CN115946556A - 一种充电桩及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源充电桩技术领域，尤其公开了一种充电桩及其充电方法。该充电桩包括底架以及固定安装底架两侧边顶部的弧形板，所述底架和弧形板之间设置有移动架。本发明通过螺杆与套环的螺旋配合使得移动架在底架内侧移动，由于移动架外凸面分别与底架内侧壁以及弧形板内凹面贴合，且移动架外侧面的齿条与齿架的啮合配合，使得移动架仅能在底架内侧来回移动，来回移动的移动架带动充电桩本体同步移动，直至充电桩本体与电动汽车的充电口位置对应，方便整个充电桩能够为不同电动汽车进行充电处理，避免根据充电桩本体调整电动汽车的位置，防止电动汽车在调整过程中与充电桩本体产生碰撞，也避免充电线的拉扯损伤。

Description

一种充电桩及其充电方法

技术领域

本发明属于新能源充电桩技术领域，特别涉及一种充电桩及其充电方法。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

为电动汽车充电时，由于电动汽车的充电口位置不同，电动汽车停止后，当电动汽车的充电口距离较远，需要拉扯充电线，若充电线长度不够，也容易对充电线造成拉伤。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种充电桩及其充电方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种充电桩，包括底架，以及固定安装底架两侧边顶部的弧形板，所述底架和弧形板之间设置有移动架，所述移动架外侧面与底架内侧壁以及弧形板内凹面贴合，所述移动架的内凹面设置有内凹槽，且移动架利用内凹槽连接有充电桩本体，所述充电桩本体利用内凹槽与移动架滑动配合，所述充电桩本体外侧端两侧均安装有电动滚轮，所述电动滚轮圆周侧面与移动架的内凹面紧密贴合，所述充电桩本体外侧端连接有充电线，且移动架侧面安装有显示屏，所述显示屏、充电线以及电动滚轮均与充电桩本体电性连接，且电动汽车通过充电线与充电桩本体电性连接。

进一步的，所述显示屏显示二维码区域，所述二维码区域将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体的控制器，所述控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体通过充电线为电动汽车进行充电。

进一步的，所述底架的两个内侧壁相对设置有水平齿牙的齿架，所述移动架外凸面两侧均设置有与齿架滑动配合的齿条，且齿架与齿条啮合。

进一步的，所述底架内侧底面两端均设置有横杆架，所述横杆架顶面设置有条槽，所述移动架两端端面的凹槽分别与两个横杆架对应配合，所述移动架两端中心处均固定连接有套环，且套环处于横杆架内部，移动架端部利用套环与横杆架的条槽滑动配合，所述横杆架中心处贯穿设置有螺杆，且套环螺旋套接于螺杆表面，螺杆两端均固定连接有限定头，两个限定头内侧面分别与横杆架两端端面对应贴合，两个螺杆的限定头均外接电机输出端。

进一步的，两个所述横杆架内侧相对设置有水平状的档杆，所述档杆中心线所在水平面高于横杆架中心线所在水平面，档杆底面利用多个支杆与底架内侧底面固定连接，且移动架的内凹面不与档杆接触。

进一步的，所述底架与弧形板的连接处设置有斜槽，两个斜槽以底架的中心线为轴线对称设置，且斜槽内侧底边所在水平面高于其外侧底边所在水平面，所述弧形板顶面放置有弧形刮板，且弧形刮板两端均设置有与两个斜槽对应卡扣的斜板，所述弧形刮板与移动架的位置对应，且斜板内侧端与移动架外凸面贴合，弧形刮板两端均利用螺钉与移动架连接。

进一步的，所述弧形刮板内凹面中心处设置有与弧形板顶面贴合的刮条，所述刮条两侧对称设置有橡胶片，两个橡胶片之间利用多个连接杆固定连接，且连接杆贯穿刮条，两个橡胶片内侧面均利用多个弹性作动板与刮条连接，且橡胶片外凸面的直径大于弧形刮板的内径。

本发明还提供一种充电桩的充电方法，所述充电方法采用上述所述的充电桩，所述充电方法包括以下步骤：

S1、客户将需要充电的电动汽车驶入底架内侧，根据电动汽车充电口的位置，电机工作带动螺杆转动，利用螺杆与套环的螺旋配合使得移动架在底架内侧移动，并且充电桩本体的电动滚轮转动，方便充电桩本体在内凹槽上滑动，直至充电桩本体的充电线与电动汽车的充电口位置对应，将充电线插入充电口，在此过程中，移动架利用螺钉带动弧形刮板同步移动，此时弧形刮板内凹面的刮条在弧形板顶面来回移动，利用移动的刮条对弧形板顶面进行清理，弧形刮板移动时，弧形刮板侧面的橡胶片在去除弧形板顶面的灰尘的同时逐渐卡入弧形刮板内侧，两个橡胶片在挤压弹性作动板的同时也对弹性作动板进行拉扯和扭曲，弧形刮板用以下压扭曲的弹性作动板，以增加橡胶片与弧形板顶面的摩擦力，当弧形刮板停止移动时，弹性作动板的弹力使得橡胶片从弧形刮板内侧移出，以减小橡胶片与弧形板之间的初始摩擦力；

S2、客户扫描显示屏显示二维码区域，将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体的控制器，控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体通过充电线为电动汽车进行充电；

S3、若充电桩本体离线，则充电桩本体无法通过充电线为电动汽车进行充电；

S4、若充电桩本体不离线，则充电桩本体通过充电线为电动汽车进行充电。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过螺杆与套环的螺旋配合使得移动架在底架内侧移动，由于移动架外凸面分别与底架内侧壁以及弧形板内凹面贴合，且移动架外侧面的齿条与齿架的啮合配合，使得移动架仅能在底架内侧来回移动，来回移动的移动架带动充电桩本体同步移动，直至充电桩本体与电动汽车的充电口位置对应，方便整个充电桩能够为不同电动汽车进行充电处理，避免根据充电桩本体调整电动汽车的位置，防止电动汽车在调整过程中与充电桩本体产生碰撞，也避免充电线的拉扯损伤。

2、本发明通过移动弧形刮板，弧形刮板侧面的橡胶片在去除弧形板顶面的灰尘的同时逐渐卡入弧形刮板内侧，两个橡胶片在挤压弹性作动板的同时也对弹性作动板进行拉扯，弧形刮板提高了橡胶片与弧形板顶面的摩擦力，提高了对弧形板顶面灰尘的去除效果。当弧形刮板停止移动时，弹性作动板的弹力使得橡胶片从弧形刮板内侧移出，弧形刮板的来回移动都能全面的清理弧形板顶面的灰尘。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的充电桩整体结构示意图；

图2是本发明实施例的移动架内侧的充电桩本体示意图；

图3是本发明实施例的底架和弧形板的剖面示意图；

图4是本发明实施例的弧形刮板内凹面部件示意图；

图5是本发明实施例的判断充电桩离线为电动汽车充电流程示意图；

图中：1、底架；2、弧形板；3、移动架；4、内凹槽；5、充电桩本体；6、电动滚轮；7、充电线；8、显示屏；9、齿架；10、齿条；11、横杆架；12、条槽；13、套环；14、螺杆；15、档杆；16、支杆；17、斜槽；18、弧形刮板；19、螺钉；20、刮条；21、橡胶片；22、连接杆；23、弹性作动板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地说明，显然，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。

本发明提供了一种充电桩，如图1和图2所示，包括底架1，以及固定安装底架1两侧边顶部的弧形板2，所述底架1和弧形板2之间设置有移动架3，所述移动架3外侧面与底架1内侧壁以及弧形板2内凹面贴合，所述移动架3的内凹面设置有内凹槽4，且移动架3利用内凹槽4连接有充电桩本体5，所述充电桩本体5利用内凹槽4与移动架3滑动配合，所述充电桩本体5外侧端两侧均安装有电动滚轮6，所述电动滚轮6圆周侧面与移动架3的内凹面紧密贴合，所述充电桩本体5外侧端连接有充电线7，且移动架3侧面安装有显示屏8，所述显示屏8、充电线7以及电动滚轮6均与充电桩本体5电性连接，且电动汽车通过充电线7与充电桩本体5电性连接。客户将电动汽车驶入底架1内侧，弧形板2对电动汽车顶部进行遮挡，同时弧形板2也对移动架3上的充电桩本体5和显示屏8进行遮挡防护，避免充电桩本体5和显示屏8受到外界雨水的侵蚀。

电动汽车通过底架1的不同入口进入到底架1内侧，且电动汽车的充电口位置不同，控制器控制电动滚轮6转动，利用电动滚轮6在移动架3内凹面上转动从而带动充电桩本体5在移动架3内凹面上移动，直至充电桩本体5的充电线7能够与电动汽车的充电口位置对应，方便将充电线7端部插入充电口。

在图1和图2中，所述显示屏8显示二维码区域，所述二维码区域将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体5的控制器，所述控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体5通过充电线7为电动汽车进行充电。需要对电动汽车进行充电时，客户通过手机扫描显示屏8显示的二维码区域，客户输入充电所需的付款账目，二维码区域将付款账目信息传输至充电桩本体5的控制器，控制器通过充电桩本体5的充电线7为电动汽车进行充电，并且控制器开始逐渐扣除付款账目，直至付款账目的数字缩减为0后，控制器控制充电桩本体5断开。

在图1和图3中，所述底架1的两个内侧壁相对设置有水平齿牙的齿架9，所述移动架3外凸面两侧均设置有与齿架9滑动配合的齿条10，且齿架9与齿条10啮合。移动架3在底架1内侧移动时，移动架3外凸面两侧的齿条10与齿架9的啮合效果作用，此时移动架3能够在底架1内侧来回移动，由于齿架9与齿条10啮合，避免移动架3在底架1内侧偏移，提高移动架3在底架1内侧移动的平稳性。

在图1至图3中，所述底架1内侧底面两端均设置有横杆架11，所述横杆架11顶面设置有条槽12，所述移动架3两端端面的凹槽分别与两个横杆架11对应配合，所述移动架3两端中心处均固定连接有套环13，且套环13处于横杆架11内部，移动架3端部利用套环13与横杆架11的条槽12滑动配合，所述横杆架11中心处贯穿设置有螺杆14，且套环13螺旋套接于螺杆14表面，螺杆14两端均固定连接有限定头，两个限定头内侧面分别与横杆架11两端端面对应贴合，两个螺杆14的限定头均外接电机输出端。需要将移动架3在底架1内侧移动时，启动电机，电机输出端利用限定头带动螺杆14在横杆架11内侧转动，此时两个螺杆14同步转动，由于两个限定头与横杆架11两端的限定配合，此时螺杆14能够在横杆架11内侧平稳转动。螺杆14转动时。螺杆14与套环13的螺旋配合使得移动架3在底架1内侧移动，由于移动架3外凸面分别与底架1内侧壁以及弧形板2内凹面贴合，且移动架3外侧面的齿条10与齿架9的啮合配合，使得移动架3仅能在底架1内侧来回移动，来回移动的移动架3带动充电桩本体5同步移动，直至充电桩本体5与电动汽车的充电口位置对应，方便整个充电桩能够为不同电动汽车进行充电处理，避免根据充电桩本体5调整电动汽车的位置，防止电动汽车在调整过程中与充电桩本体5产生碰撞。

在图1和图3中，两个所述横杆架11内侧相对设置有水平状的档杆15，所述档杆15中心线所在水平面高于横杆架11中心线所在水平面，档杆15底面利用多个支杆16与底架1内侧底面固定连接，且移动架3的内凹面不与档杆15接触。电动汽车驶入底架1内侧时，利用两个档杆15限定电动汽车行驶的范围，避免电动汽车驶入底架1内侧的过程中过于靠近充电桩本体5，避免电动汽车与充电桩本体5产生碰撞。

在图1和图3中，所述底架1与弧形板2的连接处设置有斜槽17，两个斜槽17以底架1的中心线为轴线对称设置，且斜槽17内侧底边所在水平面高于其外侧底边所在水平面，所述弧形板2顶面放置有弧形刮板18，且弧形刮板18两端均设置有与两个斜槽17对应卡扣的斜板，所述弧形刮板18与移动架3的位置对应，且斜板内侧端与移动架3外凸面贴合，弧形刮板18两端均利用螺钉19与移动架3连接。其中，弧形刮板18由橡胶材料制成。

将橡胶材质的弧形刮板18对应卡扣在弧形板2顶面，拉扯弧形刮板18端部的斜板，将两个斜板分别与两个斜槽17对应配合，利用斜板与斜槽17的卡扣方便弧形刮板18紧扣在弧形板2顶面，推动弧形刮板18在弧形板2顶面移动，斜板跟随弧形刮板18移动的过程中逐渐与移动架3外凸面对应接触，利用螺钉19将弧形刮板18的斜板与移动架3固定连接，完成弧形刮板18与移动架3的连接。

在图1和图4中，所述弧形刮板18内凹面中心处设置有与弧形板2顶面贴合的刮条20，所述刮条20两侧对称设置有橡胶片21，两个橡胶片21之间利用多个连接杆22固定连接，且连接杆22贯穿刮条20，两个橡胶片21内侧面均利用多个弹性作动板23与刮条20连接，且橡胶片21外凸面的直径大于弧形刮板18的内径。当移动架3在底架1内侧移动时，移动架3利用螺钉19带动弧形刮板18同步移动，此时弧形刮板18内凹面的刮条20在弧形板2顶面来回移动，利用移动的刮条20对弧形板2顶面进行清理，方便去除弧形板2顶面的积雪以及灰尘。弧形刮板18移动时，弧形刮板18侧面的橡胶片21在去除弧形板2顶面的灰尘的同时逐渐卡入弧形刮板18内侧，两个橡胶片21在挤压弹性作动板23的同时也对弹性作动板23进行拉扯，弧形刮板18提高了橡胶片21与弧形板2顶面的摩擦力，提高了对弧形板2顶面灰尘的去除效果。当弧形刮板18停止移动时，弹性作动板23的弹力使得橡胶片21从弧形刮板18内侧移出，以减小橡胶片21与弧形板2之间的初始摩擦力，防止一开始就卡死。弧形刮板18的来回移动都能全面的清理弧形板2顶面的灰尘。

本发明还提供一种充电桩的充电方法，所述充电方法采用上述所述的充电桩，参照图1至图5所示，包括以下步骤：

S1、客户将需要充电的电动汽车驶入底架1内侧，根据电动汽车充电口的位置，电机工作带动螺杆14转动，利用螺杆14与套环13的螺旋配合使得移动架3在底架1内侧移动，并且充电桩本体5的电动滚轮6转动，方便充电桩本体5在内凹槽4上滑动，直至充电桩本体5的充电线7与电动汽车的充电口位置对应，将充电线7插入充电口，在此过程中，移动架3利用螺钉19带动弧形刮板18同步移动，此时弧形刮板18内凹面的刮条20在弧形板2顶面来回移动，利用移动的刮条20对弧形板2顶面进行清理，弧形刮板18移动时，弧形刮板18侧面的橡胶片21在去除弧形板2顶面的灰尘的同时逐渐卡入弧形刮板18内侧，两个橡胶片21在挤压弹性作动板23的同时也对弹性作动板23进行拉扯和扭曲，弧形刮板18用以下压扭曲的弹性作动板23，以增加橡胶片21与弧形板2顶面的摩擦力，当弧形刮板18停止移动时，弹性作动板23的弹力使得橡胶片21从弧形刮板18内侧移出；S2、客户扫描显示屏8显示二维码区域，将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体5的控制器，控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体5通过充电线7为电动汽车进行充电；S3、若充电桩本体5离线，则充电桩本体5无法通过充电线7为电动汽车进行充电；S4、若充电桩本体5不离线，则充电桩本体5通过充电线7为电动汽车进行充电。

在图5中，客户的手机扫描二维码区域后，充电桩本体5本身是否离线，若充电桩本体5离线之后就不能为电动汽车充电了，因为此时的信号已经断开，充电桩本体5接收不到信号就无法完成充电订单的实时上传。

判断充电桩本体5是否离线：充电桩本体5固定间隔的通过控制器向服务器发送心跳报文，当充电桩本体5能正确收到服务器发送的应答报文时，则认为充电桩本体5是在线的，当发送3次心跳报文都没法正确收到应答报文之后，则认为充电桩本体5离线。

若充电桩本体5不离线，则判断是否允许充电桩本体5离线充电。

当充电桩本体5不允许离线充电，则在线的充电桩本体5直接为电动汽车充电。

当充电桩本体5允许离线充电，并在离线充电过程中判断充电桩本体5是否依旧处于离线状态，若充电桩本体5在线，充电桩本体5通过在线充电的方式直接为电动汽车充电；若充电桩本体5依旧离线，充电桩本体5在不停机的状况下继续为电动汽车充电，并在充电完成前判断充电桩本体5的离线网络是否恢复，若充电桩本体5离线，充电桩本体5在不停机的状况下完成对电动汽车的充电过程，充电完成后，二维码区域会本体存储此次充电订单。

如何判断充电桩本体5的离线网络是否恢复：离线之后充电桩本体5会间隔2分钟进行一次尝试连接，充电桩本体5进行心跳报文的发送，如果能正确收到应答报文则认为网络恢复。当充电桩本体5的网络恢复，充电桩本体5通过控制器向服务器上传订单信息，此时电动汽车的充电订单结束。

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 (8)

1.一种充电桩，其特征在于：包括底架（1），以及固定安装底架（1）两侧边顶部的弧形板（2），底架（1）和弧形板（2）之间设置有移动架（3），移动架（3）外侧面与底架（1）内侧壁以及弧形板（2）内凹面贴合，移动架（3）的内凹面设置有内凹槽（4），且移动架（3）利用内凹槽（4）连接有充电桩本体（5），充电桩本体（5）利用内凹槽（4）与移动架（3）滑动配合，充电桩本体（5）外侧端两侧均安装有电动滚轮（6），电动滚轮（6）圆周侧面与移动架（3）的内凹面紧密贴合，充电桩本体（5）外侧端连接有充电线（7），且移动架（3）侧面安装有显示屏（8），显示屏（8）、充电线（7）以及电动滚轮（6）均与充电桩本体（5）电性连接，且电动汽车通过充电线（7）与充电桩本体（5）电性连接。

2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于：显示屏（8）显示二维码区域，二维码区域将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体（5）的控制器，控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体（5）通过充电线（7）为电动汽车进行充电。

3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于：底架（1）的两个内侧壁相对设置有水平齿牙的齿架（9），移动架（3）外凸面两侧均设置有与齿架（9）滑动配合的齿条（10），且齿架（9）与齿条（10）啮合。

4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于：底架（1）内侧底面两端均设置有横杆架（11），横杆架（11）顶面设置有条槽（12），移动架（3）两端端面的凹槽分别与两个横杆架（11）对应配合，移动架（3）两端中心处均固定连接有套环（13），且套环（13）处于横杆架（11）内部，移动架（3）端部利用套环（13）与横杆架（11）的条槽（12）滑动配合，横杆架（11）中心处贯穿设置有螺杆（14），且套环（13）螺旋套接于螺杆（14）表面，螺杆（14）两端均固定连接有限定头，两个限定头内侧面分别与横杆架（11）两端端面对应贴合，两个螺杆（14）的限定头均外接电机输出端。

5.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于：两个横杆架（11）内侧相对设置有水平状的档杆（15），档杆（15）中心线所在水平面高于横杆架（11）中心线所在水平面，档杆（15）底面利用多个支杆（16）与底架（1）内侧底面固定连接，且移动架（3）的内凹面不与档杆（15）接触。

6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于：底架（1）与弧形板（2）的连接处设置有斜槽（17），两个斜槽（17）以底架（1）的中心线为轴线对称设置，且斜槽（17）内侧底边所在水平面高于其外侧底边所在水平面，弧形板（2）顶面放置有弧形刮板（18），且弧形刮板（18）两端均设置有与两个斜槽（17）对应卡扣的斜板，弧形刮板（18）与移动架（3）的位置对应，且斜板内侧端与移动架（3）外凸面贴合，弧形刮板（18）两端均利用螺钉（19）与移动架（3）连接。

7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于：弧形刮板（18）内凹面中心处设置有与弧形板（2）顶面贴合的刮条（20），刮条（20）两侧对称设置有橡胶片（21），两个橡胶片（21）之间利用多个连接杆（22）固定连接，且连接杆（22）贯穿刮条（20），两个橡胶片（21）内侧面均利用多个弹性作动板（23）与刮条（20）连接，且橡胶片（21）外凸面的直径大于弧形刮板（18）的内径。

8.一种充电桩的充电方法，其特征在于：所述充电方法采用权利要求1至7中任意一项所述的充电桩，所述充电方法包括以下步骤：

S1、将需要充电的电动汽车驶入底架（1）内侧，根据电动汽车充电口的位置，电机工作带动螺杆（14）转动，利用螺杆（14）与套环（13）的螺旋配合使得移动架（3）在底架（1）内侧移动，并且充电桩本体（5）的电动滚轮（6）转动，方便充电桩本体（5）在内凹槽（4）上滑动，直至充电桩本体（5）的充电线（7）与电动汽车的充电口位置对应，将充电线（7）插入充电口，在此过程中，移动架（3）利用螺钉（19）带动弧形刮板（18）同步移动，此时弧形刮板（18）内凹面的刮条（20）在弧形板（2）顶面来回移动，利用移动的刮条（20）对弧形板（2）顶面进行清理，弧形刮板（18）移动时，弧形刮板（18）侧面的橡胶片（21）在去除弧形板（2）顶面的灰尘的同时逐渐卡入弧形刮板（18）内侧，两个橡胶片（21）在挤压弹性作动板（23）的同时也对弹性作动板（23）进行拉扯和扭曲，弧形刮板（18）用以下压扭曲的弹性作动板（23），以增加橡胶片（21）与弧形板（2）顶面的摩擦力，当弧形刮板（18）停止移动时，弹性作动板（23）的弹力使得橡胶片（21）从弧形刮板（18）内侧移出，以减小橡胶片（21）与弧形板（2）之间的初始摩擦力；

S2、扫描显示屏（8）显示二维码区域，将客户扫码的付款账目信息传输至充电桩本体（5）的控制器，控制器通过逐渐扣除付款账目信息的方式使得充电桩本体（5）通过充电线（7）为电动汽车进行充电；

S3、若充电桩本体（5）离线，则充电桩本体（5）无法通过充电线（7）为电动汽车进行充电；

S4、若充电桩本体（5）不离线，则充电桩本体（5）通过充电线（7）为电动汽车进行充电。

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