CN109228897A - 充电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种充电控制系统,用于对电动车辆进行大功率充电,充电控制系统包括:主控制器,以及,与主控制器相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置,其中,主控制器用于获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆供的电需求信息,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。以保证同一充电系统能够匹配不同充电功率需求的不同电动车辆,利于充电资源的合理利用,改善用户的充电体验。
Description
技术领域
本发明涉及充电设施技术领域,特别是涉及一种充电控制系统。
背景技术
清洁能源技术的不断进步,导致人们对大功率直流充电的需求和要求不断提高。
现阶段的充电控制系统,例如,充电桩功率柜,存在输出功率较低以及输出电压范围较窄的缺陷,不能满足不同充电功率需求的电动车辆。例如,大货车和小汽车充电的时候就需要使用不同的充电桩进行充电,这样就造成了很多麻烦,用户充电前需分辨充电桩,并根据自己车辆的功率需求选择不同的充电桩,增加了电动汽车充电的操作流程,给用户带来了极大的不便。
并且,另一方面,充电桩厂商需要制造不同类型的充电桩,也极大增加了充电桩厂商的设计、规划好生产负担,并且,不同的充电桩在用户进行充电过程中,很难做到充电资源的合理利用,例如,会经常出现相同类型的电动车辆在等待同一类型的充电桩进行充电,而其他类型的充电桩出现空闲状况,也降低了用户对电动车辆进行充电的效率,并影响了用户的充电体验。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种充电控制系统,以保证同一充电系统能够匹配不同充电功率需求的不同电动车辆,利于充电资源的合理利用,改善用户的充电体验。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种充电控制系统,用于对电动车辆进行大功率充电,充电控制系统包括:
主控制器,以及,
与主控制器相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置,其中,主控制器用于获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆供的电需求信息,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
可选的,上述主控制器为两个或三个以上,主控制器之间相互连接,主控制器还用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据辅助供电请求控制与其相连的功率转换模块控制装置,通过辅助供电请求对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
可选的,上述主控制器还用于在其控制的功率转换模块控制装置无法满足供电需求时,向与其相连的其他主控制器发送辅助供电请求。
可选的,上述功率转换模块控制装置包括:功率转换模块控制器和功率转换模块,功率转换模块控制器与功率转换模块对应连接,功率转换模块控制器用于接收与其对应的主控制器发来的供电指令或辅助供电请求指令。
可选的,上述功率转换模块控制器和功率转换模块之间设置有统一的API(应用程序的调用接口,Application Program Interface)。
可选的,上述每个主控制器连接两个或三个以上的充电连接终端,以接收充电连接终端的充电数据,并控制充电连接终端与其相关联的充电连接终端。充电数据包括充电连接终端所接入的电动车辆的车辆类型。
可选的,上述主控制器还用于在系统上电后与相连接两个或三个以上的功率转换模块控制装置进行发送连接请求,并在两个或三个以上的功率转换模块控制装置中,选择返回反馈消息的功率转换模块控制装置进行充电控制。
可选的,上述主控制器还用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据辅助供电请求控制与其相连接的且未被占用的功率转换模块控制装置对辅助供电请求,通过应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
可选的,上述充电控制系统还可以包括输入电源采集模块,用于采集充电控制系统接入的电源信息,并将电源信息发送至主控制器,以使主控制器在判定电源信息超出预设范围时,启动系统的保护措施。
可选的,上述充电控制系统还可以包括:温控装置,温控装置包括降温模块和温度采集模块,温度采集模块用于采集所述主控制器的温度,降温模块用于对主控制器进行物理降温。
可选的,上述降温模块和温度采集模块均与主控制器相连接,主控制器还用于接收温度采集模块采集到的主控制器的温度,根据温度判断是否开启降温模块和/或调节所述降温模块的降温强度。
由以上可见,本发明实施例提供的方案中,该用于对电动车辆进行大功率充电的充电控制系统包括:主控制器,以及,与主控制器相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置,其中,主控制器用于获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
与现有技术相比,本发明实施例提供的方案中,充电控制系统中的主控制器可以获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,即待充电车辆的充电功率需求,主控制器可以根据上述充电功率需求在充电控制系统中的两个或三个以上的功率转换模块控制装置中选择合理数量及类型的功率转换模块控制装置对上述待充电车辆进行充电。以保证同一充电系统能够匹配不同充电功率需求的不同电动车辆,现提高充电控制系统所控制的充电设施的工作效率及工作时间,利于充电资源的合理利用,并且用户无需在充电前分辨充电桩,并根据自己车辆的功率需求选择不同的充电桩的操作流程,改善用户的充电体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为本发明一实施例提供的充电控制系统的结构示意图;
图2为本发明另一实施例提供的充电控制系统的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的功率转换模块控制装置的结构示意图;
图4为本发明一实施例提供的充电控制系统的主控制器与充电连接终端的通信关系示意图;
图5为本发明又一实施例提供的充电控制系统的结构示意图;
图6为本发明再一实施例提供的充电控制系统的结构示意图
图7为本发明一实施例提供的温控装置的结构示意图。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
首先,需要说明的是本发明实施例中所指的充电控制系统可以是在多种充电场景中为电力驱动设备进行充电的充电控制系统,现在市场上较为广泛的有:充电桩以及由充电桩构成的充电站等。
在一些示例中,为电动车辆进行充电的充电桩,适用于小型电动车辆时的功率转换模块多为500V的功率转换模块;适用于大型电动车辆的功率转换模块多为750V的功率转换模块。其中,750V的AC-DC功率转换模块的充电电压高电流低,500V的AC-DC功率转换模块的充电电压低电流高。用750V的AC-DC功率转换模块给小型汽车充电的话相同电流所需功率转换模块数量比用500V的AC-DC功率转换模块给小型汽车充电所需的功率转换模块多。用500V的功率转换模块给大型客车充电的话充电电压又不够,所以现阶段一种充电桩只对应一种类型的汽车。
上述情况之下,会产生用户充电前需分辨充电桩,并根据自己车辆的功率需求选择不同的充电桩,增加了电动汽车充电的操作流程,给用户带来了极大的不便;或是,会经常出现相同类型的电动车辆在等待同一类型的充电桩进行充电,而其他类型的充电桩出现空闲状况,也降低了用户对电动车辆进行充电的效率,并影响了用户的充电体验。
为了解决上述问题,本发明实施例提出了一种充电控制系统,可以用于对电动车辆进行大功率充电,充电控制系统包括:主控制器,以及,与主控制器相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置,其中,主控制器用于获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
图1为本发明一实施例提供的充电控制系统的结构示意图。如图1所示,在一些示例中,该充电控制系统100,用于对电动车辆进行大功率充电,该充电控制系统100包括:主控制器1201、功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n。
在一些示例中,上述功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n与主控制器1201相连接,其中,主控制器1201可以用于获得功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
在一些示例中,上述的供电需求信息可以理解为待充电车辆充电需要的功率需求等充电需求信息。
上述供电需求信息,可以是用户将待充电车辆与充电连接终端建立连接后,主控制器通过充电连接终端与待充电车辆建立通信链路后,根据识别或直接获取到的待充电车辆的类型生成的充电功率需求信息。
在一些示例中,上述充电连接终端可以是充电枪,或其他可以与待充电车辆有线或无线连接进而对待充电车辆进行充电的点连接端口。
与现有技术相比,本发明实施例提供的方案中,充电控制系统中的主控制器可以获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,,即待充电车辆的充电功率需求,主控制器可以根据上述充电功率需求在充电控制系统中的两个或三个以上的功率转换模块控制装置中选择合理数量及类型的功率转换模块控制装置对上述待充电车辆进行充电。以保证同一充电系统能够匹配不同充电功率需求的不同电动车辆,现提高充电控制系统所控制的充电设施的工作效率及工作时间,利于充电资源的合理利用,并且用户无需在充电前分辨充电桩,并根据自己车辆的功率需求选择不同的充电桩的操作流程,改善用户的充电体验。
在一些情况下,单一主控制器下辖管理的功率转换模块控制装置数量有限,极大的限制了充电控制系统电功率输出的范围,在一些情况下亦不能满足用户的使用需求。
为了解决上述问题,在一些示例中,上述主控制器可以为两个或三个以上,主控制器之间相互连接,主控制器还用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据所述辅助供电请求控制功率转换模块控制装置对所述辅助供电请求对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
图2为本发明另一实施例提供的充电控制系统的结构示意图。如图1所示,在一些示例中,该充电控制系统100,用于对电动车辆进行大功率充电,该充电控制系统100包括:主控制器1201、主控制器1202至主控制器120n、功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n。
在一些示例中,该主控制器1201与输入电源采集模块110相连接,上述功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n与主控制器1201相连接,其中,主控制器1201可以用于获得功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,并根据供电需求信息控制功率转换模块控制装置1301、功率转换模块控制装置1302及第n个功率转换模块控制装置130n,通过供电需求信息对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
需要说明的是,在图2中未示出主控制器1202至主控制器120n下辖的功率模块控制装置,但是在一些示例中,主控制器1202至主控制器120n也可以包括两个或三个以上的功率模块控制装置。例如,充电控制系统包括输入电源采集模块、两个主控制器、每个主控制器分别下辖有10个功率转换模块控制装置,示例中的充电控制系统可以400KW功率充电。主控制器1202至主控制器120n同样可以用于获得自身下辖的功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,并根据供电需求信息控制自身下辖的功率转换模块控制装置,通过供电需求信息对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
在一些示例中,上述主控制器还可以用于在其控制的功率转换模块控制装置无法满足供电需求时,向与其相连的其他主控制器发送辅助供电请求。
需要说明的是,上述辅助供电请求可以是该主控制器当前能够提供的供电需求与电动车辆的供电需求信息中包含的供电需求的差额供电信息,与其相连的其他主控制器在接收到上述差额供电信息,可以根据自身供电能力进行辅助供电,这样便解决了充电控制系统电功率输出的范围受限的问题。
图3为本发明一实施例提供的功率转换模块控制装置的结构示意图,如图3所示,在一些示例中,上述功率转换模块控制装置1301可以包括:功率转换模块控制器13011和功率转换模块13012,功率转换模块控制器13011与功率转换模块13012对应连接,功率转换模块控制器13011可以用于接收与其对应的主控制器发来的供电指令或辅助供电请求指令。例如,当功率转换模块控制器13011可以用于接收到其对应的主控制器发来的供电指令时,可对待充电车辆进行正常充电。当功率转换模块控制器13011可以用于接收到其对应的主控制器发来的辅助供电请求指令时,可以根据到其对应的主控制器发来的辅助供电请求指令包含的充电连接终端信息,通过该充电连接终端进行辅助供电。
在一些情况下,由于现有的充电控制系统只具备单一类型的功率转换模块控制器,并且上述单一类型的功率转换模块控制器只能识别并控制一种类型的功率转换模块,例如,一些充电控制系统的功率转换模块控制器只能识别并控制华为的AC-DC功率转换模块。导致系统的可移植性与兼容性很差。
为了解决上述问题,上述功率转换模块控制器和功率转换模块之间可以设置有统一的API。使得在使用新的AD-DC功率模块时,能快速的在原有程序的基础上完成新类型的功率转换模块的测试平台软件。
在一些示例中,上述每个主控制器连接两个或三个以上的充电连接终端,以接收充电连接终端的充电数据,并控制充电连接终端与其相关联的充电连接终端。
图4为本发明一实施例提供的充电控制系统的主控制器与充电连接终端的通信关系示意图。如图4所示,主控制器1和主控制器2相互通信,并且主控制器1和主控制器2分别能够获得充电枪A、充电枪B、充电枪C及充电枪D的充电数据。但是充电枪A和充电枪B只会给与相关联的充电控制器1进行充电指令的应答反馈,而充电枪C和充电枪D会给与相关联的充电控制器2进行充电指令的应答反馈。
在一些示例中,主控制器还用于在系统上电后与相连接两个或三个以上的功率转换模块控制装置进行发送连接请求,并在两个或三个以上的功率转换模块控制装置中,选择返回反馈消息的功率转换模块控制装置进行充电控制。
例如,主控制器下辖有10个功率转换模块控制装置,在主控制器上电之后等待模块稳定,例如等待10s后主控制器跟下辖的功率转换模块控制装置进行通信,判断现有正常工作功率转换模块数量,每个功率转换模块可以具有自己的通信地址,主控制器可以通过通信地址来识别功率转换模块和功率转换模块控制装置,当出现缺少功率转换模块时主控制器就会取消控制该功率转换模块,只要功率转换模块能正常通信上主控制器就会识别该功率转换模块并能通过功率转换模块控制装置控制该功率转换模块。模块控制系统与模块之间编写统一的API接口,方便以后使用其他模块时更改程序。上述功率转换模块控制器和功率转换模块之间可以设置有统一的API,以提高系统的可移植性与兼容性。
在一些示例中,主控制器还可以用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据辅助供电请求控制未被占用的功率转换模块控制装置对所述辅助供电请求对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
例如,图4中的主控制器1为与充电枪A和充电枪B相关联的控制器,主控制器2为与充电枪C和充电枪D相关联的控制器。当主控制器1获得功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息时,跟下辖的功率转换模块控制装置进行通信,判断现有正常工作功率转换模块数量,每个功率转换模块可以具有自己的通信地址,主控制器1可以通过通信地址来识别功率转换模块和功率转换模块控制装置,当出现缺少功率转换模块时主控制器1就会取消控制该功率转换模块,只要功率转换模块能正常通信上主控制器就会识别该功率转换模块并能通过功率转换模块控制装置控制该功率转换模块。当主控制器1判定自身供电能力无法达到供电需求时,可以向主控制器2发送辅助供电请求,主控制器2跟下辖的功率转换模块控制装置进行通信,判断现有正常工作功率转换模块数量,每个功率转换模块可以具有自己的通信地址,主控制器2可以通过通信地址来识别功率转换模块和功率转换模块控制装置,当出现缺少功率转换模块时主控制器就会取消控制该功率转换模块,只要功率转换模块能正常通信上主控制器2就会识别该功率转换模块并能通过功率转换模块控制装置控制该功率转换模块。这样,主控制器2可以根据自身下辖的功率转换模块控制装置的占用情况,选择返回反馈消息的功率转换模块控制装置通过充电枪A进行电动车辆的辅助供电。
在一些情况下,由于进行大功率充电,在充电过程中,会出现通过充电控制系统的电压过大情况,产生充电安全隐患;或在充电过程中,由于系统故障等其他原因出现,通过充电控制系统的电压过低情况。本发明实施例的充电控制系统还可以包括输入电源采集模块。图5为本发明又一实施例提供的充电控制系统的结构示意图。如图5所示,在一些示例中,上述充电控制系统100还可以包括:输入电源采集模块110。该输入电源采集模块110可以用于采集充电控制系统接入的电源信息,并将电源信息发送至主控制器,以使主控制器在判定电源信息超出预设范围时,启动系统的保护措施。例如,上述预设范围可以包括一个电压上限和一个电压下限,当充电控制系统接正常工作时,该电源信息所指示的电压值高于该电压上限或低于该电压下限时,都会使主控制器启动系统的保护措施。
在一些情况下,由于进行大功率充电,充电控制系统容易出现过热问题,为了解决上述问题,本发明实施例的充电控制系统还可以包括温控装置。图6为本发明再一实施例提供的充电控制系统的结构示意图。图7为本发明一实施例提供的温控装置的结构示意图。如图6和图7所示,在一些示例中,上述充电控制系统100还可以包括:温控装置1401,温控装置1401包括降温模块1403和温度采集模块1402,温度采集模块1402可以用于采集主控制器1的温度,降温模块1403可以用于对主控制器1进行物理降温。需要说明的是,上述的物理降温方式可以包括多种,例如风冷、水冷等方式,在此不做限定。在一些示例中,充电控制系统包括多个主控制器的情况下可以选择具有多个温控装置对每个主控制器进行分别温控,也可以采用一个温控装置对多个主控制器进行温控。
在一些示例中,上述降温模块和温度采集模块均与主控制器相连接,主控制器还可以用于接收温度采集模块采集到的主控制器的温度,根据温度判断是否开启降温模块和/或调节降温模块的降温强度。
在一些情况下,主控制器接收温度采集模块采集到的主控制器的温度,当采集到的主控制器的温度高于预设值时,开启未工作的降温模块,也可以在采集到的主控制器的温度低于预设值时,关闭原有开启的降温模块。
在一些情况下,主控制器接收温度采集模块采集到的主控制器的温度,当采集到的主控制器的温度高于预设值时,可以选择增强降温模块的降温强度,也可以在采集到的主控制器的温度低于预设值时,选择减弱降温模块的降温强度。做到既防止充电控制系统出现过热的情况,又有利于节省充电控制系统的能耗。
出于安全考虑,上述的充电控制系统还可以包括多种防护模块,例如防雷模块、防震模块等。防雷模块是防雷器的一种,可以做成模块状,设置于充电控制系统中。防雷模块可以在感应到线路上高压后瞬间把线路和"地"联通,泄放雷电流的。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备、计算机可读存储介质、包含指令的计算机程序产品以及计算机程序的实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (11)
1.一种充电控制系统,其特征在于,用于对电动车辆进行大功率充电,所述充电控制系统包括:
主控制器,以及,
与所述主控制器相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置,其中,所述主控制器用于获得所述功率转换模块控制装置对应的充电连接终端所接入的电动车辆的供电需求信息,,并根据所述供电需求信息控制所述功率转换模块控制装置对应的充电连接终端对所述电动车辆进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述主控制器为两个或三个以上,所述主控制器之间相互连接,所述主控制器还用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据所述辅助供电请求控制与其相连的功率转换模块控制装置,通过所述辅助供电请求对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
3.根据权利要求2所述的充电控制系统,其特征在于,所述主控制器还用于在其控制的功率转换模块控制装置无法满足供电需求时,向与其相连的其他主控制器发送辅助供电请求。
4.根据权利要求3所述的充电控制系统,其特征在于,所述功率转换模块控制装置包括:功率转换模块控制器和功率转换模块,所述功率转换模块控制器与所述功率转换模块对应连接,所述功率转换模块控制器用于接收与其对应的主控制器发来的供电指令或辅助供电请求指令。
5.根据权利要求4所述的充电控制系统,其特征在于,所述功率转换模块控制器和功率转换模块之间设置有统一的API(应用程序的调用接口,Application ProgramInterface)。
6.根据权利要求2所述的充电控制系统,其特征在于,每个所述主控制器连接两个或三个以上的充电连接终端,以接收所述充电连接终端的充电数据,并控制所述充电连接终端与其相关联的充电连接终端,所述充电数据包括所述充电连接终端所接入的电动车辆的车辆类型。
7.根据权利要求1所述的充电控制系统,其特征在于,所述主控制器还用于在系统上电后与相连接的两个或三个以上的功率转换模块控制装置进行发送连接请求,并在所述两个或三个以上的功率转换模块控制装置中,选择返回反馈消息的功率转换模块控制装置进行充电控制。
8.根据权利要求6所述的充电控制系统,其特征在于,所述主控制器还用于接收与其相连的其他主控制器发来的辅助供电请求,并根据所述辅助供电请求控制与其相连接的且未被占用的功率转换模块控制装置,通过所述辅助供电请求对应的充电连接终端对电动车辆进行充电。
9.根据权利要求1充电控制系统,其特征在于,还包括输入电源采集模块,用于采集所述充电控制系统接入的电源信息,并将所述电源信息发送至所述主控制器,以使所述主控制器在判定所述电源信息超出预设范围时,启动系统的保护措施。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的充电控制系统,其特征在于,还包括:温控装置,所述温控装置包括降温模块和温度采集模块,所述温度采集模块用于采集所述主控制器的温度,所述降温模块用于对所述主控制器进行物理降温。
11.根据权利要求10中任一项所述的充电控制系统,其特征在于,所述降温模块和所述温度采集模块均与所述主控制器相连接,所述主控制器还用于接收所述温度采集模块采集到的所述主控制器的温度,根据所述温度判断是否开启所述降温模块和/或调节所述降温模块的降温强度。
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