CN114987728A - 船舶充电方法、船舶充电装置、船舶充电设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶充电方法、船舶充电装置、船舶充电设备及存储介质。该船舶充电方法包括:获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;基于预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;确定风能充电功率及水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。上述技术方案,提高了船舶电源充电的便利性,且保证了船舶电源的充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电技术领域,尤其涉及一种船舶充电方法、船舶充电装置、船舶充电设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着新能源的发展,依靠电力驱动的船舶大量投入使用。
目前,船舶上的电源通常采用外接式充电,该种充电方式必须使船舶靠岸以对电源进行充电,或者将电源取下拿到岸上充电。虽然该种充电方式的充电效率较高,但其便利性较低。
发明内容
本发明提供了一种船舶充电方法、船舶充电装置、船舶充电设备及计算机可读存储介质,以提高船舶电源充电的便利性,且保证充电效率。
根据本发明的一方面,提供了一种船舶充电方法,包括:
获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;
基于所述预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及所述预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;
确定所述风能充电功率及所述水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;
根据所述目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
根据本发明的另一方面,提供了一种船舶充电装置,包括:
数据获取模块,用于获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;
充电功率确定模块,用于基于所述预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及基于所述预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;
充电方式确定模块,用于确定所述风能充电功率及所述水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;
电源充电模块,用于根据所述目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
根据本发明的另一方面,提供了一种船舶充电设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的船舶充电方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的船舶充电方法。
本发明实施例的技术方案,通过获取预设周期内的风速数据和水流速度数据,表明该船舶可以对风速和水流速度进行获取;进一步的,在数据获取之后,可以根据预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率,并比较风能充电功率及水能充电功率以选取充电功率更大者对应的充电方式作为目标充电方式,实现了充电方式的自适应确定,且丰富了船舶充电方式,还保证了电源的充电效率;进一步的,可以根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电,实现了船舶外机反向充电,提高了船舶电源充电的便利性。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种船舶充电方法的流程图;
图2是根据本发明实施例二提供的一种船舶充电方法的流程图;
图3是根据本发明实施例三提供的一种船舶充电装置的结构示意图;
图4是实现本发明实施例四提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种船舶充电方法的流程图,本实施例可适用于船舶外机自动进行反向充电的情况,该方法可以由船舶充电装置来执行,该船舶充电装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该船舶充电装置可配置于船舶终端中。如图1所示,该方法包括:
S110、获取预设周期内的风速数据和水流速度数据。
其中,风速数据指的是空气相对于船舶的运动速率。水流速度数据指的是水流相对于船舶的运动速率。
示例性的,船舶上可以设置有水流速度传感器和风速传感器,水流速度传感器可以用于采集预设周期内的水流速度数据,并将采集的预设周期内的水流速度数据发送至船舶终端。同理,风速传感器可以用于采集预设周期内的风速数据,并将采集的预设周期内的风速数据发送至船舶终端。进一步的,船舶终端接收通过水流速度传感器采集的预设周期内的水流速度数据,以及接收通过风速传感器采集的预设周期内的风速数据,实现风速数据和水流速度数据的获取。
需要说明的是,预设周期内的风速数据和水流速度数据可以包括多个数据,即获取多个风速数据和水流速度数据,进一步的,可以根据多个风速数据均值确定风能充电功率,以及根据多个水流速度数据的均值确定水能充电功率,以保证充电功率的可靠性。
在一些实施例中,预设周期内的风速数据和水流速度数据可以是船舶靠岸停泊或者处于短暂停留状态时,以预设时间间隔采集的风速数据和水流速度数据。
S120、基于预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率。
需要说明的是,风能充电功率与风速数据成正比,与预设周期成反比。换而言之,当风速越大,预设周期越短时,风能充电功率越大。同理,水能充电功率与水流速度数据成正比,与预设周期成反比。
在本发明实施中,风能充电功率可以通过第一预设功率函数确定得到,该第一预设功率函数具体形式在此不做限定。具体的,将风速数据以及预设周期对应的时间输入至第一预设功率函数,得到风能充电功率。同理,水能充电功率可以通过第二预设功率函数确定得到,该第二预设功率函数具体形式在此不做限定。具体的,将水流速度数据以及预设周期对应的时间输入至第二预设功率函数,得到水能充电功率。
S130、确定风能充电功率及水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式。
为了提高充电效率,本发明实施例对风能充电功率及水能充电功率进行了比较,并将比对结果中大充电功率对应的充电方式确定为目标充电方式,即将充电功率较大的充电方式确定为目标充电方式,从而提高了船舶电源充电效率。目标充电方式指的是对船舶电源进行充电的方式,可以包括但不限于风能充电和水能充电等。
示例性的,当水能充电功率大于风能充电功率时,表明水能充电为当前最优充电方式,可以将水能充电确定为目标充电方式,以提高船舶电源的充电效率。相同的,当水能充电功率小于风能充电功率时,表明风能充电为当前最优充电方式,可以将风能充电确定为目标充电方式,以提高船舶电源的充电效率。当水能充电功率与风能充电功率相同时,表明风能充电与水能充电方式的效率相同,可以将当前充电方式确定为目标充电方式,即不对充电方式进行更改。
S140、根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
在本发明实施例中,在确定充电功率最大的目标充电方式之后,船舶终端可以根据电功率最大的目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电,提高了充电效率。
在上述各实施例的基础上,船舶外机包括电机和螺旋桨,螺旋桨固定设置在电机的输出轴,电机与船舶电源连接。在目标充电方式为水能充电的情况下,螺旋桨置于水下位置,螺旋桨通过水流作用旋转,并带动电机旋转产生电能,以对船舶电源充电;在目标充电方式为风能充电的情况下,螺旋桨置于水上位置(例如通过船舶外机起翘实现),螺旋桨通过风能作用旋转,并带动电机旋转产生电能,以对船舶电源充电。
其中,船舶外机可以用于推动船舶行驶,还可以用于对船舶电源进行反向充电。当船舶外机处于反向充电状态时,可以根据目标充电方式控制船舶外机的位置,并通过目标充电方式对船舶电源进行充电。
示例性的,当船舶靠岸停泊或者处于短暂停留状态时,船舶外机的螺旋桨可以默认置于水下位置,在目标充电方式为水能充电的情况下,无需调节螺旋桨的位置,使螺旋桨保持在水下位置,螺旋桨可以在水流作用下进行旋转,并带动电机旋转产生反电动势,以对船舶电源充电。同理,在目标充电方式为风能充电的情况下,可以将螺旋桨调节至水上位置,螺旋桨可以在风能作用下进行旋转,并带动电机旋转产生反电动势,以对船舶电源充电。
进一步地,当船舶靠岸停泊或者处于短暂停留状态,且在还未以目标充电方式为船舶电源充电前,螺旋桨默认置于水下,且船舶外机默认以水能充电的方式为船舶电源充电。由此,在确定目标充电方式的时间段内也可以执行充电操作,有利于提升充电效率。
在一些实施例中,在船舶电源充电完成的情况下,可以将螺旋桨调节至收缩状态,即将各桨叶收缩,使船舶外机停止工作,减少对船舶外机的损耗。
可以理解的是,当船舶靠岸停泊或者处于短暂停留状态时,风速和水流速度为实时变化的,因此,需要实时采集风速数据和水流速度数据,以判断采用何种充电方式对对船舶电源充电,使充电效率最高。
本发明实施例的技术方案,通过获取预设周期内的风速数据和水流速度数据,表明该船舶可以对风速和水流速度进行获取;进一步的,在数据获取之后,可以根据预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率,并比较风能充电功率及水能充电功率以选取充电功率更大者对应的充电方式作为目标充电方式,实现了充电方式的自适应确定,且丰富了船舶充电方式,还保证了电源的充电效率;进一步的,可以根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电,实现了船舶外机反向充电,提高了船舶电源充电的便利性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种船舶充电方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上,进行了优化。可选的,在获取预设周期内的风速数据和水流速度数据之后,方法还包括:基于预设周期内的风速数据判断风速数据是否满足状态调节条件;基于预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的流速数据确定水能充电功率,包括:在风速数据满足状态调节条件的情况下,基于风速数据确定风能充电功率以及基于水流速度数据确定水能充电功率。
如图2所示,该方法包括:
S210、获取预设周期内的风速数据和水流速度数据。
S220、基于预设周期内的风速数据判断风速数据是否满足状态调节条件。
S230、在风速数据满足状态调节条件的情况下,基于风速数据确定风能充电功率以及基于水流速度数据确定水能充电功率。
S240、确定风能充电功率及水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式。
S250、根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
在本发明实施例中,状态调节条件指的是充电方式的调节条件。示例性的,状态调节条件可以是预先设置的阈值条件。可以理解的是,通过设置状态调节条件,可以避免螺旋桨频繁发生变化的情况发生,进而使船舶外机稳定发电。
在上述各实施例的基础上,预设周期内的风速数据包括多个风速值,基于预设周期内的风速数据判断风速数据是否满足状态调节条件,包括:若多个风速值均大于第一风速阈值,则确定风速数据满足状态调节条件。
可以理解的是,若多个风速值均大于第一风速阈值,则表明当前风速较大,可以使用风能进行发电。换而言之,当前风速数据满足状态调节条件,可以执行后续步骤操作。其中,第一风速阈值可以为预先设定风速阈值,具体数值在此不做限定。
在上述各实施例的基础上,基于预设周期内的风速数据判断风速数据是否满足状态调节条件,还包括:若存在至少一个风速值小于第一风速阈值,则判断多个风速值中任意两个风速值的差值是否均小于第二风速阈值;若是,则确定风速数据满足状态调节条件;若否,则确定风速数据不满足状态调节条件。
其中,第二风速阈值可以是预先设置的速度差值,在此不做限定。
可以理解的是,若存在至少一个风速值小于第一风速阈值,则表明当前风速可能较小,不一定适合进行风能发电。针对上述情况,本发明实施例进一步对风速进行了判断。具体的,若多个风速值中任意两个风速值的差值均小于第二风速阈值,则表明当前风是持续性的,而不是时而有风,时而无风的状态,可以确定风速数据满足状态调节条件,继续执行充电功率确定的步骤。若多个风速值中任意两个风速值的差值不均小于第二风速阈值,则表明当前风不是持续性的,为时而有风,时而无风的状态,不适合风能发电,则确定风速数据不满足状态调节条件。
在上述各实施例的基础上,方法还包括:在风速数据不满足状态调节条件时,默认通过水能充电的方式为船舶电源充电。
可以理解的是,若风速数据不满足状态调节条件,则表明当前不适合进行风能发电,可以默认通过水能充电的方式为船舶电源充电。
在一些实施例中,预设周期内的水流速度数据可以包括多个流速值,还可以根据基于预设周期内的水流速度数据判断是否满足状态调节条件。具体的,若预设周期内的多个流速值均大于第一流速阈值,则表明当前水流速度较大,可以使用水能进行发电,并确定水流速度数据满足状态调节条件,继续执行充电功率确定的步骤;或者,若预设周期内的存在至少一个流速值不大于第一流速阈值,且多个流速值中任意两个流速值的差值小于第二流速阈值,则表明当前水流是持续性的,可以确定水流速度数据满足状态调节条件,继续执行充电功率确定的步骤。
其中,第一流速阈值可以预先设定水流速度阈值,第二流速阈值可以是预先设置的水流速度差值,具体数值在此不做限定。
本发明实施例的技术方案,通过设置状态调节条件,可以避免螺旋桨频繁发生变化的情况发生,进而使船舶外机稳定发电。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种船舶充电装置的结构示意图。如图3所示,该装置包括:
数据获取模块310,用于获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;
充电功率确定模块320,用于基于预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及基于预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;
充电方式确定模块330,用于确定风能充电功率及水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;
电源充电模块340,用于根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
本发明实施例的技术方案,通过获取预设周期内的风速数据和水流速度数据,表明该船舶可以对风速和水流速度进行获取;进一步的,在数据获取之后,可以根据预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率,并比较风能充电功率及水能充电功率以选取充电功率更大者对应的充电方式作为确定目标充电方式,实现了充电方式的自适应确定,且丰富了船舶充电方式,还保证了充电效率;进一步的,可以根据目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电,实现了船舶外机反向充电,提高了船舶电源充电的便利性。
可选的,船舶外机包括电机和螺旋桨,螺旋桨固定设置在电机的输出轴,电机与船舶电源连接。在目标充电方式为水能充电的情况下,螺旋桨置于水下位置,螺旋桨通过水流作用旋转,并带动电机旋转产生电能,以对船舶电源充电;在目标充电方式为风能充电的情况下,螺旋桨置于水上位置,螺旋桨通过风能作用旋转,并带动电机旋转产生电能,以对船舶电源充电。
可选的,该装置还包括:
条件判断模块,用于基于预设周期内的风速数据判断风速数据是否满足状态调节条件;
充电功率确定模块320,具体用于:
在风速数据满足状态调节条件的情况下,基于风速数据确定风能充电功率以及基于水流速度数据确定水能充电功率。
可选的,预设周期内的风速数据包括多个风速值,条件判断模块,具体用于:
若多个风速值均大于第一风速阈值,则确定风速数据满足状态调节条件。
可选的,条件判断模块,还用于:
若存在至少一个风速值小于第一风速阈值,则判断多个风速值中任意两个风速值的差值是否均小于第二风速阈值;
若是,则确定风速数据满足状态调节条件;
若否,则确定风速数据不满足状态调节条件。
可选的,电源充电模块340还用于在风速数据不满足状态调节条件时,默认通过水能充电的方式为船舶电源充电。
可选的,电源充电模块340还用于在以目标充电方式对船舶电源进行充电前,默认通过水能充电的方式为船舶电源充电。
本发明实施例所提供的船舶充电装置可执行本发明任意实施例所提供的船舶充电方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。
如图4所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,本发明任一实施例所述的船舶充电方法可被实现为该计算机程序。处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如船舶充电方法。
实施例五
本发明实施例五提供一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有计算机指令。计算机指令用于使处理器执行时实现前述任一实施例所述的船舶充电方法。
其中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶充电方法,其特征在于,包括:
获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;
基于所述预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及所述预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;
确定所述风能充电功率及所述水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;
根据所述目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述船舶外机包括电机和螺旋桨,所述螺旋桨固定设置在所述电机的输出轴,所述电机与所述船舶电源连接;
在所述目标充电方式为水能充电的情况下,所述螺旋桨置于水下位置,所述螺旋桨通过水流作用旋转,并带动所述电机旋转产生电能,以对所述船舶电源充电;
在所述目标充电方式为风能充电的情况下,所述螺旋桨置于水上位置,所述螺旋桨通过风能作用旋转,并带动所述电机旋转产生电能,以对所述船舶电源充电。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取预设周期内的风速数据和水流速度数据之后,所述方法还包括:
基于所述预设周期内的风速数据判断所述风速数据是否满足状态调节条件;
所述基于所述预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及所述预设周期内的流速数据确定水能充电功率,包括:
在所述风速数据满足所述状态调节条件的情况下,基于所述风速数据确定所述风能充电功率以及基于所述水流速度数据确定所述水能充电功率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设周期内的风速数据包括多个风速值,所述基于所述预设周期内的风速数据判断所述风速数据是否满足状态调节条件,包括:
若所述多个风速值均大于第一风速阈值,则确定所述风速数据满足所述状态调节条件。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述预设周期内的风速数据判断所述风速数据是否满足状态调节条件,还包括:
若存在至少一个所述风速值小于所述第一风速阈值,则判断所述多个风速值中任意两个所述风速值的差值是否均小于第二风速阈值;
若是,则确定所述风速数据满足所述状态调节条件;
若否,则确定所述风速数据不满足所述状态调节条件。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述风速数据不满足所述状态调节条件时,默认通过水能充电的方式为所述船舶电源充电。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法在所述根据所述目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电前,还包括:
默认通过水能充电的方式为所述船舶电源充电。
8.一种船舶充电装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取预设周期内的风速数据和水流速度数据;
充电功率确定模块,用于基于所述预设周期内的风速数据确定风能充电功率以及基于所述预设周期内的水流速度数据确定水能充电功率;
充电方式确定模块,用于确定所述风能充电功率及所述水能充电功率中较大者对应的充电方式为目标充电方式;
电源充电模块,用于根据所述目标充电方式控制船舶外机对船舶电源进行充电。
9.一种船舶充电设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的船舶充电方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的船舶充电方法。
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