CN107848425A - 铁路车辆用控制装置 - Google Patents

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Abstract

第2功率转换装置(17)对由连接至输入侧的电压源提供的电力进行转换，并提供给第1蓄电装置(16)。接通第1接触器(15)，利用充电至第1蓄电装置(16)的电力对滤波电容器(12)进行充电。控制部(18)控制第1功率转换装置(11)，第1功率转换装置(11)对充电至滤波电容器(12)的电力进行功率转换，并将转换后的电力提供给发电机(3)。

Description

铁路车辆用控制装置
技术领域
本发明涉及搭载于使用了内燃机的铁路车辆的铁路车辆用控制装置。
背景技术
在没有架空线设备的非电气化线路上行驶的铁路车辆中搭载的铁路车辆用控制装置对由柴油机等内燃机驱动的发电机所产生的交流电力进行转换，并将转换后的交流电力提供给主电动机从而驱动主电动机。作为发电机，使用利用旋转来产生电动势的他励同步发电机。此外，为了实现小型化、轻量化及高效率化，有时也使用永磁体型同步发电机。
专利文献1所公开的铁路车辆的驱动装置具有：由发动机驱动的感应发电机；将从感应发电机输出的交流电力转换为直流电力的第1功率转换装置；以及对从第1功率转换装置输出的直流电力进行滤波的滤波电容器。该铁路车辆的驱动装置中，利用向车上的控制装置供电的蓄电单元对滤波电容器进行充电，并使用充电至滤波电容器的电力向感应发电机提供用于开始发电动作的电力，来对感应发电机进行励磁。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-011828号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所公开的铁路车辆的驱动装置中，在蓄电单元与滤波电容器之间设有串联连接的接触器及电阻器，蓄电单元与滤波电容器进行电连接。在铁路车辆的行驶过程中，在该铁路车辆的驱动装置中，滤波电容器的电压为高电压，而蓄电单元为低电压。在该铁路车辆的驱动装置中，即使在接触器卡住的情况下或接触器误接通的情况下，也需要确保包含滤波电容器在内的高电压电路与包含蓄电单元在内的低电压电路之间的绝缘性。
在内燃机不具有起动机的情况下，使用蓄电单元来启动内燃机。由于蓄电单元一般为DC100V以下的低电压，因而在内燃机的启动时需要数百A的大电流。因此，在专利文献1所公开的铁路车辆的驱动装置的结构中，因蓄电单元的内部电阻而导致端子电压暂时显著下降，有可能对与蓄电单元相连接的车上的控制设备造成不良影响。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，防止搭载于使用了内燃机的铁路车辆的铁路车辆用控制装置中的高电压电路与低电压电路的混触，并对由内燃机驱动的发电机供电。
解决技术问题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的铁路车辆用控制装置包括第1功率转换装置、滤波电容器、第2功率转换装置、第1蓄电装置、第1接触器以及控制部。第1功率转换装置的一次侧与由内燃机进行驱动来产生交流电力的发电机相连接，并在一次侧与二次侧之间进行双向功率转换。滤波电容器连接在第1功率转换装置的二次侧的端子间。第2功率转换装置在使输入侧与输出侧绝缘的状态下，对由连接至输入侧的电源提供的电力进行转换并输出。第1蓄电装置在第1功率转换装置的二次侧的端子间与滤波电容器并联连接，并且连接在第2功率转换装置的输出侧的端子间，由第2功率转换装置所输出的电力来进行充电。第1接触器在滤波电容器与第1蓄电装置之间进行电路的开闭。控制部对第1功率转换装置及第2功率转换装置进行控制。在通过第1接触器的接通来以充电至第1蓄电装置的电力对滤波电容器进行充电后，控制部控制第1功率转换装置，从而第1功率转换装置对充电至滤波电容器的电力进行功率转换，并提供转换后的电力，以作为用于使发电机动作的电力。
发明效果
根据本发明，在铁路车辆用控制装置中，设置由在使输入侧与输出侧绝缘的状态下进行功率转换的第2功率转换装置来进行充电的第1蓄电装置，以充电至第1蓄电装置的电力对滤波电容器进行充电，并对充电至滤波电容器的电力进行转换来提供给发电机，从而能防止高电压电路与低电压电路的混触，并能向发电机供电。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。
图2是示出实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。
图3是示出实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置所进行的内燃机的启动的动作的时序图。
图4是示出本发明实施方式2所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。
图5是示出本发明实施方式3所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。
图6是示出本发明实施方式4所涉及的铁路车辆用控制装置所进行的内燃机的启动的动作的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，图中对相同或等同的部分标注相同的标号。
(实施方式1)
图1是示出本发明实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。铁路车辆用控制装置1搭载于例如以柴油机等内燃机2的动力来驱动的铁路车辆。在实施方式1中，内燃机2不具有起动机等启动装置，因此由铁路车辆用控制装置1启动内燃机2。铁路车辆用控制装置1包括：第1功率转换装置11，该第1功率转换装置11的一次侧与由内燃机2进行驱动来产生交流电力的发电机3相连接；滤波电容器12，该滤波电容器12连接在第1功率转换装置的二次侧的端子间；逆变器13，该逆变器13作为在第1功率转换装置的二次侧的端子间与滤波电容器12并联连接的负载装置；以及启动控制部14。启动控制部14包括：第1蓄电装置16，该第1蓄电装置16经由第1接触器15在第1功率转换装置11的二次侧的端子间与滤波电容器12并联连接；以及第2功率转换装置17。
在图1的示例中，第1功率转换装置11是在一次侧与二次侧之间进行双向功率转换的AC(Alternative Current：交流)-DC(Direct Current：直流)转换器。滤波电容器12分别对第1功率转换装置11输出的直流电力以及由第1蓄电装置16放电的电力进行滤波。逆变器13将充电至滤波电容器12的电力从直流电力转换为交流电力，并提供交流电力，以作为用于使电动机4动作的电力。第2功率转换装置17在使输入侧与输出侧绝缘的状态下，对由连接至输入侧的电源提供的电力进行转换，并将转换后的电力提供给连接在输出侧的端子间的第1蓄电装置16。在图1的示例中，第2功率转换装置17是DC-DC转换器。
与第2功率转换装置17的输入侧相连接的电源例如是向车上的控制设备供电的蓄电装置。图2是示出实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。图2的示例中，与第2功率转换装置17的输入侧相连接的电源是第2蓄电装置19。第2蓄电装置19在发电机3的驱动过程中，在使输入侧与输出侧绝缘的状态下，由传输电路来进行充电，该传输电路对提供给第1功率转换装置11的二次侧的端子间的电力进行功率转换。图2的示例中，第2蓄电装置19由SIV(Static InVerter：静止型逆变器)20所输出的电力来进行充电。此外，第2蓄电装置19向未图示的车上的控制设备供电。
控制部18对第1功率转换装置11、逆变器13以及第2功率转换装置17进行控制。控制部18包括由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)和内部存储器等构成的处理器、以及由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和闪存等构成的存储器。控制部18执行存储器中所存储的控制程序，向第1功率转换装置11、逆变器13以及第2功率转换装置17所具有的开关元件发送控制信号，来对第1功率转换装置11、逆变器13以及第2功率转换装置17进行控制。
图3是示出实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置所进行的内燃机的启动的动作的时序图。使用图3，对铁路车辆用控制装置1所进行的内燃机2的启动进行说明。第2蓄电装置19中充有足够的电力。在时刻T1，例如通过乘务员的发动机启动操作，开始由铁路车辆用控制装置1进行的内燃机2的启动的动作，根据该启动操作，例如通过控制部18所输出的控制信号，使第2功率转换装置17启动。控制部18控制第2功率转换装置17，第2功率转换装置17对充电至第2蓄电装置19的电力进行功率转换，来向第1蓄电装置16供电。第1蓄电装置16例如以恒压充电方式进行充电。另外，优选根据第2蓄电装置19的供给电力的限制或第2功率转换装置17的容量等，来对通电电流设置限制。
在时刻T2，在第1接触器15接通后，开始利用充电至第1蓄电装置16的电力来进行滤波电容器12的充电。在时刻T3滤波电容器12的充电完成之后，在时刻T4启动第1功率转换装置11。控制部18控制第1功率转换装置11，第1功率转换装置11对充电至滤波电容器12的电力进行功率转换，并提供转换后的电力，以作为用于使发电机3动作的电力。通过接受了电力供给的发电机3所输出的转矩，内燃机2启动。之后，在时刻T5内燃机2的转速稳定后，第1接触器15断开。例如，能根据内燃机2的转速的变动是否位于一定的范围内，来判断内燃机2的转速是否稳定。通过断开第1接触器15，包含滤波电容器12在内的高电压电路与包含第2蓄电装置19在内的低电压电路绝缘。
第1接触器15断开之后，在时刻T6，控制部18控制第1功率转换装置11，第1功率转换装置11开始对使得滤波电容器12的电压成为固定值、例如成为DC600V那样的、由发电机3提供的电力进行转换。由此，在时刻T7，逆变器13成为可启动的状态。之后，通过乘务员的操作输入动力运行指令(powering command)后，逆变器13启动，并驱动电动机4，车辆开始行驶。
时刻T2之后，由第2功率转换装置17对第1蓄电装置16充电，因此即使在因滤波电容器12的充电而导致第1蓄电装置16的电压下降的情况下，在时刻T8，第1蓄电装置16的电压也上升至与时刻T2的电压相同的程度。时刻T8之后，内燃机2能再启动。
如以上说明的那样，根据本实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置1，通过在包含滤波电容器12的高电压电路与包含第2蓄电装置19的低电压电路之间设置第2功率转换装置17，从而能够防止高电压电路与低电压电路的混触，并能将电力提供给发电机3来启动内燃机2。此外，利用充电至第1蓄电装置16的电力对滤波电容器12充电，并以充电至滤波电容器12的电力启动内燃机2，因此能防止在内燃机2的启动时产生电压下降而对与第2蓄电装置19相连接的车上的控制设备造成不良影响的情况。
(实施方式2)
图4是示出本发明实施方式2所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。实施方式2所涉及的铁路车辆用控制装置1中，第2蓄电装置19从第1功率转换装置11或逆变器13的内部电源21接受供电。内部电源21例如是用于驱动第1功率转换装置11或逆变器13中所包含的开关电路或控制用继电器的电源等。关于实施方式2所涉及的铁路车辆用控制装置1的内燃机2的启动的动作，与实施方式1相同。内部电源21与实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置1通常具备的、向车上的控制设备供电的第2蓄电装置19相比输出更低，因此能使第2功率转换装置17的容量降低，能使铁路车辆用控制装置1小型化。
如以上说明的那样，根据本实施方式2所涉及的铁路车辆用控制装置1，通过使用从第1功率转换装置11或逆变器13的内部电源21接受供电的第2蓄电装置19，从而能使铁路车辆用控制装置1小型化。
(实施方式3)
图5是示出本发明实施方式3所涉及的铁路车辆用控制装置的结构例的框图。实施方式3所涉及的铁路车辆用控制装置1在图1所示的实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置1的结构的基础上，还包括与第1接触器15串联连接的第2接触器22、与第2接触器22并联连接的电阻器23、以及对第1蓄电装置16的电压进行检测的电压检测器24。
通过设置并联连接有电阻器23的第2接触器22，从而即使在第1接触器15与第2接触器22的任一个中发生了异常的情况下，也能防止第1蓄电装置16成为过电压的状态。在第1功率转换装置11及逆变器13进行驱动来驱动电动机4的期间，滤波电容器12为高电压的状态。该状态下，在第2接触器22误接通的情况下或第2接触器22卡住的情况下，若第1接触器15正常断开，则高电压不会施加至第1蓄电装置16。此外，即使在第1接触器15误接通的情况下或第1接触器15卡住的情况下，由于设置有电阻器23，因此流过第1蓄电装置16的电流也被限制，第1蓄电装置16的电压不会急剧上升。
也可以设置电压检测器24，在由电压检测器24检测出的第1蓄电装置16的电压超过了预定的范围的情况下，控制部18判断为在第1接触器15及第2接触器22中发生了异常，停止第1功率转换装置11及逆变器13，并对滤波电容器12进行放电。由此，能保护第1蓄电装置16。上述范围可以根据第1蓄电装置16的耐压性能任意确定。
关于实施方式3所涉及的铁路车辆用控制装置1的内燃机2的启动的动作，与实施方式1相同。然而，在利用充电至第1蓄电装置16的电力对滤波电容器12进行充电时，即在图3的时刻T2到时刻T3之间，第1接触器15为接通状态，第2接触器22为断开状态。在滤波电容器4的充电完成后，即在图3的时刻T4接通第2接触器22，来对第1蓄电装置16与滤波电容器12进行电连接。由此，在电阻器23中不产生电压下降，因此能降低第1蓄电装置16的额定电压，能使电阻器23的额定功率下降，并能使铁路车辆用控制装置1小型化。
之后，在内燃机2的转速稳定后，第1接触器15及第2接触器22断开。
铁路车辆用控制装置1所具备的接触器的数量不限于2个。此外，也可以将电阻器23设为能够进行电阻器23的接通及断开的结构，并根据对滤波电容器12进行充电的情况、及启动内燃机2的情况，来改变电阻器23的接通条件。
如以上说明的那样，根据本实施方式3所涉及的铁路车辆用控制装置1，通过将并联连接有电阻器23的第2接触器22串联连接至第1接触器15，从而能防止第1蓄电装置16成为过电压的情况。
(实施方式4)
实施方式4所涉及的铁路车辆用控制装置1的结构与图1所示的实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置1的结构相同。实施方式4中，内燃机2具有起动机等启动装置，铁路车辆用控制装置1进行感应发电机即发电机3的励磁。
图6是示出本发明实施方式4所涉及的铁路车辆用控制装置所进行的内燃机的启动的动作的时序图。在时刻T11，由启动装置启动内燃机2。内燃机2的转速稳定后，第2功率转换装置17在时刻T12启动。在时刻T13第1接触器15接通，滤波电容器12的充电开始。在时刻T14滤波电容器12的充电完成后，第1接触器15断开。在时刻T15第1功率转换装置11启动，开始对充电至滤波电容器12的电力进行功率转换，并作为用于使发电机3动作的电力来进行提供。即，励磁电流从第1功率转换装置11流向发电机3。之后，在时刻T16第1功率转换装置11使转矩电流上升并开始恒压控制，从而开始发电机3的发电动作。控制部18控制第1功率转换装置11，第1功率转换装置11开始对由发电机3提供的电力进行转换，以使得滤波电容器12的电压成为固定值。由此，在时刻T17，逆变器13成为可启动的状态。与实施方式1相同地，在时刻T18，第1蓄电装置16的电压上升至与时刻T12的电压相同的程度。时刻T18之后，内燃机2能再启动。
如以上说明的那样，根据本实施方式1所涉及的铁路车辆用控制装置1，通过在包含滤波电容器12的高电压电路与包含第2蓄电装置19的低电压电路之间设置第2功率转换装置17，从而能够防止高电压电路与低电压电路的混触，并能对发电机3进行励磁。
本发明的实施方式并不限于上述实施方式，也可以构成为对上述实施方式中的多个方式进行任意组合。第1功率转换装置11及第2功率转换装置17的结构并不限于上述实施方式。第2功率转换装置17是在使输入侧与输出侧绝缘的状态下能进行功率转换的任意电路，例如，也可以是AC-DC转换器。
本发明在不脱离本发明的广义思想与范围的情况下，可实现各种实施方式和变形。另外，上述实施方式仅用于对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不由实施方式来表示。并且，在权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内实施的各种变形也视为在本发明的范围内。
标号说明
1铁路车辆用控制装置、2内燃机、3发电机、4电动机、11第1功率转换装置、12滤波电容器、13逆变器、14启动控制部、15第1接触器、16第1蓄电装置、17第2功率转换装置、18控制部、19第2蓄电装置、20SIV、21内部电源、22第2接触器、23电阻器、24电压检测器。

Claims (6)

1.一种铁路车辆用控制装置，其特征在于，包括：
第1功率转换装置，该第1功率转换装置的一次侧与由内燃机进行驱动来产生交流电力的发电机相连接，并在一次侧与二次侧之间进行双向功率转换；
滤波电容器，该滤波电容器连接在所述第1功率转换装置的二次侧的端子间；
第2功率转换装置，该第2功率转换装置在使输入侧与输出侧绝缘的状态下，对由连接至输入侧的电源提供的电力进行转换并输出；
第1蓄电装置，该第1蓄电装置在所述第1功率转换装置的二次侧的端子间与所述滤波电容器并联连接，并且连接在所述第2功率转换装置的输出侧的端子间，由所述第2功率转换装置所输出的电力来进行充电；
第1接触器，该第1接触器在所述滤波电容器与所述第1蓄电装置之间进行电路的开闭；以及
控制部，该控制部对所述第1功率转换装置及所述第2功率转换装置进行控制，
在通过所述第1接触器的接通来以充电至所述第1蓄电装置的电力对所述滤波电容器进行充电后，所述控制部控制所述第1功率转换装置，从而所述第1功率转换装置对充电至所述滤波电容器的电力进行功率转换，并提供转换后的电力，以作为用于使所述发电机动作的电力。
2.如权利要求1所述的铁路车辆用控制装置，其特征在于，
在利用由所述第1功率转换装置供电的所述发电机所输出的转矩启动了所述内燃机后，所述第1接触器断开，所述控制部控制所述第1功率转换装置，从而所述第1功率转换装置对由所述发电机提供的电力进行转换，并输出转换后的电力。
3.如权利要求1所述的铁路车辆用控制装置，其特征在于，
连接至所述第2功率转换装置的输入侧的电源是第2蓄电装置，该第2蓄电装置在所述发电机的驱动过程中，在使输入侧与输出侧绝缘的状态下，由对提供给所述第1功率转换装置的二次侧的端子间的电力进行功率转换的传输电路来进行充电。
4.如权利要求1所述的铁路车辆用控制装置，其特征在于，
连接至所述第2功率转换装置的输入侧的电源是所述第1功率转换装置的内部电源或连接至所述第1功率转换装置的二次侧的负载装置的内部电源。
5.如权利要求1所述的铁路车辆用控制装置，其特征在于，
并联连接有电阻器的第2接触器与所述第1接触器串联连接。
6.如权利要求1所述的铁路车辆用控制装置，其特征在于，
所述发电机是感应发电机，
由外部的启动装置启动了所述内燃机后，所述第1接触器断开，
在所述第1接触器断开的状态下，所述控制部控制所述第1功率转换装置，从而所述第1功率转换装置对充电至所述滤波电容器的电力进行功率转换，并将转换后的电力提供给所述发电机，来对所述发电机进行励磁。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334374A (zh) * 2018-06-22 2021-02-05 三菱电机株式会社 驱动控制装置及铁路车辆用驱动装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10689999B2 (en) * 2018-02-22 2020-06-23 Ge Aviation Systems, Llc Power generation system
US11938986B2 (en) * 2018-07-04 2024-03-26 Mitsubishi Electric Corporation Control device for railway vehicles and disconnection determination method
JP7168388B2 (ja) * 2018-09-18 2022-11-09 東海旅客鉄道株式会社 鉄道車両の制御装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176555A (ja) * 1991-12-24 1993-07-13 Shinko Electric Co Ltd バッテリ内蔵エンジン式発電装置
JPH11215607A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Fuji Electric Co Ltd 電気駆動車両の電気システム
JP2007166885A (ja) * 2005-11-17 2007-06-28 Toshiba Corp 電気車制御装置
CN102164772A (zh) * 2008-07-24 2011-08-24 通用电气公司 用于控制运载工具能量存储装置的方法和系统
CN102958746A (zh) * 2010-07-30 2013-03-06 三菱电机株式会社 电车的推进控制装置、以及铁路车辆系统
JP2013051844A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Toshiba Corp 電気鉄道車両の充電システム
EP2607294A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-26 STILL GmbH Mobile Arbeitsmaschine mit Startgenerator
JP2014011828A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Hitachi Ltd 鉄道車両の駆動装置
JP5474259B1 (ja) * 2012-06-28 2014-04-16 三菱電機株式会社 交流電気車の制御装置
CN104080639A (zh) * 2012-01-30 2014-10-01 三菱电机株式会社 电车的推进控制装置及其控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2444272B1 (en) 2009-06-15 2018-12-26 Hitachi, Ltd. Driving system for railroad vehicle
JP2012125128A (ja) * 2010-11-18 2012-06-28 Tokyo Electric Power Co Inc:The 蓄電池式車両
US9079503B2 (en) 2012-09-06 2015-07-14 General Electric Company Systems and methods for generating power in a vehicle
JP6080507B2 (ja) * 2012-11-07 2017-02-15 株式会社日立製作所 鉄道車両駆動システム
US9403438B2 (en) * 2013-09-06 2016-08-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Control device for hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle
EP3208882B1 (en) * 2014-10-17 2021-01-06 Mitsubishi Electric Corporation Charge-discharge control device
JP6239155B2 (ja) * 2015-01-15 2017-11-29 三菱電機株式会社 充放電制御装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176555A (ja) * 1991-12-24 1993-07-13 Shinko Electric Co Ltd バッテリ内蔵エンジン式発電装置
JPH11215607A (ja) * 1998-01-21 1999-08-06 Fuji Electric Co Ltd 電気駆動車両の電気システム
JP2007166885A (ja) * 2005-11-17 2007-06-28 Toshiba Corp 電気車制御装置
CN102164772A (zh) * 2008-07-24 2011-08-24 通用电气公司 用于控制运载工具能量存储装置的方法和系统
CN102958746A (zh) * 2010-07-30 2013-03-06 三菱电机株式会社 电车的推进控制装置、以及铁路车辆系统
JP2013051844A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Toshiba Corp 電気鉄道車両の充電システム
EP2607294A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-26 STILL GmbH Mobile Arbeitsmaschine mit Startgenerator
CN104080639A (zh) * 2012-01-30 2014-10-01 三菱电机株式会社 电车的推进控制装置及其控制方法
JP2014011828A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Hitachi Ltd 鉄道車両の駆動装置
JP5474259B1 (ja) * 2012-06-28 2014-04-16 三菱電機株式会社 交流電気車の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334374A (zh) * 2018-06-22 2021-02-05 三菱电机株式会社 驱动控制装置及铁路车辆用驱动装置
CN112334374B (zh) * 2018-06-22 2023-07-28 三菱电机株式会社 驱动控制装置及铁路车辆用驱动装置

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