CN114006439A - 一种应用于多种充电设备的充电桩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于多种充电设备的充电桩，包括壳体、适配器和充电片，所述充电片置于所述壳体内，所述充电片的一端穿出所述壳体，所述适配器设置在所述壳体内部并与所述充电片相连，所述充电桩还包括设置在所述壳体内的检测设备、第一开关模块、第二开关模块和控制器，所述控制器分别与所述检测设备、第一开关模块、第二开关模块和适配器相连；所述第一开关模块与内置在所述壳体内部的充电片相接触形成充电回路；所述第二开关模块的输出端与内置在所述壳体内部的所述充电片相连，所述第二开关模块的第二输入端与所述检测设备相连形成检测回路；所述第二开关模块的第一输入端与所述适配器相连。
Description
技术领域
本发明涉及充电设备领域，特别是涉及一种应用于多种充电设备的充电桩。
背景技术
在某些场景下，充电桩需要得知充电设备的充电电流数据，或者充电电压等级等，需要从充电设备端获取信息。
充电桩获取充电设备信息的方式，先前的技术大多通过无线的方式进行信息的传递，例如无线通信或者红外通信等。无线通信包括4G通信，lora通信或者其他的载波通信方式。红外通信一般通过红外发光管和红外接收管组成，发光管发送特定含义的脉冲，接收管感知到红外光后会输出脉冲，解码电路解码后，即完成了信息的传递。但是无线通讯所需要的设备繁杂，造成成本的上升。
发明内容
本发明提供一种应用于多种充电设备的充电桩，实现充电安全及满足不同充电设备识别的需求。
本发明提供一种应用于多种充电设备的充电桩，包括壳体、适配器和充电片，所述充电片置于所述壳体内，所述充电片的一端穿出所述壳体，所述适配器设置在所述壳体内部并与所述充电片相连，所述充电桩还包括设置在所述壳体内的检测设备、第一开关模块、第二开关模块和控制器，所述控制器分别与所述检测设备、第一开关模块、第二开关模块和适配器相连；所述第一开关模块与内置在所述壳体内部的充电片相接触形成充电回路，用于感知充电设备是否存在；所述第二开关模块的输出端与内置在所述壳体内部的所述充电片相连，所述第二开关模块的第二输入端与所述检测设备相连形成检测回路，用于当所述充电设备存在时，对充电设备内设置的待检测电器元件进行检测得到待检测电器元件的信息，传输所述待检测电器元件的信息到所述控制器以得到充电设备的充电信息；所述第二开关模块的第一输入端与所述适配器相连，用于根据所述充电设备的充电信息调整电气输出。
进一步的，所述第一开关模块为一个光电开关或限位开关，所述开关模块与所述充电片的中部或一侧接触。
进一步的，所述第一开关模块为包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和第二光电开关分别接触所述充电片的两侧。
进一步的，所述第二开关模块为转换开关。
进一步的，所述第二开关模块包括第一电磁开关、第一继电器和第二继电器，所述第一电磁开关包括第一端点和第二开关；所述第一继电器包括第三开关和第四开关；
所述第一电磁开关中第一端点与所述控制器相连，所述第一电磁开关中第二开关的一端与电源正极相连，所述第一电磁开关中第二开关的另一端与所述第二继电器的一端连接，所述第二继电器的另一端与所述第一继电器中第三开关的一端连接，所述第一继电器中第三开关的另一端与电源负极连接，所述第一继电器中第四开关与第一电磁开关中第二开关并联。
进一步的，所述第一继电器还包括第五开关，所述第一继电器中第五开关的两端分别与所述电极片和检测设备连接。
进一步的，所述第二开关模块还包括第二电磁开关，所述第二电磁开关包括第二端点和第七开关，所述第二继电器包括第八开关、第九开关和第十开关，所述第一继电器还包括第十一开关；
所述第二电磁开关中第二端点与所述控制器相连，所述第二电磁开关中第七开关的一端与电源正极相连，所述第二电磁开关中第七开关的另一端与所述第一继电器中第十一开关的一端连接，所述第一继电器中第十一开关的另一端与所述第二继电器中第八开关端口的一端连接，所述第二继电器中第八开关端口的另一端与电源负极连接，所述第二继电器中第十开关端口与第二电磁开关中第七开关并联，所述第二继电器中第九开关的一端与所述第一电磁开关中第二开关的另一端连接，所述第二继电器中第九开关的另一端与所述第一继电器中第三开关的一端连接。
进一步的，所述第二继电器还包括第十二开关，所述第二继电器中第十二开关端口的两端分别与所述电极片和适配器连接。
进一步的，所述第二开关模块还包括第三电磁开关，所述第三电磁开关包括第十三开关和第十四开关，所述第三电磁开关中第十三开关与所述控制器相连，所述第三电磁开关中第十四开关的一端与电源连接，所述第三电磁开关中第十四开关的另一端与所述第一电磁开关中第二开关的一端和所述第二电磁开关中第七开关的一端连接。
本发明实施例通过充电桩内部的检测设备对充电设备内的待检测电器元件进行检测，根据获取的待检测电器元件信息确定充电设备的充电信息，充电桩根据充电信息设置输出的电流和电压，完成充电操作，改变充电桩与充电设备的通讯方式，解决现有技术中通过无线通信方式具有的问题。
为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的实施例，因此，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他相关的附图。
图1为本申请实施例一中一种应用于多种充电设备的充电桩的接线原理图；
图2为本申请实施例一中一种应用于多种充电设备的充电桩获取充电信息时的接线原理图。
图3为本申请实施例一中一种应用于多种充电设备的充电桩充电时的接线原理图。
图4为本申请实施例五中一种应用于多种充电设备的充电桩的第二开关模块的接线逻辑图。
图5为本申请实施例五中一种应用于多种充电设备的充电桩的充电片与检测设备和适配器的接线逻辑图。
图中，A-充电设备、A1-充电块、A2-待检测电器元件；B-充电桩、B1-壳体、B2-检测设备、B3-充电片、B4-第一开关模块、B5-第二开关模块、B6-适配器、B7-控制器；B51-第一输入端、B52-第二输入端。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
实施例一
参见图1-图3，一种应用于多种充电设备的充电桩，该充电桩可以对不同充电设别进行识别及充电。该充电桩可以包括壳体B1、适配器B6和充电片B3，充电片B3置于所述壳体内，所述充电片的一端穿出所述壳体，被充电片B3贯穿的是壳体B1的前壁，适配器B6设置在壳体B1内部并与充电片B3内置在壳体内的一端相连。充电桩为充电设备充电时，壳体B1的前壁为充电桩朝向充电设备的一面。
该充电桩还包括设置在壳体B1内的检测设备B2、第一开关模块B4、第二开关模块B5和控制器B7，控制器B7分别与检测设备B2、第一开关模块B4、第二开关模块B5和适配器B6相连，第二开关模块B5的输出端与内置在壳体内部的充电片B3相连，第二开关模块B5的第一输入端B51与适配器B6相连，第二开关模块B5的第二输入端B52与检测设备B2相连，第一开关模块B4与充电片B3接触，充电设备A内的充电块A1抵在充电片B3上，充电片B3受力移位触发设置在充电桩B内的第一开关模块B4，在本实施例中，第一开关模块B4可以是压力传感器，感知充电片B3受到压力后的变形量，第一开关模块B4感知到充电设备A的存在并与充电片B3连接形成充电回路时，第二开关模块B5的第二输入端B52闭合，检测设备B2与充电片B3相连并形成检测回路，检测回路为待检测电器元件A2、充电块A1、充电片B3和检测设备B2相连形成的回路，对充电设备A内设置的待检测电器元件A2进行检测，控制器B7根据获取的待检测电器元件A2的信息，确定充电设备A的充电信息，闭合第二开关模块B5的第一输入端B51，适配器B6根据获取的充电信息调整电气输出。
在本实施例中，检测设备B2可以检测待检测电器元件A2的电阻值、电容量或电感量，充电桩B根据获取的待检测电器元件A2的信息与预先设定的充电设备A信息进行对应，从而获取充电设备A的充电信息，通过第二开关模块B5断开检测回路并连通充电回路，具体过程为：第二开关模块B5的第二输入端B52断开，从而断开检测回路；第二开关模块B5的第一输入端B51闭合，使充电块A1、充电片B3和适配器B6相连，从而连通充电回路，充电桩B根据确定的充电设备A的充电信息，调整自身的电气输出，充电桩B通过充电回路对充电设备A进行充电操作，和目前方法相比，不用额外增加电极片等通讯接口即可完成对充电设备A信息的获取。
在本实施例中，充电桩B根据获取的待检测电器元件A2的信息与预先设定的充电设备A信息进行对应映射，调取映射表中与此待检测电器元件A2信息对应的充电信息，充电信息包括充电电压、电池容量和最大充电电流，从而获取充电设备A的充电信息；其中，待检测电器元件A2的信息为待检测电器元件A2的电阻值、电容量或电感量，下面以电阻为例对映射关系进行描述：电阻阻值为100Ω对应的充电信息为的充电电压24V、最大充电电流2A，电阻阻值为1KΩ对应的充电信息为的充电电压48V、最大充电电流4A……。
实施例二
参见图1-图3，本实施例是在实施例一的基础上对第一开关模块B4等技术特征进一步限定获得的，其余技术特征与实施例一相同，相同之处在此不做赘述，与实施例一的不同之处在于：第一开关模块B4为一个光电开关或限位开关，第一开关模块B4与充电片B3的中部或一侧接触。
在本实施例中，充电片B3受到充电设备A内充电块A1的抵压受力移位，充电片B3移动到位后改变光电开关或限位开关的初始检测状态，从而使光电开关或限位开关产生开关信号，完成对是否有充电设备A及充电设备A放置是否到位进行感知，防止误触充电片B3或用电设备放置不到位造成充电块A1与充电片B3接触不良，从而引起充电片B3供电电路连通造成费电、发热等事故的发生。
实施例三
参见图1-图3，本实施例是在实施例一的基础上对第一开关模块B4等技术特征进一步限定获得的，其余技术特征与实施例一相同，相同之处在此不做赘述，与实施例一的不同之处在于：第一开关模块B4为包括第一光电开关和第二光电开关，第一光电开关和第二光电开关分别接触充电片B3的两侧。
在本实施例中，充电片B3受到充电设备A内充电块A1的抵压受力移位，充电片B3移动到位后改变光电开关的初始检测状态，对光电开关的光线进行遮挡，从而使光电开关产生开关信号，完成对是否有充电设备A及充电设备A放置是否到位进行感知，防止误触充电片B3或用电设备放置不到位造成充电块A1与充电片B3接触不良，从而引起充电片B3供电电路连通造成费电、发热等事故的发生。
实施例四
参见图1-图3，本实施例是在实施例二或实施例三的基础上对第二开关模块B5等技术特征进一步限定获得的，其余技术特征与实施例二或实施例三相同，相同之处在此不做赘述，与实施例二或实施例三的不同之处在于：第二开关模块B5为转换开关。
在本实施例中，通过转换开关的控制端与控制器B7连接，控制器B7接收到第一开关模块B4发送的开关信号后，向转换开关发送一个脉冲信号，使转换开关中输出端与检测设备B2连接；当获取到用电设备的用电信息后，控制器B7向转换开关发送第二个脉冲信号，使转换开关中的输出端与适配器B6连接，从而实现充电片B3与适配器B6和检测设备B2之间的连接切换。
实施例五
图4为本申请实施例五中的第二开关模块的接线逻辑图。
参见图1-图5，本实施例是在实施例二或实施例三的基础上对第二开关模块B5等技术特征进一步限定获得的，其余技术特征与实施例二或实施例三相同，相同之处在此不做赘述，与实施例二或实施例三的不同之处在于：如图4所示，第二开关模块B5包括第一电磁开关、第二电磁开关、第三电磁开关、第一继电器和第二继电器。
在本实施例中，第一电磁开关包括第一端点和第二开关，其中，第一端点为第一电磁开关的控制端，第二开关为第一电磁开关的常开触点S1；第二电磁开关包括第二端点和第七开关，其中第二端点为第一电磁开关的控制端，第七开关为第二电磁开关的常开触点S2；第三电磁开关包括第十三开关和第十四开关，其中，第十三开关为第三电磁开关的控制端，第十四开关为第三电磁开关的常闭触点S3，第一继电器包括第三开关、第四开关、第五开关和第十一开关，其中，第三开关为第一继电器的加电线圈KA1、第四开关为第一继电器的第一常开触点KA2、第五开关为第一继电器的第二常开触点KA3、第十一开关为第一继电器的常闭触点KA4；第二继电器包括第八开关、第九开关、第十开关和第十二开关，其中，第八开关为第二继电器的加电线圈KB1、第九开关为第二继电器的常闭触点KB2、第十开关为第二继电器的第一常开触点KB3、第十二开关为第二继电器的第二常开触点KB4。
第三电磁开关中控制端与控制器B7相连，第一电磁开关中控制端与控制器B7相连，第三电磁开关的常闭触点S3的一端与电源正极相连，第三电磁开关的常闭触点S3的另一端与第一电磁开关的常开触点S1的一端相连，第一电磁开关的常开触点S1的另一端与第二继电器的常闭触点KB2的一端连接，第二继电器中常闭触点KB2的另一端与第一继电器的加电线圈KA1的一端连接，第一继电器的加电线圈KA1的另一端与电源负极连接，第一继电器的第一常开触点KA2与第一电磁开关的常开触点S1并联，第一继电器的第二常开触点KA3的两端分别与充电片B3和检测设备B2连接。
第三电磁开关中控制端与控制器B7相连，第二电磁开关的控制端与控制器B7相连，第三电磁开关的常闭触点S3的一端与电源正极相连，第三电磁开关的常闭触点S3的另一端与第二电磁开关的常开触点S2的一端相连，第二电磁开关的常开触点S2的另一端与第一继电器的常闭触点KA4的一端连接，第一继电器的常闭触点KA4的另一端与第二继电器的加电线圈KB1的一端连接，第二继电器的加电线圈KB1的另一端与电源负极连接，第二继电器的第一常开触点KB3与第二电磁开关的常开触点S2并联，第二继电器的第二常开触点KB4的两端分别与充电片B3和适配器B6连接。
在进行对充电信息进行获取时，第一电磁开关的常开触点S1闭合，第一继电器的加电线圈KA1得电，使第一继电器的第一常开触点KA2和第一继电器的第二常开触点KA3闭合，第一继电器的常闭触点KA4断开，实现充电片B3和检测设备B2的连接，由于第一继电器的常开触点KA2的闭合，形成自锁电路，实现对第一继电器的加电线圈KA1的持续供电，同时，第一继电器的常闭触点KA4断开，使第二继电器的加电线圈KB1断电，形成互锁电路，并与第二电磁开关的常开触点S2配合保证第二继电器的加电线圈KB1不会得电。
在进行充电时，第三电磁开关的常闭触点S3断开后复位，第一继电器的加电线圈KA1失电，第一继电器的第一常开触点KA2、第一继电器的第二常开触点KA3和第一继电器的常闭触点KA4复位，第二电磁开关的常开触点S2闭合，第二继电器的加电线圈KB1得电，使第二继电器的第一常开触点KB3和第二继电器的第二常开触点KB4闭合，第二继电器的常闭触点KB2断开，实现充电片B3和适配器B6的连接，由于第二继电器的第一常开触点KB3的闭合，形成自锁电路，实现对第二继电器的加电线圈KB1的持续供电，同时，第二继电器的常闭触点KB2断开，使第一继电器的加电线圈KA1断电，形成互锁电路，并与第一电磁开关的常开触点S2配合保证第一继电器的加电线圈KA1不会得电。
在本实施例中，通过两个电磁开关和两个继电器之间的连接，形成互相闭锁的开关转换电路，实现充电片B3与适配器B6连接及充电片B3与检测设备B2连接之间的转换，互锁功能实现充电片B3与适配器B6连接和充电片B3与检测设备B2连接中的一路连接另一路必须断开，防止两者同时连接时适配器B6对检测设备B2造成损坏。
下面以电阻为待检测电器元件A2对本申请使用过程进行说明。
充电设备A放置到充电桩B上，且放置到位后，充电设备A内的充电块A1抵在充电桩B内的充电片B3上，充电片B3受力移位触发设置在充电桩B内的光电开关或限位开关，光电开关或限位开关产生的开关信号传输到充电桩B，充电桩B感知到充电设备A的存在，同时，充电片B3与检测设备B2连通，充电片B3与适配器B6断开，检测回路形成，充电桩B内部的检测设备B2通过检测回路对充电设备A内设置的电阻进行检测，获取电阻的阻值，充电桩B根据获取的阻值，从存储在其储存器中的映射表中调取与阻值映射的充电信息，从而获取充电设备A的充电信息，此时，充电片B3与检测设备B2断开，充电片B3与适配器B6连通，充电回路，充电桩B根据获取的充电信息调整自身的电气输出，充电桩B通过充电回路对充电设备A进行充电操作。
从上述操作过程中看出，本发明提出的一种应用于多种充电设备的充电桩B，相对于现有技术中的充电桩，通过检测电阻、电容感知充电设备A的信息，不用额外增加充电块A1和充电片B3完成对充电设备A信息的获取，操作方便快捷。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。
Claims (9)
1.一种应用于多种充电设备的充电桩，包括壳体、适配器和充电片，所述充电片置于所述壳体内，所述充电片的一端穿出所述壳体，所述适配器设置在所述壳体内部并与所述充电片相连，其特征是：
所述充电桩还包括设置在所述壳体内的检测设备、第一开关模块、第二开关模块和控制器，所述控制器分别与所述检测设备、第一开关模块、第二开关模块和适配器相连；
所述第一开关模块与内置在所述壳体内部的充电片相接触形成充电回路，用于感知充电设备是否存在；
所述第二开关模块的输出端与内置在所述壳体内部的所述充电片相连，所述第二开关模块的第二输入端与所述检测设备相连形成检测回路，用于当所述充电设备存在时，对充电设备内设置的待检测电器元件进行检测得到待检测电器元件的信息，传输所述待检测电器元件的信息到所述控制器以得到充电设备的充电信息；所述第二开关模块的第一输入端与所述适配器相连，所述适配器用于根据所述充电设备的充电信息调整电气输出。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征是：所述第一开关模块为一个光电开关或限位开关，所述开关模块与所述充电片的中部或一侧接触。
3.根据权利要求1所述的充电桩，其特征是：所述第一开关模块为包括第一光电开关和第二光电开关，所述第一光电开关和第二光电开关分别接触所述充电片的两侧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的充电桩，其特征是：所述第二开关模块为转换开关。
5.根据权利要求1-3任一项所述的充电桩，其特征是：所述第二开关模块包括第一电磁开关、第一继电器和第二继电器，所述第一电磁开关包括第一端点和第二开关；所述第一继电器包括第三开关和第四开关；
所述第一电磁开关中第一端点与所述控制器相连，所述第一电磁开关中第二开关的一端与电源正极相连，所述第一电磁开关中第二开关的另一端与所述第二继电器的一端连接，所述第二继电器的另一端与所述第一继电器中第三开关的一端连接，所述第一继电器中第三开关的另一端与电源负极连接，所述第一继电器中第四开关与第一电磁开关中第二开关并联。
6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征是：所述第一继电器还包括第五开关，所述第一继电器中第五开关的两端分别与所述电极片和检测设备连接。
7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征是：所述第二开关模块还包括第二电磁开关，所述第二电磁开关包括第二端点和第七开关，所述第二继电器包括第八开关、第九开关和第十开关，所述第一继电器还包括第十一开关；
所述第二电磁开关中第二端点与所述控制器相连，所述第二电磁开关中第七开关的一端与电源正极相连，所述第二电磁开关中第七开关的另一端与所述第一继电器中第十一开关的一端连接，所述第一继电器中第十一开关的另一端与所述第二继电器中第八开关端口的一端连接，所述第二继电器中第八开关端口的另一端与电源负极连接，所述第二继电器中第十开关端口与第二电磁开关中第七开关并联，所述第二继电器中第九开关的一端与所述第一电磁开关中第二开关的另一端连接，所述第二继电器中第九开关的另一端与所述第一继电器中第三开关的一端连接。
8.根据权利要求7所述的充电桩，其特征是：所述第二继电器还包括第十二开关，所述第二继电器中第十二开关端口的两端分别与所述电极片和适配器连接。
9.根据权利要求8所述的充电桩，其特征是：所述第二开关模块还包括第三电磁开关，所述第三电磁开关包括第十三开关和第十四开关，所述第三电磁开关中第十三开关与所述控制器相连，所述第三电磁开关中第十四开关的一端与电源连接，所述第三电磁开关中第十四开关的另一端与所述第一电磁开关中第二开关的一端和所述第二电磁开关中第七开关的一端连接。
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|---|---|---|---|
| CN202111393965.8A CN114006439A (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 一种应用于多种充电设备的充电桩 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2024022219A1 (zh) * | 2022-07-27 | 2024-02-01 | 联合汽车电子有限公司 | 自锁电路 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN205429794U (zh) * | 2016-02-17 | 2016-08-03 | 北京进化者机器人科技有限公司 | 一种带引导装置的充电桩 |
| CN205901399U (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-18 | 北京兆维电子(集团)有限责任公司 | 一种机器人自动对接充电*** |
| CN112186850A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-05 | 达闼机器人有限公司 | 一种机器人智能充电桩 |
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2021
- 2021-11-23 CN CN202111393965.8A patent/CN114006439A/zh active Pending
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