CN110323823A - 电源系统的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电源系统的控制方法和装置。所述方法包括:当交流供电电路的状态为异常状态时,控制电路断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备,目标设备由功率型直流储能电路供电;同时,控制电路启动能量型直流储能电路,并获取能量型直流储能电路的状态;当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。这样先通过功率型直流储能电路给目标设备供电,在能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,通过能量型直流储能电路给功率型直流储能电路充电,可对目标设备的不间断供电,由于能量型直流储能电路能量密度高,可延长对目标设备的供电时间。
Description
技术领域
本申请涉及电源控制技术领域,特别是涉及一种电源系统的控制方法和装置。
背景技术
随着电力电子技术的发展,出现了电源控制技术,可以由电脑和中控器对被控设备进行控制,实现诸如设备开关、投影机延时关机、电动屏幕、电动窗帘、电动吊架的升降控制等,极大地方便了人们的生产生活。控制设备和被控设备的正常运行有赖于供电电源的稳定正常。
传统的控制设备或被控设备大多采用市电供电,在市电断电情况下,通过电池供电,供电时间短,不能满足长延时需求。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够延长供电时间的电源系统的控制方法和装置。
一种电源系统的控制方法,所述电源系统包括交流供电电路、功率型直流储能电路、能量型直流储能电路以及控制电路;所述交流供电电路和所述能量型直流储能电路分别通过所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接,所述交流供电电路和所述功率型直流储能电路分别通过所述控制电路与目标设备连接;
所述电源系统的控制方法包括:
获取所述交流供电电路的状态;
当所述交流供电电路的状态为异常状态时,断开所述交流供电电路与所述目标设备的连接,并将所述功率型直流储能电路接入所述目标设备;
启动所述能量型直流储能电路,并获取所述能量型直流储能电路的状态;
当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
在一个实施例中,所述当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路,包括:
当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,获取所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长;
当所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长小于预设时长时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
在一个实施例中,所述获取所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长,包括:
获取所述功率型直流储能电路的供电信息以及所述目标设备的用电信息;
根据所述功率型直流储能电路的供电信息以及所述目标设备的用电信息,得到所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长。
在一个实施例中,所述电源系统的控制方法还包括:
当所述能量型直流储能电路的状态不满足预设条件时,获取所述目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;
根据所述能量型直流储能电路的状态,得到能量型直流储能电路的启动剩余时长;
当所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长与所述能量型直流储能电路的启动剩余时长之差小于预设值时,发出报警信号。
在一个实施例中,所述获取所述能量型直流储能电路的状态,包括:
获取所述能量型直流储能电路输出的电量信息;
当所述能量型直流储能电路输出的电量信息大于预设启动阈值时,所述能量型直流储能电路的状态为启动完成状态。
在一个实施例中,所述电源系统的控制方法还包括:当所述交流供电电路的状态为正常状态时,获取所述功率型直流储能电路的电量信息,当所述功率型直流储能电路的电量信息小于预设阈值时,将所述功率型直流储能电路接入所述交流供电电路。
在一个实施例中,所述电源系统的控制方法还包括:当所述交流供电电路的状态为正常状态时,将所述交流供电电路接入所述目标设备,断开所述功率型直流储能电路与所述目标设备之间的连接。
一种电源系统的控制装置,所述电源系统包括交流供电电路、功率型直流储能电路、能量型直流储能电路以及控制电路;所述交流供电电路和所述能量型直流储能电路分别通过所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接,所述交流供电电路和所述功率型直流储能电路分别通过所述控制电路与目标设备连接;
所述控制电路用于获取所述交流供电电路的状态,当所述交流供电电路的状态为异常状态时,断开所述交流供电电路与所述目标设备的连接,并将所述功率型直流储能电路接入所述目标设备;启动所述能量型直流储能电路,并获取所述能量型直流储能电路的状态;当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
在一个实施例中,电源系统的控制装置还包括稳压电路,所述能量型直流储能电路依次通过所述稳压电路、所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接。
在一个实施例中,电源系统的控制装置还包括整流电路,所述交流供电电路依次通过所述整流电路、所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接。
上述电源系统的控制方法和装置,当交流供电电路的状态为异常状态时,控制电路断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备,目标设备由功率型直流储能电路供电;同时,控制电路启动能量型直流储能电路,并获取能量型直流储能电路的状态;当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,控制电路将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。这样先通过功率型直流储能电路给目标设备供电,在能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,通过能量型直流储能电路给功率型直流储能电路充电,从而实现对目标设备的不间断供电,保证目标设备的正常运行,由于能量型直流储能电路能量密度高,可实现延长对目标设备的供电时间。
附图说明
图1为一个实施例中电源系统的控制方法的应用环境图;
图2为一个实施例中电源系统的控制方法的流程示意图;
图3为又一个实施例中电源系统的控制方法的流程示意图;
图4为另一个实施例中电源系统的控制方法的流程示意图;
图5为一个实施例中电源系统的控制装置的结构框图;
图6为又一个实施例中电源系统的控制装置的结构框图;
图7为另一个实施例中电源系统的控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的电源系统的控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。电源系统包括交流供电电路102、功率型直流储能电路104、能量型直流储能电路106以及控制电路108;交流供电电路102和能量型直流储能电路106分别通过控制电路108与功率型直流储能电路104连接,交流供电电路102和功率型直流储能电路104分别通过控制电路108与目标设备连接。控制电路108可以控制目标设备的供电来源,目标设备可以是由交流供电电路提供供电来源,也可以是由功率型直流储能电路提供供电来源。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电源系统的控制方法,以该方法应用于图1中的控制电路进行说明,包括以下步骤:
步骤202,获取交流供电电路的状态。
交流供电电路102可以直接给目标设备提供交流电,交流供电电路的状态是指交流供电电路是否可以正常输出交流电。具体地,交流供电电路102可以是市电供电电路,当市电异常时,比如市电断电或市电电压不稳定时,交流供电电路的状态为异常状态;当市电可稳定输出时,交流供电电路的状态为正常状态。
步骤204,当交流供电电路的状态为异常状态时,断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备。
功率型直流储能电路是指通过功率型直流电源设备提供电能来源的储能电路,功率型直流储能电路具体可以包括功率型电池,其具有高功率密度、低能量密度,因此,功率型电池的供电时间短。当需要增加延时时间时,需要并联多个电池,而电池并联数量过多会降低电池组的寿命。交流供电电路的状态为正常状态时,目标设备由交流供电电路提供电能来源;当交流供电电路的状态为异常状态时,断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备,目标设备由功率型直流储能电路提供电能来源。
步骤206,启动能量型直流储能电路,并获取能量型直流储能电路的状态。
能量型直流储能电路是指通过能量型直流电源设备提供电能来源的储能电路,能量型直流储能电路具体可以包括能量型电池,其具有高能量密度,可用于高能量输出,因此,能量型电池的供电时间更长。但由于能量型电池需要一定的启动时间,固其不能单独用作电源系统的电能来源。能量型直流储能电路的状态是指能量型直流储能电路可提供的电量,比如是否可以用作电源系统的电能来源,具体可以是能量型电池是否完成启动。
步骤208,当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。
当能量型直流储能电路的状态满足预设条件,比如能量型直流储能电路的状态为启动完成状态时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路,能量型直流储能电路对功率型直流储能电路充电。
上述电源系统的控制方法,当交流供电电路的状态为异常状态时,控制电路断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备,目标设备由功率型直流储能电路供电;同时,控制电路启动能量型直流储能电路,并获取能量型直流储能电路的状态;当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。这样先通过功率型直流储能电路给目标设备供电,在能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,通过能量型直流储能电路给功率型直流储能电路充电,从而实现对目标设备的不间断供电,保证目标设备的正常运行,由于能量型直流储能电路能量密度高,可实现延长对目标设备的供电时间。
在一个实施例中,如图3所示,当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路,包括:步骤302,当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,获取目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;步骤304,当目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长小于预设时长时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。具体地,获取目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长,包括:获取功率型直流储能电路的供电信息以及目标设备的用电信息;根据功率型直流储能电路的供电信息以及目标设备的用电信息,得到目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长。比如在能量型直流储能电路的状态为启动完成状态时,获取功率型直流储能电路的供电信息以及目标设备的用电信息,由此得到目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长,当目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长小于预设时长时,例如15分钟,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。这样可以在检测到功率型直流储能电路给目标设备供能不足,且能量型直流储能电路启动完成时,通过能量型直流储能电路给功率型直流储能电路充电,以提供电能来源。
在一个实施例中,如图4所示,电源系统的控制方法还包括:步骤402,当能量型直流储能电路的状态不满足预设条件时,获取目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;步骤404,根据能量型直流储能电路的状态,得到能量型直流储能电路的启动剩余时长;步骤406,当目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长与能量型直流储能电路的启动剩余时长之差小于预设值时,发出报警信号。具体地,在市电异常的情况下,目标设备由功率型电池提供电能来源,在功率型电池电量不足而能量型电池尚未启动,即当目标设备由功率型电池维系供电的时长与能量型电池的启动剩余时长之差小于预设值时,发出报警信号。
在一个实施例中,获取能量型直流储能电路的状态,包括:获取能量型直流储能电路输出的电量信息;当能量型直流储能电路输出的电量信息大于预设启动阈值时,能量型直流储能电路的状态为启动完成状态,启动完成状态的能量型电池可以用来给功率型电池充电。
在一个实施例中,电源系统的控制方法还包括:当交流供电电路的状态为正常状态时,获取功率型直流储能电路的电量信息,当功率型直流储能电路的电量信息小于预设阈值时,将功率型直流储能电路接入交流供电电路。这样可以通过交流供电电路对功率型直流储能电路充电,比如在市电正常时,通过市电给功率型电池供电,保证功率型电池的电量,在市电异常时,功率型电池有足够的电量来给目标设备供能。
在一个实施例中,电源系统的控制方法还包括:当交流供电电路的状态为正常状态时,将交流供电电路接入目标设备,断开功率型直流储能电路与目标设备之间的连接。具体地,当市电正常时,将市电接入目标设备,断开功率型电池与目标设备之间的连接,目标设备由市电提供电能来源。
应该理解的是,虽然图2-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,目标设备可以是UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply,不间断电源)。当UPS进入电池模式下,先通过功率型电池给UPS供电,以实现无间断供电。在功率型电池电量不足或能量型电池启动完成时,通过能量型电池(如金属空气电池、燃料电池等)给功率型电池充电,从而给目标设备提供电能来源,以实现更长的延时时间,满足客户的延时需求。能量型电池与UPS的功率型电池串联,能量型电池给功率型电池充电可通过单刀双掷开关来实现。其中,能量型电池也可以是大功率直流系统。非必要的,单刀双掷开关可以是机械开关,也可以是其他器件组成的切换电路,单刀双掷开关还可以是由二极管组成的具有单相导通特性的电路结构,以防止两路直流输入间形成回路。
在一个实施例中,目标设备可以是通讯电源系统。当通讯电源系统输入市电中断或异常情况下,进入电池供电模式,先通过功率型电池直接连接直流母排输出供电,以实现无间断供电。在功率型电池电量不足或能量型电池启动完成时,通过能量型电池(如金属空气电池、燃料电池等)给功率型电池充电,从而给终端通讯负载设备供电,以实现更长的延时时间,满足客户的延时需求。能量型电池与通信电源系统的功率型电池串联,能量型电池给功率型电池充电可通过单刀双掷开关来实现。其中,能量型电池也可以是大功率直流系统。非必要的,单刀双掷开关可以是机械开关,也可以是其他器件组成的切换电路,单刀双掷开关还可以是由二极管组成的具有单相导通特性的电路结构,以防止两路直流输入间形成回路。能量型电池到直流母排之间(即电池输出端)可增加一稳压DC/DC(直流转直流电源)电路,以提高系统负载端设备工作的稳定性。
在一个实施例中,提供了一种电源系统的控制装置,电源系统包括交流供电电路、功率型直流储能电路、能量型直流储能电路以及控制电路;交流供电电路和能量型直流储能电路分别通过控制电路与功率型直流储能电路连接,交流供电电路和功率型直流储能电路分别通过控制电路与目标设备连接;控制电路用于获取交流供电电路的状态,当交流供电电路的状态为异常状态时,断开交流供电电路与目标设备的连接,并将功率型直流储能电路接入目标设备;启动能量型直流储能电路,并获取能量型直流储能电路的状态;当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。
在一个实施例中,电源系统的控制装置中控制电路还用于当能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,获取目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;当目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长小于预设时长时,将能量型直流储能电路接入功率型直流储能电路。如图5所示,在交流供电电路502的状态为异常状态时,比如市电断电或市电不稳定时,能量型直流储能电路506与功率型直流储能电路504串联,通过能量型直流储能电路506给功率型直流储能电路504充电,再由功率型直流储能电路504给目标设备提供电能来源。具体地,控制电路还用于获取功率型直流储能电路的供电信息以及目标设备的用电信息,根据功率型直流储能电路的供电信息以及目标设备的用电信息,得到目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长。
在一个实施例中,电源系统的控制装置中控制电路还用于当能量型直流储能电路的状态不满足预设条件时,获取目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;根据能量型直流储能电路的状态,得到能量型直流储能电路的启动剩余时长;当目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长与能量型直流储能电路的启动剩余时长之差小于预设值时,发出报警信号。
在一个实施例中,电源系统的控制装置中控制电路还用于获取能量型直流储能电路输出的电量信息,当能量型直流储能电路输出的电量信息大于预设启动阈值时,能量型直流储能电路的状态为启动完成状态。
在一个实施例中,电源系统的控制装置中控制电路还用于当交流供电电路的状态为正常状态时,获取功率型直流储能电路的电量信息,当功率型直流储能电路的电量信息小于预设阈值时,将功率型直流储能电路接入交流供电电路。
在一个实施例中,电源系统的控制装置中控制电路还用于当交流供电电路的状态为正常状态时,将交流供电电路接入目标设备,断开功率型直流储能电路与目标设备之间的连接。
在一个实施例中,如图6所示,电源系统的控制装置还包括稳压电路610,能量型直流储能电路606依次通过稳压电路610、控制电路608与功率型直流储能电路604连接。稳压电路可以使得能量型直流储能电路输出的电压稳定,从而以稳定的电压给功率型直流储能电路充电,进而使得目标设备得到的电源稳定。
在一个实施例中,如图7所示,电源系统的控制装置还包括整流电路710,交流供电电路702依次通过整流电路710、控制电路708与功率型直流储能电路704连接。交流供电电路通过整流电路将交流电转换为脉动的直流电,然后通过脉动的直流电给功率型直流储能电路充电,以达到最佳充电效率。
关于电源系统的控制装置的具体限定可以参见上文中对于电源系统的控制方法的限定,在此不再赘述。上述电源系统的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电源系统的控制方法,所述电源系统包括交流供电电路、功率型直流储能电路、能量型直流储能电路以及控制电路;所述交流供电电路和所述能量型直流储能电路分别通过所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接,所述交流供电电路和所述功率型直流储能电路分别通过所述控制电路与目标设备连接;
所述电源系统的控制方法包括:
获取所述交流供电电路的状态;
当所述交流供电电路的状态为异常状态时,断开所述交流供电电路与所述目标设备的连接,并将所述功率型直流储能电路接入所述目标设备;
启动所述能量型直流储能电路,并获取所述能量型直流储能电路的状态;
当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路,包括:
当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,获取所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长;
当所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长小于预设时长时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述获取所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长,包括:
获取所述功率型直流储能电路的供电信息以及所述目标设备的用电信息;
根据所述功率型直流储能电路的供电信息以及所述目标设备的用电信息,得到所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述能量型直流储能电路的状态不满足预设条件时,获取所述目标设备由功率型直流储能电路维系供电的时长;
根据所述能量型直流储能电路的状态,得到能量型直流储能电路的启动剩余时长;
当所述目标设备由所述功率型直流储能电路维系供电的时长与所述能量型直流储能电路的启动剩余时长之差小于预设值时,发出报警信号。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述获取所述能量型直流储能电路的状态,包括:
获取所述能量型直流储能电路输出的电量信息;
当所述能量型直流储能电路输出的电量信息大于预设启动阈值时,所述能量型直流储能电路的状态为启动完成状态。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述交流供电电路的状态为正常状态时,获取所述功率型直流储能电路的电量信息,当所述功率型直流储能电路的电量信息小于预设阈值时,将所述功率型直流储能电路接入所述交流供电电路。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述交流供电电路的状态为正常状态时,将所述交流供电电路接入所述目标设备,断开所述功率型直流储能电路与所述目标设备之间的连接。
8.一种电源系统的控制装置,其特征在于,所述电源系统包括交流供电电路、功率型直流储能电路、能量型直流储能电路以及控制电路;所述交流供电电路和所述能量型直流储能电路分别通过所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接,所述交流供电电路和所述功率型直流储能电路分别通过所述控制电路与目标设备连接;
所述控制电路用于获取所述交流供电电路的状态,当所述交流供电电路的状态为异常状态时,断开所述交流供电电路与所述目标设备的连接,并将所述功率型直流储能电路接入所述目标设备;启动所述能量型直流储能电路,并获取所述能量型直流储能电路的状态;当所述能量型直流储能电路的状态满足预设条件时,将所述能量型直流储能电路接入所述功率型直流储能电路。
9.根据权利要求8所述的控制装置,其特征在于,还包括稳压电路,所述能量型直流储能电路依次通过所述稳压电路、所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接。
10.根据权利要求8所述的控制装置,其特征在于,还包括整流电路,所述交流供电电路依次通过所述整流电路、所述控制电路与所述功率型直流储能电路连接。
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2018
- 2018-03-28 CN CN201810265597.0A patent/CN110323823A/zh active Pending
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