CN104901391A - 一种蓄电池充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池充电方法,该充电方法包括在电池上粘贴具有唯一标识的标签,同时在服务器中建立与标签唯一对应的电池基本信息和充电记录,充电之前对电池进行识别,充电之后在服务器中记录充电信息。本发明的蓄电池充电方法,对每个电池进行单独充电、单独管理,既能保证充电电池的充电电流大小,充电不会损坏电池,还可以方便电池使用者对每个电池的使用生命周期的各个阶段的实际情况进行了解,对电池使用进行最佳配组,可以延长电池的使用寿命,避免电池组配不恰当而造成的电池损坏;另外了解电池的实际使用情况还可以避免因电池故障而导致的使用电池的设备发生运行故障等问题,进而避免造成更大的损失。

Description

一种蓄电池充电方法
技术领域
本发明涉及一种充电方法,特别涉及一种蓄电池充电方法,属于充电技术领域。
背景技术
随着绿色可再生能源的提倡使用,电能作为动力能源在各个技术领域得到可广泛的使用。蓄电池作为可再生能源使用过程中的一个重要载体,其使用质量及寿命日益得到关注。在设计参数相同的情况下,蓄电池的质量和使用寿命受电池使用情况和电池充电技术的影响。
现有技术中的常用充电机均是采用可变线绕变压器进行降压、采用二极管对充电电流整流。这种结构的充电机充电技术主要存在以下几方面的问题:1、均是对电池直接充电,没有对电池的生命周期进行有效管理,导致使用者对电池的实际使用情况及电池的寿命无法准确把握。在蓄电池使用过程中,常常因为电池损坏或电池使用搭配不当而导致使用电池的设备发生故障,进而引起更严重的不良后果,为电池使用者造成巨大损失。2、给电池充电时,会存在一个充电机给一个电池充电或者同时给多个电池充电的情况;当给一个电池充电时会因充电电流过大导致电池加速老化和损坏,给多个电池充电时因每个电池的参数不同,充电过程没有对每种电池进行单独充电管理,充电电流过大或过小均会加速电池损坏和老化,导致电池的使用寿命缩短,蓄电池的使用寿命仅为电池设计寿命的10-40%。3、充电过程无精确稳压和精确电流控制,常常会发生过压或过流损坏充电电池,进而损坏电池。4、设备体积大、重量重,导致充电设备移动非常不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种蓄电池充电方法,该蓄电池充电方法可以对每个电池的生命周期单独管理,方便电池使用者对电池的实际情况进行了解,使用电池可以进行最佳组配,延长蓄电池的使用寿命。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种蓄电池充电方法,该充电方法在以下智能充电***上实现,所述智能充电***,包括服务器、智能充电控制仪和充电台;所述服务器与所述智能充电控制仪连接,所述智能充电控制仪与所述充电台连接,所述充电台上设有识别设备,所述识别设备与所述智能充电控制仪的控制主机连接,所述识别设备用于识别电池上的标签并将识别的信息通过智能充电控制仪反馈给所述服务器;该充电方法充电过程按以下步骤进行:步骤1、在电池上粘贴具有唯一标识的标签,同时在所述服务器中建立与所述标签唯一对应的电池信息,所述电池信息包括电池的基本信息和充电记录;所述电池的基本信息包括电池的品牌、型号、容量、购买时间、绑定的RFID号等,所述电池的充电记录为充电过程中智能充电控制仪能检测的参数,包括电池的历史充电曲线、历史充电次数,每次充电时间、充电容量、充电起始电压和截止电压、非法操作记录等信息;步骤2、所述识别设备读取所述电池上的标签信息并将读取的标签信息传送给服务器,服务器自动记录电池本次充电记录,并向所述智能充电控制仪发出充电指令;步骤3、在充电台上连接充电电池,智能充电控制仪对在位电池性能参数进行检测并将检测的信息反馈给服务器,电池性能参数包括电池连接极性、电池电压;服务器根据智能控制检测仪反馈的电池性能参数判断是否充电和充电方式并向智能充电控制仪发出操作指令;若指令为不充电,则结束在位电池的充电过程,若指令为充电则智能充电控制仪根据服务器操作指令对在位电池进行充电;步骤4、电池进入浮充后,充电电池断电,***结束充电,服务器中自动记录该在位电池的本次充电记录; 其中,步骤1仅用于电池第一次在所述智能充电***上充电,电池第一次充电以后的充电过程直接从步骤2开始。本发明的蓄电池充电方法,服务器对每个充电电池的基本信息和历史充电信息进行记录,可以方便电池使用者对每个电池的使用生命周期的各个阶段的实际情况进行了解。在使用电池时,对电池进行最佳配组,可以延长电池的使用寿命,避免电池组配不恰当而造成的电池损坏;另外了解电池的实际使用情况还可以避免因电池故障而导致的使用电池的设备发生运行故障等问题,进而避免造成更大的损失。
作为本发明的优选方案,步骤3中充电过程包括以下步骤:(1)对在位电池进行连接极性检测,若电池接反则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,否则进入步骤(2);(2)对在位电池进行电压检测,根据检测的电压判断电池放电情况,若电压检测结果为电池损坏,则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,同时在服务器中记录该电池的本次充电记录,否则进入步骤(3);(3)充电:(a)保护性充电过程:当电池电压为过放电情况时,充电***对电池进行保护性充电,当充电电池的电压达到电池检测正常状态最低电压Umin时,电池充电过程进入步骤(b);(b)自动充电过程:当电池的电压检测为正常,充电***进入自动充电过程,当充电电池电压达到充电上限制电压Umax时,进入步骤(c);(c)恒压充电过程:恒压充电电压Umax±0.1V,恒压充电电流低于0.01C时,进入步骤(d);(d)浮充充电过程:浮充电压等于恒压充电电压。上述蓄电池充电方法中,根据电池类型的不同,判断电池放电状态的电压不同。如铅酸电池:电池短路、电压低于8V,则判断为电池损坏;电池电压大于8V 且低于10.5V,则判断电池为过放电;电池电压在10.5~13.7 V之间,则判断电池正常,10.5V即检测电池正常的最低电压Umin,13.7V则是充电上限制电压Umax。再如镍氢电池的参数如下:若检测电池电压为零时,则进行预充电,充电1小时后检测电压仍然为0V则判断电池短路 ;若检测电压为正且低于1.1V时,则判断电池过放电,若检测电压为1.1V~1.4V判断为电池检测正常;1.1V即检测电池正常的最低电压Umin,1.4V则是充电上限制电压Umax。上述充电方法,根据电池的检测状态自动匹配充电电池的本次充电曲线,对每个电池进行单独检测、单独充电,不会出现充电电流过大而损坏电池的现象且能保证每次每个电池达到充满的状态,电池使用寿命长。
作为本发明的优选方案,所述电池为铅酸电池,步骤3中所述保护性充电按0.05C电流恒流充电。上述充电电流为电池涓流充电电流,可以防止电池因缺电时电压过低造成大电流冲击极板照成电池硫化和极板脱落,保护电池不被损坏,延长电池的使用寿命。
作为本发明的优选方案,所述电池为铅酸电池,步骤3中所述自动充电过程采用0.1C电流恒流充电。上述充电电流,电池保证电池充电电流稳定,可以适用于一般铅酸电池的结构和电气设计原则,能更好的保障电池充满,防止电流过大或过小造成电池损坏而缩短电池使用寿命的问题。
作为本发明的优选方案,所述识别设备为RFID读卡器、以及与RFID读卡器配套使用的RFID天线,所述标签为RFID标签;所述RFID读卡器与所述智能充电控制仪的控制主机连接。上述结构的识别设备,所述智能充电控制仪启动电池识别命令后,RFID读卡器执行命令并通过RFID天线读取在位电池的RFID标签,并将读取的标签信息传送给智能充电控制仪。智能充电控制仪将读取的RFID标签信息通过网络传送给服务器,服务器在与所述RFID标签唯一对应的电池信息中自动记录在位电池的本次充电记录,并对智能充电控制仪发出检测电池性能指标的命令。上述结构的电池标签识别设备,结构简单、使用方便,读取信息效率高、效果好。
作为本发明的优选方案,充电台上设有所述识别设备触动装置,所述识别设备触动装置与所述智能充电控制仪连接,所述智能充电控制仪检测到所述识别设备触动装置被触动的信号后,对所述RFID读卡器发出识别所述电池标签的操作指令。在充电台上设置识别设备触动装置,当电池安装在位后,触动所述识别设备触动装置可以启动智能充电控制仪对RFID读卡器发出读取RFID标签命令,装置结构简单、自动化程度高。
作为本发明的优选方案, 所述识别设备触动装置为在位检测开关,所述智能充电控制仪中设有与所述在位检测开关连接的在位检测板,所述在位检测板与所述智能充电控制仪的控制主机连接。触动在位检测开关后,在位检测板会检测到一个电池在位信号,并将电池在位信号传送给控制主机,控制主机检测到电池在位信号后对识别设备发送电池识别信号。上述结构的识别设备触动装置,结构简单,操作方便。
作为本发明的优选方案,所述在位检测开关为一机械压力开关,所述机械压力开关安装在与所述在位检测板连接的电路中,所述机械压力开关闭合后,所述在位检测板会检测到一个电压信号。上述结构的机械压力开关,电池放置在充电台上后,所述机械压力开关即闭合,同时在位检测板会检测到一个电池在位的电压信号,并将电池在位信号反馈给智能充电控制仪的控制主机,智能充电控制仪接收到电池在位信息后对RFID读卡器发出读取电池标签信息的指令。上述结构的在位检测开关,结构简单、操作方便。
作为本发明的优选方案,所述识别设备为一二维码扫描枪,所述一二维码扫描枪通过USB接口与所述智能充电控制的控制主机仪连接,所述标签为一维码或二维码标签。采用一二维码扫描枪及标签,为手动操作读取电池信息,一方面可以完善一些小型充电电池无法粘贴RFID标签的空缺,扩大充电***的使用面,另一方面还能简化***程序,直接手持扫描电池,***可操作性强。
作为本发明的优选方案,所述智能充电控制仪还包括在位检测板、电源模块和声光报警装置,所述在位检测板、所述电源模块和所述声光报警装置分别与所述控制主机连接,所述控制主机与服务器连接;所述电源模块包括可调数字电源DC模块、通信模块、电压检测模块、电流检测模块和电池极性检测模块;所述可调数字电源DC模块、所述电压检测模块、所述电流检测模块和所述电池极性检测模块分别与所述通信模块连接,所述通信模块与所述控制主机连接;所述电源模块与所述充电台上的充电夹连接。上述结构的智能充电控制仪,工作时,电池放置在充电台上,启动所述识别设备触动装置(即在位检测开关),所述在位检测板会检测到一个电池在位的电压信号,并将检测结果反馈给所述控制主机。控制主机检测到电池在位后,所述识别设备发出识别电池的操作指令。所述识别设备读取电池上的标签,并将标签信息通过所述控制主机反馈给服务器,服务器根据检测的电池标签信息自动归档到与所述标签唯一对应的电池信息中,并对控制主机发出充电指令。充电过程中,操作指令通过控制主机发送,可调数字电源模块用于为充电过程提供电源,可调数字电源模块的工作模式为连接固定电源,将固定电源转换为电池充电可以使用的充电电源,如固定电源为交流电源,则可调数字电源模块为可调数字电源DC模块,将交流电源整流降压等调整为可为充电电池使用的低压直流电源;电池极性检测模块用于检测电池连接极性,电压检测模块和电流检测模块分别用于检测在位电池的电压和电流,声光报警装置用于充电过程的报警和语音提示。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明的蓄电池充电方法,服务器对每个充电电池的基本信息和历史充电信息进行记录,可以方便电池使用者对每个电池的使用生命周期的各个阶段的实际情况进行了解。在使用电池时,对电池进行最佳配组,可以延长电池的使用寿命,避免电池组配不恰当而造成的电池损坏;另外了解电池的实际使用情况还可以避免因电池故障而导致的使用电池的设备发生运行故障等问题,进而避免造成更大的损失。
2、本发明的蓄电池充电方法,根据电池的检测状态自动匹配充电电池的本次充电曲线,对每个电池进行单独检测、单独充电,不会出现充电电流过大而损坏电池的现象且能保证每次每个电池达到充满的状态,电池使用寿命长。
3、本发明的蓄电池充电方法,控制电池充电过程的充电电流为恒流充电,保证电池充电电流稳定,可以适用于一般铅酸电池的结构和电气设计原则,能更好的保障电池充满,防止电流过大或过小造成电池损坏而缩短电池使用寿命的问题。
4、本发明的蓄电池充电方法,先对过放电电池进行恒流保护性充电,可以防止电池因缺电时电压过低造成大电流冲击极板照成电池硫化和极板脱落,保护电池不被损坏,延长电池的使用寿命。
附图说明:
图1为本发明的蓄电池充电方法的流程示意图;
图2为本发明的蓄电池充电方法的使用的智能充电***结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种蓄电池充电方法,它是基于以下智能充电***上实现:
所述智能充电***,包括服务器、智能充电控制仪和充电台;所述服务器与所述智能充电控制仪连接,所述智能充电控制仪与所述充电台连接。所述智能充电控制仪包括在位检测板、控制主机、电源模块和声光报警装置,所述在位检测板、所述电源模块和所述声光报警装置分别与所述控制主机连接;所述控制主机与服务器连接。所述电源模块包括可调数字电源DC模块、通信模块、电压检测模块、电流检测模块和电池极性检测模块;所述可调数字电源DC模块、所述电压检测模块、所述电流检测模块和所述电池极性检测模块分别与所述通信模块连接,所述通信模块与所述控制主机连接。所述充电台上设有充电夹、在位检测开关、和电池标签识别设备,所述电池标签识别设备包括RFID读卡器、以及与所述RFID读卡器配套使用的RFID天线。所述在位检测开关与所述在位检测板连接;所述RFID读卡器安装在充电台上,RFID读卡器与所述控制主机连接;所述充电夹通过导线与所述电源模块连接。
基于上述智能充***,本实施例的充电方法,充电过程按以下步骤进行:
步骤1、在电池上粘贴具有唯一标识的RFID标签,同时在所述服务器中建立与所述标签唯一对应的电池信息,所述电池信息包括电池的基本信息和充电记录;其中,电池的基本信息包括电池的品牌、型号、容量、购买时间、绑定RFID号和电池编号;电池的充电记录包括历史充电记录、历史充电次数、每次充电时间、充电容量、充电起始和截止电压、非法操作记录等;
步骤2、所述识别设备读取所述电池上的标签信息并将读取的标签信息通过智能充电控制仪传送给服务器,服务器自动记录电池本次充电记录,并向所述智能充电控制仪发出充电指令;
将充电电池放置在充电台上,此时在位检测开关会因受到充电电池的压力会发生闭合。在位检测开关闭合后,在位检测板会检测到一个电池在位检测信号。在位检测板将检测信号传递给控制主机。控制主机接受到电池在位检测信号后,向RFID读卡器发出读取电池信息的操作指令。RFID读卡器接收到读取电池信息的操作指令后,通过在位电池所在台位的RFID天线读取在位电池的RFID标签信息,并将读取的RFID标签信息通过控制主机反馈给服务器。服务器自动记录电池本次充电记录,并向智能充电控制仪的控制主机发出充电指令。
步骤3、在充电台上连接充电电池,智能充电控制仪对在位电池进行充电:
(1)对在位电池进行连接极性检测,若电池接反则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,否则进入步骤(2);
将充电台上的两个充电夹分别连接在充电电池的正负极两端。控制主机接收到服务器发送的充电指令后,向电源模块发出电池极性检测操作指令:电源模块中的电池极性检测模块执行电池极性检测操作指令,对电池极性进行检测并将检测结果反馈给控制主机,控制主机将电池连接状态反馈给服务器,服务器根据检测状态判断电池的连接极性,并根据判断结果对控制主机发出操作命令。当电池接反时,控制主机对声光报警装置发出报警指令,声光报警装置语音报警,提示:**位电池接反,同时智能充电控制仪上对应位的指示灯红灯闪烁。当电池极性连接正确后,控制主机对电源模块发出电压检测操作指令。
(2)对在位电池进行电压检测,根据检测的电压判断电池放电情况,若电压检测结果为电池损坏,则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,同时在服务器中记录该电池的本次充电记录,否则进入步骤(3);
电压检测模块对在位电池进行电压检测。电压检测模块将检测信号反馈给控制主机,控制主机将检测信息反馈给服务器,服务器根据电池类型对电池放电情况进行判断:
以铅酸电池充电过程为例:若电池短路或电压低于8V,则判断为电池损坏;同时,控制主机对声光报警装置发出报警指令;声光报警装置发出语音报警提示:**位电池损坏,同时智能充电控制仪上对应位红灯闪烁;若电池电压大于8V且低于10.5V,则判断为电池过放电:控制主机对声光报警装置发出报警指令,声光报警装置发出语音提示:**位电池过放电,将在60秒后保护性充电,对应位红色指示灯亮;若电池电压大于10.5V且小于13.7V,则判定为电池正常:控制主机对声光报警装置发出语音提示指令,声光报警装置发出语音提示:**位电池正常,将在60秒后自动充电,同时对应位红色指示灯亮。
(3)充电:
(3a)保护性充电过程:当电池电压为过放电情况时,充电***按0.05C电流恒流充电***对电池进行保护性充电,当充电电池的电压达到电池检测正常状态最低电压Umin,即10.5V时,电池充电过程进入步骤(3b);
(3b)自动充电过程:当电池的电压检测为正常,充电***进入自动充电过程,充电方式采用0.1C电流恒流充电,当充电电池电压达到充电上限制电压13.7V时(Umax=13.7V),进入步骤(3c);
(3c)恒压充电过程:恒压充电电压13.7±0.1V,恒压充电电流低于0.01C时,进入步骤(3d);
(3d)浮充充电过程:浮充电压等于恒压充电电压即13.7±0.1V,充5分钟停止1小时,如此循环;
充电过程监控,若智能充电***检测到充电夹脱落、电池离位时,声光报警装置发出报警并语音提示:**位电池脱落/电池离位,同时对应位的红灯闪烁;若电池充电过程监控正常,则每10min采集一次电流电压数据并输入服务器。
步骤4、电池进入浮充后,充电电池断电,***结束充电,服务器中自动记录该在位电池的本次充电记录:
电池进入浮充状态,绿灯闪烁时,取下充电夹或搬离电池,对应电夹自动断电,本次充电过程结束。
其中,上述充电过程是针对铅酸电池的充电步骤,其中步骤1仅用于电池第一次在所述智能充电***上充电,电池第一次充电以后的充电过程直接从步骤2开始。
本实施例的智能充电控制仪还提供手动充电方式,其具体操作是进入步骤3中的(3)充电过程时,在充电控制仪的人机操作界面选择手动充电,然后手动设置电池容量、充电电流和充电时间,充电完成后进入步骤4。
实施例2
本实施例的充电方法与实施例1的不同之处在于:
所述识别设备为一二维码扫描枪,所述一二维码扫描枪通过USB接口与所述智能充电控制仪的控制主机连接,所述标签为一维码或二维码标签。
步骤2、所述识别设备读取所述电池上的标签信息并将读取的标签信息传送给服务器,服务器自动记录电池本次充电记录,并向所述智能充电控制仪发出充电指令的过程如下:
将电池安装在充电台上,充电人员手持一二维码扫描枪扫描粘贴在充电电池上面的一维码或二维码标签标签。一二维码扫描枪将扫描的标签信息通过控制主机反馈给服务器,服务器自动记录电池本次充电记录,并向智能充电控制仪的控制主机发出充电指令。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄电池充电方法,其特征在于:该充电方法在以下智能充电***上实现,所述智能充电***,包括服务器、智能充电控制仪和充电台;所述服务器与所述智能充电控制仪连接,所述智能充电控制仪与所述充电台连接,所述充电台上设有识别设备,所述识别设备与所述智能充电控制仪的控制主机连接,所述识别设备用于识别电池上的标签并将识别的信息反馈给所述智能充电控制仪;该充电方法充电过程按以下步骤进行:
步骤1、在电池上粘贴具有唯一标识的标签,同时在所述服务器中建立与所述标签唯一对应的电池信息,所述电池信息包括电池的基本信息和充电记录;
步骤2、所述识别设备读取所述电池上的标签信息并将读取的标签信息通过智能充电控制仪传送给服务器,服务器自动记录电池本次充电记录,并向所述智能充电控制仪发出充电指令;
步骤3、在充电台上连接充电电池,智能充电控制仪对在位电池进行充电;
步骤4、电池进入浮充后,充电电池断电,***结束充电,服务器中自动记录该在位电池的本次充电记录;
其中,步骤1仅用于电池第一次在所述智能充电***上充电,电池第一次充电以后的充电过程直接从步骤2开始。
2.根据权利要求1所述的蓄电池充电方法,其特征在于:步骤3中充电过程包括以下步骤:
(1)对在位电池进行连接极性检测,若电池接反则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,否则进入步骤(2);
(2)对在位电池进行电压检测,根据检测的电压判断电池放电情况,若电压检测结果为电池损坏,则结束充电且智能充电控制仪发出报警提示,同时在服务器中记录该电池的本次充电记录,否则进入步骤(3);
(3)充电:
(a)保护性充电过程:当电池电压为过放电情况时,充电***对电池进行保护性充电,当充电电池的电压达到电池检测正常状态最低电压Umin时,电池充电过程进入步骤(b);
(b)自动充电过程:当电池的电压检测为正常,充电***进入自动充电过程,当充电电池电压达到充电上限制电压Umax时,进入步骤(c);
(c)恒压充电过程:恒压充电电压Umax±0.1V,恒压充电电流低于0.01C时,进入步骤(d);
(d)浮充充电过程:浮充电压等于恒压充电电压。
3.根据权利要求2所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述电池为铅酸电池,步骤3中所述保护性充电按0.05C电流恒流充电。
4.根据权利要求2所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述电池为铅酸电池,步骤3中所述自动充电过程采用0.1C电流恒流充电。
5.根据权利要求1所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述识别设备为RFID读卡器、以及与RFID读卡器配套使用的RFID天线,所述标签为RFID标签;所述RFID读卡器与所述智能充电控制仪的控制主机连接。
6.根据权利要求5所述的蓄电池充电方法,其特征在于:充电台上设有所述识别设备触动装置,所述识别设备触动装置与所述智能充电控制仪连接;所述智能充电控制仪检测到所述识别设备触动装置被触动的信号后,对所述RFID读卡器发出识别所述电池标签的操作指令。
7.根据权利要求6所述的蓄电池充电方法,其特征在于: 所述识别设备触动装置为在位检测开关,所述智能充电控制仪中设有与所述在位检测开关连接的在位检测板,所述在位检测板与所述智能充电控制仪的控制主机连接。
8.根据权利要求7所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述在位检测开关为一机械压力开关,所述机械压力开关安装在与所述在位检测板连接的电路中,所述机械压力开关闭合后,所述在位检测板会检测到一个电压信号。
9.根据权利要求1所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述识别设备为一二维码扫描枪,所述一二维码扫描枪通过USB接口与所述智能充电控制仪的控制主机连接,所述标签为一维码或二维码标签。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的蓄电池充电方法,其特征在于:所述智能充电控制仪还包括在位检测板、电源模块和声光报警装置,所述在位检测板、所述电源模块和所述声光报警装置分别与所述控制主机连接,所述控制主机与服务器连接;所述电源模块包括可调数字电源DC模块、通信模块、电压检测模块、电流检测模块和电池极性检测模块;所述可调数字电源DC模块、所述电压检测模块、所述电流检测模块和所述电池极性检测模块分别与所述通信模块连接,所述通信模块与所述控制主机连接;所述电源模块与所述充电台上的充电夹连接。
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