CN216720899U - 蓄电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种蓄电池保护电路，应用于车辆，该电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，第一控制开关分别与车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和第二控制开关连接，第一控制器分别与充电电源、蓄电池的正极、第二控制开关和第三控制开关连接，第三控制开关分别与车辆的常电用电设备和蓄电池的正极连接，蓄电池的负极接地，充电电源与蓄电池连接，且充电电源用于为蓄电池充电。本公开可以在蓄电池过度放电前控制正常行车用电设备和常电用电设备断电，以避免蓄电池过度放电导致蓄电池损坏的问题，提高了蓄电池的使用寿命，并降低使用成本，同时确保车辆的正常运行。

Description

蓄电池保护电路

技术领域

本公开涉及车辆控制领域，具体地，涉及一种蓄电池保护电路。

背景技术

当前，车辆已被广泛使用在人们生活的各个方面。车辆的低压蓄电池为整车的低压电器的其中一路供电电源，通常用于为整车提供启动电源、行车状态下的应急电源以及辅助电源等。

然而，车辆在使用状态下，可能会由于整车故障或人为不当使用的原因，导致车辆的行车发电系统停止工作，使低压电器仅由蓄电池供电。在蓄电池因持续独自供电致使电压低于整车电路的额定使用电压后，如果仍被动继续供电，会造成低压蓄电池过度放电后亏电。而过度放电的低压蓄电池的电压低于整车电路使用等级要求后，会使车辆电路不能正常使用，影响车辆正常运行。并且，因频繁过度放电可能会导致蓄电池损坏，使其使用寿命大大降低，增加使用成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本公开提供了一种蓄电池保护电路。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种蓄电池保护电路，应用于车辆，所述电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关；

所述第一控制开关分别与所述车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和所述第二控制开关连接，所述第一控制器分别与充电电源、所述蓄电池的正极、所述第二控制开关和所述第三控制开关连接，所述第三控制开关分别与所述车辆的常电用电设备和所述蓄电池的正极连接，所述蓄电池的负极接地；所述充电电源与所述蓄电池连接，且所述充电电源用于为所述蓄电池充电。

可选地，所述电路还包括第二控制器，所述第二控制器与分别与所述第一控制器和所述蓄电池的正极连接。

可选地，所述第一控制开关的第一端与所述正常行车用电设备的第一端连接，所述正常行车用电设备的第二端接地，所述第一控制开关的第二端与所述蓄电池的正极连接，所述第一控制开关的第三端与所述第二控制开关的第二端连接，所述第一控制开关的第四端接地；

所述第二控制开关的第一端与所述蓄电池的正极连接，所述第二控制开关的第三端与所述第一控制器的第二端连接，所述第二控制开关的第四端接地；

所述第一控制器的第一端与所述充电电源连接，所述第一控制器的第三端与所述蓄电池的正极连接，所述第一控制器的第四端与所述第二控制器的第一端连接，所述第一控制器的第五端与所述第三控制开关的第一端连接，所述第一控制器的第六端接地；

所述第二控制器的第二端与所述蓄电池的正极连接，所述第二控制器的第三端接地；

所述第三控制开关的第二端接地，所述第三控制开关的第三端与所述常电用电设备的第一端连接，所述常电用电设备的第二端接地，所述第三控制开关的第四端与所述蓄电池的正极连接。

可选地，所述电路还包括手动控制开关，所述蓄电池的负极与所述手动控制开关的第一端连接，所述手动控制开关的第二端接地。

可选地，所述电路还包括电源开关，所述电源开关的第一端与所述蓄电池的正极连接，所述电源开关的第二端与所述第二控制开关的第一端连接。

可选地，所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关均为继电器。

可选地，所述第一控制器，用于在所述充电电源停止为所述蓄电池充电的预设时长后，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关断开，以使所述正常行车用电设备和所述常电用电设备在所述预设时长后断电；

所述第二控制器，用于在所述蓄电池的电压小于或等于预设电压的情况下，向所述第一控制器发送欠压信号；所述欠压信号用于指示所述第一控制器控制所述正常行车用电设备，和/或所述常电用电设备断电。

可选地，所述预设电压包括第一预设电压和第二预设电压，所述欠压信号包括第一欠压信号和第二欠压信号；

所述第二控制器，用于在所述蓄电池的电压小于或等于所述第一预设电压的情况下，向所述第一控制器发送所述第一欠压信号；

所述第一控制器，还用于在接收到所述第一欠压信号的情况下，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关断开，以使所述正常行车用电设备断电；

所述第二控制器，还用于在所述蓄电池的电压小于或等于所述第二预设电压的情况下，向所述第一控制器发送所述第二欠压信号；

所述第一控制器，还用于在接收到所述第二欠压信号的情况下，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关断开，以使所述正常行车用电设备和所述常电用电设备断电。

通过上述技术方案，本公开中的蓄电池保护电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，第一控制开关分别与车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和第二控制开关连接，第一控制器分别与充电电源、蓄电池的正极、第二控制开关和第三控制开关连接，第三控制开关分别与车辆的常电用电设备和蓄电池的正极连接，蓄电池的负极接地，充电电源与蓄电池连接，且充电电源用于为蓄电池充电。本公开通过第一控制器根据充电电源对蓄电池的充电情况，对第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关进行控制，来在蓄电池过度放电前控制正常行车用电设备和常电用电设备断电，以避免蓄电池过度放电导致蓄电池损坏，提高了蓄电池的使用寿命，并降低使用成本，能够保证车辆蓄电池能随时供电，进而确保车辆的正常运行。

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是根据一示例性实施例示出的一种蓄电池保护电路的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种蓄电池保护电路的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种蓄电池保护电路的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的另一种蓄电池保护电路的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的又一种蓄电池保护电路的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种蓄电池保护电路的示意图。如图1所示，应用于车辆，该电路10包括：第一控制器11、第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14。

第一控制开关12分别与车辆的正常行车用电设备20、蓄电池30的正极和第二控制开关13连接，第一控制器11分别与充电电源40、蓄电池30的正极、第二控制开关13和第三控制开关14连接，第三控制开关14分别与车辆的常电用电设备50和蓄电池30的正极连接，蓄电池30的负极接地，充电电源40与蓄电池30连接，且充电电源40用于为蓄电池30充电。

举例来说，为了避免由于整车故障或人为不当使用导致蓄电池30过度放电后亏电的问题，可以使用由第一控制器11、第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14组成的蓄电池保护电路10，来对蓄电池30进行馈电保护，以避免蓄电池30损坏，并确保车辆的正常运行。具体地，在车辆正常运行时，充电电源40为蓄电池30充电，第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14闭合，此时由蓄电池30和充电电源40为正常行车用电设备20和常电用电设备50供电，蓄电池30不存在过度放电的问题，正常行车用电设备20和常电用电设备50均可正常通电使用。

其中，该车辆可以是汽车，该汽车不限于传统燃油汽车、纯电动汽车或是混动汽车，除此之外还可以适用于其他类型的机动车或非机动车，例如，该车辆可以是长度在6米以上18米以下的客车。充电电源40可以为传统燃油汽车的发电机或新能源汽车的DC/DC电源转换器，充电电源40的额定电压要高于蓄电池30的额定电压，例如可以为27.5V。而蓄电池30可以为低压蓄电池，例如可以是车辆的低压电源电路中配置的二只串联、额定电压为24V的铅酸蓄电池。另外，正常行车用电设备20和常电用电设备50为低压电器，正常行车用电设备20包括：灯光系统(紧急灯除外)、辅助系统(包括空调、除霜、雨刮器等设备)等不影响车辆运行安全的用电设备，而常电用电设备50包括：紧急状态必须供电的紧急转向灯、整车低压启动电路、应急灯等与车辆运行安全相关的用电设备。

当由于整车故障或人为不当使用导致充电电源40停止工作时(例如，车辆的发电系统的工作状态异常，此时充电电源40不能为蓄电池30充电时)，正常行车用电设备20和常电用电设备50仅由蓄电池30供电，如果蓄电池30长时间持续独自为正常行车用电设备20和常电用电设备50供电，会造成蓄电池30亏电。因此，可以由第一控制器11检测充电电源40是否为蓄电池30充电。例如，由于蓄电池30与充电电源40并联，如果充电电源40不能为蓄电池30充电，车辆的整车电路电压会低于充电电源40的额定电压。因此，第一控制器11可以通过检测整车电路电压是否低于充电电源40的额定电压，来确定充电电源40是否为蓄电池30充电。再例如，充电电源40可以在正常工作后，除了给仪表发送信号提示用户充电电源40已正常工作，同时也可以输出用于指示充电电源40是否正常工作的指示信号给第一控制器11，以便第一控制器11确定充电电源40是否为蓄电池30充电。

然后，第一控制器11可以在充电电源40停止为蓄电池30充电时，延时预设时长，并在延时结束后控制第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50断电，从而避免蓄电池30过度放电的隐患。通过这样的方式，可以在充电电源40不能工作的情况下，及时对用电设备进行断电，避免过度使用蓄电池30，同时方便对车辆进行检修。在蓄电池30过度放电的隐患排除后，用户可以重新启动电路，以便充电电源40正常为蓄电池30充电，使蓄电池30恢复到额定电压状态。

综上所述，本公开中的蓄电池保护电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，第一控制开关分别与车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和第二控制开关连接，第一控制器分别与充电电源、蓄电池的正极、第二控制开关和第三控制开关连接，第三控制开关分别与车辆的常电用电设备和蓄电池的正极连接，蓄电池的负极接地，充电电源与蓄电池连接，且充电电源用于为蓄电池充电。本公开通过第一控制器根据充电电源对蓄电池的充电情况，对第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关进行控制，来在蓄电池过度放电前控制正常行车用电设备和常电用电设备断电，以避免蓄电池过度放电导致蓄电池损坏，提高了蓄电池的使用寿命，并降低使用成本，能够保证车辆蓄电池能随时供电，进而确保车辆的正常运行。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种蓄电池保护电路的示意图。如图2所示，该电路10还包括第二控制器15，第二控制器15与分别与第一控制器11和蓄电池30的正极连接。

示例地，为了进一步避免蓄电池过度放电的隐患，该电路10还可以设置有用于检测蓄电池30的电压的第二控制器15。第二控制器15可以在检测到蓄电池30的电压小于或等于预设电压，且持续时间超过设定值(一般在1分钟以上)的情况下，输出欠压信号到第一控制器11。第一控制器11在接收到欠压信号后，可以通过控制第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50断电，从而避免蓄电池30过度放电的隐患。

在一种场景中，第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14可以均为继电器。如图3所示，第一控制开关12的第一端与正常行车用电设备20的第一端连接，正常行车用电设备20的第二端接地，第一控制开关12的第二端与蓄电池30的正极连接，第一控制开关12的第三端与第二控制开关13的第二端连接，第一控制开关12的第四端接地。

第二控制开关13的第一端与蓄电池30的正极连接，第二控制开关13的第三端与第一控制器11的第二端连接，第二控制开关13的第四端接地。

第一控制器11的第一端与充电电源40连接，第一控制器11的第三端与蓄电池30的正极连接，第一控制器11的第四端与第二控制器15的第一端连接，第一控制器11的第五端与第三控制开关14的第一端连接，第一控制器11的第六端接地。

第二控制器15的第二端与蓄电池30的正极连接，第二控制器15的第三端接地。

第三控制开关14的第二端接地，第三控制开关14的第三端与常电用电设备50的第一端连接，常电用电设备50的第二端接地，第三控制开关14的第四端与蓄电池30的正极连接。

示例地，第一控制器11可以在充电电源40停止为蓄电池30充电的预设时长后，控制第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50在预设时长后断电。具体地，第一控制器11可以在检测到充电电源40停止为蓄电池30充电时(或第一控制器11接收到指示充电电源40没有正常工作的指示信号时)，延时预设时长(例如，30min)，并在延时结束后控制第一控制开关12的第一端和第二端、第二控制开关13的第一端和第二端断开以及第三控制开关14的第三端和第四端断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50断电，从而避免蓄电池30过度放电的隐患。其中，预设时长可以是根据用户或实际需求选择的合适时长，例如，可以选取能够保留蓄电池30指定容量(如50％的容量)的时长作为预设时长。

同时，第二控制器15可以在蓄电池30的电压小于或等于预设电压的情况下，向第一控制器11发送欠压信号。欠压信号用于指示第一控制器11控制正常行车用电设备20，和/或常电用电设备50断电。第一控制器11在接收到欠压信号后，若欠压信号指示第一控制器11控制正常行车用电设备20断电，第一控制器11可以控制第一控制开关12的第一端和第二端以及第二控制开关13的第一端和第二端断开，以使正常行车用电设备20断电。若欠压信号指示第一控制器11控制常电用电设备50断电，那么第一控制器11控制第三控制开关14的第三端和第四端断开，以使常电用电设备50断电。若欠压信号指示第一控制器11控制正常行车用电设备20和常电用电设备50断电，则第一控制器11第一控制开关12的第一端和第二端、第二控制开关13的第一端和第二端断开以及第三控制开关14的第三端和第四端断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50断电。其中，预设电压要明显高于整车低压电路启动时所需的最低电压，以在蓄电池30过度放电的隐患排除后，仍可利用原车辆的蓄电池30启动整车发电电路，例如，预设电压可以为22V。

需要说明的是，第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14除了继电器外，也可以采用其他类型的控制开关，例如单刀双掷开关。

可选地，预设电压包括第一预设电压和第二预设电压，欠压信号包括第一欠压信号和第二欠压信号。

第二控制器15，用于在蓄电池30的电压小于或等于第一预设电压的情况下，向第一控制器11发送第一欠压信号。

第一控制器11，还用于在接收到第一欠压信号的情况下，控制第一控制开关12、第二控制开关13断开，以使正常行车用电设备20断电。

第二控制器15，还用于在蓄电池30的电压小于或等于第二预设电压的情况下，向第一控制器11发送第二欠压信号。

第一控制器11，还用于在接收到第二欠压信号的情况下，控制第一控制开关11、第二控制开关13和第三控制开关14断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50断电。

举例来说，正常行车用电设备20和常电用电设备50，是基于行车安全原则，将车辆的低压电器按照优先顺序分为紧急状态必须供电的用电设备(即常电用电设备50)和非必须供电的用电设备(正常行车用电设备20)，常电用电设备50的供电优先级高于正常行车用电设备20。因此，可以在充电电源40停止工作时，根据用电设备的供电优先级，在蓄电池30亏电的初期，先切断正常行车用电设备20，将蓄电池30的电能主要供应给涉及行车安全的常电用电设备50，再切断常电用电设备50，以延长常电用电设备50的使用时间。

具体地，首先可以将预设电压分为第一预设电压和第二预设电压，且第一预设电压大于第二预设电压。第二控制器15可以在蓄电池30的电压大于第一预设电压的情况下(说明蓄电池30的电压充足，未发生亏电)，此时可以保持第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14闭合，以保持正常行车用电设备20和常电用电设备50均通电使用。当蓄电池30的电压小于或等于第一预设电压，且大于第二预设电压时(说明蓄电池30处于亏电初期)，第二控制器15可以向第一控制器11发送第一欠压信号。第一控制器11在接收到第一欠压信号后，可以控制第一控制开关12的第一端和第二端以及第二控制开关13的第一端和第二端断开，以使正常行车用电设备20断电，此时蓄电池30不再为正常行车用电设备20供电，延缓了蓄电池30过度放电，保证紧急行车电器30的供电能够保障车辆行车正常行驶，争取安全离开交通道路，保障行车安全。当蓄电池30的电压小于或等于第二预设电压时(说明此时蓄电池30已经亏电较多)，第二控制器15可以向第一控制器11发送第二欠压信号。第一控制器11在接收到第二欠压信号后，可以控制第一控制开关12的第一端和第二端、第二控制开关13的第一端和第二端断开以及第三控制开关14的第三端和第四端断开，以使正常行车用电设备20和常电用电设备50均断电，此时蓄电池30不再为正常行车用电设备20和常电用电设备50供电，保证蓄电池30的电压在行车安全的运行范围内，确保了蓄电池30不过度放电。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种蓄电池保护电路的示意图。如图4所示，该电路10还包括手动控制开关16，蓄电池30的负极与手动控制开关16的第一端连接，手动控制开关16的第二端接地。

在一种场景中，该电路10还可以包括手动控制开关16，手动控制开关16能够起到开闭整个电路10的作用。当车辆开始启动时，用户须先闭合手动控制开关16，在手动控制开关16闭合后电路10方可正常运行。

图5是根据一示例性实施例示出的又一种蓄电池保护电路的示意图。如图5所示，该电路10还包括电源开关17，电源开关17的第一端与蓄电池30的正极连接，电源开关17的第二端与第二控制开关13的第一端连接。

在另一种场景中，该电路10还可以包括电源开关17。当车辆开始启动时，用户须先闭合电源开关17(此时手动控制开关16已闭合)，再进行正常点火开关等操作，在手动控制开关16、电源开关17闭合后第一控制开关12、第二控制开关13和第三控制开关14方可正常运行，此时正常行车用电设备20和常电用电设备50均可正常通电使用。

综上所述，本公开中的蓄电池保护电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，第一控制开关分别与车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和第二控制开关连接，第一控制器分别与充电电源、蓄电池的正极、第二控制开关和第三控制开关连接，第三控制开关分别与车辆的常电用电设备和蓄电池的正极连接，蓄电池的负极接地，充电电源与蓄电池连接，且充电电源用于为蓄电池充电。本公开通过第一控制器根据充电电源对蓄电池的充电情况，对第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关进行控制，来在蓄电池过度放电前控制正常行车用电设备和常电用电设备断电，以避免蓄电池过度放电导致蓄电池损坏，提高了蓄电池的使用寿命，并降低使用成本，能够保证车辆蓄电池能随时供电，进而确保车辆的正常运行。

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 (8)

1.一种蓄电池保护电路，其特征在于，应用于车辆，所述电路包括：第一控制器、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关；

所述第一控制开关分别与所述车辆的正常行车用电设备、蓄电池的正极和所述第二控制开关连接，所述第一控制器分别与充电电源、所述蓄电池的正极、所述第二控制开关和所述第三控制开关连接，所述第三控制开关分别与所述车辆的常电用电设备和所述蓄电池的正极连接，所述蓄电池的负极接地；所述充电电源与所述蓄电池连接，且所述充电电源用于为所述蓄电池充电。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第二控制器，所述第二控制器与分别与所述第一控制器和所述蓄电池的正极连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一控制开关的第一端与所述正常行车用电设备的第一端连接，所述正常行车用电设备的第二端接地，所述第一控制开关的第二端与所述蓄电池的正极连接，所述第一控制开关的第三端与所述第二控制开关的第二端连接，所述第一控制开关的第四端接地；

所述第二控制开关的第一端与所述蓄电池的正极连接，所述第二控制开关的第三端与所述第一控制器的第二端连接，所述第二控制开关的第四端接地；

所述第一控制器的第一端与所述充电电源连接，所述第一控制器的第三端与所述蓄电池的正极连接，所述第一控制器的第四端与所述第二控制器的第一端连接，所述第一控制器的第五端与所述第三控制开关的第一端连接，所述第一控制器的第六端接地；

所述第二控制器的第二端与所述蓄电池的正极连接，所述第二控制器的第三端接地；

所述第三控制开关的第二端接地，所述第三控制开关的第三端与所述常电用电设备的第一端连接，所述常电用电设备的第二端接地，所述第三控制开关的第四端与所述蓄电池的正极连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括手动控制开关，所述蓄电池的负极与所述手动控制开关的第一端连接，所述手动控制开关的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括电源开关，所述电源开关的第一端与所述蓄电池的正极连接，所述电源开关的第二端与所述第二控制开关的第一端连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电路，其特征在于，所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关均为继电器。

7.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一控制器，用于在所述充电电源停止为所述蓄电池充电的预设时长后，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关断开，以使所述正常行车用电设备和所述常电用电设备在所述预设时长后断电；

所述第二控制器，用于在所述蓄电池的电压小于或等于预设电压的情况下，向所述第一控制器发送欠压信号；所述欠压信号用于指示所述第一控制器控制所述正常行车用电设备，和/或所述常电用电设备断电。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述预设电压包括第一预设电压和第二预设电压，所述欠压信号包括第一欠压信号和第二欠压信号；

所述第二控制器，用于在所述蓄电池的电压小于或等于所述第一预设电压的情况下，向所述第一控制器发送所述第一欠压信号；

所述第一控制器，还用于在接收到所述第一欠压信号的情况下，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关断开，以使所述正常行车用电设备断电；

所述第二控制器，还用于在所述蓄电池的电压小于或等于所述第二预设电压的情况下，向所述第一控制器发送所述第二欠压信号；

所述第一控制器，还用于在接收到所述第二欠压信号的情况下，控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关断开，以使所述正常行车用电设备和所述常电用电设备断电。

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