CN102570537A - 充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法 - Google Patents

充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法，该系统包括移动终端、充电服务器及充电装置；其中，移动终端用于向充电服务器发送充电服务请求信息及充电模式；充电服务器用于验证用户信息及充电装置的信息有效时，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电，并向所述移动终端发送充电完成信息。通过有线和无线网络将充电服务器、移动终端和充电装置形成网络化控制，再配合充电器或充电车位上的车辆传感器可有效地对停泊的电动汽车进行充电控制管理。其可支持预约功能，能自我检测和自动汇报错误的功能，易于使用和控制，硬件易于扩展，可更换不同的充电插头，无需使用电子卡，只需进行登录验证即可进行充电，可对充电过程中的各种工作状态进行指示。

Description

充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及充电装置，更具体地说，涉及一种充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法。
背景技术
由于环境保护越来越受重视，以石油为主的汽车燃料受到冲击，现在已经出现了纯电力驱动的汽车，也有电力与燃油混合驱动的汽车，由于现在电动汽车采用蓄电池存储电能。由于蓄电池所备电能有限，现有电动汽车智能进行近距离行驶，不能作长距离行驶，从而限制了电动汽车的消费。另外，现有的停车场不能对电动汽车进行网络化充电控制，不方便进行充电管理和控制，不具备智能化的充电方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的停车场不能对电动汽车进行网络化充电控制，不方便进行充电管理和控制，不具备智能化的充电方式等缺陷，提供一种充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电动汽车充电控制方法，其包括以下步骤：
A1：充电装置不间断地实时检测其所属的充电车位是否停载有汽车，当检测到有汽车停载在所述充电车位上时，进入步骤A2；
A2：所述充电装置检测所述充电车位是否已被预约，如果是，进入步骤A3；否则，进入步骤A6；
A3：充电装置进行预约记录检查，如果预约时间已过，进入步骤A6；否则，进入步骤A4；
A4：在一特定的预约时间范围内，充电装置检测充电服务器是否已接收到登录请求信息，如果是，进入步骤A7；否则进入步骤A5；
A5：充电装置向停车场管理中心发送取消预约请求，并由所述停车场管理中心执行对该充电装置的预约取消；
A6：通过移动终端向充电服务器发送登录请求信息；
A7：通过移动终端向充电服务器发送该充电装置的编码信息；
A8：所述充电服务器接收所述登录请求信息和编码信息，并验证所述登录请求信息中所包含的用户信息及编码信息是否有效，如果是，进入步骤A9；否则，所述充电服务器向停车场管理中心发送无效用户充电信息，进入步骤A13；
A9：向充电服务器发送充电模式；
A10：充电服务器根据所述充电模式，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电；
A11：在充电过程中，如果存在干扰时，充电装置向停车场管理中心发送充电干扰信息，暂停充电，由所述停车场管理中心排除干扰后，继续进行充电；
A12：当完成充电后，所述充电服务器控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；
A13：结束。
根据本发明的另一个方面，提供一种电动汽车充电控制方法，其包括以下步骤：
A1：充电装置不间断地实时检测其所属的充电车位是否停载有汽车，当检测到有汽车停载在所述充电车位上时，进入步骤A2；
A2：所述充电装置检测所述充电车位是否已被预约，如果是，进入步骤A3；否则，进入步骤A6；
A3：充电装置进行预约记录检查，如果预约时间已过，进入步骤A6；否则，进入步骤A4；
A4：在3分钟的预约时间范围内，充电装置检测充电服务器是否已接收到登录请求信息，如果是，进入步骤A7；否则进入步骤A5；
A5：充电装置向停车场管理中心发送取消预约请求，并由所述停车场管理中心执行对该充电装置的预约取消；
A6：通过移动终端向充电服务器发送用户名称；
A7：通过移动终端向充电服务器发送该充电装置的编号及密码；
A8：所述充电服务器接收所述用户名称、编号及密码，并验证所述用户名称、编号及密码是否有效，如果是，进入步骤A9；否则，所述充电服务器向停车场管理中心发送无效用户充电信息，进入步骤A13；
A9：向充电服务器发送充电模式，其中，所述充电模式为限定充电时间充电模式或完全充电模式；
A10：充电服务器根据所述充电模式，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电；
A11：在充电过程中，如果存在干扰时，充电装置向停车场管理中心发送充电干扰信息，暂停充电，由所述停车场管理中心排除干扰后，继续进行充电；
A12：当完成充电后，所述充电服务器控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；
A13：结束。
根据本发明的再一个方面，提供一种电动汽车充电控制方法，其包括以下步骤：
A1：当充电装置检测到其所属的充电车位停载有汽车时，检测所述充电车位是否已被预约，如果是，进入步骤A7；否则，进入步骤A2；
A2：通过移动终端向充电服务器发送充电服务请求信息；
A3：所述充电服务器接收所述充电服务请求信息，并验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息是否有效，如果是，进入步骤A4；否则，进入步骤A7；
A4：通过移动终端向充电服务器发送充电模式；
A5：充电服务器根据所述充电模式，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电；
A6：当完成充电后，所述充电服务器控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；
A7：结束。
在本发明所述的电动汽车充电控制方法中，所述充电服务请求信息包括用户名称、充电装置编号及其密码。
在本发明所述的电动汽车充电控制方法中，所述充电模式是限定时间充电模式或完全充电模式。
根据本发明的又一个方面，提供一种电动汽车充电系统，其包括：移动终端、充电服务器及充电装置；其中，移动终端用于向充电服务器发送充电服务请求信息及充电模式；充电服务器用于接收所述充电服务请求信息，并在验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息有效时，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电，并在完成充电后，控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；充电装置用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；
所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
在本发明所述的电动汽车充电系统中，所述指示灯组件包括充电指示灯、预约指示灯、系统电灯和故障指示灯。
在本发明所述的电动汽车充电系统中，所述充电装置还包括与所述控制模块电连接的漏电及过流保护器。
在本发明所述的电动汽车充电系统中，所述充电装置还包括电功率计算器，用于检测所述充电装置的耗电量。
在本发明所述的电动汽车充电系统中，所述充电装置还包括温度传感器，用于检测所述充电装置的当前温度。
根据本发明又一个方面，提供一种电动汽车充电系统，其包括：汽车、移动终端、充电服务器及充电装置；其中，移动终端用于向充电服务器发送充电服务请求信息及充电模式；充电服务器用于接收所述充电服务请求信息，并在验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息有效时，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电，并在完成充电后，控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；充电装置用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；
所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
根据本发明的又一个方面，提供一种充电装置，其用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
实施本发明的充电装置、电动汽车充电系统及其控制方法，具有以下有益效果：通过有线和无线网络将充电服务器、移动终端和充电装置形成网络化控制，可有效地对停泊的电动汽车进行充电控制管理。系统会根据安装于充电器或充电车位上的传感器及对应充电器的状态估算出是否有车辆占用充电车位而不使用充电器。也可避免非预约车辆停载于已被其它使用者预约的车位内。如系统发现上述情况发生，会实时通知停车场管理中心进行处理。本功能也可支持其预约功能，能自我检测和自动汇报错误的功能，易于使用和控制，硬件易于扩展，可更换不同的充电插头，无需使用电子卡，只需进行登录验证即可进行充电，可对充电过程中的各种工作状态进行指示。
系统也会因该电动车的用电参数的变化进行电池寿命的推算。系统会记录电动车的历史充电电流和时间，充电过程中系统会将当前的充电电流和历史充电电流进行比较，若同一充电时间内的当前充电电流比历史充电电流小，则判断该充电电池已有相若程度的退化，系统会通知车主作出更换或检查。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明电动汽车充电系统的系统结构示意图；
图2是图1所示的充电装置的电路原理图；
图3是本发明电动汽车充电控制方法的程序流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，在本发明的电动汽车充电系统中，主要包括：移动终端2、充电服务器3及充电装置1；在数据通信的过程中，移动终端2可通过无线通信网络与充电服务器3进行数据交互，而充电装置1与充电服务器3既可通过无线通信网络，也可通过有线通信网络进行数据交互。由此，应当说明的是，本发明图1所示的各设备之间的连接关系是为了清楚阐释其信息交互及控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理连接。
在具体设计时，该充电装置1是为停车场所配备使用的，因此，停车场的每个充电车位将专门配备一个充电装置1，从而为停泊在该车位上的汽车5进行充电，由此，本发明的电动汽车充电系统可包括至少一个充电装置1，每个充电装置将专属于一个充电车位。可以理解的，汽车5也可以作为该电动汽车充电系统的一部分。移动终端2可为各种能够进行即时通信的终端设备，典型的可为个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、移动电话(Mobile Phone，MP)等，因此本发明的保护范围不应限定为某种特定类型的移动终端。
在工作中，充电装置1将不间断地实时检测其所属的充电车位上是否停载有汽车，如果没有，该充电装置1将继续检测；直至检测到有汽车停泊到该充电车位上。此时，该充电装置1将进行自身预约记录检查，其主要是检查是否收到充电服务器3发送的预约信息；如果有预约，该充电装置1将进一步检查是否已超过预约时间，预约的用户是否已在设定的预约时间范围内进行用户身份的登录；如果预约时间未超过或者预约的用户已进行将身份信息登录到充电服务器3，则进一步判断当前停泊的汽车是否为预约用户，如果不是，则当前停泊的汽车此时不能在该充电车位上进行充电，充电装置1将该预约信息发送到停车场管理中心4，由停车场管理中心4通知相关工作人员，通知当前停泊的汽车的用户不能在该充电车位上进行充电，指引到另一充电车位上充电。如果预约的用户已将身份信息登录到充电服务器3，则由该预约的用户执行下一步的充电服务请求。如果预约的用户未在预约时间内进行登录，则该充电装置1将执行预约取消，由当前停泊的汽车进行后续的充电服务请求。在本发明中，充电服务请求主要分为两个阶段，第一阶段首先由用户通过移动终端2通过无线网络登录到充电服务器3，此时的登录过程是，用户输入用户身份信息，例如用户名称，当充电服务器3验证该用户身份信息为有效身份时，即该用户为已注册缴费的用户；接着，用户通过移动终端执行第二阶段的请求，即用户将充电装置1的编码及密码通过移动终端2发送到充电服务器3，此时，充电服务器3可准确定位当前请求充电的汽车位于哪个停车场的哪个充电装置1的充电车位。
接着，用户还可通过移动终端2想充电服务器3发送充电模式，此时，充电模式一般可以分为两种，一种是限定时间的充电模式，另一种是完全充电模式，即直至将汽车5的电池充满电。确定以上信息后，充电服务器3将通过网络向充电装置1发送相关的控制命令，开启充电装置1对汽车5进行充电，如果在充电过程中，充电装置1检测到任何干扰时，将发送干扰信息到停车场管理中心4，由停车场管理中心4的相关工作人员排除相关的干扰；然后充电装置1将继续充电，直至完成充电，此时，充电服务器3将控制充电装置1停止充电，并将充电完成信息发送到移动终端2
在本发明中，充电装置1主要包括控制模块，及分别与控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，控制模块执行整个充电装置1的数据处理和执行中心。网络通信模块主要用于与充电服务器3进行数据交互；车辆感应器用于检测充电装置1的充电车位上是否停载有汽车，可以理解的，该车辆感应器可以是位置传感器或距离传感器等相关的传感器件；继电器用于为充电插头供电；该充电插头是用于与汽车5连接，作为充电装置1与汽车5的桥接装置；为了安全起见或为了防止非法充电，在该充电插头的外部还装设有一电动门锁，该电动门锁用于在充电装置非工作时，由控制模块发出控制命令，将充电插头锁定；另外，为了方便用户或停车场相关的工作人员查看，还在该充电装置1上设置指示灯组件，该指示灯组件用于标示充电装置1的工作状态。在具体设计时，该指示灯组件可包括充电指示灯、预约指示灯、系统电灯和故障指示灯。
另外，为了防止保证该充电装置的正常工作，充电装置还包括与控制模块电连接的漏电及过流保护器、电功率计算器和温度传感器；其中，电功率计算器可用于检测充电装置1的耗电量。温度传感器用于检测充电装置1的当前温度。
如图2所示的充电装置1的一实施例的电路原理图中，该控制模块为电源及控制模块，网络通信模块为以太网模块，该以太网模块具有数字输出接口、数字输入接口、模拟信号接口、RJ45接口和UART接口，由此在工作中，可将充电装置1的所有信息，例如功率、故障、温度等发送到充电服务器3，并接收充电服务器3发送的各种命令。
本发明电动汽车充电控制方法流程具体为：
A1：充电装置1通过车辆感应器不间断地实时检测其所属的充电车位是否停载有汽车，当检测到有汽车停载在所述充电车位上时，进入步骤A2；如果没有检测到汽车，则反复执行该步骤；
A2：接着，充电装置1检测所述充电车位是否已被预约，具体的可以是检测是否接收到充电服务器3发送的预约信息，如果是，进入步骤A3；否则，进入步骤A6；
A3：充电装置1进行预约记录检查，如果预约时间已过，进入步骤A6；否则，进入步骤A4；
A4：在一特定的预约时间范围内，例如，从预约确定开始的3分钟内，充电装置1检测充电服务器3是否已接收到登录请求信息，具体的，可以是充电装置1向充电服务器3发送询问信息，由充电服务器3对该询问信息进行反馈，如果是，进入步骤A7；否则进入步骤A5；
A5：充电装置向停车场管理中心发送取消预约请求，并由所述停车场管理中心执行对该充电装置的预约取消；
A6：用户通过移动终端2向充电服务器3发送登录请求信息，例如用户名称；
A7：用户通过移动终端2向充电服务器3发送该充电装置1的编码信息，例如充电装置1的编号及密码；
其中，步骤A6和A7构成用户通过移动终端2向充电服务器3发送的充电服务请求。
A8：充电服务器接收登录请求信息和编码信息，并验证该登录请求信息中所包含的用户信息及编码信息是否有效，如果是，进入步骤A9；否则，充电服务器3向停车场管理中心发送无效用户充电信息，进入步骤A13；
A9：用户通过移动终端向充电服务器发送充电模式，其中该充电模式可以是限定时间的充电模式，也可以是完全充电模式；
A10：充电服务器根据确定的充电模式，控制充电装置为与该充电装置1连接的汽车5进行充电；
A11：在充电过程中，如果存在干扰时，充电装置1向停车场管理中心4发送充电干扰信息，暂停充电，由停车场管理中心4排除干扰后，继续进行充电；
A12：当完成充电后，充电服务器3控制该充电装置1停止供电，并向移动终端发送充电完成信息；
A13：结束。
图3示出了本发明电动汽车充电控制方法流程，该方法流程基于图1和2所示的系统结构，具体过程如下：
S1：充电装置1通过车辆感应器不间断地实时检测其所属的充电车位是否停载有汽车，如果是，进入步骤S4；否则，进入步骤S2；
S2：充电装置1检测所述充电车位是否已被预约，具体的可以是执行步骤S3检测是否没有预约或预约时间已过，如果是，进入步骤S1；否则，反复执行步骤S2；
S4：再一次检测该充电车位是否已被预约，如果是，进入步骤S5；否则，进入步骤S7；
S5：在一特定的预约时间范围内，例如，从预约确定开始的3分钟内，充电装置1检测充电服务器3是否已接收到登录请求信息，具体的，可以是充电装置1向充电服务器3发送询问信息，由充电服务器3对该询问信息进行反馈，如果是，进入步骤S8；否则进入步骤S6；
S6：充电装置向停车场管理中心发送取消预约请求，并由所述停车场管理中心执行对该充电装置的预约取消；
S7：用户通过移动终端2向充电服务器3发送登录请求信息，例如用户名称；
S8：用户通过移动终端2向充电服务器3发送该充电装置1的编码信息，例如充电装置1的编号及密码；
S9：充电服务器接收登录请求信息和编码信息，并验证该登录请求信息中所包含的用户信息及编码信息是否有效，如果是，进入步骤S10；否则，进入步骤S17；
S10：用户通过移动终端向充电服务器发送充电模式，其中该充电模式可以是限定时间的充电模式，也可以是完全充电模式；
S11：连接充电装置和电动车；
S12：开始充电；
S13：在充电过程中，如果存在干扰时，充电装置1向停车场管理中心4发送充电干扰信息，暂停充电，由停车场管理中心4排除干扰后，继续进行充电；
S14：检测充电是否完成或时限已满；
S15：当完成充电后，充电服务器3控制该充电装置1停止供电；
S16：向移动终端发送充电完成信息；
S17：充电服务器3向停车场管理中心发送无效用户充电信息，进入步骤
A18：结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：当充电装置检测到其所属的充电车位停载有汽车时，检测所述充电车位是否已被预约，如果是，进入步骤A7；否则，进入步骤A2；
A2：通过移动终端向充电服务器发送充电服务请求信息；
A3：所述充电服务器接收所述充电服务请求信息，并验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息是否有效，如果是，进入步骤A4；否则，进入步骤A7；
A4：通过移动终端向充电服务器发送充电模式；
A5：充电服务器根据所述充电模式，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电；
A6：当完成充电后，所述充电服务器控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；
A7：结束。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述充电服务请求信息包括用户名称、充电装置编号及其密码。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述充电模式是限定时间充电模式或完全充电模式。
4.一种电动汽车充电系统，其特征在于，包括：移动终端、充电服务器及充电装置；其中，移动终端用于向充电服务器发送充电服务请求信息及充电模式；充电服务器用于接收所述充电服务请求信息，并在验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息有效时，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电，并在完成充电后，控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；充电装置用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；
所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
5.根据权利要求4所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述指示灯组件包括充电指示灯、预约指示灯、系统电灯和故障指示灯。
6.根据权利要求4所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述充电装置还包括与所述控制模块电连接的漏电及过流保护器。
7.根据权利要求4所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述充电装置还包括电功率计算器，用于检测所述充电装置的耗电量。
8.根据权利要求4所述的电动汽车充电系统，其特征在于，所述充电装置还包括温度传感器，用于检测所述充电装置的当前温度。
9.一种电动汽车充电系统，其特征在于，包括：汽车、移动终端、充电服务器及充电装置；其中，移动终端用于向充电服务器发送充电服务请求信息及充电模式；充电服务器用于接收所述充电服务请求信息，并在验证所述充电服务请求信息中所包含的用户信息及充电装置的信息有效时，控制充电装置为与该充电装置连接的汽车进行充电，并在完成充电后，控制所述充电装置停止供电，并向所述移动终端发送充电完成信息；充电装置用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；
所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
10.一种充电装置，其特征在于，用于为停载在其所属的充电车位上的汽车进行充电；所述充电装置包括控制模块，及分别与所述控制模块电连接的网络通信模块、车辆感应器、继电器、电动门锁、指示灯组件及与所述继电器电连接的充电插头；其中，网络通信模块用于与充电服务器进行数据交互；车辆感应器用于检测所述充电装置所属的充电车位上是否停载有汽车；所述继电器用于为所述充电插头供电；所述充电插头用于与汽车连接；所述电动门锁用于在所述充电装置非工作时，将所述充电插头锁定；所述指示灯组件用于标示所述充电装置的工作状态。
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