碍物与光伏组件之间的最大距离。
需要补充说明的是，本实施例中，仅以光伏清扫设备1包括上述组件为例进行说明，在实际实现时，光伏清扫设备1还可以包括更多的组件，比如：光伏供电组件、指示灯组件等，本实施例不对光伏清扫设备1的具体结构一一列举。
下面对本申请提供的光伏清扫设备的设备控制方法进行介绍。
图6是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制方法的流程图，本实施例以该方法应用于图1所示的光伏清扫设备的设备控制系统中，且各个步骤的执行主体为该系统中的控制组件2为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤：
步骤601，获取电机组件的电机电流，该电机组件包括第一行走电机、第二行走电机和清洁电机。
控制组件实时获取电机组件的电机电流。
步骤602，确定电机电流是否属于正常电流范围。
由于光伏清扫设备具有一定的爬坡和越障能力，因此，正常电流范围包括：光伏清扫设备在平缓的光伏组件上移动时，电机组件对应的第一正常电流范围、光伏清扫设备在具有坡度的光伏组件上移动时，电机组件对应的第二正常电流范围、和光伏清扫设备在进行越障时，电机组件对应的第三正常电流范围。其中，第一正常电流范围、第二正常电流范围和第三正常电流范围均为预先标定的。
可选地，不同的电机组件对应的正常电流范围相同或不同。比如：第一行走电机与第二行走电机对应的正常电流范围相同；第一行走电机与清洁电机对应的正常电流范围不同。
步骤603，在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制第一行走电机和第二行走电机反转，以使光伏清扫设备返回初始位置。
其中，初始位置可以是光伏清扫设备在执行本次清扫任务时的起始位置，或者为光伏清扫设备在执行上一次清扫任务完成后的停放位置。
由于在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，说明轮体或者辊刷被卡住，此时，光伏清扫设备遇到不可逾越的障碍物，因此，可以通过控制光伏清扫设备返回初始位置，防止出现光伏清扫设备卡机导致的光伏组件出现热斑效应的问题。
在一个示例中，第一行走电机和第二行走电机均为低速大扭矩电机，控制第一行走电机和第二行走电机反转，包括：控制第一行走电机和第二行走电机以第一电机速度反转，第一电机速度低于第一行走电机和第二行走电机的正常运行速度。之后，在电机电流属于正常电流范围时，控制第一行走电机和第二行走电机以正常运行速度反转。
本实施例中，由于第一行走电机和第二行走电机均为低速大扭矩电机，因此，在初始反转时，以较小的速度转动可以具有更大扭矩，从而提高返回初始位置的动力。
在一个示例中，清洁电机为低速大扭矩电机，在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制清洁电机以第二电机速度按照预设方向转动。其中，预设方向使辊刷的转动方向与行走轮的旋转方向一致，第二电机速度低于清洁电机的正常运行速度。控制清洁电机按照预设方向转动之后，在电机电流属于正常电流范围时，控制清洁电机以正常运行速度按照清洁方向转动，清洁方向为辊刷正常工作时的运行方向。
本实施例中，通过控制清洁电机转动，以使辊刷的转动方向与行走轮的旋转方向一致，可以增加光伏清扫设备返回初始位置的动力。
综上所述，本实施例提供的光伏清扫设备的设备控制方法，通过获取电机组件的电机电流，电机组件包括第一行走电机、第二行走电机和清洁电机；确定电机电流是否属于正常电流范围；在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制第一行走电机和第二行走电机反转，以使光伏清扫设备返回初始位置；可以解决光伏清扫设备卡机，导致光伏组件可能产生热斑效应，影响光伏组件的使用寿命的问题；由于通过电机电流可以确定出电机驱动的部件是否被障碍物阻碍；在被障碍物阻碍时可以返回初始位置，避免了光伏清扫设备卡机停滞在光伏组件上的问题，从而避免了光伏组件由于光伏清扫设备遮挡产生热斑效应的问题，可以保证光伏组件的使用寿命。
另外，由于第一行走电机、第二行走电机和清洁电机均为低速大扭矩电机，因此，在初始反转时，以较小的速度转动可以具有更大扭矩，从而提高返回初始位置的动力。
另外，通过在电机电流不属于正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制清洁电机按照预设方向转动使辊刷的转动方向与行走轮的旋转方向一致，可以增加光伏清扫设备返回初始位置的动力。
图7是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制装置的框图，所述光伏清扫设备包括壳体，以及设置于所述壳体内部的清洁电机、第一行走电机和第二行走电机；所述清洁电机用于驱动所述光伏清扫设备中的辊刷旋转，所述第一行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的行走轮转动，所述第二行走电机用于驱动所述光伏清扫设备中的悬挂轮转动；所述悬挂轮用于使所述光伏清扫设备悬挂于待清扫的光伏组件上；所述行走轮用于带动所述光伏清扫设备沿行走方向运动；本实施例以该装置应用于图1所示的光伏清扫设备的设备控制系统中的控制组件2中为例进行说明。该装置至少包括以下几个模块：电流获取模块710、电流比较模块720和设备控制模块730。
电流获取模块710，用于获取电机组件的电机电流，所述电机组件包括所述第一行走电机、所述第二行走电机和所述清洁电机；
电流比较模块720，用于确定所述电机电流是否属于正常电流范围；
设备控制模块730，用于在所述电机电流不属于所述正常电流范围，且持续时长大于或等于预设时长时，控制所述第一行走电机和所述第二行走电机反转，以使所述光伏清扫设备返回初始位置。
相关细节参考上述方法实施例。
需要说明的是：上述实施例中提供的光伏清扫设备的设备控制装置在进行光伏清扫设备的设备控制时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将光伏清扫设备的设备控制装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的光伏清扫设备的设备控制装置与光伏清扫设备的设备控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图8是本申请一个实施例提供的光伏清扫设备的设备控制装置的框图，该装置可以是包含图1所示的光伏清扫设备的设备控制系统中的控制组件2的装置。该装置至少包括处理器801和存储器802。
处理器801可以包括一个或多个处理核心。处理器801可以采用DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
存储器802可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器802还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器802中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本申请中方法实施例提供的光伏清扫设备的设备控制方法。
在一些实施例中，光伏清扫设备的设备控制装置还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器801、存储器802和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。示意性地，外围设备包括但不限于：射频电路、指示灯和电源等。
当然，光伏清扫设备的设备控制装置还可以包括更少或更多的组件，本实施例对此不作限定。
可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的光伏清扫设备的设备控制方法。
可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的光伏清扫设备的设备控制方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
