CN117507882A - 一种交流充电枪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流充电枪，交流充电枪包括：充电枪头和枪头控制器；枪头控制器的第一信号端与充电桩控制器电连接，枪头控制器的第一CP信号端与充电枪头的第二CP信号端电连接，充电枪头的第三CP信号端与车载充电装置连接；枪头控制器用于根据充电桩控制器发送的电流设置信息控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。本发明实施例减小了在充电过程中充电电流异常变化的现象，提高了充电桩充电成功概率。
Description
技术领域
本发明涉及交流充电技术领域，尤其涉及一种交流充电枪。
背景技术
随着电动汽车技术的成熟和普及，家庭交流充电桩的安全、稳定和可靠性显得越来越重要。
现有技术中，交流充电桩的控制引导信号即CP信号，在传输过程中容易受到干扰，进而导致充电过程中充电电流异常变化致使充电失败。
发明内容
本发明提供了一种交流充电枪，以减小在充电过程中充电电流异常变化的现象，提高了充电桩充电成功概率。
根据本发明的一方面，提供了一种交流充电枪，交流充电枪包括：
充电枪头和枪头控制器；
枪头控制器的第一信号端与充电桩控制器电连接，枪头控制器的第一CP信号端与充电枪头的第二CP信号端电连接，充电枪头的第三CP信号端与车载充电装置连接；
枪头控制器用于根据充电桩控制器发送的电流设置信息控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，枪头控制器用于：
对充电桩控制器发送的电流设置信息进行校验处理，若电流设置信息校验无异常，则将电流设置信息转化为脉冲控制信号，并根据脉冲控制信号控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，交流充电枪还包括：
温度传感器组；温度传感器组与枪头控制器连接；
温度传感器组用于实时检测充电枪的主回路插针的压接端子处的温度值，并将温度值传输给枪头控制器；
枪头控制器用于根据温度值控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，温度传感器组包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；
第一温度传感器与枪头控制器的第一温度接口连接；第一温度传感器用于实时检测第一主回路插针的压接端子处的第一温度值，并将第一温度值传输给枪头控制器；
第二温度传感器与枪头控制器的第二温度接口连接；第二温度传感器用于实时检测第二主回路插针的压接端子处的第二温度值，并将第二温度值传输给枪头控制器；
第三温度传感器与枪头控制器的第三温度接口连接；第三温度传感器用于实时检测第三主回路插针的压接端子处的第三温度值，并将第三温度值传输给枪头控制器；
枪头控制器用于根据第一温度值、第二温度值和第三温度值控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，枪头控制器用于：
将第一温度值、第二温度值和第三温度值分别与温度设定阈值比较，并根据比较结果控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，枪头控制器用于：
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的至少一个温度值大于温度设定阈值，则将设定电流减小第一预设值，并按照减小第一预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的所有温度值都小于温度设定阈值，则继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电。
进一步的，枪头控制器用于：
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于最大温度设定阈值，则控制充电枪头停止向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第一温度设定阈值且小于最大温度设定阈值，则将设定电流减小第二预设值，并按照减小第二预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第二温度设定阈值且小于第一温度设定阈值，则将设定电流减小第三预设值，并按照减小第三预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值小于第二温度设定阈值，继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电；
其中，第一温度设定阈值大于第二温度设定阈值；第二预设值大于第三预设值。
进一步的，枪头控制器还用于：
根据充电桩控制器发送的温度获取信息，向充电桩控制器发送温度传感器组检测的温度值。
进一步的，枪头控制器还用于：
根据充电桩控制器发送的充电电流实时数据信息，向充电桩控制器发送充电枪头向车载充电装置输出的实时设定电流信息。
进一步的，交流充电枪还包括：
供电电源；
供电电源的输入端与枪头控制器的第一电源连接端连接，供电电源的接地端与枪头控制器的第二电源连接端连接；
供电电源用于为枪头控制器提供电能。
本发明实施例设计的交流充电枪，包括充电枪头和枪头控制器，将枪头控制器的第一信号端与充电桩控制器电连接，枪头控制器的第一CP信号端与充电枪头的第二CP信号端电连接，充电枪头的第三CP信号端与车载充电装置连接，使得枪头控制器可以根据充电桩控制器发送的电流设置信息控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小，相比较现有技术中的交流充电桩直接将控制引导信号即CP信号传输至车载充电装置而言，本发明实施例设计的交流充电枪先通过枪头控制器接收充电桩控制器发送的电流设置信息，再根据电流设置信息向车载充电装置发送与设定电流大小相关的CP信号，进而有效减小了CP信号的传输距离，极大的减小了因传输环境复杂，而对CP信号的传输造成干扰，减小了在充电过程中充电电流异常变化的现象，提高了充电桩充电成功概率。
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提供的一种交流充电枪的内部结构示意图；
图2是根据本发明实施例提供的一种可验证数据包的脉冲波形示意图；
图3是根据本发明实施例提供的另一种交流充电枪的内部结构示意图；
图4是根据本发明实施例提供的一种温度传输的脉冲波形示意图；
图5是根据本发明实施例提供的一种电流实时数据的脉冲波形示意图。
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。
本发明实施例提供了一种交流充电枪，图1是根据本发明实施例提供的一种交流充电枪的内部结构示意图，参考图1，交流充电枪包括：
充电枪头1和枪头控制器2；
枪头控制器2的第一信号端SR与充电桩控制器a电连接，枪头控制器2的第一CP信号端cp1与充电枪头1的第二CP信号端cp2电连接，充电枪头1的第三CP信号端cp3与车载充电装置b连接；
枪头控制器2用于根据充电桩控制器a发送的电流设置信息控制充电枪头1向车载充电装置b输出的设定电流大小。
其中，枪头控制器2可以为嵌入式处理器，可以将枪头控制器2设置在交流充电枪的内部。脉冲控制信号即控制引导信号。控制引导信号的格式符合国标GB/T20234-2015的定义。
具体的，设置在交流充电枪内的枪头控制器2，可以实时接收充电桩控制器a发送的电流设置信息，示例性的，枪头控制器2可以对接收到的电流设置信息进行校验处理，若电流设置信息校验无异常，则将电流设置信息转化为与电流设置信息对应的脉冲控制信号，并根据脉冲控制信号控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。其中，充电桩控制器a与枪头控制器2通过SR总线连接，且SR总线上的通讯波特率小于等于1Mbps。
本发明实施例设计的交流充电枪，包括充电枪头1和枪头控制器2，将枪头控制器2的第一信号端SR与充电桩控制器a电连接，枪头控制器2的第一CP信号端cp1与充电枪头1的第二CP信号端cp2电连接，充电枪头1的第三CP信号端cp3与车载充电装置b连接，使得枪头控制器2可以根据充电桩控制器a发送的电流设置信息控制充电枪头1向车载充电装置b输出的设定电流大小，相比较现有技术中的交流充电桩直接将控制引导信号即CP信号传输至车载充电装置b而言，本发明实施例设计的交流充电枪先通过枪头控制器2接收充电桩控制器a发送的电流设置信息，再根据电流设置信息向车载充电装置b发送与设定电流大小相关的CP信号，进而有效减小了CP信号的传输距离，极大的减小了因传输环境复杂，而对CP信号的传输造成干扰，减小了在充电过程中充电电流异常变化的现象，提高了充电桩充电成功概率。
进一步的，枪头控制器用于：
对充电桩控制器发送的电流设置信息进行校验处理，若电流设置信息校验无异常，则将电流设置信息转化为脉冲控制信号，并根据脉冲控制信号控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
其中，电流设置信息可以为可验证数据包。
具体的，充电桩控制器将可验证数据包通过SR总线传输至枪头控制器，枪头控制器对可验证数据包进行校验处理，示例性的，图2是根据本发明实施例提供的一种可验证数据包的脉冲波形示意图，参考图2，本发明实施例提供了一种校验方式，具体描述如下：
由于通讯协议由26bit组成，其中，Start_bit1为第一启动位n1，Stop_bit1为第一停止位n5，命令头字节n2为8bit，命令字节n3为8bit，校验和字节n4为8bit，其中，命令字节n3中的脉冲波形表示充电桩设置的最大输出充电电流。
若枪头控制器检测到命令头字节数值、命令字节数值与校验和字节数值之和为零，则将命令字节n3中的脉冲波形转化为脉冲控制信号，并根据脉冲控制信号控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小；若枪头控制器检测到命令头字节数值、命令字节数值与校验和字节数值之和不为零，则说明电流设置信息受到干扰，此时可能命令头字节n2或命令字节n3出现错误，枪头控制器则不根据命令字节n3中的脉冲波形控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，参考图1，交流充电枪还包括：
温度传感器组3；温度传感器组3与枪头控制器2连接；
温度传感器组3用于实时检测充电枪的主回路插针的压接端子处的温度值，并将温度值传输给枪头控制器2；
枪头控制器2用于根据温度值控制充电枪头1向车载充电装置b输出的设定电流大小。
具体的，可以将温度传感器组3检测的温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果控制充电枪头1向车载充电装置b输出的设定电流大小。
进一步的，图3是根据本发明实施例提供的另一种交流充电枪的内部结构示意图，参考图3，温度传感器组包括第一温度传感器31、第二温度传感器32和第三温度传感器33；
第一温度传感器31与枪头控制器2的第一温度接口T1连接；第一温度传感器31用于实时检测第一主回路插针的压接端子处的第一温度值，并将第一温度值传输给枪头控制器2；
第二温度传感器32与枪头控制器2的第二温度接口T2连接；第二温度传感器32用于实时检测第二主回路插针的压接端子处的第二温度值，并将第二温度值传输给枪头控制器2；
第三温度传感器33与枪头控制器2的第三温度接口T3连接；第三温度传感器33用于实时检测第三主回路插针的压接端子处的第三温度值，并将第三温度值传输给枪头控制器2；
枪头控制器2用于根据第一温度值、第二温度值和第三温度值控制充电枪头1向车载充电装置b输出的设定电流大小。
具体的，可以将第一温度传感器31检测的第一温度值、第二温度传感器32检测的第二温度值和第三温度传感器33检测的第三温度值分别与温度设定阈值比较，并根据比较结果控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
进一步的，枪头控制器用于：
将第一温度值、第二温度值和第三温度值分别与温度设定阈值比较，并根据比较结果控制充电枪头向车载充电装置输出的设定电流大小。
示例性的，枪头控制器可以在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的至少一个温度值大于温度设定阈值时，将设定电流减小第一预设值，并按照减小第一预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的所有温度值都小于温度设定阈值时，继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电。
枪头控制器还可以在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于最大温度设定阈值时，控制充电枪头停止向车载充电装置充电；在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第一温度设定阈值且小于最大温度设定阈值时，将设定电流减小第二预设值，并按照减小第二预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第二温度设定阈值且小于第一温度设定阈值时，将设定电流减小第三预设值，并按照减小第三预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；在第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值小于第二温度设定阈值时，继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电。
进一步的，枪头控制器用于：
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的至少一个温度值大于温度设定阈值，则将设定电流减小第一预设值，并按照减小第一预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的所有温度值都小于温度设定阈值，则继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电。
具体的，若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的至少一个温度值大于温度设定阈值，说明某一或某些主回路插针的压接端子处的温度值过高，容易引发火灾，此时需将设定电流减小第一预设值，并按照减小第一预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电，可降低因某一或某些主回路插针的压接端子处的温度值过高而引发的火灾风险。若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的所有温度值都小于温度设定阈值，说明所有主回路插针的压接端子处的温度值都处于正常状态，没有引发火灾的风险，此时可继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电。其中，第一预设值和温度设定阈值可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不进行限制。
进一步的，枪头控制器用于：
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于最大温度设定阈值，则控制充电枪头停止向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第一温度设定阈值且小于最大温度设定阈值，则将设定电流减小第二预设值，并按照减小第二预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第二温度设定阈值且小于第一温度设定阈值，则将设定电流减小第三预设值，并按照减小第三预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；
若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值小于第二温度设定阈值，继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电；
其中，第一温度设定阈值大于第二温度设定阈值；第二预设值大于第三预设值。
具体的，若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于最大温度设定阈值，说明温度最大值对应的主回路插针的压接端子处的温度值非常高，引发火灾的风险非常大，此时需控制充电枪头停止向车载充电装置充电；若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第一温度设定阈值且小于最大温度设定阈值，说明温度最大值对应的主回路插针的压接端子处的温度值较高，引发火灾的风险较大，此时需将设定电流减小较大的第二预设值，并按照减小第二预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值大于或等于第二温度设定阈值且小于第一温度设定阈值，说明温度最大值对应的主回路插针的压接端子处的温度值较低，引发火灾的风险较小，此时将设定电流减小较小的第三预设值即可，并按照减小第三预设值后的电流值控制充电枪头向车载充电装置充电；若第一温度值、第二温度值和第三温度值中的温度最大值小于第二温度设定阈值，说明所有主回路插针的压接端子处的温度值都处于正常状态，没有引发火灾的风险，继续按照设定电流控制充电枪头向车载充电装置充电即可。其中，第一温度设定阈值、第二温度设定阈值、第二预设值和第三预设值可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。
进一步的，图4是根据本发明实施例提供的一种温度传输的脉冲波形示意图，参考图4，枪头控制器还用于：
根据充电桩控制器发送的温度获取信息，向充电桩控制器发送温度传感器组检测的温度值。
具体的，在充电桩控制器向枪头控制器发送温度获取信息时，枪头控制器可根据图4所示的脉冲波形向充电桩控制器发送温度传感器组检测的温度值，示例性的，Start_bit2为第二启动位m1，Stop_bit2为第二停止位m5，第一温度字节m2表示第一温度传感器检测的第一温度值，第二温度字节m3表示第二温度传感器检测的第二温度值，第三温度字节m4表示第三温度传感器检测的第三温度值。
进一步的，图5是根据本发明实施例提供的一种电流实时数据的脉冲波形示意图，参考图5，枪头控制器还用于：
根据充电桩控制器发送的充电电流实时数据信息，向充电桩控制器发送充电枪头向车载充电装置输出的实时设定电流信息。
具体的，在充电桩控制器发送的充电电流实时数据信息时，枪头控制器可根据图5所示的脉冲波形向充电桩控制器发送充电枪头向车载充电装置输出的设定电流，示例性的，Start_bit3为第三启动位q1，Stop_bit3为第三停止位q3，充电电流字节q2表示实时设定电流。其中，实时设定电流信息表示根据主回路插针的压接端子处的温度值调整后的设定电流值。
进一步的，参考图2，交流充电枪还包括：
供电电源c；
供电电源c的输入端与枪头控制器2的第一电源连接端VCC连接，供电电源c的接地端与枪头控制器2的第二电源连接端PE连接；
供电电源c用于为枪头控制器2提供电能。
其中，供电电源c为直流电源。
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)
1.一种交流充电枪，其特征在于，包括：
充电枪头和枪头控制器；
所述枪头控制器的第一信号端与充电桩控制器电连接，所述枪头控制器的第一CP信号端与所述充电枪头的第二CP信号端电连接，所述充电枪头的第三CP信号端与车载充电装置连接；
所述枪头控制器用于根据所述充电桩控制器发送的电流设置信息控制所述充电枪头向所述车载充电装置输出的设定电流大小。
2.根据权利要求1所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器用于：
对所述充电桩控制器发送的电流设置信息进行校验处理，若所述电流设置信息校验无异常，则将所述电流设置信息转化为脉冲控制信号，并根据脉冲控制信号控制所述充电枪头向所述车载充电装置输出的所述设定电流大小。
3.根据权利要求1所述的交流充电枪，其特征在于，还包括：
温度传感器组；所述温度传感器组与所述枪头控制器连接；
所述温度传感器组用于实时检测充电枪的主回路插针的压接端子处的温度值，并将所述温度值传输给所述枪头控制器；
所述枪头控制器用于根据所述温度值控制所述充电枪头向所述车载充电装置输出的所述设定电流大小。
4.根据权利要求3所述的交流充电枪，其特征在于，
所述温度传感器组包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；
所述第一温度传感器与所述枪头控制器的第一温度接口连接；所述第一温度传感器用于实时检测第一主回路插针的压接端子处的第一温度值，并将所述第一温度值传输给所述枪头控制器；
所述第二温度传感器与所述枪头控制器的第二温度接口连接；所述第二温度传感器用于实时检测第二主回路插针的压接端子处的第二温度值，并将所述第二温度值传输给所述枪头控制器；
所述第三温度传感器与所述枪头控制器的第三温度接口连接；所述第三温度传感器用于实时检测第三主回路插针的压接端子处的第三温度值，并将所述第三温度值传输给所述枪头控制器；
所述枪头控制器用于根据所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值控制所述充电枪头向所述车载充电装置输出的所述设定电流大小。
5.根据权利要求4所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器用于：
将所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值分别与温度设定阈值比较，并根据比较结果控制所述充电枪头向所述车载充电装置输出的所述设定电流大小。
6.根据权利要求5所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器用于：
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的至少一个温度值大于所述温度设定阈值，则将所述设定电流减小第一预设值，并按照减小所述第一预设值后的电流值控制所述充电枪头向所述车载充电装置充电；
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的所有温度值都小于所述温度设定阈值，则继续按照所述设定电流控制所述充电枪头向所述车载充电装置充电。
7.根据权利要求5所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器用于：
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的温度最大值大于或等于最大温度设定阈值，则控制所述充电枪头停止向所述车载充电装置充电；
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的温度最大值大于或等于第一温度设定阈值且小于最大温度设定阈值，则将所述设定电流减小第二预设值，并按照减小所述第二预设值后的电流值控制所述充电枪头向所述车载充电装置充电；
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的温度最大值大于或等于第二温度设定阈值且小于所述第一温度设定阈值，则将所述设定电流减小第三预设值，并按照减小所述第三预设值后的电流值控制所述充电枪头向所述车载充电装置充电；
若所述第一温度值、所述第二温度值和所述第三温度值中的温度最大值小于第二温度设定阈值，继续按照所述设定电流控制所述充电枪头向所述车载充电装置充电；
其中，所述第一温度设定阈值大于所述第二温度设定阈值；所述第二预设值大于所述第三预设值。
8.根据权利要求3所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器还用于：
根据所述充电桩控制器发送的温度获取信息，向所述充电桩控制器发送所述温度传感器组检测的所述温度值。
9.根据权利要求4所述的交流充电枪，其特征在于，
所述枪头控制器还用于：
根据所述充电桩控制器发送的充电电流实时数据信息，向所述充电桩控制器发送所述充电枪头向所述车载充电装置输出的实时设定电流信息。
10.根据权利要求1所述的交流充电枪，其特征在于，还包括：
供电电源；
所述供电电源的输入端与所述枪头控制器的第一电源连接端连接，所述供电电源的接地端与所述枪头控制器的第二电源连接端连接；
所述供电电源用于为所述枪头控制器提供电能。
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