CN114046442B - 一种多平台压型储氢装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种多平台压储氢装置及其制造方法，该装置包括换热箱和声光提示系统，换热箱内设有多平台压储氢罐组合，换热箱通过换热管路外接有换热器，换热箱通过换热器传送外接热源的热量，换热管路上设有用于监测换热箱内温度的温度传感器；多平台压储氢罐组合通过并联设置的氢气管路对外供氢，氢气管路上设有用于监测氢气气压的压力传感器；温度传感器和压力传感器分别将电信号传输至声光提示系统并计算出剩余储氢量，在氢气即将用尽时声光提示系统发出声光提醒。本发明中，不同平台压的储氢罐由高到低依次进行放氢，依次从高到低占据不同的平台压，不同平台压储氢罐的储氢量均经过预先设计和标定后，即可根据氢气压的变化，得出储氢装置中剩下的氢气量。

Description

一种多平台压型储氢装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及储氢技术领域，具体涉及一种多平台压型储氢装置及其制造方法。
背景技术
目前，已实用化的储氢方式主要有三种：气态储氢、液态储氢以及基于储氢合金的固态储氢。与其他储氢方式相比，固态储氢技术具有体积储氢密度高、压力低、安全性好、氢气纯度高等优点，是储氢技术发展的重要方向。气态储氢与液态储氢很容易测量剩余的氢气量，可提前进行加氢操作。
高压气态储氢对罐体的强度要求较高，低温液态储氢对罐体的隔热能力需求较高，这些特性决定了气态和液态储氢罐的设计要求高。与气态储氢相比，固态储氢的压力低，安全性好；与液态储氢相比，固态储氢可在常温下储放氢，无需设计隔热层。
固态储氢罐的储氢介质为储氢合金，其剩余储氢容量与温度压力紧密相关，同时储氢合金放氢吸热，因此，剩余储氢量监测和放氢过程中的传热是固态储氢需要解决的重要问题之一。
(1)剩余储氢量监测
储氢合金在释放氢气时，存在一个稳定的平台压，这个特性决定了固态储氢装置在使用的过程中，氢气的气压比较稳定，难以通过气压的变化实时监控储氢装置内剩余的储氢量，随之出现的就是无法准确安排充氢的时间，在氢气即将用尽时，出现气压猝降导致无法稳定供氢。
(2)放氢过程中的热量供应
放氢过程中需要吸收大量的热量。例如，LaNi5储氢合金材料在放氢过程中，伴随30.8kJ/mol H2的吸热效应，导致材料本身的温度急剧下降。氢气平台压的迅速下降，大大降低了放氢速度及气压。使用外接热源进行加热时，储氢装置整体的升温需要一定的时间，影响稳定供氢。
例如，CN110788329A中公开的“含碳复合储氢合金及其制备方法、复合固态储氢罐及储放氢性能测试方法”中，储氢装置并未考虑压力监测及低温启动的问题。其他如CN110788330A、CN110788331A中，也未考虑相关问题。
综上所述，提供一种可以监测储氢容量且启动热量需求较低的储氢装置，通过多种不同放氢平台压储氢合金的储氢罐并联组合，使具有不同放氢平台的储氢罐依次由高压到低压逐步放氢，并在平台压降到一定程度时发出提示，避免因供氢压力猝降影响氢气的稳定供应，已经成为亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种多平台压储氢装置，其特征在于，包括换热箱4和声光提示系统9，其特征在于，换热箱4内设有多平台压储氢罐组合，换热箱4通过换热管路外接有换热器5，换热箱4通过换热器5传送外接热源的热量，换热管路上设有用于监测换热箱4内温度的温度传感器7；多平台压储氢罐组合通过并联设置的氢气管路6对外供氢，氢气管路6上设有用于监测氢气气压的压力传感器8；温度传感器7和压力传感器8分别将电信号传输至声光提示系统9并计算出剩余储氢量，在氢气即将用尽时声光提示系统9发出声光提醒。
优选的，多平台压储氢罐组合包括高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3，高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3具有相同基本结构且均包括储氢材料11、罐体12、过滤片13、阀门14和罐口封头15。
优选地，所述高平台压储氢罐1的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述中平台压储氢罐2的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述低平台压储氢罐3的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间。
优选地，所述储氢材料11为钛系AB2型、钛系AB型、稀土系AB3、稀土系AB5型、钛钒固溶体、镁基储氢合金、配位氢化物、金属氮氢化物或氨硼烷中的任意一种或几种。
优选地，多平台压储氢罐组合中，不同平台压类型的储氢罐的平台压差别不低于0.2Mpa。
优选地，所述罐体12的材质为不锈钢或铝合金；所述过滤片13的过滤精度在0.1-5μm之间。
优选地，所述换热器5为板翅式或板式，所述换热器5的材质为高效率换热且不易产生杂质离子的金属材质；在运行过程中存在大量废热的用氢设备中，通过换热器5将废热再次利用，以提高能量效率。
优选地，声光提示系统9包括显示屏和声光报警器，显示屏用于显示气压值和温度值，声光报警器用于声光报警。
本发明的目的还在于提出一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定不同平台压储氢罐的配比
根据设计储氢量，选配一定数量比的高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3；
步骤2，储氢罐的制造
按照步骤1确定好的不同平台压储氢罐的配比，选取不同放氢平台压的储氢材料11依次制造出不同平台压的储氢罐；
步骤3，安装储氢罐
将不同平台压的储氢罐依次装入换热箱4中，并将阀门14与氢气管路6连接，将不同平台压的储氢罐的氢气管路6并联，以确保根据用氢需求依次从高平台到低平台依次放氢；
步骤4，换热器5的安装
将步骤3中的换热箱4与换热器5进行连接，并注入换热液体，确保外接热源时，换热器5能够将热量传输入换热箱4中；
步骤5，安装仪器仪表
将温度传感器7、压力传感器8分别装入换热器5管路以及氢气管路6，并与声光提示系统9连接。
优选的，步骤1中，不同平台压的储氢罐的配比须满足：高平台压储氢罐1的供氢量足以满足储氢装置所需的预热时间；在氢气压力到达低压段时，低平台压储氢罐3剩余的供氢量足以满足稳定供氢需求，以便及时更换或前往充氢；
步骤2中，制造储氢罐时，先将储氢材料11装入罐体12中，再在罐口封头15上焊接过滤片13，再将罐口封头15与罐体12焊接，最后安装阀门14；
步骤4中，换热箱4中注入的换热液体为纯净水、防冻液或者乙二醇。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1)本发明中，将不同平台压的储氢合金分别装入不同平台压的储氢罐中，相应的不同平台压的储氢罐再以一定的比例装入换热箱中，并联连接氢气管路；换热箱外接换热器，获取外接热源的热量；通过温度传感仪监测换热液体温度，通过气压传感仪监测充放氢压力，声光显示系统用于表现储氢装置的压力、温度、剩余容量及储氢的余量不足时发出警报；较高平台压的储氢罐可优先释放氢气，需要启动温度相对较低，在温度平衡后，可以很方便的从平台压的变化中换算得到储氢罐中剩余的储氢量；
2)本发明中，高平台压储氢合金材料的放氢启动温度较低，可在短时间内进入快速放氢阶段，在达到最佳放氢温度之前，平台压相对较高的储氢罐优先释放氢气，满足使用需求；随着温度的逐步升高，平台压相对较低的储氢罐也开始释放氢气。
3)本发明中，不同平台压的储氢罐由高到低依次进行放氢，依次从高到低占据不同的平台压，不同平台压储氢罐的储氢量均经过预先设计和标定后，即可根据氢气压的变化，得出储氢装置中剩下的氢气量。
附图说明
图1为本发明实施例中多平台压型储氢装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中储氢罐的结构示意图；
图3是本发明实施例2中储氢罐在换热箱中的排列示意图。
图中附图标记为：
1-高平台压储氢罐，2-中平台压储氢罐，3-低平台压储氢罐，4-换热箱，5-换热器，6-氢气管路，7-温度传感器，8-压力传感器，9-声光提示系统；
11-储氢材料，12-罐体，13-过滤片，14-阀门，15-罐口封头。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的一个宽泛实施例中，一种多平台压储氢装置，其特征在于，包括换热箱4和声光提示系统9，其特征在于，换热箱4内设有多平台压储氢罐组合，换热箱4通过换热管路外接有换热器5，换热箱4通过换热器5传送外接热源的热量，换热管路上设有用于监测换热箱4内温度的温度传感器7；多平台压储氢罐组合通过并联设置的氢气管路6对外供氢，氢气管路6上设有用于监测氢气气压的压力传感器8；温度传感器7和压力传感器8分别将电信号传输至声光提示系统9并计算出剩余储氢量，在氢气即将用尽时声光提示系统9发出声光提醒。
优选的，多平台压储氢罐组合包括高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3，高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3具有相同基本结构且均包括储氢材料11、罐体12、过滤片13、阀门14和罐口封头15。
优选地，所述高平台压储氢罐1的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述中平台压储氢罐2的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述低平台压储氢罐3的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间。
优选地，所述储氢材料11为钛系AB2型、钛系AB型、稀土系AB3、稀土系AB5型、钛钒固溶体、镁基储氢合金、配位氢化物、金属氮氢化物或氨硼烷中的任意一种或几种。
优选地，多平台压储氢罐组合中，不同平台压类型的储氢罐的平台压差别不低于0.2MPa。
优选地，所述罐体12的材质为不锈钢或铝合金；所述过滤片13的过滤精度在0.1-5μm之间。
优选地，所述换热器5为板翅式或板式，所述换热器5的材质为高效率换热且不易产生杂质离子的金属材质；在运行过程中存在大量废热的用氢设备中，通过换热器5将废热再次利用，以提高能量效率。
优选地，声光提示系统9包括显示屏和声光报警器，显示屏用于显示气压值和温度值，声光报警器用于声光报警。
本发明的目的还在于提出一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定不同平台压储氢罐的配比
根据设计储氢量，选配一定数量比的高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2和低平台压储氢罐3；
步骤2，储氢罐的制造
按照步骤1确定好的不同平台压储氢罐的配比，选取不同放氢平台压的储氢材料11依次制造出不同平台压的储氢罐；
步骤3，安装储氢罐
将不同平台压的储氢罐依次装入换热箱4中，并将阀门14与氢气管路6连接，将不同平台压的储氢罐的氢气管路6并联，以确保根据用氢需求依次从高平台到低平台依次放氢；
步骤4，换热器5的安装
将步骤3中的换热箱4与换热器5进行连接，并注入换热液体，确保外接热源时，换热器5能够将热量传输入换热箱4中；
步骤5，安装仪器仪表
将温度传感器7、压力传感器8分别装入换热器5管路以及氢气管路6，并与声光提示系统9连接。
优选的，步骤1中，不同平台压的储氢罐的配比须满足：高平台压储氢罐1的供氢量足以满足储氢装置所需的预热时间；在氢气压力到达低压段时，低平台压储氢罐3剩余的供氢量足以满足稳定供氢需求，以便及时更换或前往充氢；
步骤2中，制造储氢罐时，先将储氢材料11装入罐体12中，再在罐口封头15上焊接过滤片13，再将罐口封头15与罐体12焊接，最后安装阀门14；
步骤4中，换热箱4中注入的换热液体为纯净水、防冻液或者乙二醇。
下面结合附图，列举本发明的实施例，对本发明作进一步的详细说明。
(1)不同平台压储氢罐的制备
低平台压储氢罐3的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压0.2MPa的稀土系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为稀土系AB5型，罐体12直径10cm、壁厚3mm、长度70cm；
中平台压储氢罐2的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压0.8MPa的钛系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为钛系AB2型，罐体12直径10cm、壁厚3mm、长度70cm；
高平台压储氢罐1的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压1.4MPa的稀土-钙-钛-镍系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为钛系AB2型，罐体12直径10cm、壁厚3mm、长度70cm；
(2)储氢装置的结构
参照附图1的结构，装置内的换热箱4长80cm、宽40cm、高15cm，壁厚3mm，在换热箱4中依次装入高平台压储氢罐1、中平台压储氢罐2、低平台压储氢罐3各一只，接入氢气管路6，并在氢气管路6上接入压力传感器8。外接换热器5，并在换热管路上接入温度传感器7。将温度传感器7及压力传感器8的信号与声光提示系统9连接。
(3)储氢罐的排列方式
储氢罐自高平台压到低平台压依次排列。可在罐口封头15采用颜色或字体标识，便于储氢罐的识别及检修。
(4)声光提示系统9
通过温度传感器7检测换热液体的温度，通过气压传感器检测氢气管路6内的气压，进行储氢量余量的判定。
实施例2
一种多平台压型储氢罐，其具体制造过程及结构如下：
(1)不同平台压储氢片的制备
低平台压储氢罐3的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压0.6MPa的稀土系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为稀土系AB5型，罐体12直径8cm、壁厚3mm、长度200cm；
中平台压储氢罐2的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压1.2MPa的钛系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为钛系AB2型，罐体12直径8cm、壁厚3mm、长度200cm；
高平台压储氢罐1的制备：
将储氢合金粉末(室温放氢平台压2.4MPa的稀土-钙-钛-镍系储氢合金材料)作为储氢材料11装入罐体12中；将过滤片13焊接至罐口封头15上，再将罐口封头15与罐体12进行焊接密封，并安装阀门14。本实施例的储氢合金粉末为稀土-钙-镍系Mm1-xCaxNi5型，罐体12直径8cm、壁厚3mm、长度200cm；
(2)储氢装置的结构
参照附图1的结构，装置内的换热箱4长220cm、宽50cm、高、壁厚3mm，在换热箱4中依次装入高平台压储氢罐1四只、中平台压储氢罐2五只、低平台压储氢罐3四只，接入氢气管路6，并在氢气管路6上接入压力传感器8。外接换热器5，并在换热管路上接入温度传感器7。将温度传感器7及压力传感器8的信号与声光提示系统9连接。
(3)储氢罐的排列方式
储氢罐在换热箱4中的排列方式如图3所示。可在罐口封头15采用颜色或字体标识，便于储氢罐的识别及检修。
(4)声光提示系统9
通过温度传感器7检测换热液体的温度，通过气压传感器检测氢气管路6内的气压，进行储氢量余量的判定。
以上两个实施例在实际使用的过程中，均显示出了高平台压、中平台压、低平台压三个明显的放氢平台压，高平台压储氢罐1在室温情况下就可开始快速供氢，既有效的监控了储氢装置的剩余储氢量，无需预热时间也保证了储氢装置供氢的即时的时效性。具体的，与传统的固态储氢罐/装置相比，本发明的固态储氢装置具有如下优异的特性：
(1)可在室温下直接开始稳定快速放氢，而传统固态储氢装置通常需要在加热条件下才能实现稳定快速放氢；
(2)可通过气压表确定剩余储氢量，而传统固态储氢装置的氢气储量接近为零时才出现气压猝降，导致难以预测氢气剩余量的问题。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，所述多平台压储氢装置包括换热箱(4)和声光提示系统(9)，换热箱(4)内设有多平台压储氢罐组合，换热箱(4)通过换热管路外接有换热器(5)，换热箱(4)通过换热器(5)传送外接热源的热量，换热管路上设有用于监测换热箱(4)内温度的温度传感器(7)；多平台压储氢罐组合通过并联设置的氢气管路(6)对外供氢，氢气管路(6)上设有用于监测氢气气压的压力传感器(8)；温度传感器(7)和压力传感器(8)分别将电信号传输至声光提示系统(9)并计算出剩余储氢量，在氢气即将用尽时声光提示系统(9)发出声光提醒；
多平台压储氢罐组合包括高平台压储氢罐(1)、中平台压储氢罐(2)和低平台压储氢罐(3)，高平台压储氢罐(1)、中平台压储氢罐(2)和低平台压储氢罐(3)具有相同基本结构且均包括储氢材料(11)、罐体(12)、过滤片(13)、阀门(14)和罐口封头(15)；
所述多平台压储氢装置的制造方法包括以下步骤：
步骤1，确定不同平台压储氢罐的配比：
根据设计储氢量，选配一定数量比的高平台压储氢罐(1)、中平台压储氢罐(2)和低平台压储氢罐(3)；
步骤2，储氢罐的制造：
按照步骤1确定好的不同平台压储氢罐的配比，选取不同放氢平台压的储氢材料(11)依次制造出不同平台压的储氢罐；
步骤3，安装储氢罐：
将不同平台压的储氢罐依次装入换热箱(4)中，并将阀门(14)与氢气管路(6)连接，将不同平台压的储氢罐的氢气管路(6)并联，以确保根据用氢需求依次从高平台到低平台依次放氢；
步骤4，换热器(5)的安装：
将步骤3中的换热箱(4)与换热器(5)进行连接，并注入换热液体，确保外接热源时，换热器(5)能够将热量传输入换热箱(4)中；
步骤5，安装仪器仪表：
将温度传感器(7)、压力传感器(8)分别装入换热器(5)管路以及氢气管路(6)，并与声光提示系统(9)连接；
步骤1中，不同平台压的储氢罐的配比须满足：高平台压储氢罐(1)的供氢量足以满足储氢装置所需的预热时间；在氢气压力到达低压段时，低平台压储氢罐(3)剩余的供氢量足以满足稳定供氢需求，以便及时更换或前往充氢；
步骤2中，制造储氢罐时，先将储氢材料(11)装入罐体(12)中，再在罐口封头(15)上焊接过滤片(13)，再将罐口封头(15)与罐体(12)焊接，最后安装阀门(14)；
步骤4中，换热箱(4)中注入的换热液体为纯净水、防冻液或者乙二醇。
2.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，所述高平台压储氢罐(1)的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述中平台压储氢罐(2)的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间；所述低平台压储氢罐(3)的数量在1-10个之间，储氢量占装置总储氢量的5-60％之间。
3.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，所述储氢材料(11)为钛系AB2型、钛系AB型、稀土系AB3、稀土系AB5型、钛钒固溶体、镁基储氢合金、配位氢化物、金属氮氢化物或氨硼烷中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，多平台压储氢罐组合中，不同平台压类型的储氢罐的平台压差别不低于0.2MPa。
5.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，所述罐体(12)的材质为不锈钢或铝合金；所述过滤片(13)的过滤精度在0.1-5μm之间。
6.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，所述换热器(5)为板翅式或板式，所述换热器(5)的材质为高效率换热且不易产生杂质离子的金属材质；在运行过程中存在大量废热的用氢设备中，通过换热器(5)将废热再次利用，以提高能量效率。
7.根据权利要求1所述的一种多平台压储氢装置的制造方法，其特征在于，声光提示系统(9)包括显示屏和声光报警器，显示屏用于显示气压值和温度值，声光报警器用于声光报警。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114566679B (zh) * 2022-03-07 2023-10-24 内蒙古潮科气体科技有限公司 一种燃料电池用全天候快速响应固态储氢系统
CN114593362B (zh) * 2022-04-19 2023-03-21 大连理工大学 一种固态合金储氢快速传热结构及储氢系统
CN115059871B (zh) * 2022-05-19 2023-09-01 北京大学 一种储氢罐内温度测量方法及测量装置
CN117489983B (zh) * 2023-12-29 2024-04-02 江苏常氢科技工程研究院有限公司 一种站用储氢罐及储氢罐运输装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090151809A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Texaco Inc. Method for filling gaseous hydrogen storage tanks
US7987877B2 (en) * 2007-12-14 2011-08-02 Texaco Inc. Method for managing storage of gaseous hydrogen
CN103185196B (zh) * 2011-12-31 2016-01-20 北京有色金属研究总院 一种金属氢化物储氢系统及其制作方法
FR3032257B1 (fr) * 2015-02-04 2017-07-14 Air Liquide Procede et un dispositif de remplissage de reservoir d'hydrogene
CN106594518B (zh) * 2016-11-28 2018-11-20 北京有色金属研究总院 一种具有高效换热的金属氢化物储氢装置
CN209943985U (zh) * 2019-06-13 2020-01-14 北京海珀尔氢能科技有限公司 撬装式加氢站
CN211716235U (zh) * 2020-01-15 2020-10-20 正星科技股份有限公司 氢气分级加注装置
CN112283577A (zh) * 2020-11-04 2021-01-29 太原理工大学 一种车载高压氢气分级充注系统

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