CN104485717B - 一种电池组均衡电路及其均衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组均衡电路及方法，该电路包括电池组、用于对电池组中各个电池单体的电压进行采集的电压采集模块、开关切换模块、控制模块以及至少一个双向DC‑DC模块，所述双向DC‑DC模块与电池组连接；控制模块用于根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡，当判断结果为电池单体需要进行均衡时，则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC‑DC模块连接，然后控制双向DC‑DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动。本发明具有不存在散热问题、均衡电流大、均衡速度快、能量利用率高等优点。本发明可广泛应用于电池管理领域中。

Description

一种电池组均衡电路及其均衡方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统，尤其涉及一种在电池组充放电过程中对各串联使用的电池单体进行控制从而使所有电池单体电量实现均衡的均衡电路及其均衡方法。
背景技术
在电池的实际使用中，单体电池的电压和容量往往无法满足负载的需求，因此经常需要将多个单体电池经过串、并联成组后进行使用。然而，不同单体电池在制作过程中由于生产工艺的局限，往往存在使用初始条件的差异（容量有微小差别），另外在使用过程中，不同的工作条件（如温度和老化程度的不同）也将导致电池单体间性能上存在差别。在进行多次充放电后，这些差别如果不经过控制，将逐渐扩大，同时形成短板效应，即容量相对低的容量越来越小，电量间的差异也会越来越大，从而造成单体电池的过充或过放，大大影响整组电池的性能和寿命。因此，需要进行电池均衡来有效减小不同单体电池在使用中出现的电量差异。
目前现有的均衡方式主要分为两种，被动均衡和主动均衡。所述的被动均衡方式是指，通过在电路中串入电阻等功率消耗元件（负载），将电量高的电池单体的多余能量通过热的形式耗散掉。但是被动均衡方式具有以下四方面明显的缺陷：1、由于多余的能量通过负载以热形式耗散，由此产生的热量将会给散热带来很大的问题，同时电池过热也会反而增加电池的不一致性，形成恶性循环；2、被动均衡的均衡电流较小，因此均衡时间较长，也只能应用在小容量电池上；3、被动均衡的工作原理，是当某节电池电量高于预设值后，即开启均衡，否则关闭均衡，因此均衡功能只能在充电末端开启，而在充电前端以及放电过程中，无法进行均衡；4、由于被消耗的能量无法被系统利用，造成了能量上的浪费，导致整个系统能量利用率低。所述的主动均衡方式是指，通过电感、电容等储能元件，将能量在电池间相互转移，从而完成均衡功能。由于能量没有以热的形式耗散，因此与传统的被动均衡相比，主动均衡具有均衡电流大、不存在散热问题、能量利用率高等优点。所述的主动均衡方式分为分布式和集中式。所述分布式主动均衡方式是指，能量在电池单体和电池单体间相互流动。常见的分布式主动均衡方法为，在每两节相邻电池间接入储能元件（电容或电感），储能元件与开关串联，当检测到电池单体间电压存在差异时，依次闭合所有开关，使得相邻的电池单体间通过储能元件依次进行均衡。分布式主动均衡电路具有以下两方面的缺陷：1、由于均衡要在所有相邻电池单体件进行，因此均衡电流小，均衡速度慢；2、由于能量在不同电池单体间进行了多次传递，因此能量损耗大，能量利用率仍然较为低下。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电池组均衡电路。
本发明的另一目的是提供一种电池组均衡方法。
本发明所采用的技术方案是：一种电池组均衡电路，其包括包含多个电池单体的电池组、用于对电池组中各个电池单体的电压进行采集的电压采集模块、开关切换模块、控制模块以及至少一个双向DC-DC模块，所述双向DC-DC模块与电池组连接；
所述控制模块，用于根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡，当判断结果为电池单体需要进行均衡时，则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接，然后控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动。
进一步，所述的双向DC-DC模块为模块化设计的双向DC-DC模块。
进一步，所述的双向DC-DC模块包括变压器、第一场效应管、第二场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电容以及第二电容；
所述变压器的源级同相端与第一电容的正极连接，所述变压器的源级异相端分别与第一场效应管的漏极和第一二极管的负极连接，所述第一场效应管的源极分别与第一二极管的正极和第一电容的负极连接，所述第一场效应管的栅极与控制模块连接，所述第一电容的正极和负极分别与所需进行均衡的电池单体的正极和负极连接；
所述变压器的次级异相端与第二电容的正极连接，所述变压器的次级同相端分别与第二场效应管的漏极和第二二极管的负极连接，所述第二场效应管的源极分别与第二二极管的正极和第二电容的负极连接，所述第二场效应管的栅极与控制模块连接，所述第二电容的正极和负极分别与电池组的正极和负极连接。
进一步，所述的双向DC-DC模块还包括原边开关管箝位保护电路和副边开关管箝位保护电路，所述原边开关管箝位保护电路连接在变压器的源级同相端与变压器的源级异相端之间，所述副边开关管箝位保护电路连接在变压器的次级异相端与变压器的次级同相端之间。
进一步，所述原边开关管箝位保护电路包括第一电阻、第三电容以及第三二极管，所述第三电容的负极和第一电阻的一端均与变压器的源级同相端连接，所述第三电容的正极和第一电阻的另一端均与第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极与变压器的源级异相端连接；
所述副边开关管箝位保护电路包括第四电阻、第四电容以及第四二极管，所述第四电容的负极与第四电阻的一端均与变压器的次级异相端连接，所述第四电容的正极和第四电阻的另一端均与第四二极管的负极连接，所述第四二极管的正极与变压器的次级同相端连接。
进一步，所述的双向DC-DC模块还包括原边分压限流电路和副边分压限流电路，所述的原边分压限流电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在控制模块和第一场效应管的栅极之间，所述第二电阻的一端与第一场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端和控制模块连接，所述第三电路的另一端与第一电容的负极连接；
所述副边分压限流电路包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻连接在控制模块和第二场效应管的栅极之间，所述第五电阻的一端与第二场效应管的栅极连接，所述第五电阻的另一端分别与第六电阻的一端和控制模块连接，所述第六电阻的另一端与第二电容的负极连接。
进一步，所述第一场效应管和第二场效应管均为带有稳压二极管的场效应管。
本发明所采用的另一技术方案是：一种电池组均衡方法，该方法包括：
A、电压采集模块对电池组中各个电池单体的电压进行采集，并将采集到的电压传输至控制模块；
B、控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡；
C、当判断结果为电池单体需要进行均衡时，控制模块则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接；
D、控制模块控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动。
进一步，所述步骤B具体为：
控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，对各个电池单体的电压进行比较，从而得到电压差，当电压差达到预设条件时，则判断电池单体需要进行均衡，并开启均衡功能，反之，则判断电池单体无需进行均衡，并关闭均衡功能。
进一步，所述步骤D具体为：
控制模块判断所需进行均衡的电池单体的电压是否大于多个电池单体的电压的平均值，若是，则对双向DC-DC模块进行控制，从而使能量从所需进行均衡的电池单体流入变压器的初级线圈，然后使能量从变压器的次级线圈流向电池组，反之，则对双向DC-DC模块进行控制，从而使能量从电池组流入变压器的次级线圈，然后使能量从变压器的初级线圈流向所需进行均衡的电池单体。
本发明的有益效果是：相较于已有的技术，本发明的电路不存在散热的问题，而且还具有均衡电流大、均衡速度快、能量利用率高、可在充放电过程中一直工作等优点。另外，本发明的均衡电路还具有结构简单、成本低廉、可靠性高、易于模块化、可以通过增加双向DC-DC模块的数量同时开启多路均衡等优点。
本发明的另一有益效果是：相较于已有的技术，本发明的均衡方法具有不存在散热问题、均衡电流大、均衡速度快、能量利用率高、可在充放电过程中一直工作等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种电池组均衡电路的原理框图；
图2是本发明一种电池组均衡电路中双向DC-DC模块的一具体实施例电路示意图；
图3是本发明一种电池组均衡方法的步骤流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种电池组均衡电路，其包括包含多个电池单体的电池组、用于对电池组中各个电池单体的电压进行采集的电压采集模块、开关切换模块、控制模块以及至少一个双向DC-DC模块，所述双向DC-DC模块与电池组连接；
所述控制模块，用于根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡，当判断结果为电池单体需要进行均衡时，则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接，然后控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动。
由上述可知，在进行均衡时，能量是在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动的，因此，本发明的均衡电路并不存在散热的问题，而且还具有均衡电流大、均衡速度快、能量利用率高、可在充放电过程中一直工作等优点。另外，本发明均衡电路中的控制模块通过对开关切换模块的控制，从而使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接，由此可得，仅需要一个双向DC-DC模块便可以实现本发明的均衡电路，电路结构简单且易于实现。而当需要实现同时开启多路均衡时，则根据实际情况增加双向DC-DC模块的个数便可，操作灵活性强。
进一步作为优选的实施方式，所述的双向DC-DC模块为模块化设计的双向DC-DC模块，因此，能便于工作人员对双向DC-DC模块的个数进行增加或减少，以及便于工作人员对损坏的双向DC-DC模块进行更换，操作便利性高。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，所述的双向DC-DC模块包括变压器T1、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1以及第二电容C2；
所述变压器T1的源级同相端与第一电容C1的正极连接，所述变压器T1的源级异相端分别与第一场效应管Q1的漏极和第一二极管D1的负极连接，所述第一场效应管Q1的源极分别与第一二极管D1的正极和第一电容C1的负极连接；
所述第一场效应管Q1的栅极作为原边控制端，所述第一场效应管Q1的栅极与控制模块连接；
所述第一电容C1的正极和负极分别与所需进行均衡的电池单体的正极和负极连接；
所述变压器T1的次级异相端与第二电容C2的正极连接，所述变压器T1的次级同相端分别与第二场效应管Q2的漏极和第二二极管D2的负极连接，所述第二场效应管Q2的源极分别与第二二极管D2的正极和第二电容C2的负极连接；
所述第二场效应管Q2的栅极作为副边控制端，所述第二场效应管Q2的栅极与控制模块连接；
所述第二电容C2的正极和负极分别与电池组的正极和负极连接。由上述可得，所述控制模块通过分别输出PWM1和PWM2的控制信号，从而对第一场效应管Q1和第二场效应管Q2进行控制，以使能量在电池组和所需进行均衡的电池单体之间进行双向流动。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，所述的双向DC-DC模块还包括原边开关管箝位保护电路和副边开关管箝位保护电路，所述原边开关管箝位保护电路连接在变压器T1的源级同相端与变压器T1的源级异相端之间，所述副边开关管箝位保护电路连接在变压器T1的次级异相端与变压器T1的次级同相端之间。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，所述原边开关管箝位保护电路包括第一电阻R1、第三电容C3以及第三二极管D3，所述第三电容C3的负极和第一电阻R1的一端均与变压器T1的源级同相端连接，所述第三电容C3的正极和第一电阻R1的另一端均与第三二极管D3的负极连接，所述第三二极管D3的正极与变压器T1的源级异相端连接；
所述副边开关管箝位保护电路包括第四电阻R4、第四电容C4以及第四二极管D4，所述第四电容C4的负极与第四电阻R4的一端均与变压器T1的次级异相端连接，所述第四电容C4的正极和第四电阻R4的另一端均与第四二极管D4的负极连接，所述第四二极管D4的正极与变压器T1的次级同相端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述的双向DC-DC模块还包括原边分压限流电路和副边分压限流电路，所述的原边分压限流电路包括第二电阻R2和第三电阻R3，所述第二电阻R2连接在控制模块和第一场效应管的栅极之间，所述第二电阻R2的一端与第一场效应管Q1的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的一端和控制模块连接，所述第三电路R3的另一端与第一电容C1的负极连接。由此可得，控制模块所输出的PWM1控制信号经过分压限流后才输入至原边控制端，从而对第一场效应管Q1进行控制。
所述副边分压限流电路包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述第五电阻R5连接在控制模块和第二场效应管Q2的栅极之间，所述第五电阻R5的一端与第二场效应管Q2的栅极连接，所述第五电阻R5的另一端分别与第六电阻R6的一端和控制模块连接，所述第六电阻R6的另一端与第二电容C2的负极连接。由此可得，控制模块所输出的PWM2控制信号经过分压限流后才输入至副边控制端，从而对第二场效应管Q2进行控制。
进一步作为优选的实施方式，所述第一场效应管Q1和第二场效应管Q2均为带有稳压二极管的场效应管。如图2所示，所述的稳压二极管，其负极与场效应管的漏极连接，正极与场效应管的源极连接。
如图3所示，一种电池组均衡方法，该方法包括：
A、电压采集模块对电池组中各个电池单体的电压进行采集，并将采集到的电压传输至控制模块；
B、控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡；
C、当判断结果为电池单体需要进行均衡时，控制模块则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接；
D、控制模块控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤B具体为：
控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，对各个电池单体的电压进行比较，从而得到电压差，当电压差达到预设条件时，则判断电池单体需要进行均衡，并开启均衡功能，反之，则判断电池单体无需进行均衡，并关闭均衡功能。所述的电压差是指，一电池单体的电压与电池组中所有电池单体的电压的平均值，两者之间的差值。由此可得，所述的步骤B具体为：控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，然后对各个电池单体的电压进行比较，从而得到电池单体与电池组中所有电池单体的电压的平均值，两者之间的电压差值，当该电压差值达到预设条件时，则判断该电池单体需要进行均衡，并开启均衡功能，反之，则判断该电池单体无需进行均衡，并关闭均衡功能。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤D具体为：
控制模块判断能量流动方向，即控制模块判断所需进行均衡的电池单体的电压是否大于多个电池单体的电压的平均值，若是，则对双向DC-DC模块进行控制，从而使能量从所需进行均衡的电池单体流入变压器的初级线圈，然后使能量从变压器的次级线圈流向电池组，反之，则对双向DC-DC模块进行控制，从而使能量从电池组流入变压器的次级线圈，然后使能量从变压器的初级线圈流向所需进行均衡的电池单体。
结合上述均衡电路的结构和描述可知，所述步骤D进一步具体为：
控制模块判断能量流动方向，即控制模块判断所需进行均衡的电池单体的电压是否大于多个电池单体的电压的平均值，若是，即当所需进行均衡的电池单体的电压大于所述的平均值时，控制模块先控制原边控制端，使第一场效应管Q1工作第二场效应管Q2不工作，此时，能量从所需进行均衡的电池单体流入变压器的初级线圈，然后再控制副边控制端，使第一场效应管Q1不工作第二场效应管Q2工作，此时，能量从变压器的次级线圈流向电池组；
反之，即当所需进行均衡的电池单体的电压小于所述的平均值时，控制模块先控制副边控制端，使第一场效应管Q1不工作第二场效应管Q2工作，能量从电池组流入变压器的次级线圈，然后再控制原边控制端，使第一场效应管Q1工作第二场效应管Q2不工作，能量从变压器的初级线圈流向所需进行均衡的电池单体。
通过上述的均衡电路和方法，能有效地均衡组内各个电池组内的各个电池单体的电量，从而提高电池组的性能以及寿命。而且相较于现有技术，本发明的均衡是通过能量在电池单体和电池组之间进行流动来实现的，因此，本发明还具有不存在散热问题、均衡电流大、均衡速度快、能量利用率高等优点。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种电池组均衡电路，其特征在于：其包括包含多个电池单体的电池组、用于对电池组中各个电池单体的电压进行采集的电压采集模块、开关切换模块、控制模块以及至少一个双向DC-DC模块，所述双向DC-DC模块与电池组连接；
所述控制模块，用于根据采集到的各个电池单体的电压，从而判断电池单体是否需要进行均衡，当判断结果为电池单体需要进行均衡时，则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接，然后控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动；
所述的双向DC-DC模块为模块化设计的双向DC-DC模块；
所述的双向DC-DC模块包括变压器、第一场效应管、第二场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电容以及第二电容；
所述变压器的源级同相端与第一电容的正极连接，所述变压器的源级异相端分别与第一场效应管的漏极和第一二极管的负极连接，所述第一场效应管的源极分别与第一二极管的正极和第一电容的负极连接，所述第一场效应管的栅极与控制模块连接，所述第一电容的正极和负极分别与所需进行均衡的电池单体的正极和负极连接；
所述变压器的次级异相端与第二电容的正极连接，所述变压器的次级同相端分别与第二场效应管的漏极和第二二极管的负极连接，所述第二场效应管的源极分别与第二二极管的正极和第二电容的负极连接，所述第二场效应管的栅极与控制模块连接，所述第二电容的正极和负极分别与电池组的正极和负极连接；
所述的双向DC-DC模块还包括原边分压限流电路和副边分压限流电路，所述的原边分压限流电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在控制模块和第一场效应管的栅极之间，所述第二电阻的一端与第一场效应管的栅极连接，所述第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端和控制模块连接，所述第三电路的另一端与第一电容的负极连接；
所述副边分压限流电路包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻连接在控制模块和第二场效应管的栅极之间，所述第五电阻的一端与第二场效应管的栅极连接，所述第五电阻的另一端分别与第六电阻的一端和控制模块连接，所述第六电阻的另一端与第二电容的负极连接；
所述控制双向DC-DC模块，使能量在电池组与所需进行均衡的电池单体之间流动，其具体为：判断所需进行均衡的电池单体的电压是否大于多个电池单体的电压的平均值，若是，则先使第一场效应管工作且第二场效应管不工作，此时，能量从所需进行均衡的电池单体流入变压器的初级线圈，然后再使第一场效应管不工作且第二场效应管工作，此时，能量从变压器的次级线圈流向电池组；反之，则先使第一场效应管不工作且第二场效应管工作，此时，能量从电池组流入变压器的次级线圈，然后再使第一场效应管工作且第二场效应管不工作，此时，能量从变压器的初级线圈流向所需进行均衡的电池单体。
2.根据权利要求1所述一种电池组均衡电路，其特征在于：所述的双向DC-DC模块还包括原边开关管箝位保护电路和副边开关管箝位保护电路，所述原边开关管箝位保护电路连接在变压器的源级同相端与变压器的源级异相端之间，所述副边开关管箝位保护电路连接在变压器的次级异相端与变压器的次级同相端之间。
3.根据权利要求2所述一种电池组均衡电路，其特征在于：所述原边开关管箝位保护电路包括第一电阻、第三电容以及第三二极管，所述第三电容的负极和第一电阻的一端均与变压器的源级同相端连接，所述第三电容的正极和第一电阻的另一端均与第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极与变压器的源级异相端连接；
所述副边开关管箝位保护电路包括第四电阻、第四电容以及第四二极管，所述第四电容的负极与第四电阻的一端均与变压器的次级异相端连接，所述第四电容的正极和第四电阻的另一端均与第四二极管的负极连接，所述第四二极管的正极与变压器的次级同相端连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种电池组均衡电路，其特征在于：所述第一场效应管和第二场效应管均为带有稳压二极管的场效应管。
5.如权利要求1所述的一种电池组均衡电路的均衡方法，其特征在于：该方法包括：
A、电压采集模块对电池组中各个电池单体的电压进行采集，并将采集到的电压传输至控制模块；
B、控制模块根据采集到的各个电池单体的电压，对各个电池单体的电压进行比较，从而得到电压差，当电压差达到预设条件时，则判断电池单体需要进行均衡，并开启均衡功能，反之，则判断电池单体无需进行均衡，并关闭均衡功能；所述的电压差是指，一电池单体的电压与电池组中所有电池单体的电压的平均值，两者之间的差值；
C、当判断结果为电池单体需要进行均衡时，控制模块则控制开关切换模块，使所需进行均衡的电池单体与双向DC-DC模块连接；
D、控制模块判断所需进行均衡的电池单体的电压是否大于多个电池单体的电压的平均值，若是，则先使第一场效应管工作且第二场效应管不工作，此时，能量从所需进行均衡的电池单体流入变压器的初级线圈，然后再使第一场效应管不工作且第二场效应管工作，此时，能量从变压器的次级线圈流向电池组；反之，则先使第一场效应管不工作且第二场效应管工作，此时，能量从电池组流入变压器的次级线圈，然后再使第一场效应管工作且第二场效应管不工作，此时，能量从变压器的初级线圈流向所需进行均衡的电池单体。
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WO2017197631A1 (zh) * 2016-05-20 2017-11-23 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种电池组均衡电路
CN106451752B (zh) * 2016-12-01 2023-10-03 佛山科学技术学院 一种适用于ups的电池均压电路
CN110077284A (zh) * 2019-05-17 2019-08-02 燕山大学 一种主动均衡电池管理系统及其在电动汽车上的应用
CN110212609A (zh) * 2019-06-19 2019-09-06 北京市亿微科技有限公司 基于无线充电的电池组均衡方法及装置
CN113370845B (zh) * 2021-06-07 2023-08-18 珠海格力电器股份有限公司 Bms主动均衡系统的电流换向控制装置、方法和汽车
CN114726040A (zh) * 2022-04-11 2022-07-08 深圳市道通科技股份有限公司 一种动力电池模组均衡系统及其控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101640430B (zh) * 2009-09-07 2011-09-14 清华大学 车用动力电池动态均衡装置及动态均衡方法
CN102122836B (zh) * 2011-04-01 2014-06-18 北京航空航天大学 一种锂离子动力电池组充放电主动均衡电路
US20130241491A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Jianguo Hu Balanced battery pack system based on two-way energy transfer

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