CN114684564B - 电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统 - Google Patents

电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统，该防坠落控制方法包括：获取所述传动带发生异常的异常位置；当所述异常位置满足防坠落触发条件时，则控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动。本发明在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。

Description

电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统。
背景技术
现有的电池转运设备（如电池转运升降机）通常通过设置在导向装置内的传动机构实现升降，比如通过设置于导向装置内的链轮链条带动容纳电池的轿厢（或电池取放机构）进行升降。然而，电池转运设备通过传动机构沿着导向机构在垂直方向上移动，造成传送机构发生磨损，带动电池取放机构的传动机构很有可能发生异常（如断裂）等情况，一旦发生异常，若未及时发现并处理，很有可能会造成轿厢发生坠落的情况，从而影响电池转运效率，且造成一定的经济损失。
参见公开号为CN111717062A的中国专利申请，公开了一种重型卡车的换电系统及其使用方法，具体采用车辆换电停靠区域停放待换电车辆及供车辆穿梭通过，采用换电堆垛机将待换电车辆上的亏电电池取下运载电池存储区域充电，或者将电池存储区域内充满电的电池运载至待换电车辆上以实现为重型卡车提供换电服务功能。因此，现有技术中所公开的电池转运过程是基于换电堆垛机实现，并不涉及垂直方向上取放电池，也就不需要设计防止取放电池的电池转运设备在发生坠落的方案。
为了实现换电转运场景下对电池转运设备在竖直方向上进行异常监测，现有主要通过人工方式定期检测并判断传送机构是否会发生异常，并在确定会发生异常时通过额外加装的机械结构来卡住轿厢以防止轿厢发生坠落，然而这种控制方式存在无法及时且准确监测，人力以及物力投入成本较高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对电池转运设备是否处于会坠落的状态监测准确度不够高，从而无法有效避免轿厢发生坠落的情况，影响电池转运效率，且造成一定的经济损失的缺陷，提供一种电池转运设备的防坠落控制方法、装置及电池转运系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种电池转运设备的防坠落控制方法，所述电池转运设备用于在电池架的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向机构，所述复数个电池仓位沿竖直方向依次设置在所述电池架上，所述电池转运设备包括用于从所述电池仓位内取放电池包的电池取放机构和传动机构；所述传动机构包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于所述导向机构上的传动带，所述主动轮和所述过渡轮设置在所述电池取放机构上，所述传动带穿过所述主动轮与所述过渡轮之间从而带动所述电池取放机构升降移动；
所述防坠落控制方法包括：
获取所述传动带发生异常的异常位置；
当所述异常位置满足防坠落触发条件时，则控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动。
实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
较佳地，判断所述异常位置是否满足防坠落触发条件的步骤包括：
获取所述电池取放机构对应的电池取放机构位置；
当基于所述电池取放机构的升降方向判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方时，则确定所述异常位置满足所述防坠落触发条件。
实时获取轿厢位置，并根据轿厢的升降方向来确定异常位置在轿厢的上方还是下方，保证了异常位置确定的准确性。
较佳地，所述传动带的下端处设有拉力检测模块，所述拉力检测模块用于采集对应位置处的所述传动带中的拉力值；
所述获取所述传动带发生异常的异常位置的步骤包括：
获取所述拉力检测模块采集的所述拉力值；
当所述传动带下端处的所述拉力检测模块未检测到拉力时，则判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方。
传动带的两端位置分别设有拉力传感器，在正常情况下，传动带带动轿厢升降运动，传动带的两端的拉力传感器中均应当显示一定的拉力值；一旦某一端发生异常时，该端的拉力传感器中检测的拉力值就会发生异常；其中，当位于轿厢下方的传动带发生异常时，传动带下端处于松弛状态，此时传动带下端对应的拉力传感器检测的拉力值为0；通过判断传动带下端对应的拉力传感器是否检测到拉力的方式来确定异常位置是否在轿厢的下方，保证了异常位置确定的准确性。
较佳地，所述导向机构上布设有复数个图像采集模块，所述图像采集模块用于获取所述传动带的不同位置处的第一图像；
所述获取所述传动带发生异常的异常位置的步骤包括：
获取对应位置的所述传动带的多个所述第一图像以得到所述传动带的传动带图像；
根据所述传动带图像判断所述传动带的异常位置。
基于图像处理技术实现对传动带异常（断裂）情况的及时判断，保证了对轿厢是否处于即将坠落情况监测的实时性，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
较佳地，所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值以停止所述电池取放机构的升降移动。
基于对主动轮与过渡轮之间的间隙值大小的调整以控制电池取放机构停止升降移动，保证了防坠落控制的准确度和及时性。
较佳地，所述过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮和所述第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在所述主动轮的两侧，所述传动带依次穿过所述第一从动轮与所述主动轮之间、以及所述主动轮与所述第二从动轮之间；
所述控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值的步骤包括：
控制所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个与所述主动轮之间的间隙值以夹紧所述传动带的当前位置；或，
控制所述主动轮朝向所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧所述传动带的当前位置。
通过对过渡轮以及传动带的具体结构以及相互配合关系的设置，控制过渡轮中的至少一个从动轮与过渡轮之间的间隙值大小来夹紧传动带，或控制主动轮向过渡轮中的至少一个从动轮移动来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。
较佳地，所述第一从动轮被设置为沿升降方向位于上方的第一位置上，所述第二从动轮被设置为沿升降方向位于下方的第二位置上，并且至少所述第一从动轮被设置为可沿竖直方向移动；
所述控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值的步骤包括：
控制所述第一从动轮竖直向下移动以减小所述第一从动轮与所述主动轮之间的间隙值并增大所述传动带与所述主动轮之间的包角值，从而夹紧所述传动带。
通过减小第一从动轮与所述主动轮之间的间隙值，来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。同时，可增大传动带与主动轮之间的包角值，使主动轮受力更均匀，避免发生断齿情况。
较佳地，所述传动带与所述主动轮之间具有预设包角值并且所述过渡轮与所述主动轮之间的间隙小于所述传动带的厚度；
所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
控制所述主动轮停止转动以使所述主动轮与所述过渡轮夹紧所述传动带的当前位置。
基于主动轮、过渡轮和传动带之间的位置关系，通过控制主动轮停止转动，能够在最快最安全的情况下及时锁止轿厢，保证了防坠落操作执行的可靠性。
较佳地，所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
获取所述电池取放机构的下降速度；
当所述下降速度大于预设速度范围时，则控制所述过渡轮抱死夹紧所述传动带以防止所述电池取放机构坠落。
实时获取轿厢下降速度，当下降过快时则采用过渡轮自动抱死而停止旋转以夹住传动带，达到防止轿厢发生坠落的效果，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
本发明还提供一种电池转运设备的防坠落控制装置，所述电池转运设备用于在电池架的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向机构，所述复数个电池仓位沿竖直方向依次设置在所述电池架上，所述电池转运设备包括用于从所述电池仓位内取放电池包的电池取放机构和传动机构；所述传动机构包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于所述导向机构上的传动带，所述主动轮和所述过渡轮设置在所述电池取放机构上，所述传动带穿过所述主动轮与所述过渡轮之间从而带动所述电池取放机构升降移动；所述防坠落控制装置包括：
异常位置获取模块，用于获取所述传动带发生异常的异常位置；
锁止模块，用于当所述异常位置满足防坠落触发条件时，则控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动。
较佳地，所述防坠落控制装置还包括：
取放机构位置获取模块，用于获取所述电池取放机构对应的电池取放机构位置；
判断模块，用于当基于所述电池取放机构的升降方向判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方时，则确定所述异常位置满足所述防坠落触发条件。
较佳地，所述传动带的下端处设有拉力检测模块，所述拉力检测模块用于采集对应位置处的所述传动带中的拉力值；
所述异常位置获取模块包括：
拉力值获取单元，用于获取所述拉力检测模块采集的所述拉力值；
异常位置获取单元，用于当所述传动带下端处的所述拉力检测模块未检测到拉力时，则判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方。
较佳地，所述导向机构上布设有复数个图像采集模块，所述图像采集模块用于获取所述传动带的不同位置处的第一图像；
所述异常位置获取模块包括：
传动带图像获取单元，用于获取对应位置的所述传动带的多个所述第一图像以得到所述传动带的传动带图像；
异常位置获取单元，用于根据所述传动带图像判断所述传动带的异常位置。
较佳地，所述锁止模块用于当所述异常位置满足防坠落触发条件时，控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值以停止所述电池取放机构的升降移动。
较佳地，所述过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮和所述第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在所述主动轮的两侧，所述传动带依次穿过所述第一从动轮与所述主动轮之间、以及所述主动轮与所述第二从动轮之间；
所述锁止模块用于控制所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个与所述主动轮之间的间隙值以夹紧所述传动带的当前位置；或，
所述锁止模块用于控制所述主动轮朝向所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧所述传动带的当前位置。
较佳地，所述第一从动轮被设置为沿升降方向位于上方的第一位置上，所述第二从动轮被设置为沿升降方向位于下方的第二位置上，并且至少所述第一从动轮被设置为可沿竖直方向移动；
所述锁止模块用于控制所述第一从动轮竖直向下移动以减小所述第一从动轮与所述主动轮之间的间隙值并增大所述传动带与所述主动轮之间的包角值，从而夹紧所述传动带。
较佳地，所述传动带与所述主动轮之间具有预设包角值并且所述过渡轮与所述主动轮之间的间隙小于所述传动带的厚度；
所述锁止模块用于控制所述主动轮停止转动以使所述主动轮与所述过渡轮夹紧所述传动带的当前位置。
较佳地，所述锁止模块包括：
下降速度获取单元，用于获取所述电池取放机构的下降速度；
锁止单元，用于当所述下降速度大于预设速度范围时，则控制所述过渡轮抱死夹紧所述传动带以防止所述电池取放机构坠落。
本发明还提供一种电池转运系统，所述电池转运系统包括电池转运设备和上述的电池转运设备的防坠落控制装置。
在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
附图说明
图1为本发明的具有传动机构的电池转运设备的结构示意图。
图2为本发明的具有传动机构的电池转运设备的主视图。
图3为本发明的具有传动机构的电池转运设备的局部放大示意图。
图4为本发明的电池转运设备中传动带的结构示意图
图5为本发明实施例1的电池转运设备的防坠落控制方法的流程图。
图6为本发明实施例2的电池转运设备的防坠落控制方法的第一流程图。
图7为本发明实施例2的电池转运设备的防坠落控制方法的第二流程图。
图8为本发明实施例2的电池转运设备的防坠落控制方法的第三流程图。
图9为本发明实施例3的电池转运设备的防坠落控制装置的结构示意图。
图10为本发明实施例4的电池转运设备的防坠落控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
本发明的电池转运设备用于在电池架的复数个电池仓位之间转运电池，电池架具有沿竖直方向设置的导向机构，复数个电池仓位沿竖直方向依次设置在电池架上，电池转运设备包括用于从电池仓位内取放电池包的电池取放机构和传动机构；传动机构包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于导向机构上的传动带，主动轮和过渡轮设置在电池取放机构上，传动带穿过主动轮与过渡轮之间从而带动电池取放机构升降移动。
具体地，参见图1-图4，电池转运设备100包括用于从电池仓位内取放电池包的电池取放机构120和传动机构，其中，传动机构包括主动轮113、过渡轮（包括第一从动轮112和第二从动轮114）、沿竖直方向两端固定于导向机构210上的传动带111，主动轮113和过渡轮（112、114）设置在电池取放机构120上，传动带111穿过主动轮113与过渡轮（112、114）之间从而带动电池取放机构120升降移动。
实施例1
如图5所示，本实施例的电池转运设备的防坠落控制方法包括：
S101、获取传动带发生异常的异常位置；其中，传动带发生的异常情况包括但不限于传动带发生断裂。
S102、判断异常位置是否满足防坠落触发条件，若是，则执行步骤S103；若否，步骤S104；
S103、控制传动机构停止电池取放机构的升降移动。
S104、控制传动机构继续带动电池取放机构进行升降移动。
本实施例中，在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
实施例2
本实施例的电池转运设备的防坠落控制方法是对实施例1的进一步改进，具体地：
当传动带的下端处设有拉力检测模块，拉力检测模块用于采集对应位置处的传动带中的拉力值时，如图6所示，步骤S101包括：
S1011、获取拉力检测模块采集的拉力值；
S1012、当传动带下端处的拉力检测模块未检测到拉力时，则判断异常位置位于电池取放机构位置的下方。
传动带的两端位置分别设有拉力检测模块（包括但不限于拉力传感器），在正常情况下，传动带带动轿厢升降运动，传动带的两端的拉力传感器中均应当显示一定的拉力值；一旦某一端发生异常时，该端的拉力传感器中检测的拉力值就会发生异常；其中，当位于轿厢下方的传动带发生异常时，传动带下端处于松弛状态，此时传动带下端对应的拉力传感器检测的拉力值为0；通过判断传动带下端对应的拉力传感器是否检测到拉力的方式来确定异常位置是否在轿厢的下方，保证了异常位置确定的准确性。或者，当位于轿厢下方的传动带发生异常时，传动带上端处于更加绷紧的状态，此时传动带上端对应的拉力传感器检测的拉力值大于设定拉力范围，即通过判断传动带上端对应的拉力传感器检测的拉力明显增大的方式来确定异常位置是否在轿厢的下方，保证了异常位置确定的准确性。
其中，轿厢的周围通过N个传动带（如N=4）与对应的导向柱连接，一旦某一传动带下端处设置的拉力传感器检测不到拉力值，则确定当前传动带发生异常且异常位置位于轿厢下方，则控制传动机构停止轿厢即电池取放机构的升降移动，以保证防坠落控制的及时性和有效性。
当导向机构上布设有复数个图像采集模块，具体地导向机构中的每个导向柱上对应设置一个传动带，每个导向柱上均设有多个图像采集模块，每个图像采集模块用于获取传动带的不同位置处的第一图像时，如图7所示，步骤S101包括：
S1013、获取对应位置的传动带的多个第一图像以得到传动带的传动带图像；
在每个图像采集模块（包括但不限于摄像头）分别对应采集传动带的一部分图像后，对多个部分传动带图像进行拼接处理以得到整个传动带图像；其中，对多个部分传动带图像进行拼接处理属于本领域的成熟技术，因此在此就不再赘述。
另外，图像采集模块在导向机构中布设的具体位置以及具体数量可以根据实际电池转运场景进行确定与调整。
S1014、根据传动带图像判断传动带的异常位置。
基于图像处理技术实现对传动带异常（断裂）情况的及时判断，保证了对轿厢是否处于即将坠落情况监测的实时性，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
步骤S102包括：
获取电池取放机构对应的电池取放机构位置；
其中，电池取放机构位置的获取可以通过设置在电池取放机构上的位置传感器实时采集获取，也可以通过驱动电池取放机构进行升降移动的电机参数计算得到该电池取放机构的位置数据；当然也可以通过其他任何可以获取电池取放机构的位置的方式，在此就不再一一赘述。
当基于电池取放机构的升降方向判断异常位置位于电池取放机构位置的下方时，则确定异常位置满足防坠落触发条件；否则确定异常位置不满足防坠落触发条件。
通过实时获取轿厢位置，并根据轿厢的升降方向来确定异常位置在轿厢的上方还是下方，保证了异常位置确定的准确性。
本实施例的传动机构包括多个传动单元，导向机构包括多个导向柱，每个传动单元包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于一个导向柱上的传动带，主动轮和过渡轮设置在电池取放机构上，传动带穿过主动轮与过渡轮之间从而带动电池取放机构升降移动。
步骤S103包括：
S1031、控制调节主动轮与过渡轮之间的间隙值以停止电池取放机构的升降移动，即基于对主动轮与过渡轮之间的间隙值大小的调整以控制电池取放机构停止升降移动，保证了防坠落控制的准确度和及时性。
具体地，当过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，第一从动轮和第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在主动轮的两侧，传动带依次穿过第一从动轮与主动轮之间、以及主动轮与第二从动轮之间时，步骤S1031中控制调节主动轮与过渡轮之间的间隙值的步骤具体包括：
控制第一从动轮和第二从动轮之间的至少一个与主动轮之间的间隙值以夹紧传动带的当前位置；或，控制主动轮朝向第一从动轮和第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧传动带的当前位置。
通过对过渡轮以及传动带的具体结构以及相互配合关系的设置，控制过渡轮中的至少一个从动轮与过渡轮之间的间隙值大小来夹紧传动带，或控制主动轮向过渡轮中的至少一个从动轮移动来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。
或，当第一从动轮被设置为沿升降方向位于上方的第一位置上，第二从动轮被设置为沿升降方向位于下方的第二位置上，并且至少第一从动轮被设置为可沿竖直方向移动时，步骤S1031中控制调节主动轮与过渡轮之间的间隙值的步骤具体包括：
控制第一从动轮竖直向下移动以减小第一从动轮与主动轮之间的间隙值并增大传动带与主动轮之间的包角值，从而夹紧传动带。
通过减小第一从动轮与主动轮之间的间隙值，来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。同时，可增大传动带与主动轮之间的包角值，使主动轮受力更均匀，避免发生断齿情况，进一步地保证了防坠落控制的安全性。
当传动带与主动轮之间具有预设包角值并且过渡轮与主动轮之间的间隙小于传动带的厚度时，如图8所示，步骤S103包括：
S1032、控制主动轮停止转动以使主动轮与过渡轮夹紧传动带的当前位置。
基于主动轮、过渡轮和传动带之间的位置关系，通过控制主动轮停止转动，能够在最快最安全的情况下及时锁止轿厢，保证了防坠落操作执行的可靠性。
另外，还可以基于电池取放机构的下降速度来确定是否进行防坠落控制，步骤S103包括：
获取电池取放机构的下降速度；
其中，电池取放机构的下降速度可以采用安装在电池取放机构上的速度传感器直接得到，也可以根据设置在电池取放机构上的位置传感器在不同时间点采集的位置数据计算得到；当然也可以通过其他任何可以获取电池取放机构的下降速度的方式，在此就不再一一赘述。
当下降速度大于预设速度范围时，则控制过渡轮抱死夹紧传动带以防止电池取放机构坠落。
实时获取轿厢下降速度，当下降过快时则采用过渡轮自动抱死而停止旋转以夹住传动带，达到防止轿厢发生坠落的效果，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
本实施例中，在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
实施例3
如图9所示，本实施例的电池转运设备的防坠落控制装置包括异常位置获取模块1和锁止模块2。
异常位置获取模块1用于获取传动带发生异常的异常位置；其中，传动带发生的异常情况包括但不限于传动带发生断裂。
锁止模块2用于当异常位置满足防坠落触发条件时，则控制传动机构停止电池取放机构的升降移动。
本实施例中，在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
实施例4
如图10所示，本实施例的电池转运设备的防坠落控制装置是对实施例3的进一步改进，具体地：
当传动带的两端分别设有拉力检测模块，拉力检测模块用于采集对应位置处的传动带中的拉力值时，本实施例的异常位置获取模块1包括拉力值获取单元3和异常位置获取单元4。
拉力值获取单元3用于获取拉力检测模块采集的拉力值；
异常位置获取单元4用于当传动带下端处的拉力检测模块未检测到拉力时，则判断异常位置位于电池取放机构位置的下方。
传动带的两端位置分别设有拉力检测模块（包括但不限于拉力传感器），在正常情况下，传动带带动轿厢升降运动，传动带的两端的拉力传感器中均应当显示一定的拉力值；一旦某一端发生异常时，该端的拉力传感器中检测的拉力值就会发生异常；其中，当位于轿厢下方的传动带发生异常时，传动带下端处于松弛状态，此时传动带下端对应的拉力传感器检测的拉力值为0；通过判断传动带下端对应的拉力传感器是否检测到拉力的方式来确定异常位置是否在轿厢的下方，保证了异常位置确定的准确性。或者，当位于轿厢下方的传动带发生异常时，传动带上端处于更加绷紧的状态，此时传动带上端对应的拉力传感器检测的拉力值大于设定拉力范围，即通过判断传动带上端对应的拉力传感器检测的拉力明显增大的方式来确定异常位置是否在轿厢的下方，保证了异常位置确定的准确性。
其中，轿厢的周围通过N个传动带（如N=4）与对应的导向柱连接，一旦某一传动带下端处设置的拉力传感器检测不到拉力值，则确定当前传动带发生异常且异常位置位于轿厢下方，则控制传动机构停止轿厢即电池取放机构的升降移动，以保证防坠落控制的及时性和有效性。
当导向机构上布设有复数个图像采集模块，具体地导向机构中的每个导向柱上对应设置一个传动带，每个导向柱上均设有多个图像采集模块，每个图像采集模块用于获取传动带的不同位置处的第一图像时，本实施例的异常位置获取模块1包括传动带图像获取单元5和异常位置获取单元4。
传动带图像获取单元5用于获取对应位置的传动带的多个第一图像以得到传动带的传动带图像；
在每个图像采集模块（包括但不限于摄像头）分别对应采集传动带的一部分图像后，对多个部分传动带图像进行拼接处理以得到整个传动带图像；其中，对多个部分传动带图像进行拼接处理属于本领域的成熟技术，因此在此就不再赘述。
另外，图像采集模块在导向机构中布设的具体位置以及具体数量可以根据实际电池转运场景进行确定与调整。
异常位置获取单元4用于根据传动带图像判断传动带的异常位置。
基于图像处理技术实现对传动带异常（断裂）情况的及时判断，保证了对轿厢是否处于即将坠落情况监测的实时性，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
本实施例的防坠落控制装置还包括取放机构位置获取模块6和判断模块7。
取放机构位置获取模块6用于获取电池取放机构对应的电池取放机构位置；
判断模块7用于当基于电池取放机构的升降方向判断异常位置位于电池取放机构位置的下方时，则确定异常位置满足防坠落触发条件；否则确定异常位置不满足防坠落触发条件。
通过实时获取轿厢位置，并根据轿厢的升降方向来确定异常位置在轿厢的上方还是下方，保证了异常位置确定的准确性。
本实施例的传动机构包括多个传动单元，导向机构包括多个导向柱，每个传动单元包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于一个导向柱上的传动带，主动轮和过渡轮设置在电池取放机构上，传动带穿过主动轮与过渡轮之间从而带动电池取放机构升降移动。
具体地，锁止模块2用于当异常位置满足防坠落触发条件时，控制调节主动轮与过渡轮之间的间隙值以停止电池取放机构的升降移动，即基于对主动轮与过渡轮之间的间隙值大小的调整以控制电池取放机构停止升降移动，保证了防坠落控制的准确度和及时性。
具体地，当过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，第一从动轮和第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在主动轮的两侧，传动带依次穿过第一从动轮与主动轮之间、以及主动轮与第二从动轮之间时，锁止模块2用于控制第一从动轮和第二从动轮之间的至少一个与主动轮之间的间隙值以夹紧传动带的当前位置；或，
锁止模块2用于控制主动轮朝向第一从动轮和第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧传动带的当前位置。
通过对过渡轮以及传动带的具体结构以及相互配合关系的设置，控制过渡轮中的至少一个从动轮与过渡轮之间的间隙值大小来夹紧传动带，或控制主动轮向过渡轮中的至少一个从动轮移动来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。
或，当第一从动轮被设置为沿升降方向位于上方的第一位置上，第二从动轮被设置为沿升降方向位于下方的第二位置上，并且至少第一从动轮被设置为可沿竖直方向移动时，锁止模块2用于控制第一从动轮竖直向下移动以减小第一从动轮与主动轮之间的间隙值并增大传动带与主动轮之间的包角值，从而夹紧传动带。
通过减小第一从动轮与主动轮之间的间隙值，来夹紧传动带，以保证防坠落控制的准确度和及时性。同时，可增大传动带与主动轮之间的包角值，使主动轮受力更均匀，避免发生断齿情况，进一步地保证了防坠落控制的安全性。
当传动带与主动轮之间具有预设包角值并且过渡轮与主动轮之间的间隙小于传动带的厚度时，锁止模块2用于控制主动轮停止转动以使主动轮与过渡轮夹紧传动带的当前位置。
基于主动轮、过渡轮和传动带之间的位置关系，通过控制主动轮停止转动，能够在最快最安全的情况下及时锁止轿厢，保证了防坠落操作执行的可靠性。
另外，本实施例的锁止模块2包括下降速度获取单元8和锁止单元9。
下降速度获取单元8用于获取电池取放机构的下降速度；
其中，电池取放机构的下降速度可以采用安装在电池取放机构上的速度传感器直接得到，也可以根据设置在电池取放机构上的位置传感器在不同时间点采集的位置数据计算得到；当然也可以通过其他任何可以获取电池取放机构的下降速度的方式，在此就不再一一赘述。
锁止单元9用于当下降速度大于预设速度范围时，则控制过渡轮抱死夹紧传动带以防止电池取放机构坠落。
实时获取轿厢下降速度，当下降过快时则采用过渡轮自动抱死而停止旋转以夹住传动带，达到防止轿厢发生坠落的效果，提升了电池转运过程的可靠性及安全性。
本实施例中，在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传动带是否发生异常并确定异常位置，且在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，以保证防坠落控制的准确度和及时性，提高了电池转运过程的可靠性及安全性；同时，实现防坠功能时无需增设其他额外的结构，具有结构简单的优点，从而大大地降低了投入成本。
实施例5
本实施例的电池转运系统包括电池转运设备和实施例3或4中的电池转运设备的防坠落控制装置。
本实施例中的电池转运系统因采用上述的防坠落控制装置，实现实时监测传送机构中传动带是否发生异常并确定异常位置，继而实现在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，提高了电池转运过程的可靠性及安全性，保障了电池转运系统的整体运营效率。
在采用传送机构带动电池取放机构对电池包进行转运时，实时监测传送机构中传动带是否发生异常并确定异常位置，继而实现在满足防坠落触发条件时通过传动机构的自身结构实现防坠功能，在提高了电池转运过程的可靠性及安全性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池转运设备的防坠落控制方法，所述电池转运设备用于在电池架的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向机构，所述复数个电池仓位沿竖直方向依次设置在所述电池架上，所述电池转运设备包括用于从所述电池仓位内取放电池包的电池取放机构和传动机构；所述传动机构包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于所述导向机构上的传动带，所述主动轮和所述过渡轮设置在所述电池取放机构上，所述传动带穿过所述主动轮与所述过渡轮之间从而带动所述电池取放机构升降移动；其特征在于，
所述防坠落控制方法包括：
获取所述传动带发生异常的异常位置；
当所述异常位置满足防坠落触发条件时，则控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动；
所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值以停止所述电池取放机构的升降移动；
所述过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮和所述第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在所述主动轮的两侧，所述传动带依次穿过所述第一从动轮与所述主动轮之间、以及所述主动轮与所述第二从动轮之间；
所述控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值的步骤包括：
控制所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个与所述主动轮之间的间隙值以夹紧所述传动带的当前位置；或，
控制所述主动轮朝向所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧所述传动带的当前位置。
2.如权利要求1所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于， 判断所述异常位置是否满足防坠落触发条件的步骤包括：
获取所述电池取放机构对应的电池取放机构位置；
当基于所述电池取放机构的升降方向判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方时，则确定所述异常位置满足所述防坠落触发条件。
3.如权利要求1所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于，所述传动带的下端处设有拉力检测模块，所述拉力检测模块用于采集对应位置处的所述传动带中的拉力值；
所述获取所述传动带发生异常的异常位置的步骤包括：
获取所述拉力检测模块采集的所述拉力值；
当所述传动带下端处的所述拉力检测模块未检测到拉力时，则判断所述异常位置位于所述电池取放机构位置的下方。
4.如权利要求1所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于，所述导向机构上布设有复数个图像采集模块，所述图像采集模块用于获取所述传动带的不同位置处的第一图像；
所述获取所述传动带发生异常的异常位置的步骤包括：
获取对应位置的所述传动带的多个所述第一图像以得到所述传动带的传动带图像；
根据所述传动带图像判断所述传动带的异常位置。
5.如权利要求1所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于，所述第一从动轮被设置为沿升降方向位于上方的第一位置上，所述第二从动轮被设置为沿升降方向位于下方的第二位置上，并且至少所述第一从动轮被设置为可沿竖直方向移动；
所述控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值的步骤包括：
控制所述第一从动轮竖直向下移动以减小所述第一从动轮与所述主动轮之间的间隙值并增大所述传动带与所述主动轮之间的包角值，从而夹紧所述传动带。
6.如权利要求1所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于，所述传动带与所述主动轮之间具有预设包角值并且所述过渡轮与所述主动轮之间的间隙小于所述传动带的厚度；
所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
控制所述主动轮停止转动以使所述主动轮与所述过渡轮夹紧所述传动带的当前位置。
7.如权利要求1或6所述的电池转运设备的防坠落控制方法，其特征在于，所述控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动的步骤包括：
获取所述电池取放机构的下降速度；
当所述下降速度大于预设速度范围时，则控制所述过渡轮抱死夹紧所述传动带以防止所述电池取放机构坠落。
8.一种电池转运设备的防坠落控制装置，所述电池转运设备用于在电池架的复数个电池仓位之间转运电池，所述电池架具有沿竖直方向设置的导向机构，所述复数个电池仓位沿竖直方向依次设置在所述电池架上，所述电池转运设备包括用于从所述电池仓位内取放电池包的电池取放机构和传动机构；所述传动机构包括主动轮、过渡轮、沿竖直方向两端固定于所述导向机构上的传动带，所述主动轮和所述过渡轮设置在所述电池取放机构上，所述传动带穿过所述主动轮与所述过渡轮之间从而带动所述电池取放机构升降移动；其特征在于，所述防坠落控制装置包括：
异常位置获取模块，用于获取所述传动带发生异常的异常位置；
锁止模块，用于当所述异常位置满足防坠落触发条件时，则控制所述传动机构停止所述电池取放机构的升降移动；
所述锁止模块用于所述异常位置满足防坠落触发条件时，控制调节所述主动轮与所述过渡轮之间的间隙值以停止所述电池取放机构的升降移动；
所述过渡轮包括第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮和所述第二从动轮沿竖直方向以预设间距设置在所述主动轮的两侧，所述传动带依次穿过所述第一从动轮与所述主动轮之间、以及所述主动轮与所述第二从动轮之间；
所述锁止模块用于控制所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个与所述主动轮之间的间隙值以夹紧所述传动带的当前位置；或，
所述锁止模块用于控制所述主动轮朝向所述第一从动轮和所述第二从动轮之间的至少一个移动以夹紧所述传动带的当前位置。
9.一种电池转运系统，其特征在于，所述电池转运系统包括电池转运设备和权利要求8所述的电池转运设备的防坠落控制装置。
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