CN109244568A - 用于动力电池的控制方法、装置和车辆 - Google Patents

用于动力电池的控制方法、装置和车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种用于动力电池的控制方法、装置和车辆。所述方法包括：当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒；当所述电池管理系统被唤醒，且所述车辆不处于充电状态时，检测所述动力电池的温度；当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。这样，当车辆存放在温度较低的环境中时，能够自动对动力电池加热，使其保持在合适的温度状态，以满足车辆的供电需求。

Description

用于动力电池的控制方法、装置和车辆
技术领域
本公开涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种用于动力电池的控制方法、装置和车辆。
背景技术
由于电动车辆的能源清洁，对环境友好，当前越来越多的用户选择电动车辆或混合动力车辆出行。电动车辆的动力电池在特定的环境温度下可以正常使用。如果环境温度过低，则会影响动力电池基本的充放电功能。电动车辆中通常设置有专用的动力电池加热系统，在必要时为动力电池进行加热。
虽然当前电动车辆的动力电池，其温度特性较之前已经有了很大的改善，但是其性能受低温的影响仍然较大。
发明内容
本公开的目的是提供一种便捷、有效的用于动力电池的控制方法、装置和车辆。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于动力电池的控制方法。所述方法包括：当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒；当所述电池管理系统被唤醒，且所述车辆不处于充电状态时，检测所述动力电池的温度；当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
可选地，所述方法还包括：当所述动力电池的温度大于第二温度阈值时，控制所述车辆的动力电池加热系统停止加热所述动力电池。
可选地，所述当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池的步骤包括：当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值，且所述动力电池的荷电状态大于预定的第一荷电状态阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
可选地，所述方法还包括：判断所述车辆是否进入低温保护模式；
所述当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒的步骤包括：当判定所述车辆已经进入所述低温保护模式，且所述车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒。
可选地，在所述判断所述车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还包括：在接收到车联网服务器发送的开启指令时，控制所述车辆进入所述低温保护模式，其中，所述车联网服务器在接收到用户终端发送的开启指令时，向与所述用户终端相关联的车辆转发所述开启指令。
可选地，在所述判断所述车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还包括：在所述车辆中的人机交互装置接收到开启指令时，控制所述车辆进入所述低温保护模式。
可选地，所述方法还包括以下中的一者或多者：统计在本次车辆下电期间对所述动力电池的加热次数；当所统计的加热次数达到预定次数时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；当所述车辆的车门解锁时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；当所述车辆处于预约充电状态时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；当所述动力电池的荷电状态小于预定的第一荷电状态阈值时，控制所述车辆退出所述低温保护模式。
可选地，所述方法还包括：当所述动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与所述车辆连接的充电枪进入充电状态。
可选地，所述第二温度阈值的取值范围根据以下公式确定：
G·T3-a<T2<G·T3+a
其中，T2表示所述第二温度阈值，T3表示预定的第三温度阈值，T环境表示环境温度，T电池表示所述动力电池的温度，a表示预定的温度值，c表示所述动力电池的比热容，m表示所述动力电池的质量，g表示修正系数。
本公开还提供一种用于动力电池的控制装置。所述装置包括：唤醒控制模块，用于当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒；检测模块，用于当所述电池管理系统被唤醒，且所述车辆不处于充电状态时，检测所述动力电池的温度；启动模块，用于当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
本公开还提供一种车辆，所述车辆被配置为执行本公开提供的上述用于动力电池的控制方法中的步骤。
通过上述技术方案，当车辆下电时，周期性地唤醒动力电池的电池管理系统，在判定动力电池的温度过低时，对动力电池进行加热。这样，当车辆存放在温度较低的环境中时，能够自动对动力电池加热，使其保持在合适的温度状态，以满足车辆的供电需求。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的用于动力电池的控制方法的流程图；
图2是另一示例性实施例提供的用于动力电池的控制方法的流程图；
图3是一示例性实施例提供的用于动力电池的控制装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开适用于电动车辆以及混合动力车辆，以下统称为车辆。本公开中的动力电池是为车辆提供驱动力的电池，也叫高压电池。
图1是一示例性实施例提供的用于动力电池的控制方法的流程图。如图1所示，所述方法包括以下步骤。
在步骤S11中，当车辆下电时，控制车辆的电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)周期性唤醒。
当车辆的钥匙处于OFF挡时，车辆下电，此时，动力电池不供电，BMS处于休眠状态。周期性唤醒例如可以是每隔10分钟唤醒一次。
在步骤S12中，当BMS被唤醒，且车辆不处于充电状态时，检测动力电池的温度。
可以利用BMS来获取动力电池的温度。考虑到车辆处于充电状态时，动力电池的加热系统在必要时会对动力电池进行加热，因此，本公开中排除了车辆处于充电状态情况下的低温保护。
在步骤S13中，当判定动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动车辆的动力电池加热系统以加热动力电池。
当动力电池的温度小于第一温度阈值时，可以认为动力电池的充放电功能受到较严重的影响，需要进行加热。第一温度阈值例如可以为-18℃。
通过上述技术方案，当车辆下电时，周期性地唤醒动力电池的电池管理系统，在判定动力电池的温度过低时，对动力电池进行加热。这样，当车辆存放在温度较低的环境中时，能够自动对动力电池加热，使其保持在合适的温度状态，以满足车辆的供电需求。
图2是另一示例性实施例提供的用于动力电池的控制方法的流程图。如图2所示，在图1的基础上，所述方法还包括步骤S14。
在步骤S14中，当动力电池的温度大于第二温度阈值时，控制车辆的动力电池加热系统停止加热动力电池。
第二温度阈值可以是预设的温度值。当动力电池的温度大于第二温度阈值时，可以认为动力电池的充放电功能受温度的影响较小。第一温度阈值和第二温度阈值可以是根据动力电池的温度特性，由经验或试验确定的。
这样，能够自动停止对动力电池的加热，使其保持在合适的温度状态，以满足车辆的供电需求。
在又一实施例中，还可以同时考虑动力电池的荷电状态(State of Charge，SOC)，在该实施例中，在图1的基础上，当判定动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动车辆的动力电池加热系统以加热动力电池的步骤(步骤S13)可以包括：当判定动力电池的温度小于预定的第一温度阈值，且动力电池的SOC大于预定的第一荷电状态阈值时，启动车辆的动力电池加热系统以加热动力电池。
也就是，如果动力电池的SOC小于或等于预定的SOC阈值，则不启动动力电池加热系统，不加热动力电池。这是考虑到，如果动力电池自身的电量不足，本身放电能力不足，即使加热，对于驱动车辆来说，意义不大。况且，动力电池加热系统加热动力电池时会耗费动力电池自身的电量，更加减少了动力电池的SOC。
预定的SOC阈值(例如25％)可以设置为略大于车辆点亮低电量提示所对应的SOC值(例如20％)。
该实施例中，参考因素中增加了动力电池的SOC来判断是否对动力电池进行加热，这样，更加准确、贴合实际地判断出动力电池的加热需求，减少加热的盲目性，使加热更加有效。
上述步骤实现的功能可以是车辆在出厂时设置好的功能，该功能可以不具有开启和关闭的可选择性。在又一实施例中，还可以由用户来选择进入或退出低温保护模式。其中，低温保护模式为，当车辆进入该低温保护模式时，可以利用本公开提供的上述步骤对车辆的动力电池进行自动加热，即开启车辆的低温保护功能。
由于车辆的低温保护模式是可以选择控制进入和退出的，在执行上述步骤之前，可以判断当前车辆是否已经进入低温保护模式，也就是，车辆的低温保护功能是否已经开启。
在该实施例中，在图1的基础上，所述方法还可以包括：判断车辆是否进入低温保护模式。并且，当车辆下电时，控制车辆的BMS周期性唤醒的步骤(步骤S11)可以包括：当判定车辆已经进入低温保护模式，且车辆下电时，控制车辆的BMS周期性唤醒。
车辆出厂时可以设置为该功能默认开启或默认关闭，并且可以设置该功能的开启方式，通过设定的开启方式，使低温保护功能开启，车辆进入低温保护模式。
在又一实施例中，在判断车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还可以包括：在接收到车联网服务器发送的开启指令时，控制车辆进入低温保护模式。其中，车联网服务器在接收到用户终端发送的开启指令时，向与用户终端相关联的车辆转发开启指令。
在该实施例中，用户可以通过通信终端发送用于指示开启该低温保护功能的开启指令。也就是，用户可以预先在车联网服务器中注册自己的车辆和用户终端。例如，通过用户终端中下载APP，注册手机号和车牌号，使得手机号和车牌号在车联网服务器中进行关联存储。这样，用户在自己的手机上就可以通过车联网向车辆中的Tbox发送开启指令，控制车辆开启低温保护功能。同理，用户也可以通过相似的方法(通过用户终端和车联网服务器)控制关闭该功能。
该实施例中，用户能够通过用户终端来控制低温保护功能的开启和关闭，方便快捷，自主性强，自动化程度高。
在又一实施例中，在判断车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还可以包括：在车辆中的人机交互装置接收到开启指令时，控制车辆进入低温保护模式。例如，用户可以在车载设备的人机交互界面中点击对应的软按键或通过按压车内专用的实体按键来开启或关闭该功能。
该实施例中，用户能够通过车辆中设置的人机交互装置来控制低温保护功能的开启和关闭，方便快捷，可靠性高。
考虑到动力电池加热的经济性和必要性，可以对动力电池的加热次数进行适当的限制。在又一实施例中，所述方法还可以包括：
统计在本次车辆下电期间对动力电池的加热次数；当所统计的加热次数达到预定次数时，控制车辆退出低温保护模式。
也就是，在每次加热后都会统计加热次数，在一次车辆下电期间，当加热次数达到预定次数(例如，5次)时，关闭低温保护功能，退出低温保护模式。当车辆下次下电时，重新计数。
该实施例中，对车辆每次驻车期间的加热次数进行了限制，这样，避免了因动力电池的加热而引起动力电池电量的过多损耗。
本公开中的控制方法可以应用于用户不在车辆现场时对动力电池的低温保护。如果用户在车辆的现场，则可以认为此时开启低温保护功能的必要性不大。在又一实施例中，所述方法还包括：当车辆的车门解锁时，控制车辆退出低温保护模式。
也就是，车辆的车门被解锁，则可以表示车主正在车辆的现场，车主能够自主对车辆进行必要的维护，此时，低温保护的必要性不大，因此控制车辆退出低温保护模式。该实施例中，考虑到车主对车辆自主维护的可能性，避免了一些不必要的低温保护，经济性较好。
如上所述，车辆处于预约充电状态时，车辆处于低温保护模式的必要性不是太大，因此，车辆在处于低温保护模式期间，如果又进入了预约充电状态，则可以控制车辆退出低温保护模式。
在又一实施例中，所述方法还可以包括：当车辆处于预约充电状态时，控制车辆退出低温保护模式。
也就是，车辆处于预约充电状态时，进行低温保护的必要性不是太大，因此，一旦检测到车辆处于预约充电状态，就可以控制车辆退出低温保护模式。该实施例中，避免了对动力电池的不必要的加热，对动力电池的低温保护更加具有实用性。
当动力电池的SOC较小时，动力电池进行低温保护的必要性不是太大。因此，如果车辆在处于低温保护模式的期间，检测到动力电池的SOC较小，则可以控制车辆退出低温保护模式。
在又一实施例中，所述方法还可以包括：当动力电池的SOC小于预定的第一荷电状态阈值时，控制车辆退出低温保护模式。
这是考虑到，如果动力电池自身的电量不足，本身放电能力不足，即使加热，对于驱动车辆来说，意义不大。况且，动力电池加热系统加热动力电池时会耗费动力电池自身的电量，更加减少了动力电池的SOC。
该实施例中，更加准确、贴合实际地判断出动力电池的加热需求，减少加热的盲目性，使加热更加有效。
有时候，在充电枪插在车辆上充电时，车主离开车辆，在充满电后充电枪自动停止充电，但车主并没有拔枪。当动力电池温度降低时，可以通过上述方法进行加热。而加热会耗费一定的电量，动力电池在加热之后的荷电状态减小。在本公开的又一实施例中，当加热之后的荷电状态低于一个预定的阈值时，可以自动控制充电枪进入充电状态。
在该实施例中，所述方法还可以包括：当动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与车辆连接的充电枪进入充电状态。
其中，充电枪进入充电状态可以有多种实施方式。例如，控制充电枪进入预约充电流程，或者，控制车辆通过车联网向车主的通信终端发送确认请求，当车主响应于该确认请求发送确认消息时，再控制充电枪对动力电池进行充电。第二荷电状态阈值例如可以设定为90％。
该实施例中，可以对连接在车辆上的充电枪进行充电控制，以弥补在加热动力电池过程中损耗的电量，有利于为动力电池的低温保护提供持续的电力保障。
在又一实施例中，当动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与车辆连接的充电枪进入充电状态，包括：当动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与车辆连接的充电枪对动力电池进行充电。
也就是，当判定动力电池在加热之后的荷电状态小于第二荷电状态阈值时，控制充电枪立即对动力电池进行充电。该实施例中，能够为动力电池的低温保护提供持续的电力保障。
上述的第二温度阈值可以是预设的温度值，也可以是根据环境温度和动力电池的温度实时确定的值。在一实施例中，第二温度阈值的取值范围根据以下公式确定：
G·T3-a<T2<G·T3+a
其中，T2表示所述第二温度阈值，T3表示预定的第三温度阈值，T环境表示环境温度，T电池表示所述动力电池的温度，a表示预定的温度值，c表示所述动力电池的比热容，m表示所述动力电池的质量，g表示修正系数，ln为取自然对数。
T3可以理解为动力电池加热后所达到的一个对于充放电来说较合理的温度值。T3(例如，-15℃)可以设置为略大于动力电池能够正常充放电所需温度的下限(例如，-20℃)。g可以为预先确定的值。T环境和T电池为实时检测的值。G可以看作在不同环境温度和动力电池温度的情况下，对T3的修正系数。a可以看做是一个偏置参数，可以修正动力电池的热容差。g、G、a、T3可以由经验或实验得出。上述的a、T3、g、m、c、a，对于不同的动力电池可以具有不同的值。
通过上述公式确定第二温度阈值的范围之后，就可以在该范围内选取第二温度阈值。通过上述公式选取的第二温度阈值，能够较合理地确定出动力电池温度加热的终点，从而使动力电池的加热更加合理，经济性较好。
本公开还提供一种用于动力电池的控制装置的框图。图3是一示例性实施例提供的用于动力电池的控制装置。如图3所示，所述用于动力电池的控制装置10可以包括唤醒控制模块11、检测模块12和启动模块13。
唤醒控制模块11用于当车辆下电时，控制车辆的电池管理系统周期性唤醒。
检测模块12用于当电池管理系统被唤醒，且车辆不处于充电状态时，检测动力电池的温度。
启动模块13用于当判定述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
可选地，所述装置10还可以包括停止控制模块。
停止控制模块用于当动力电池的温度大于第二温度阈值时，控制车辆的动力电池加热系统停止加热动力电池。
可选地，所述启动模块13包括启动子模块。
启动子模块用于当判定力电池的温度小于预定的第一温度阈值，且动力电池的荷电状态大于预定的第一荷电状态阈值时，启动车辆的动力电池加热系统以加热动力电池。
可选地，所述装置10还包括判断模块。判断模块用于判断车辆是否进入低温保护模式。
该实施例中，唤醒控制模块11包括唤醒控制子模块。唤醒控制子模块用于当判断模块判定车辆已经进入低温保护模式，且车辆下电时，控制车辆的BMS周期性唤醒。
可选地，所述装置10还包括第一进入控制模块。
第一进入控制模块用于在接收到车联网服务器发送的开启指令时，控制车辆进入低温保护模式。其中，车联网服务器在接收到用户终端发送的开启指令时，向与用户终端相关联的车辆转发所述开启指令。
可选地，所述装置10还包括第二进入控制模块。
第二进入控制模块用于在车辆中的人机交互装置接收到开启指令时，控制车辆进入低温保护模式。
可选地，所述装置10还包括统计模块和第一退出控制模块。
统计模块用于统计在本次车辆下电期间对动力电池的加热次数。
第一退出控制模块用于当所统计的加热次数达到预定次数时，控制车辆退出低温保护模式。
可选地，所述装置10还包括第二退出控制模块。
第二退出控制模块用于当车辆的车门解锁时，控制车辆退出低温保护模式。
可选地，所述装置10还包括第三退出控制模块。
第三退出控制模块用于当车辆处于预约充电状态时，控制车辆退出低温保护模式。
可选地，所述装置10还包括第四退出控制模块。
第四退出控制模块用于当动力电池的荷电状态小于预定的第一荷电状态阈值时，控制车辆退出低温保护模式。
可选地，所述装置还包括充电控制模块。
充电控制模块用于当所述动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与所述车辆连接的充电枪进入充电状态。
可选地，所述充电控制模块还包括充电控制子模块。
充电控制子模块用于当所述动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与所述车辆连接的充电枪对所述动力电池进行充电。
可选地，第二温度阈值的取值范围根据以下公式确定：
G·T3-a<T2<G·T3+a
其中，T2表示所述第二温度阈值，T3表示预定的第三温度阈值，T环境表示环境温度，T电池表示所述动力电池的温度，a表示预定的温度值，c表示所述动力电池的比热容，m表示所述动力电池的质量，g表示修正系数。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
通过上述技术方案，当车辆下电时，周期性地唤醒动力电池的电池管理系统，在判定动力电池的温度过低时，对动力电池进行加热。这样，当车辆存放在温度较低的环境中时，能够自动对动力电池加热，使其保持在合适的温度状态，以满足车辆的供电需求。
本公开还提供一种车辆，所述车辆被配置为执行上述的用于动力电池的控制方法中的步骤。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于动力电池的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒；
当所述电池管理系统被唤醒，且所述车辆不处于充电状态时，检测所述动力电池的温度；
当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述动力电池的温度大于第二温度阈值时，控制所述车辆的动力电池加热系统停止加热所述动力电池。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池的步骤包括：
当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值，且所述动力电池的荷电状态大于预定的第一荷电状态阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述车辆是否进入低温保护模式；
所述当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒的步骤包括：当判定所述车辆已经进入所述低温保护模式，且所述车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述判断所述车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还包括：在接收到车联网服务器发送的开启指令时，控制所述车辆进入所述低温保护模式，其中，所述车联网服务器在接收到用户终端发送的开启指令时，向与所述用户终端相关联的车辆转发所述开启指令；
或者，
在所述判断所述车辆是否进入低温保护模式的步骤之前，所述方法还包括：在所述车辆中的人机交互装置接收到开启指令时，控制所述车辆进入所述低温保护模式。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下中的一者或多者：
统计在本次车辆下电期间对所述动力电池的加热次数；当所统计的加热次数达到预定次数时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；
当所述车辆的车门解锁时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；
当所述车辆处于预约充电状态时，控制所述车辆退出所述低温保护模式；
当所述动力电池的荷电状态小于预定的第一荷电状态阈值时，控制所述车辆退出所述低温保护模式。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：；
当所述动力电池在加热之后的荷电状态小于预定的第二荷电状态阈值时，控制与所述车辆连接的充电枪进入充电状态。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二温度阈值的取值范围根据以下公式确定：
G·T3-a<T2<G·T3+a
其中，T2表示所述第二温度阈值，T3表示预定的第三温度阈值，T环境表示环境温度，T电池表示所述动力电池的温度，a表示预定的温度值，c表示所述动力电池的比热容，m表示所述动力电池的质量，g表示修正系数。
9.一种用于动力电池的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
唤醒控制模块，用于当车辆下电时，控制所述车辆的电池管理系统周期性唤醒；
检测模块，用于当所述电池管理系统被唤醒，且所述车辆不处于充电状态时，检测所述动力电池的温度；
启动模块，用于当判定所述动力电池的温度小于预定的第一温度阈值时，启动所述车辆的动力电池加热系统以加热所述动力电池。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆被配置为执行如权利要求1-8中任一权利要求所述的用于动力电池的控制方法中的步骤。
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Denomination of invention: Control method, device and vehicle for power battery

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Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd.

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