CN216700672U - 双电机控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双电机控制器及车辆，包括控制箱主体、第一分隔体、第二分隔体和第三分隔体；第一分隔体将控制箱主体的内腔分隔成沿第一路径分布的第一容纳空间和第二容纳空间；第二分隔体将第一容纳空间分隔成沿第二路径分布的第一高压腔和第二高压腔，DCDC模块容置于第一高压腔，第二路径垂直于第一路径，滤波模块容置于第二高压腔，辅助功能模块设于控制箱主体；第三分隔体将第二容纳空间分隔成沿第一路径分布的第三高压腔和低压腔，第三高压腔临近第一高压腔和第二高压腔设置，电容模块和驱动模块容置于第三高压腔，控制电路板容置于低压腔。本实用新型提高了整体EMC效果，工作高性能可靠，工作效率提高。

Description

双电机控制器及车辆

技术领域

本实用新型属于车辆零部件技术领域，具体涉及一种双电机控制器及车辆。

背景技术

近年来，由于经济发展、能源危机等原因，在能源紧缺的背景下，新能源汽车的发展势头十分迅猛。新能源汽车多指电驱汽车，相比于传统的燃油汽车更加环保、方便，且传动效率更高。为了提高传动效率，双电机驱动架构得到广泛使用，为了满足双电机的控制，双电机控制器应运而生，其输入端连接于电池，输出端与电机三相连接，是实现电机驱动控制的核心装置。

现有的双电机控制器体积较大，使得车内各个零部件的布设难度较高，并且，现有的双电机控制器的工作效率不理想，影响了双电机电驱系统的推广。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种双电机控制器及车辆，旨在提高双电机控制器的集成度，同时提高其工作效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种双电机控制器，包括：DCDC模块、滤波模块、电容模块、控制电路板、辅助功能模块和多个驱动模块；

还包括：

控制箱主体；

第一分隔体，设于所述控制箱主体之内，并将所述控制箱主体的内腔分隔成沿第一路径分布的第一容纳空间和第二容纳空间；

第二分隔体，设于所述第一容纳空间之内，并将所述第一容纳空间分隔成沿第二路径分布的第一高压腔和第二高压腔，所述第二路径垂直于所述第一路径，所述DCDC模块容置于所述第一高压腔，所述滤波模块容置于所述第二高压腔，所述辅助功能模块设于所述控制箱主体，并对应于所述第一高压腔和/或所述第二高压腔设置；以及

第三分隔体，设于所述第二容纳空间之内，并将所述第二容纳空间分隔成沿所述第一路径分布的第三高压腔和低压腔，所述第三高压腔临近所述第一高压腔和所述第二高压腔设置，所述电容模块和所述驱动模块容置于所述第三高压腔，所述控制电路板容置于所述低压腔。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一分隔体内形成有冷却通道，所述控制箱主体的外壁具有与所述冷却通道连通的接口；所述DCDC模块和所述驱动模块分别贴合于所述冷却通道。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述驱动模块包括：

IGBT模块，设于所述冷却通道；

驱动板，通过螺纹连接件与所述IGBT模块连接；

电流传感器，连接于所述驱动板；以及

AC转接件，连接于所述IGBT模块。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述驱动板还与进入温度传感器和排出温度传感器通讯连接，所述进入温度传感器设于所述冷却通道的进口端，所述排出温度传感器设于所述冷却通道的出口端。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述控制箱主体包括：

箱体、第一箱盖和第二箱盖，所述第一分隔体设于所述箱体之内；

所述箱体、所述第一箱盖和所述第一分隔体围合形成所述第一容纳空间；

所述箱体、所述第二箱盖和所述第一分隔体围合形成所述第二容纳空间。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一箱盖设有第一板体，所述箱体和/或所述第一分隔体设有第二板体，所述第一板体与所述第二板体搭接形成所述第二分隔体。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辅助功能模块包括：

保险丝模块，设于所述第一高压腔和/或所述第二高压腔之内；以及

连接器模块，设于所述控制箱主体的外侧壁。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一箱盖开设有与所述保险丝模块对应的保险开口，所述控制箱主体还包括盖设于所述保险开口的保险盖板。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述DCDC模块的输出端设有连接铜排，所述连接铜排至少在连接端处嵌设有屏蔽层。

与现有技术相比，本申请实施例所示的方案将各个主要零部件集成于同一控制箱主体，合理利用控制箱主体内部的空间，结构简单紧凑，集成度高，相比于传统的双电机控制器具有更小的体积和更轻的重量。同时，将高压区和低压区进行屏蔽隔离设计，减少高压零部件(DCDC模块、滤波模块、电容模块、辅助功能模块和驱动模块)和低压零部件(控制电路板)之间的干扰；通过第一分隔体和第二分隔体配合将高压区又分隔成多个不同的高压腔，减少了DCDC模块与滤波模块之间，DCDC模块与电容模块和驱动模块之间，以及滤波模块与电容模块和驱动模块之间的干扰，提高了整体EMC(电磁兼容)效果，工作高性能可靠，工作效率提高。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述的双电机控制器。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的双电机控制器，缩小了双电机控制器所占用的空间，在很大程度上降低了双电机控制器周边零部件的布设难度，同时还有利于提升整车的传动效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的双电机控制器的爆炸分解图；

图2为本实用新型实施例提供的双电机控制器的主视结构剖视图；

图3为图2的左视结构剖视图；

图4为图2中箱体的仰视结构示意图；

图5为图2中箱体的俯视结构示意图；

图6为本实用新型实施例采用的驱动模块的爆炸分解图；

图7为本实用新型实施例采用的滤波模块中的安规电容的结构示意图；

图8为本实用新型实施例采用的连接铜排的结构示意图；

图9为本实用新型实施例采用的连接铜排的连接端的局部结构剖视图。

附图标记说明：

1、DCDC模块；110、连接铜排；111、屏蔽层；

2、滤波模块；210、安规电容；220、磁环；

3、电容模块；

4、控制电路板；

510、保险丝模块；520、CMP连接器；530、PTC连接器；540、DCDC连接器；550、DC高压连接器；

6A、TM驱动模块；6B、GM驱动模块；610、驱动板；620、IGBT模块；630、电流传感器；640、AC转接件；

710、箱体；720、第一箱盖；730、第二箱盖；740、保险开口；750、保险盖板；

8、第一分隔体；

9、第二分隔体；910、第一板体；920、第二板体；

10、第三分隔体；

11、第一高压腔；

12、第二高压腔；

13、第三高压腔；

14、低压腔；

15A、进水接口；15B、出水接口；

16A、DCDC模块冷却区；16B、驱动模块冷却区。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

本实施例中，“第一路径”示例性的被示出为平行于上下方向的路径，“第二路径”相应的被示出为垂直于上下方向的路径，但需要理解的是，能满足各个腔室的分布需求即可，对“第一路径”和“第二路径”的实际设置方式在此不做唯一限定。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的双电机控制器进行说明。所述双电机控制器，包括DCDC模块1、滤波模块2、电容模块3、控制电路板4、辅助功能模块和多个驱动模块，还包括控制箱主体、第一分隔体8、第二分隔体9和第三分隔体10；第一分隔体8设于控制箱主体之内，并将控制箱主体的内腔分隔成沿第一路径分布的第一容纳空间和第二容纳空间；第二分隔体9设于第一容纳空间之内，并将第一容纳空间分隔成沿第二路径分布的第一高压腔11和第二高压腔12，第二路径垂直于第一路径，DCDC模块1容置于第一高压腔11，滤波模块2容置于第二高压腔12，辅助功能模块设于控制箱主体，并对应于第一高压腔11和/或第二高压腔12设置；第三分隔体10设于第二容纳空间之内，并将第二容纳空间分隔成沿第一路径分布的第三高压腔13和低压腔14，第三高压腔13临近第一高压腔11和第二高压腔12设置，电容模块3和驱动模块容置于第三高压腔13，控制电路板4容置于低压腔14。

与现有技术相比，本实施例提供的双电机控制器，将各个主要零部件集成于同一控制箱主体，合理利用控制箱主体内部的空间，结构简单紧凑，集成度高，相比于传统的双电机控制器具有更小的体积和更轻的重量。同时，通过设置第三分隔体10将高压区和低压区进行屏蔽隔离设计，减少高压零部件(DCDC模块1、滤波模块2、电容模块3、辅助功能模块和驱动模块)和低压零部件(控制电路板4)之间的干扰；通过第一分隔体8和第二分隔体9配合将高压区又分隔成多个不同的高压腔，减少了DCDC模块1与滤波模块2之间，DCDC模块1与电容模块3和驱动模块之间，以及滤波模块2与电容模块3和驱动模块之间的干扰，提高了整体EMC效果，工作高性能可靠，工作效率提高。

具体实施时，参阅图2及图3，第一分隔体8一体设于控制箱主体；第一分隔体8上设有向第三高压腔13延伸的连接柱，第三分隔体10通过螺纹连接件等结构与连接柱实现连接，控制电路板4通过螺纹连接件等构件与第三分隔体10进行连接。本实施例中的连接柱不仅实现了第三分隔体10的连接，还能在第一路径上对第三分隔体10进行限位，避免第三分隔体10与第一分隔体8距离过近。

为了实现分隔屏蔽，同时保证结构的紧凑性，第一分隔体8、第二分隔体9和第三分隔体10均为板状构件。当然，第一分隔体8、第二分隔体9和第三分隔体10也可以是其他形状的构件，能满足空间设计及装配需求即可，在此不再一一列举。

在一些实施例中，参阅图4及图5，第一分隔体8内形成有冷却通道，控制箱主体的外壁具有与冷却通道连通的接口；DCDC模块1和驱动模块分别贴合于冷却通道。需要说明的是，冷却通道中循环流通的冷却介质可以是冷却水等液体介质，也可以是气体冷却介质，能满足冷却性能需求即可，在此不做唯一限定。本实施例中的第一分隔体8不仅具有屏蔽干扰的作用，还集成有冷却功能，冷却通道的两个表面能分别实现DCDC模块1和驱动模块的散热，提高运行的可靠性，同时提升控制箱主体的利用率，提升了产品的性能。

具体实施时，接口分为进水接口15A和出水接口15B，为了避免冷却DCDC模块1与冷却通道之间，以及驱动模块与冷却通道之间均通过密封圈密封。

在一些实施例中，为了增强散热冷却的效果，电容模块3与控制箱主体之间设有导热胶层，DCDC模块与控制箱主体之间设有导热胶层。

在一些实施例中，参阅图6，驱动模块分为TM驱动模块6A和GM驱动模块6B，TM驱动模块6A和GM驱动模块6B均包括驱动板610、IGBT模块620、电流传感器630和AC转接件640；IGBT模块620设于冷却通道；驱动板610通过螺纹连接件与IGBT模块620连接；电流传感器630连接于驱动板610；AC转接件640连接于IGBT模块620。其中，AC转接件640形成驱动模块的输出端。本实施例中，驱动板610与IGBT模块620通过螺纹连接件连接(压接)的方式代替传统的焊接工艺，在很大程度上降低了组装难度，提高了生产效率，使得组装与维护更加便捷。

具体实施时，驱动板610和IGBT模块620上分别开设有安装孔，通过螺纹连接件贯穿对应的安装孔以实现连接，同时，驱动板610与IGBT模块620之间的导电连接可采用插针等可拆卸的方式实现；AC转接件640与驱动板610之间的连接方式与上述驱动板610和IGBT模块620的连接方式类似，也是采用螺纹连接件连接的方式实现，在此不再赘述；电流传感器630与驱动板610之间通过焊接的方式实现连接。

在上述实施例的基础上，驱动板还与进入温度传感器和排出温度传感器通讯连接，进入温度传感器设于冷却通道的进口端，排出温度传感器设于冷却通道的出口端。本实施例直接采集冷却介质的进出温度，继而能综合判断冷却散热情况，可根据判断结果决定是否调整流速、冷却介质温度等参数，便于对散热效果做出及时调整，保证各个模块能正常运行。

具体实施时，为了使结构更加紧凑，TM驱动模块6A和GM驱动模块6B沿第三路径分布，电容模块3位于TM驱动模块6A和GM驱动模块6B的同一侧(如图1所示)，其中，第三路径垂直于第一路径和第二路径。在此基础上，TM驱动模块6A靠近进水端或出水端的其中之一设置，GM驱动模块6B靠近进水端或出水端的其中之另一设置，因此，可在TM驱动模块6A的驱动板610上对应设置进入温度传感器和排出温度传感器的其中之一，在GM驱动模块6B的驱动板610上对应设置进入温度传感器和排出温度传感器的其中之另一，减少了连接线束的使用，方便理线，还有利于降低成本。

在一些实施例中，参阅图1至图5，为了方便对各个模块进行安装和检修，控制箱主体包括箱体710、第一箱盖720和第二箱盖730，第一分隔体8设于箱体7之内；箱体710、第一箱盖720和第一分隔体8围合形成第一容纳空间；箱体710、第二箱盖730和第一分隔体8围合形成第二容纳空间。本实施例的组装过程大致为：在第一容纳空间中分别安装DCDC模块1、滤波模块2和辅助功能模块；在第二容纳空间中先安装驱动模块和电容模块3，随后安装第三分隔体10，再安装控制电路板4；分别盖和第一箱盖720和第二箱盖730。检修的时候，根据实际的损坏情况选择性的拆卸第一箱盖720和/或第二箱盖730进行检修。

在上述实施例的基础上，为保证密封性，第一箱盖720与箱体710之间，以及第二箱盖730与箱体710之间分别通过密封圈进行密封，并分别通过螺纹连接件固定。

在一些实施例中，参阅图1至图5，第一箱盖720设有第一板体910，箱体710和/或第一分隔体8设有第二板体920，第一板体910与第二板体920搭接形成第二分隔体9。本实施例充分考虑第一箱盖720与箱体710的装配关系，通过第一板体910和第二板体920的搭接实现有效的隔离屏蔽作用，搭接部位不会出现影响屏蔽效果的间隙，同时也便于组装对接。其中，第二板体920可仅与箱体710或第一分隔体8连接，也可同时与箱体710和第一分隔体8连接。

具体实施时，第一板体910为第一箱盖720的加强筋，第二板体920为箱体710和第一分隔体8的加强筋，即第一分隔体8、第二板体920和箱体710一体设置。本实施例中的两个板体不仅能起到屏蔽作用，还能分别对第一箱盖720、箱体710和第一分隔体8起到加强作用，有效提升了控制箱主体内部空间的利用率，提升了控制箱主体的结构强度。

在一些实施例中，参阅图1，辅助功能模块包括保险丝模块510和连接器模块；保险丝模块510设于第一高压腔11和/或第二高压腔12之内；连接器模块设于控制箱主体的外侧壁。本实施例将保险丝模块510置于控制箱主体之内，将其余部件置于控制箱主体之外，合理利用控制箱主体的内部空间，同时便于控制器与其他外部构件通过连接器模块进行连接，还能降低不同模块之间导电连接路径的设计难度。

在一些实施例中，参阅图1，连接器模块包括CMP连接器520、PTC连接器530、DCDC连接器540和DC高压连接器550。其中，DC高压连接器550贯穿箱体710的侧壁，并通过螺纹连接件固定于该侧壁，DC高压连接器550与箱体710之间通过密封圈进行密封；CMP连接器520、PTC连接器530和DCDC连接器540的设置方式与DC高压连接器550类似，在此不再赘述。本实施例通过密封圈实现各个连接器与箱体710的密封，密封效果得到保证。

具体实施时，CMP连接器520、PTC连接器530、DCDC连接器540和DC高压连接器550均对应于第一容纳空间设置；更进一步的，各个连接器可根据实际连接情况而设计成对应于第一高压腔11或第二高压腔12，在此不再一一列举。

在一些实施例中，参阅图1及图2，第一箱盖720开设有与保险丝模块510对应的保险开口740，控制箱主体还包括盖设于保险开口740的保险盖板750。其中，为了保证密封性，保险盖板75与保险开口740之间设有密封圈，且保险盖板75与控制箱主体的第一箱盖720之间通过螺纹连接件固定。本实施例通过单独设置保险开口740和保险盖板750，在确定其他模块没有损坏的情况下，可单独拆卸保险盖板750对保险丝模块510进行检修更换，无需拆卸整个第一箱盖720，进一步降低了后期维护的难度。

在一些实施例中，参阅图8及图9，DCDC模块1的输出端设有连接铜排110，连接铜排110至少在连接端处嵌设有屏蔽层111。本实施例中，连接铜排110的连接端设有过孔，过孔通过螺纹连接件实现与其他构件的连接，由于设置了屏蔽层111，实现了该处的EMC屏蔽作用。

需要理解的是，屏蔽层111可仅存在于连接铜排110的连接端处，也可延伸至连接铜排110的其他位置，能满足EMC效果的需求即可，在此不做唯一限定。具体实施时，连接铜排110通过注塑方式制备，注塑过程中屏蔽层111嵌设其中。

更具体的，为了适应自动化生产的需求，DCDC模块1不仅在输出端设置连接铜排110，其输入端也通过铜排实现导电连接，减少线束连接，提高组装效率。

在一些实施例中，参阅图7，滤波模块2集成有两个安规电容210和两个磁环220，安规电容210和磁环220沿一定的路径交替分布，安规电容210和相邻的磁环220之间固定连接。两个磁环220分别套设在滤波模块2的输入端和输出端，能够改善滤波模块2在信号传输过程中的EMC效果；并且，安规电容210与磁环220集成的设计，在很大程度上简化的组装流程，提高了生产效率。

具体实施时，安规电容210通过焊接方式连接于滤波模块2的主体，安规电容210和相邻的磁环220之间通过粘胶的方式固定。但需要理解的是，安规电容210与滤波模块2主体之间的连接方式并不限于上述的方式，能满足装配需求和导电连接的需求即可；同时，安规电容210和磁环220之间的连接方式并不限于上述的方式，能满足装配需求即可，在此不做唯一限定。

本实施例的双电机控制器中，各个模块的连接方式为：DC高压连接器550的正极与保险丝模块510的输入端连接，负极与滤波模块2的输入端连接DC高压连接器550的分别与保险丝模块510的输入端以及滤波模块2的输入端连接；保险丝模块510的输出端分别与CMP连接器520和PTC连接器530连接；滤波模块2的输出端与DCDC模块1的输入端连接，滤波模块2的输出端还与贯穿第一分隔体8的电容模块3的输入端连接；DCDC模块1的输出端通过连接铜排110与DCDC连接器540连接；电容模块3(例如薄膜电容)的输出端分别与TM驱动模块6A和GM驱动模块6B连接，电容模块3还与控制电路板4连接；TM驱动模块6A形成TM三相输出端，GM驱动模块6B形成GM三相输出端。

在一些实施例中，TM三相输出端和GM三相输出端均套设有AC磁环，以提升EMC屏蔽作用，AC磁环通过粘胶的方式固定在第二箱盖730上。

本申请的双电机控制器整体结构简单紧凑，重量轻，集成度高，工作效率高，同时具有良好的密封性能、散热性能和EMC屏蔽性能，对于双电机控制器是推广应用起到积极作用。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种车辆，包括上述的双电机控制器。

与现有技术相比，本实施例提供的车辆通过采用上述的双电机控制器，缩小了双电机控制器所占用的空间，在很大程度上降低了双电机控制器周边零部件的布设难度，同时还有利于提升整车的传动效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电机控制器，其特征在于，包括DCDC模块、滤波模块、电容模块、控制电路板、辅助功能模块和多个驱动模块；

还包括：

控制箱主体；

第一分隔体，设于所述控制箱主体之内，并将所述控制箱主体的内腔分隔成沿第一路径分布的第一容纳空间和第二容纳空间；

第二分隔体，设于所述第一容纳空间之内，并将所述第一容纳空间分隔成沿第二路径分布的第一高压腔和第二高压腔，所述第二路径垂直于所述第一路径，所述DCDC模块容置于所述第一高压腔，所述滤波模块容置于所述第二高压腔，所述辅助功能模块设于所述控制箱主体，并对应于所述第一高压腔和/或所述第二高压腔设置；以及

第三分隔体，设于所述第二容纳空间之内，并将所述第二容纳空间分隔成沿所述第一路径分布的第三高压腔和低压腔，所述第三高压腔临近所述第一高压腔和所述第二高压腔设置，所述电容模块和所述驱动模块容置于所述第三高压腔，所述控制电路板容置于所述低压腔。

2.如权利要求1所述的双电机控制器，其特征在于，所述第一分隔体内形成有冷却通道，所述控制箱主体的外壁具有与所述冷却通道连通的接口；所述DCDC模块和所述驱动模块分别贴合于所述冷却通道。

3.如权利要求2所述的双电机控制器，其特征在于，所述驱动模块包括：

IGBT模块，设于所述冷却通道；

驱动板，通过螺纹连接件与所述IGBT模块连接；

电流传感器，连接于所述驱动板；以及

AC转接件，连接于所述IGBT模块。

4.如权利要求3所述的双电机控制器，其特征在于，所述驱动板还与进入温度传感器和排出温度传感器通讯连接，所述进入温度传感器设于所述冷却通道的进口端，所述排出温度传感器设于所述冷却通道的出口端。

5.如权利要求1所述的双电机控制器，其特征在于，所述控制箱主体包括：

箱体、第一箱盖和第二箱盖，所述第一分隔体设于所述箱体之内；

所述箱体、所述第一箱盖和所述第一分隔体围合形成所述第一容纳空间；

所述箱体、所述第二箱盖和所述第一分隔体围合形成所述第二容纳空间。

6.如权利要求5所述的双电机控制器，其特征在于，所述第一箱盖设有第一板体，所述箱体和/或所述第一分隔体设有第二板体，所述第一板体与所述第二板体搭接形成所述第二分隔体。

7.如权利要求5所述的双电机控制器，其特征在于，所述辅助功能模块包括：

保险丝模块，设于所述第一高压腔和/或所述第二高压腔之内；以及

连接器模块，设于所述控制箱主体的外侧壁。

8.如权利要求7所述的双电机控制器，其特征在于，所述第一箱盖开设有与所述保险丝模块对应的保险开口，所述控制箱主体还包括盖设于所述保险开口的保险盖板。

9.如权利要求1所述的双电机控制器，其特征在于，所述DCDC模块的输出端设有连接铜排，所述连接铜排至少在连接端处嵌设有屏蔽层。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的双电机控制器。

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