CN112895945A - 移动充电桩及其充电方法 - Google Patents

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CN112895945A CN202110156910.9A CN202110156910A CN112895945A CN 112895945 A CN112895945 A CN 112895945A CN 202110156910 A CN202110156910 A CN 202110156910A CN 112895945 A CN112895945 A CN 112895945A
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赵强
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Huzhou Hongwei New Energy Automobile Co ltd
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Abstract

一种移动充电桩及其充电方法,涉及新能源汽车充电技术领域。该移动充电桩包括移动车体以及分别连接于移动车体上的信号接收器、工控机、驱动机构和储能充电机构;信号接收器用于接收用户端的充电信号,储能充电机构用于存储和输出电能,驱动机构用于驱动移动车体进行移动;工控机分别与信号接收器、驱动机构以及储能充电机构电连接,用于根据信号接收器接收到的充电信号,控制驱动机构移动至用户端所处的位置,并在移动车体移动到位后控制储能充电机构对用户端进行充电操作。该移动充电桩能够解决现有技术中充电桩配置不灵活,造成资源浪费的问题,且能够提高电动汽车的充电自动化和充电效率。

Description

移动充电桩及其充电方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电技术领域,具体而言,涉及一种移动充电桩及其充电方法。
背景技术
充电桩是用来对电动汽车充电的设备,随着我国经济社会发展水平不断提高,汽车保有量持续攀升。大力发展电动汽车,减少汽车尾气排放,对保障能源安全、促进节能减排、防治大气污染具有重要意义,这也标志着充电桩将存在巨大的市场。在充电系统中,充电桩作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施,其可以作为电动汽车运行提供能量补给的装置,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。
目前,在停车场内通常设置有普通停车位和充电车位,充电桩设于充电车位内以用于给电动车进行充电。然而,在实际应用中,充电车位有可能被燃油汽车占用,这就导致电动汽车充电不便;若为了满足较大的充电需求,停车场内就得部署大量的充电车位,这将必然导致增加过多的土地资源成本,而且易造成大量充电桩闲置,进而产生资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动充电桩及其充电方法,其能够解决现有技术中充电桩配置不灵活,造成资源浪费的问题,且能够提高电动汽车的充电自动化和充电效率。
本发明的实施例是这样实现的:
本发明的一方面,提供一种移动充电桩,该移动充电桩包括移动车体以及分别连接于移动车体上的信号接收器、工控机、驱动机构和储能充电机构;信号接收器用于接收用户端的充电信号,储能充电机构用于存储和输出电能,驱动机构用于驱动移动车体进行移动;工控机分别与信号接收器、驱动机构以及储能充电机构电连接,用于根据信号接收器接收到的充电信号,控制驱动机构移动至用户端所处的位置,并在移动车体移动到位后控制储能充电机构对用户端进行充电操作。该移动充电桩能够解决现有技术中充电桩配置不灵活,造成资源浪费的问题,且能够提高电动汽车的充电自动化和充电效率。
可选地,移动充电桩还包括与工控机电连接的位置检测器,位置检测器用于检测用户端的位置信息并传输至工控机,工控机用于根据位置信息控制驱动机构的行进路线。
可选地,移动充电桩还包括与工控机电连接的避障模块,避障模块用于在移动车体的移动过程中检测移动车体至障碍物的距离信息并传输至工控机,工控机用于根据距离信息控制驱动机构的运行方向以使移动车体进行转向避障。
可选地,移动充电桩还包括费用结算模块,费用结算模块用于根据储能充电机构输入至用户端的电量计算充电结算金额并发送至工控机,工控机用于发送充电结算金额至用户端。
可选地,移动充电桩还包括伸缩支撑机构,伸缩支撑机构连接于移动车体的底部,且与工控机电连接;在驱动机构处于待机状态到达预设时长时,工控机控制伸缩支撑机构伸出并与地面抵接以支撑移动车体。
可选地,伸缩支撑机构为液压缸。
可选地,移动充电桩还包括分别与工控机电连接的电池管理系统和显示器,电池管理系统用于检测储能充电机构的工作状态信息和输入至用户端的电量信息并发送至工控机,工控机用于将工作状态信息和电量信息发送至显示器,显示器用于显示输入至用户端的电量信息和储能充电机构的工作状态信息。
可选地,移动车体的上端还连接有防护罩。
可选地,储能充电机构上还设有补电接口,在储能充电机构的电量损耗达到阈值时或储能充电机构处于非工作状态时,工控机控制驱动机构带动移动车体移动至补电位以通过补电接口给储能充电机构进行补电。
本发明的另一方面,提供一种移动充电桩的充电方法,该充电方法包括:接收用户端的充电指示操作;根据充电指示操作控制移动充电桩的驱动机构动作,以带动移动充电桩的移动车体移动至用户端所处的位置;将移动充电桩的储能充电机构的充电接口与用户端的充电接口连接,以用于给用户端进行充电。
可选地,在将移动充电桩的储能充电机构的充电接口与用户端的充电接口连接,以用于给用户端进行充电之后,方法还包括:在充电结束后,控制驱动机构动作以带动移动车体回位。
本发明的有益效果包括:
本实施例提供了一种移动充电桩,包括移动车体以及分别连接于移动车体上的信号接收器、工控机、驱动机构和储能充电机构;信号接收器用于接收用户端的充电信号,储能充电机构用于存储和输出电能,驱动机构用于驱动移动车体进行移动;工控机分别与信号接收器、驱动机构以及储能充电机构电连接,用于根据信号接收器接收到的充电信号,控制驱动机构移动至用户端所处的位置,并在移动车体移动到位后控制储能充电机构对用户端进行充电操作。这样,在实际使用时,移动充电桩通过信号接收器接收用户端的充电信号,从而将该充电信号发送至工控机,工控机根据该充电信号控制驱动机构工作,进而使得驱动机构带动移动车体朝向用户端移动;当移动车体移动至用户端所处的位置时,工控机控制储能充电机构工作以对用户端进行充电。如此一来,本申请提供的移动充电桩可以响应于用户端的充电需求,方便地移动至用户端所处的位置,进而对用户端进行充电操作,相比于现有技术的固定充电桩而言,本申请提供的移动充电桩能够解决现有技术中充电桩配置不灵活,造成资源浪费的问题,且能够提高电动汽车的充电自动化和充电效率。
附图说明
为了更清楚地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地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,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得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的移动充电桩的结构示意图之一;
图2为本发明实施例提供的移动充电桩的结构示意图之二;
图3为本发明实施例提供的移动充电桩的充电方法的流程示意图。
图标:10-移动车体;20-信号接收器;30-工控机;40-驱动机构;50-储能充电机构;60-位置检测器;70-避障模块;80-费用结算模块;90-伸缩支撑机构;93-电池管理系统;94-显示器;95-防护罩。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1和图2,本实施例提供一种移动充电桩,该移动充电桩包括移动车体10以及分别连接于移动车体10上的信号接收器20、工控机30、驱动机构40和储能充电机构50;信号接收器20用于接收用户端的充电信号,储能充电机构50用于存储和输出电能,驱动机构40用于驱动移动车体10进行移动;工控机30分别与信号接收器20、驱动机构40以及储能充电机构50电连接,用于根据信号接收器20接收到的充电信号,控制驱动机构40移动至用户端所处的位置,并在移动车体10移动到位后控制储能充电机构50对用户端进行充电操作。
需要说明的是,本实施例将信号接收器20、工控机30和储能充电机构50设置于移动车体10上,可以便于通过移动车体10进行移动,从而对用户端进行充电操作。其中,移动车体10的移动是通过驱动机构40带动的,驱动机构40可以包括电机和转动轮,由于移动车体10通过电机和转动轮带动运行的原理为本领域技术人员所熟知,故在此不再赘述。
信号接收器20用于接收用户端的充电信号,进而将该充电信号发送至工控机30;工控机30将根据信号接收器20接收到的该充电信号控制驱动机构40动作,进而驱动移动车体10移动至用户端处为用户端进行充电操作。其中,上述充电信号包括待充电车辆的身份标识信息和待充电车辆的位置信息。除此之外,该充电信号还可以包括待充电车辆的电量信息以及待充电车辆的预计充电时长等,当然,上述充电信号包含的信息仅为示例,不应当看做是对充电信号的限制,在其他的实施例中还可以包括更多或者更少的信息。
其中,上述用户端为待充电车辆,该用户端的充电信号可以是由用户端的车机发送的,也可以是由用户端的手机APP发送的,本申请对用户端的充电信号的来源不做限定。
储能充电机构50安装于移动车体10的底盘上,其用于存储和输出电能。该储能充电机构50包括但不限于储能电池、充电枪以及连接储能电池与充电枪的延长线缆。在移动充电桩充电过程中,可以通过将充电枪插接于用户端的充电接口,从而对用户端进行充电。
综上所述,本实施例提供了一种移动充电桩,包括移动车体10以及分别连接于移动车体10上的信号接收器20、工控机30、驱动机构40和储能充电机构50;信号接收器20用于接收用户端的充电信号,储能充电机构50用于存储和输出电能,驱动机构40用于驱动移动车体10进行移动;工控机30分别与信号接收器20、驱动机构40以及储能充电机构50电连接,用于根据信号接收器20接收到的充电信号,控制驱动机构40移动至用户端所处的位置,并在移动车体10移动到位后控制储能充电机构50对用户端进行充电操作。这样,在实际使用时,移动充电桩通过信号接收器20接收用户端的充电信号,从而将该充电信号发送至工控机30,工控机30根据该充电信号控制驱动机构40工作,进而使得驱动机构40带动移动车体10朝向用户端移动;当移动车体10移动至用户端所处的位置时,工控机30控制储能充电机构50工作以对用户端进行充电。如此一来,本申请提供的移动充电桩可以响应于用户端的充电需求,方便地移动至用户端所处的位置,进而对用户端进行充电操作,相比于现有技术的固定充电桩而言,本申请提供的移动充电桩能够解决现有技术中充电桩配置不灵活,造成资源浪费的问题,且能够提高电动汽车的充电自动化和充电效率。
本申请提供的移动充电桩还可以在由于车主疏忽导致车辆电能枯竭,停靠在路边无法行进时,进行远距离的救援工作,可实现一定场景下的寻车给电功能。
另外,在本实施例中,移动充电桩在非工作状态时可以自动停靠在预设位置,这样集中度高,可便于移动充电桩的集中检修。并且,可选地,移动充电桩也可以设置多个充电口,这样可以实现同时给多台待充电车辆(即多个用户端)进行充电。
为了便于移动充电桩精准且快速地移动至用户端所处的位置,可选地,在本实施例中,本实施例提供的移动充电桩还包括与工控机30电连接的位置检测器60,位置检测器60用于检测用户端的位置信息并传输至工控机30,工控机30用于根据位置信息控制驱动机构40的行进路线。
这样,待充电车辆停靠在停车位后,可通过APP或车机上传充电信号(可包括待充电车辆的身份标识信息)。此时,移动充电桩通过信号接收器20接收待充电车辆的充电信号,并通过位置检测器60检测该待充电车辆的位置信息。这样移动充电桩便可以将获取到的待充电车辆的位置信息作为行进目标位置,工控机30内的路径规划模块则自动设置对应的行走路径。工控机30控制驱动机构40动作以使驱动机构40带动移动车体10按照路径规划模块提供的行走路径移动(运行中根据路径规划指令触发转向系统和制动系统工作),直至到达目标位置。
应理解,本实施例设置单独的位置检测器60用于检测用户端的位置信息仅为示例,在其他的实施例中,用户端的位置信息也可以是用户端以充电信息的方式发出的,这样移动充电桩便可以通过信号接收器20直接接收到用户端对应的位置信息。在实际应用时,获取用户端的位置方式本申请不做限制,本领域技术人员可自行根据需要选择。
为了避免在移动充电桩的移动过程中遇到障碍物造成移动充电桩运行受阻,在本实施例中,可选地,移动充电桩还包括与工控机30电连接的避障模块70,避障模块70用于在移动车体10的移动过程中检测移动车体10至障碍物的距离信息并传输至工控机30,工控机30用于根据距离信息控制驱动机构40的运行方向以使移动车体10进行转向避障。
也就是说,在移动充电桩的运行过程中,避障模块70会一直检测位于移动充电桩前行路径上的物体(处于移动充电桩前行路径上的物体即为障碍物)至移动充电桩的距离,当移动充电桩至其前行路径上的物体之间的距离到达安全距离阈值时,且共控制控制驱动机构40的运动方向以使移动车体10进行转向,从而避开障碍物。
为了便于用户进行费用结算,在本实施例中,示例地,移动充电桩还包括费用结算模块80,费用结算模块80用于根据储能充电机构50输入至用户端的电量计算充电结算金额并发送至工控机30,工控机30用于发送充电结算金额至用户端。
上述储能充电机构50输入至用户端的电量也可以通过储能充电机构50自身在充电前和充电后自身的电量的损耗得到,也可以根据用户端充电前和充电后的电量的增长量得到,本申请对获取输入至用户端的电量的具体计算方式不做限定。输入至用户端的电量与电量的单价的乘积即为用户需结算的充电结算金额。
另外,上述充电结算金额可以是移动充电桩通过工控机30发送至用户端的APP或者车机上的(用户可通过APP或者车机进行付费操作),当然,也可以是移动充电桩通过显示至移动充电桩的显示屏上进而提供给用户端的(用户端可通过扫描显示屏上的收款码进行付费操作)。
请再参照图1,可选地,移动充电桩还包括伸缩支撑机构90,伸缩支撑机构90连接于移动车体10的底部,且与工控机30电连接;在驱动机构40处于待机状态到达预设时长时,工控机30控制伸缩支撑机构90伸出并与地面抵接以支撑移动车体10。
上述驱动机构40处于待机状态即指驱动机构40处于非工作状态。这时,若驱动机构40在非工作状态下保持的时长达到预设时长时,工控机30可控制伸缩支撑机构90伸出,从而使得伸缩支撑机构90远离移动车体10的一端抵接于地面上,进而起到支撑移动车体10的作用。这样一来,可减少转动轮的负重压力。
其中,上述预设时长本领域技术人员可根据实际需求而定。例如,上述预设时长可以为30min、60min、90min等,具体不做限制。
另外,可选地,伸缩支撑机构90可以为液压缸、伸缩臂等。
为了便于用户方便地获知移动充电桩的工作状态和输入至用户端的电量信息(也即为用户端的充电量),可选地,移动充电桩还可以包括分别与工控机30电连接的电池管理系统93和显示器94,电池管理系统93用于检测储能充电机构50的工作状态信息和输入至用户端的电量信息并发送至工控机30,工控机30用于将工作状态信息和电量信息发送至显示器94,显示器94用于显示输入至用户端的电量信息和储能充电机构50的工作状态信息。这样一来,用户可以通过观察移动充电桩的显示屏便可以获知移动充电桩是否处于工作状态,以及充入至用户端的电量。
当然,上述显示至显示屏上的信息只是示例,在其他的实施例中,也可以将充电结算金额以及充电时长等也显示于显示屏上。
在本实施例中,为了对移动充电桩进行防护,以避免日晒雨淋等对移动充电桩的使用寿命造成影响,可选地,在本实施例中,移动车体10的上端还连接有防护罩95。该防护罩95用于遮挡移动车体10。
可选地,储能充电机构50上还设有补电接口,在储能充电机构50的电量损耗达到阈值时或储能充电机构50处于非工作状态时,工控机30控制驱动机构40带动移动车体10移动至补电位以通过补电接口给储能充电机构50进行补电。
需要说明的是,上述阈值为电量损耗的阈值,例如,该阈值可以为储能充电机构50的总电量的20%、30%或者50%等。这样,当储能充电机构50的电量损耗到达阈值时,工控机30可控制驱动机构40动作,以使驱动机构40带动移动车体10到达补电位(补电位为用于给移动充电桩的储能充电机构50补电的位置)进行补电。在补电时,可将移动充电桩的补电接口与补电位的供电设备电连接。
当然,上述补电的时机也可以是储能充电机构50处于非工作状态下,这样,可以有效利用闲置时间进行补电。
请再结合参照图3,本发明的另一方面,还提供一种移动充电桩的充电方法,该充电方法包括:
S100、接收用户端的充电指示操作。
该用户端指待充电车辆,该充电指示操作可以来自用户端的APP也可以来自用户端的车机。充电指示操作包括但不限于待充电车辆的身份标识信息和待充电车辆的位置信息。
S200、根据充电指示操作控制移动充电桩的驱动机构40动作,以带动移动充电桩的移动车体10移动至用户端所处的位置。
移动充电桩的移动路径可以是工控机30的路径规划模块根据用户端的位置信息规划出来的,这样,驱动机构40按照该移动路径进行移动即可到达用户端所处的位置。
S300、将移动充电桩的储能充电机构50的充电接口与用户端的充电接口连接,以用于给用户端进行充电。
储能充电机构50的充电接口可以是充电枪,这样可以将充电枪插接于用户端的充电接口充电即可。
另外,需要说明的是,该移动充电桩的充电方法是基于上述移动充电桩执行的,也就是说,上述移动充电桩所具备的功能该充电方法也应该是对应具备的。
还有,若该移动充电桩包括多个,且多个移动充电桩组成移动充电系统时,这时,该移动充电系统所使用的服务器可以和用户端建立通讯连接关系;在移动充电系统的服务器接收到用户端的充电指示操作时,服务器会在用户端所处的区域内搜索以获取闲置的移动充电桩;然后,在所有闲置的移动充电桩中选取距离该用户端最近的移动充电桩,进而通过通过服务器给该移动充电桩发送充电指令;此时,该移动充电桩则通过自身的工控机30控制驱动机构40移动至用户端所处的位置为用户端进行充电操作。
可选地,在上述步骤S300、将移动充电桩的储能充电机构50的充电接口与用户端的充电接口连接,以用于给用户端进行充电之后,该充电方法还包括:
S400、在充电结束后,控制驱动机构40动作以带动移动车体10回位。
这样,可便于移动充电桩的下次充电工作。其中,移动车体10的回位可以是根据工控机30内的路径规划模块重新规划的返航路径,也可以是基于路径规划模块之先前为移动车体10移动至用户端规划的移动路径的返程路径。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (11)

1.一种移动充电桩,其特征在于,包括移动车体以及分别连接于所述移动车体上的信号接收器、工控机、驱动机构和储能充电机构;所述信号接收器用于接收用户端的充电信号,所述储能充电机构用于存储和输出电能,所述驱动机构用于驱动所述移动车体进行移动;
所述工控机分别与所述信号接收器、所述驱动机构以及所述储能充电机构电连接,用于根据所述信号接收器接收到的充电信号,控制所述驱动机构移动至所述用户端所处的位置,并在所述移动车体移动到位后控制所述储能充电机构对所述用户端进行充电操作。
2.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动充电桩还包括与所述工控机电连接的位置检测器,所述位置检测器用于检测所述用户端的位置信息并传输至所述工控机,所述工控机用于根据所述位置信息控制所述驱动机构的行进路线。
3.根据权利要求1或2所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动充电桩还包括与所述工控机电连接的避障模块,所述避障模块用于在所述移动车体的移动过程中检测所述移动车体至障碍物的距离信息并传输至所述工控机,所述工控机用于根据所述距离信息控制所述驱动机构的运行方向以使所述移动车体进行转向避障。
4.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动充电桩还包括费用结算模块,所述费用结算模块用于根据所述储能充电机构输入至所述用户端的电量计算充电结算金额并发送至所述工控机,所述工控机用于发送所述充电结算金额至所述用户端。
5.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动充电桩还包括伸缩支撑机构,所述伸缩支撑机构连接于所述移动车体的底部,且与所述工控机电连接;在所述驱动机构处于待机状态到达预设时长时,所述工控机控制所述伸缩支撑机构伸出并与地面抵接以支撑所述移动车体。
6.根据权利要求5所述的移动充电桩,其特征在于,所述伸缩支撑机构为液压缸。
7.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动充电桩还包括分别与所述工控机电连接的电池管理系统和显示器,所述电池管理系统用于检测所述储能充电机构的工作状态信息和输入至所述用户端的电量信息并发送至所述工控机,所述工控机用于将所述工作状态信息和所述电量信息发送至所述显示器,所述显示器用于显示输入至所述用户端的电量信息和所述储能充电机构的工作状态信息。
8.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述移动车体的上端还连接有防护罩。
9.根据权利要求1所述的移动充电桩,其特征在于,所述储能充电机构上还设有补电接口,在所述储能充电机构的电量损耗达到阈值时或所述储能充电机构处于非工作状态时,所述工控机控制所述驱动机构带动所述移动车体移动至补电位以通过所述补电接口给所述储能充电机构进行补电。
10.一种移动充电桩的充电方法,其特征在于,包括:
接收用户端的充电指示操作;
根据所述充电指示操作控制移动充电桩的驱动机构动作,以带动所述移动充电桩的移动车体移动至所述用户端所处的位置;
将所述移动充电桩的储能充电机构的充电接口与所述用户端的充电接口连接,以用于给所述用户端进行充电。
11.根据权利要求10所述的移动充电桩的充电方法,其特征在于,在所述将所述移动充电桩的储能充电机构的充电接口与所述用户端的充电接口连接,以用于给所述用户端进行充电之后,所述方法还包括:
在充电结束后,控制所述驱动机构动作以带动所述移动车体回位。
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