ITUB20155621A1 - Metodo di gestione dell?autonomia energetica di una bicicletta elettrica a pedalata assistita - Google Patents

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Description

"Metodo di gestione dell'autonomia energetica di una bicicletta elettrica a pedalata assistita"
CAMPO DELL'INVENZIONE
[0001]La presente invenzione si riferisce al campo tecnico delle biciclette elettriche a pedalata assistita e riguarda in particolare un metodo di gestione dell'autonomia energetica di una bicicletta elettrica a pedalata assistita.
[0002]Si tratta in particolare di un metodo di gestione di una bicicletta avente un'unità di propulsione che prelevando energia da un pacco batterie fornisce, secondo opportuni schemi di controllo, l'assistenza alla pedalata che il ciclista genera nell'utilizzo della bicicletta attraverso la pedalata.
STATO DELL'ARTE
[0003]Come è noto, nel settore dei trasporti si vanno affermando con sempre maggiore successo i veicoli elettrici o ibridi. Fra questi vi sono le biciclette elettriche a pedalata assistita o EBIKES.
[0004]Come è noto, i fattori chiave di successo per questo tipo di soluzioni di bicicletta sono la compattezza, la leggerezza, la praticità d'uso, l'estetica accattivante, l'affidabilità e, non ultimo, il costo contenuto. Nonostante ciò, le biciclette elettriche a pedalata assistita presentano ad oggi ancora alcuni margini di miglioramento.
[0005]Le biciclette elettriche comprendono almeno un pacco batterie ricaricabile atto ad alimentare una macchina elettrica che funge da propulsore ausiliario che genera una coppia che si aggiunge a quella prodotta dal ciclista tramite la pedalata. Al pacco batterie ricaricabile è generalmente associato un sistema elettronico di monitoraggio dello stato di carica del pacco batterie e di gestione della carica dello stesso, definito battery management System.
[0006]Nella bicilette elettriche a pedalata assistita della tecnica nota risulta tuttavia difficile gestire l'autonomia energetica della bicicletta in relazione allo stato di carica della batteria, in quanto l'utente può generalmente avere a disposizione soltanto una informazione relativa allo stato di carica residua della batteria e selezionare un livello di assistenza alla pedalata fra una pluralità di livelli (generalmente tre: basso, medio o elevato) affinché possa cercare di preservare lo stato di carica, ad esempio evitando di selezionare un elevato livello di assistenza quando la carica residua della batteria è prossima all'esaurimento .
[0007]Lo scopo della presente descrizione è pertanto quello di mettere a disposizione una soluzione atta a superare, o ridurre almeno in parte, le limitazioni della tecnica nota sopra descritte.
[0008] Tale scopo viene conseguito mediante un metodo di gestione dell'autonomia energetica di una bicicletta elettrica a pedalata assista così come definito in generale nella rivendicazione 1, Si tratta in generale di un metodo di gestione dell'autonomia energetica di un pacco batterie ricaricabile di una bicicletta elettrica a pedalata assistita comprendente una macchina elettrica controllabile per erogare una coppia secondo un fattore di assistenza alla pedalata, detta coppia essendo tale da sommarsi a quella generata da un ciclista tramite la pedalata.
[0009] Il metodo di gestione comprende le seguenti fasi: A) selezionare un itinerario da percorrere tramite la bicicletta elettrica a partire da una posizione iniziale;
B) ottenere dati rappresentativi del profilo altimetrico dell'itinerario selezionato e suddividere l'itinerario in una pluralità di tratti ciascuno caratterizzato da un rispettivo parametro altimetrico;
C) calcolare un valore correlato alla massima percentuale di scarica del pacco batterie sull'itinerario selezionato in funzione del profilo altimetrico e di un fattore di assistenza limite alla pedalata K_limit, preferibilmente calcolando per ciascun tratto un valore rappresentativo della percentuale di scarica del pacco batterie sul tratto in funzione di un fattore di assistenza limite K_limit associato a ciascun tratto in base al parametro altimetrico associato al tratto;
D) a partire dal calcolo effettuato nella fase C) verificare se il pacco batterie presenta o meno una carica residua positiva alla fine dell'itinerario;
in cui se a seguito della fase D) di verificare viene determinato che il pacco batterie non presenta una carica residua positiva alla fine dell'itinerario, il metodo di gestione è tale da ripetere iterativamente le fasi C) e D) modificando il fattore di assistenza limite K_Limit in base ad una più curve di correzione che consentono ciascuna di ottenere un nuovo fattore di assistenza limite per ciascun tratto in funzione della pendenza del tratto.
[0010]Forme di realizzazione preferite e vantaggiose del suddetto metodo di gestione sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti.
[0011]L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di una particolare forma di esecuzione fatta a titolo esemplificativo e, pertanto, in nessun modo limitativo, in riferimento ai disegni allegati sinteticamente descritti nel paragrafo successivo ,
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0012] La figura 1 mostra una vista laterale di una possibile forma di realizzazione di una bicicletta elettrica a pedalata assistita.
[0013] La figura 2 mostra una vista tridimensionale dal lato frontale della bicicletta di figura 1.
[0014] La figura 3 mostra 1 uno schema a blocchi funzionale di un sistema elettronico di bordo della bicicletta di figura 1.
[0015] La figura 4 mostra un grafico che traccia l'andamento del profilo di percentuale di scarica massima kilometrica S0C%/km della batteria in funzione della pendenza.
[0016] La figura 5 mostra una grafico che traccia una pluralità di curve di correzione del fattore di assistenza alla pedalata in funzione della pendenza,
[0017] La figura 6 mostra un grafico che traccia un primo coefficiente di riduzione del consumo, e cioè di riduzione del fattore di assistenza, in funzione del fattore di assistenza K_limit alla pedalata,
[0018] La figura 7 mostra un grafico che traccia 1'andamento di un fattore minimo di assistenza K_min da garantire in funzione della velocità della bicicletta.
[0019] La figura 8 mostra un grafico che traccia un secondo coefficiente di riduzione del consumo, e cioè di riduzione del fattore di assistenza, in funzione del consumo energetico della batteria della bicicletta.
[0020]La figura 9 mostra un grafico che traccia un terzo coefficiente di riduzione del consumo, e cioè di riduzione del fattore di assistenza, in funzione della coppia media applicata ai pedali.
[0021]La figura 10 mostra due curve corrispondenti ad un profilo di scarica teorico ed un profilo di scarica effettivo.
[0022]La figura 11 mostra due ulteriori curve corrispondenti ad un profilo di scarica teorico ed un profilo di scarica effettivo.
[0023]La figura 12 mostra delle curve di un fattore di assistenza alla pedalata al variare di un coefficiente level ed in funzione della velocità, in una modalità di funzionamento definita ''City",
[0024]La figura 13 mostra delle curve di fattore di assistenza alla pedalata al variare di un coefficiente level ed in funzione della coppia, in una modalità di funzionamento definita ''Hill Assist".
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
[0025]Con riferimento alla figura 1, in essa è rappresentato un veicolo 1 che nel particolare esempio descritto è una bicicletta elettrica, o meglio una bicicletta a pedalata assistita (EPAC).
[0026]La bicicletta 1 comprende un telaio 2, una ruota anteriore 3 ed una ruota posteriore 4 girevolmente incernierate al telaio 2. In modo di per sé noto la ruota anteriore 3 è girevolmente incernierata ad un avantreno sterzante 9 della bicicletta 1 girevolmente vincolato al telaio 2, La bicicletta 1 comprende un manubrio 12 girevolmente incernierato al telaio 2 e solidale in rotazione con la ruota anteriore 3.
[0027]La bicicletta 1 comprende una unità di propulsione 5 comprendente uno chassis 7 fissato al telaio 2, una coppia di pedali 6 fissati ad un perno di pedivella ed una macchina elettrica 60. Nell'esempio rappresentato, l'unità di propulsione 5 è operativamente collegata alla ruota posteriore 4 tramite un sistema di trasmissione a catena 8. Nella presente descrizione si potrà fare riferimento alla macchina elettrica 60 anche indicandola con l'espressione motore o motore elettrico.
[0028]La biciletta 1 comprende inoltre un pacco batterie ricaricabile 20, comprendente uno chassis fissato al telaio 2 della bicicletta 1, preferibilmente asportabile e bloccabile al telaio 2 tramite un sistema di bloccaggio meccanico 15, ad esempio a serratura ed a chiave. Nella presente descrizione si potrà fare riferimento al pacco batterie ricaricabile 20 anche indicandolo con l'espressione batteria.
[0029]In accordo ad una forma di realizzazione, la macchina elettrica 60 del gruppo di propulsione 5 preleva energia dal pacco batterie ricaricabile 20, nell'esempio per assistere la pedalata, fungendo dunque da propulsore ausiliario.
[0030]La macchina elettrica 60 è ad esempio un motore elettrico trifase sincrono a magneti permanenti comprendente un rotore ed uno statore. Lo statore comprende un avvolgimento statorico ad esempio aumentabile con tre correnti alternate I_u, I_v, I_w per determinare la rotazione del rotore 16. Preferibilmente 1'avvolgimento statorico è un avvolgimento a stella.
[0031]In figura 3 è mostrata una possibile forma di realizzazione di un sistema elettronico di bordo compreso nella biciletta 1, Il sistema elettronico di bordo comprende un convertitore DC/AC 52 atto ad alimentare la macchina elettrica 60 ed una unità elettronica di controllo 50 del convertitore DC/AC 52. Ad esempio, il convertitore DC/AC 52 è tale da fornire alla macchina elettrica 12 tre correnti alternate I_u, I_v, l_w. Preferibilmente l'unità elettronica di controllo 50 comprende un microcontrollore. Preferibilmente il sistema elettronico di bordo della bicicletta 1 comprende un sensore di pedalata 55, ad esempio munito di almeno un magnete ed almeno un sensore di Hall, connesso all'unità elettronica di controllo 50. Il sensore di pedalata 55 è operativamente connesso all'unità elettronica di controllo 50 e consente di misurare la velocità e/o la frequenza della pedalata e di fornire tali misure all'unità elettronica di controllo 50. In accordo ad una forma di realizzazione il sensore di pedalata 55 consente anche di misurare la coppia applicata dal ciclista ai pedali 6 tramite la pedalata.
[0032]L'unità elettronica di controllo 50 è tale da controllare il convertitore DC/AC 52 ad esempio tramite un segnale di controllo PWM fornito attraverso la linea di controllo 54 in modo tale che il convertitore DC/AC 52 alimenti l'avvolgimento statorico con correnti alternate I_u, I_v, I_w.
[0033]In accordo ad una forma di realizzazione, l'unità elettronica di controllo 50 è connessa al pacco batterie ricaricabile 20 oltre che per essere alimentata, ad esempio tramite interposizione di un opportuno regolatore di tensione, anche per rilevare lo stato di carica del pacco batterie ricaricabile 20.
[0034]In accordo ad una forma di realizzazione, il sistema elettronico di bordo della bicicletta 1 comprende una interfaccia di comunicazione radio 53, ad esempio una interfaccia di comunicazione Wi-Fi o Bluetooth che consente di connettere il sistema elettronico di bordo ad un dispositivo mobile di comunicazione personale quale ad esempio uno smartphone o un tablet-pc dotato di connettività dati. Con riferimento alle figure 1 e 2 in questa forma di realizzazione la bicicletta 1 può comprendere una staffa di supporto il e fissaggio per uno smartphone o un tablet-pc fissata al manubrio 12,
[0035]In aggiunta o in alternativa, il sistema elettronico di bordo comprende una interfaccia di comunicazione radio, ad esempio una interfaccia GSM, o UMTS, o 4G o LTE atta a connettere il sistema elettronico di bordo ad una rete radio cellulare di un operatore di telecomunicazioni.
[0036]In accordo ad una forma di realizzazione la bicicletta 1 comprende un cruscotto asportabile 10 logicamente appaiato al sistema elettronico di bordo e ad esempio atto a fornire un segnale con un codice di autenticazione al sistema elettronico di bordo. Il suddetto cruscotto asportabile 10 è ad esempio fissato in modo rimovibile al manubrio 12, ad esempio su di una apposita stazione di ancoraggio fissata al manubrio 12. L'asportazione del cruscotto 10 determina l'assenza del segnale di autenticazione e dunque è tale da segnalare all'unità di controllo elettronico 50 che la bicicletta si trova in uno stato di parcheggio. A partire da tale stato, l'accoppiamento alla bicicletta 1 di un cruscotto 10 non logicamente appaiato al sistema elettronico di bordo non determina il rilevamento del passaggio dallo stato di parcheggio allo stato di utilizzo autorizzato ma la permanenza nello stato di parcheggio o il rilevamento del passaggio ad un ulteriore stato, ad esempio in uno stato di allarme che è rappresentativo di un tentativo di furto. In alternativa o in aggiunta al cruscotto asportabile 10, è possibile prevedere che il suddetto segnale con il codice di autenticazione sia fornito da un dispositivo portatile di comunicazione personale, quale ad esempio uno smartphone lo un tabletpc logicamente accoppiato al sistema elettronico di bordo.
[0037]Nel funzionamento, l'unità di elettronica di controllo 50 controlla il convertitore DC/AC 52 di modo che questo fornisca alla macchina elettrica 60 delle correnti di alimentazione che consentono alla macchina elettrica 60 di erogare una coppia corrispondente ad un livello di assistenza richiesta. Preferibilmente, il suddetto controllo è di tipo sensorless, cioè non richiede un sensore di posizione del rotore ed è ad esempio un controllo ad anello chiuso basato sulla stima della forza contro-elettromotrice a partire dalle correnti di alimentazione I_u, I_v, I_w della macchina elettrica 60.
[0038]Sarà ora descritto un metodo di gestione dell'autonomia energetica della batteria di una bicicletta elettrica 1 ad esempio del tipo sopra descritto. Tale metodo di gestione può essere eseguito esclusivamente da mezzi previsti a bordo della bicicletta 1, ad esempio tramite il cruscotto 10 e dall'unità elettronica di controllo 50 e/o in parte da mezzi previsti a bordo della bicicletta 1 ed in parte da mezzi esterni, quale ad esempio tramite uno smartphone o un tablet-pc operativamente collegabile al sistema elettronico di bordo della bicicletta 1. In questo caso un programma applicativo (o APP) a bordo dello smartphone o del tablet-pc è tale da interiacciarsi con l'unità elettronica di controllo 50 ad esempio tramite l'interfaccia di comunicazione radio 53.
[0039]Il suddetto metodo di gestione consente di garantire un profilo di scarica ideale della batteria 20 lungo un itinerario ottimizzandolo sulla base del profilo altimetrico dell'itinerario. Tramite gestione in tempo reale dell'assistenza alla pedalata fornita dal motore elettrico 60 è possibile assicurare che 1'obiettivo sia raggiunto con il minimo impatto sulla percezione di fatica da parte del ciclista.
[0040]Il metodo di gestione comprende una fase di selezionare un itinerario da percorrere con la bicicletta 1 a partire da una data posizione, definita come posizione iniziale. In base a quanto sopra descritto si intuisce che tale selezione possa essere effettuata da un ciclista tramite il cruscotto 10, che è ad esempio munito di un display con interfaccia touchscreen o tramite tastiera, e/o tramite uno smartphone o un tablet-pc, ad esempio tramite un programma applicativo (o APP) del tipo sopra descritto. In tale fase di selezionare è ad esempio possibile impostare dei punti intermedi con la possibilità di avere in automatico anche il calcolo di ''round-trip".
[0041]Il metodo di gestione comprende inoltre una fase di ottenere dati rappresentativi del profilo altimetrico dell'itinerario (qui anche denominato percorso) selezionato con una data risoluzione (ad esempio pari a 100m o 200m) al fine di suddividere l'itinerario in una pluralità di tratti ciascuno caratterizzato da un parametro altimetrico (quale ad esempio la quota altimetrica media, o la quota altimetrica iniziale e quella finale, etc.) ed è ad esempio tale da memorizzare tali dati ottenuti in un vettore che correla ciascun tratto (ad esempio, identificato tramite distanza iniziale e finale dalla posizione iniziale) al relativo parametro altimetrico. I dati rappresentativi del profilo altimetrico possono essere ad esempio ottenuti da una server remoto oppure posso essere ottenuti da mappe caricate a bordo dello smartphone o del tablet pc o a bordo del sistema elettronico di bordo della bicicletta 1.
[0042]Il metodo di gestione comprende inoltre una fase di calcolare la pendenza di ciascun tratto i, ad esempio la pendenza media percentuale di ciascun tratto i, secondo la seguente formula:
In cui S rappresenta la distanza di ciascun punto dalla posizione iniziale calcolata lungo il percorso ed H la quota per ciascun punto. Preferibilmente, dovendo lavorare per differenze, l'ultimo punto sarà privo di pendenza ma ciò non influisce significativamente sulla riuscita del calcolo come evidenziato di seguito.
[0043] Viene definita una curva di scarica massima in funzione della pendenza che stabilisce il consumo limite del pacco batterie 20 da parte della bicicletta 1. Tale curva può essere rappresentata da un vettore SOC_kmmax(AH%) avente un certo numero di valori (ad esempio 6) interpolati sui break-points ed un andamento di riferimento uguale o simile o analogo a quello mostrato in figura 4. La curva di scarica massima, ad esempio definita in termini si scarica massima percentuale chilometrica al variare della percentuale di pendenza, è ad esempio una curva di riferimento stimata empiricamente che correla una percentuale di scarica del pacco batterie 20 per chilometro percorso in funzione della pendenza.
[0044]Il metodo di gestione comprende inoltre una fase di calcolare un valore correlato alla massima percentuale di scarica del pacco batterie 20, quale ad esempio la massima percentuale di scarica o il minimo valore residuo della carica alla fine del percorso o il valore minimo percentuale di scarica massima, sull'itinerario selezionato in funzione del profilo altimetrico e di un fattore di assistenza limite alla pedalata K_limit, ad esempio calcolando per ciascun tratto una valore rappresentativo della percentuale di scarica del pacco batterie 20, ad esempio la percentuale di scarica, in funzione di un fattore di assistenza limite K_Limit associato a ciascun tratto in base alla pendenza media percentuale, preferibilmente in base alle formule di seguito indicate. Il fattore di assistenza limite K_limit è ad esempio un valore di ingresso selezionato dal ciclista o un valore predefinito di sistema, fisso o variabile in funzione della pendenza di ciascun tratto. L'obiettivo del metodo di gestione è quello di trovare un fattore di assistenza limite e di apportare una o più correzioni a tale fattore, in fase di impostazione iniziale ma anche preferibilmente con aggiustamenti in tempo reale durante la pedalata, che consentano di percorrere l'itinerario compatibilmente con lo stato di carica della batteria.
[0045]Ad esempio, per ciascun tratto i il metodo di gestione è tale da calcolare la percentuale di scarica massima sul tratto in base alla formula:
in cui W è la massa del guidatore espressa in kg e Wbike è la massa della bicicletta espressa in kg (il coefficiente moltiplicativo (W+Wbike)/(75+Wbike) è utilizzato per adattare la curva rilevata in condizioni standard con guidatore di riferimento da 75kg al caso d'uso specifico), per calcolare il valore minimo percentuale dello stato di carica alla fine dell'itinerario in base alla seguente formula:
in cui S0Cinitrappresenta lo stato di carica iniziale del pacco batterie 20 ad esempio come misurato dall'unità elettronica di controllo 50.
[0046]Il metodo di gestione comprende inoltre una fase di verificare se detto un valore correlato alla massima percentuale di scarica del pacco batterie 20 sull'itinerario, quale ad esempio il suddetto valore minimo percentuale di scarica massima alla fine del percorso, è un valore positivo o negativo, o in generale di valutare se il pacco batterie 20 presenta o meno una carica residua positiva alla fine del percorso.
[0047]Se tale valore è positivo, si può ipotizzare che il metodo di gestione dia il consenso ad effettuare l'assistenza alla pedalata in base al fattore di assistenza limite K_Limit associato a ciascun tratto, salvo poi effettuare eventualmente iterativamente la suddetta fase di verificare in tempo reale e periodicamente lungo tutto il percorso.
[0048]Se tale valore è invece negativo il metodo di gestione è tale da eseguire nuovamente la suddetta fase di verifica modificando il fattore di assistenza limite K_Limit in base ad una più curve di correzione che consentono ciascuna di ottenere un nuovo fattore di assistenza limite per ciascun tratto i in funzione della pendenza del tratto. Preferibilmente tali curve sono delle curve bilineari con saturazione verso valori di pendenza crescenti. Ad esempio, un insieme di possibili curve di correzione è mostrato in figura 5. Ad esempio tali curve di correzione sono definite dall'espressione:
KJimit = MAX(0; MIN (2.5; ΙΡ(Δ/ί% > 0; 0.3003 * AH% 0.5; 0.07 * ΔΗ% 0.5) * K_GIA))
in cui K_GIA è ad esempio un coefficiente di correzione variabile da un valore minimo (ad esempio 0) ad un valore massimo (ad esempio 10) in base ad una data risoluzione (ad esempio 0,1). La freccia in figura 5 mostra come variano le curve di correzione in funzione di valori crescenti del coefficiente K_GIA.
[0049]In accordo ad una forma di realizzazione il metodo di gestione è tale da variare iterativamente le curve di correzione, ad esempio variando il coefficiente di correzione K_GIA fino a quando la suddetta fase di verificare consente di stabilire che il pacco batterie 20 presenta una carica residua positiva alla fine dell'itinerario selezionato.
[0050] Saranno di seguito descritte delle strategie preferite e non limitative che consentono di migliorare ulteriormente le prestazioni del metodo di gestione sopra descritto.
[0051] In accordo ad una forma di realizzazione, per poter calcolare il profilo di scarica in funzione dei vincoli imposti sul fattore di assistenza limite K_limit, si possono stabilire delle ipotesi sul comportamento del ciclista in caso di riduzione della coppia erogata dal motore elettrico 60 rispetto al caso della massima assistenza.
[0052] In Fig,6 si riportano gli andamenti di un primo coefficiente di riduzione del consumo "Cons. gain" o "SOCLcfain" rispetto alla curva di consumo di riferimento (1= no riduzione o riduzione relativamente bassa consumi curva 63; 0.5= consumi dimezzati o riduzione relativamente elevata - curva 61) a seconda della variazione del fattore di assistenza K_limit secondo due possibili reazioni del ciclista nella gestione della pedalata:
1- Il ciclista mantiene costante la potenza totale erogata dal sistema incrementando la propria quota parte per compensare il calo di coppia elettrica erogata dal motore 60;
2- Il ciclista non varia le proprie condizioni di lavoro mantenendo costante il proprio consumo energetico con conseguente riduzione delle prestazioni della bicicletta.
[0053]Nella realtà è prevedibile che il ciclista possa assumere entrambi i comportamenti, a seconda di quanto sia vicino al proprio limite fisico spostandosi verso il caso 2) nelle salite più impegnative e verso 1'1) nella marcia in piano.
[0054]Non potendo stabilire in fase di impostazione quale sarà l'andamento preponderante, si ritiene opportuno operare una media (curva 62) tra i due profili sopra descritti con eventuali discrepanze che saranno compensate dal metodo di gestione durante la marcia.
[0055]L'equazione evidenziata in Fig.6 esprime analiticamente la curva media (curva 62) per la stima dell'abbattimento del consumo energetico rispetto al valore massimo, cioè il cosiddetto primo coefficiente di riduzione del consumo S0C„GAIN, in funzione del fattore di assistenza puntuale K_limit utilizzato:
pertanto, il consumo energetico stimato per ogni tratto durante l'esecuzione del metodo di gestione e lo stato di carica a fine itinerario sono espressi rispettivamente dalle formule:
[0056]Modificando in maniera iterativa il fattore K_GIA, il metodo di gestione trova (entro una certa tolleranza) il più alto valore che garantisca uno stato di carica SOC%_GIA_FINAL maggiore di zero alla fine dell'itinerario selezionato. Preferibilmente, al fine di garantire un livello minimo di prestazioni, K_GIA non può assumere valori inferiori a 0,4; qualora neanche tale valore possa garantire di completare il percorso impostato, il metodo di gestione comprende una fase di avvisare il ciclista con un messaggio che mostra il massimo numero di km percorribili (con il minimo livello di assistenza consigliato) prima di scaricare del tutto il pacco batterie 20.
[0057]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, a partire dal valore identificato durante il processo iterativo, il ciclista può personalizzare ulteriormente l'obiettivo di prestazione agendo su uno slider continuo che modifica il livello di assistenza (MAX-MIN) ad esempio tramite il programma applicativo eseguito su uno smartphone o su un tablet pc. L'azione sullo slider gestisce il fattore "K_GIA" ed il metodo di gestione calcola di conseguenza il corrispondente SOC%_GIA_FINAL .
[0058]Quest 'ultimo valore è preferibilmente convertito in km di autonomia residua (RANGE_GIA_FINAL) moltiplicandolo per il consumo medio stimato lungo 1'itinerario selezionato ed è mostrato di fianco allo slider di selezione, in cui l'autonomia residua è espressa come una distanza in km dalla formula:
[0059]In accordo ad una forma di realizzazione, è possibile prevedere che il metodo di gestione sopra descritto esegua le fasi sopra descritte in una fase generale di impostazione al termine della quale il metodo di gestione comprende una fase di memorizzazione per salvare:
- il valore K_GIA da utilizzare come inizializzazione del metodo di gestione in tempo reale;
il profilo di scarica S0C%_GIA[N] i cui elementi rappresentano lo stato di carica ideale della batteria in funzione dello sviluppo del percorso,
[0060]In accordo ad una forma di realizzazione, è possibile prevedere che dopo la suddetta fase generale di impostazione il metodo di gestione durante la guida in tempo reale della bicicletta 1 esegua le seguenti sotto-fasi (operazioni):
Inizializza il fattore di assistenza K_limit a 1,5; E dalla seconda iterazione in poi:
- Integra il segnale di velocità inviato dalla bicicletta 1 per ottenere lo spostamento S;
Identifica la pendenza stimata ΔΗ% leggendo senza interpolazione sul vettore ΔΗ%(S) identificato in fase di impostazione;
- Calcola il valore di riferimento per il fattore di assistenza alla pedalata (anche definibile come fattore di moltiplicazione di coppia) K_limit in funzione di K_GIA e ΔΗ% e vi applica un filtro passa basso del prim'ordine con frequenza di taglio intorno a 0.1Hz ottenendo la variabile K_limit_filt;
- Identifica lo stato di carica ideale corrispondente allo spostamento attuale interpolando sul vettore S0C%„GIA(S);
- Calcola la differenza (S0C%err=S0C%-S0C%_GIA (S)) tra lo stato di carica effettivo della batteria 20 e quello ideale;
- Calcola il fattore di moltiplicazione di coppia da inviare al controllo motore K_rt secondo la seguente formula:
dove AK_rt_filt rappresenta il risultato di un filtro passa-basso con taglio indicativo a 0.05Hz della variabile AK_rt calcolata come
in cui K_rt0M è chiaramente il fattore di moltiplicazione di coppia al passo di calcolo precedente e Gain regola la rapidità di recupero dell'errore da parte del controllo ed assume ad esempio, per il caso specifico valori indicativi tra 0.3 e 0.5, ed in cui Sat_low(v) è invece una funzione di saturazione che garantisce un livello di assistenza minimo in funzione della velocità per non penalizzare troppo le fasi di spunto della bicicletta 1 anche in caso di elevati coefficienti di riduzione imposti dalla strategia (un possibile andamento è riportato in Fig. 7).
- Invia il valore calcolato per K_rt all'unità elettronica di controllo 50 che lo utilizza per moltiplicare opportunamente il valore di coppia richiesto dal ciclista secondo una logica interna che mantiene tutte le strategie di sicurezza e limitazione normalmente in essere con priorità rispetto a quanto richiesto dal suddetto metodo di gestione .
[0061]In accordo ad una forma di realizzazione, per migliorare ulteriormente l'efficacia del metodo di gestione sopra descritto è possibile introdurre un ulteriore fattore moltiplicativo, o un secondo coefficiente di riduzione del fattore di assistenza alla pedalata (o fattore di moltiplicazione di coppia), in serie rispetto al primo coefficiente SOC__GAIN identificato da una funzione decrescente del consumo energetico istantaneo della bicicletta 1 o della coppia media sul pedale 6. In tal modo si può raggiungere l'obiettivo di penalizzare il meno possibile il ciclista nelle fasi in cui si rileva un elevato impegno fisico.
[0062]Possibili esempi per l'andamento dei due coefficienti (da usare uno in alternativa all'altro) sono riportati nelle figure 8 e 9.
[0063]In Fig. 10 è riportato il profilo di scarica rispetto alla curva di riferimento (curva 70) per un metodo di gestione privo di assistenza in tempo reale nel caso in cui durante la pedalata si presentino variazioni significative del consumo energetico rispetto a quanto previsto in fase di impostazione (errata stima della pendenza, maggiore coppia richiesta dall'utente, errori nella definizione della curva di consumo etc.). Come prevedibile lo stato di carica si discosta notevolmente rispetto al preventivato e porta ad annullare l'energia in batteria già a metà dell'itinerario stabilito dall'utente.
[0064]L'impiego della gestione puntuale del fattore di assistenza ad esempio come descritto nel paragrafo [0060] consente invece (Fig. 11) di compensare in maniera graduale ma efficace le inevitabili variazioni cercando di limitare il più possibile 1'impatto sulla percezione dell'utente.
[0065]Il metodo di gestione sopra descritto può essere definito come un metodo di gestione in accordo ad una modalità operativa automatica. Tale modalità operativa può ad esempio essere una di una pluralità di differenti modalità operativa selezionabili dal ciclista.
[0066] Fra queste può essere prevista ad esempio una modalità operativa denominata ''standard". In tale modalità operativa il fattore di assistenza alla pedalata "K" richiesto alla macchina elettrica 60 è costante ed è qui denominato Kstandarde preferibilmente dipende solo da eventuali limitazioni intrinseche nell'azionamento (sovra-temperatura, scarica eccessiva, limitatore di velocità) . Kstandardè ad esempio espresso dalla relazione seguente in funzione del livello di assistenza richiesto {Level):
In cui Level rappresenta un numero positivo variabile da 1 a 10 selezionabile dal ciclista, con una risoluzione a piacere ad esempio pari ad 1 o 0,5.
[0067] Fra le suddette modalità operative, può ad esempio essere prevista, in aggiunta o in alternativa alla modalità operativa "standard" una modalità operativa denominata "City”, intesa per un prevalente impiego su percorsi urbani. Nella modalità operativa City si implementa un fattore di assistenza qui denominato Kcityelevato a velocità veicolo basse e decrescente man mano che ci si avvicina ad una velocità limite, quale ad esempio la velocità definita dall'attuale limite normativo dei 25km/h.
[0068]Utilizzando il medesimo concetto del precedente caso per la variabile Level, il fattore di assistenza Koitypuò essere espresso dalla formula seguente in funzione della velocità veicolo Speed in km/h:
[0069]Un esempio di possibili andamenti del fattore di assistenza alla pedalata Kcityin funzione della velocità ed al variare della variabile Level è rappresentato in figura 12.
[0070]Fra le suddette modalità operative, può ad esempio essere prevista, in aggiunta o in alternativa alla modalità operativa ''Standard" e/o alla modalità operativa "City" una modalità denominata "Hill Assist" intesa per un prevalente impiego su percorsi con variazioni altimetriche, ad esempio su percorsi collinari. La modalità operativa "Hill Assist" è configurata in modo da garantire una assistenza sempre crescente in funzione della coppia pedale esercitata dal ciclista in modo da enfatizzare le prestazioni nelle condizioni più gravose (scatti, salite, ripartenze).
[0071]Il relativo fattore di assistenza, qui denominato Khill, può esprimersi analiticamente come segue:
in cui Tpedaiè la coppia pedale (ad esempio opportunamente filtrata) espressa in Nm,
[0072]Alcuni esempio di possibili andamenti del fattore di assistenza alla pedalata Khillin funzione della velocità ed al variare della variabile Level è rappresentato in figura 13.
[0073]Inoltre, fra le suddette modalità operative, può ad esempio essere prevista, in aggiunta o in alternativa alla modalità operativa ''Standard"<·>e/o alla modalità operativa "City" e/o alla modalità operativa "Hill Assist" una modalità denominata Fitness.
[0074]1/utente in tale modalità operativa può ad esempio selezionarle in qualsiasi istante un valore di potenza obiettivo Ptargettramite uno slider a esempio tramite 1ΆΡΡ (eventualmente discretizzato su livelli predefiniti).
[0075]Il metodo di gestione, ad esempio attraverso la suddetta APP esegue le seguenti operazioni per cercare di mantenere la potenza erogata sui pedali il più possibile prossima al valore selezionato:
- calcola la potenza istantanea erogata dall'utente (in Watt) come prodotto tra coppia pedale in Nm e cadenza di pedalata in rpm:
- applica a Puserun opportuno filtro passa basso del prim'ordine (frequenza di taglio intorno a 0.5Hz) ottenendo la variabile P„ÌOrtilt;
in funzione di Ptargetcalcola un fattore di assistenza di riferimento Kfeedsecondo la seguente formula:
dove Prefrappresenta la potenza di avanzamento di riferimento per la bicicletta 1 su strada piana in funzione della velocità e della massa secondo la formula:
in cui V è la velocità di avanzamento della bici in km/h, Mass rappresenta la massa del veicolo più guidatore in kg (ad esempio impostato tramite l'APP) ed fwed fssono due coefficienti moltiplicativi identificati sperimentalmente (valori di riferimento possono valere, rispettivamente, 0.07 e 0.4).
Il valore di assistenza effettivo Kfitè pari alla somma algebrica di Kfeede di un termine proporzionale all'errore PUSer_fiit<->Pref tramite il fattore Gainfit, eventualmente ulteriormente filtrato tramite un passa-basso con taglio indicativo intorno a 0.2Hz.
Per evitare eccessive limitazioni almeno in fase di spunto Kfitè saturato verso il basso con un valore minimo simile a quanto stabilito per per il metodo di gestione in modalità automatica con riferimento alla curva di saturazione in basso di figura 7 (verso l'alto permane la consueta limitazione con il massimo fattore di assistenza gestibile dal motore, pari nel caso specifico a 2.5).
- Senza perdere di generalità, l'obiettivo di potenza Ptargetpuò essere opportunamente sostituito da un analogo obiettivo di pulsazione cardiaca Htargetespresso in battiti al minuto. In questo caso sono applicabili gli stessi passaggi esposti in precedenza con l'accortezza di sostituire la variabile Puser_fiit<con>l'analoga Huser-filtcalcolata come filtraggio passa basso delle pulsazioni istantanee del ciclista elaborate tramite un filtro passa basso. Inoltre in questa particolare applicazione che modula automaticamente l'assistenza del motore in base alla frequenza cardiaca del ciclista è preferibile porre il valore Kfeedpari a zero in quanto non è determinabile una potenza di riferimento adeguata ad inizializzare il sistema di controllo.
[0076]Risultati sperimentali hanno consentito di verificare che il metodo di gestione proposto consente di conseguire pienamente gli scopi prefissi in termini di superamento degli inconvenienti della tecnica nota.
[0077] Fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell' invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni .

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di gestione dell'autonomia energetica di un pacco batterie ricaricabile (20) di una bicicletta elettrica (1) a pedalata assistita comprendente una macchina elettrica (60) controllabile per erogare una coppia secondo un fattore di assistenza alla pedalata, detta coppia essendo tale da sommarsi a quella generata da un ciclista tramite la pedalata, il metodo di gestione comprendendo le seguenti fasi: a) selezionare un itinerario da percorrere tramite la bicicletta elettrica (1) a partire da una posizione iniziale; b) ottenere dati rappresentativi del profilo altimetrico dell'itinerario selezionato e suddividere 1'itinerario in una pluralità di tratti ciascuno caratterizzato da un rispettivo parametro altimetrico; c) calcolare un valore correlato alla massima percentuale di scarica del pacco batterie (20) sull'itinerario selezionato in funzione del profilo altimetrico e di un fattore di assistenza limite alla pedalata K_limit, preferibilmente calcolando per ciascun tratto un valore rappresentativo della percentuale di scarica del pacco batterie (20) sul tratto in funzione di un fattore di assistenza limite K_limit associato a ciascun tratto in base al parametro altimetrico associato al tratto; d) a partire dal calcolo effettuato nella fase c) verificare se il pacco batterie (20) presenta o meno una carica residua positiva alla fine dell'itinerario; in cui se a seguito di tale fase d) di verificare viene determinato che il pacco batterie (20) non presenta una carica residua positiva alla fine dell'itinerario, il metodo di gestione è tale da ripetere iterativamente le fasi c) e d) modificando il fattore di assistenza limite K_Limit in base ad una più curve di correzione che consentono ciascuna di ottenere un nuovo fattore di assistenza limite per ciascun tratto in funzione della pendenza del tratto.
  2. 2. Metodo di gestione secondo la rivendicazione 1, in cui dette curve di correzione sono delle curve bilineari con saturazione verso valori di pendenza crescenti .
  3. 3, Metodo di gestione secondo la rivendicazione 2, in cui dette curve di correzione sono definite dall' espressione : in cui K„GIA è un coefficiente di correzione variabile da un valore minimo ad un valore massimo e AH% rappresenta la pendenza percentuale di un tratto.
  4. 4. Metodo di gestione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta fase c) è eseguita tramite una curva di riferimento stimata empiricamente che correla una percentuale di scarica del pacco batterie (20) per chilometro percorso in funzione della pendenza.
  5. 5. Metodo di gestione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui se a seguito di tale fase di verificare viene determinato che il pacco batterie (20) presenta una carica residua positiva alla fine dell'itinerario, il metodo di gestione fornisce un consenso effettuare l'assistenza in base al fattore di assistenza limite K_Limit associato a ciascun tratto, effettuando eventualmente iterativamente la suddetta fasi di calcolare e verificare in tempo reale e periodicamente lungo tutto l'itinerario, applicando dei coefficienti correttivi atti a garantire il più possibile che il profilo di scarica lungo 1'itinerario aderisca ad un profilo calcolato in una fase iniziale di impostazione eseguendo le suddette fasi a), b), c), d) .
  6. 6. Metodo di gestione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il metodo di gestione dell'autonomia energetica è parte di un metodo di gestione delle modalità operative di funzionamento di una bicicletta elettrica (1) a pedalata assistita e ne consente di attuare una modalità di gestione definita automatica, il metodo di gestione delle modalità di funzionamento comprendendo inoltre una o più modalità operative alternative selezionabili per stabilire un fattore di assistenza alla pedalata in funzione della tipologia di attività che il ciclista desidera eseguire, quali ad esempio una prima modalità operativa il cui il fattore di assistenza alla pedalata è costante e/o una seconda modalità operativa in cui il fattore di assistenza alla pedalata è variabile in funzione della velocità della bicicletta e/o una terza modalità operativa in cui il fattore di assistenza alla pedalata è variabile in funzione della coppia applicata dal ciclista ai pedali e/o una quarta modalità operativa in cui il fattore di assistenza è variabile per cercare il più possibile di mantenere costante la potenza applicata dal ciclista ai pedali o il valore medio delle pulsazioni cardiache del ciclista.
  7. 7. Bicicletta elettrica (1) a pedalata assistita comprendente un sistema elettronico di bordo atto e configurato per eseguire un metodo di gestione in accordo ad una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni .
  8. 8. Gruppo di parti comprendente una bicicletta (1) secondo la rivendicazione 7 ed un programma applicativo scaricabile ed installabile a bordo di un dispositivo mobile di comunicazione personale ed atto ad essere eseguito per imprementare un metodo di gestione in accordo ad una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 6.
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PCT/IB2016/056251 WO2017085579A1 (en) 2015-11-16 2016-10-18 Method for managing the energy range of an assisted pedal electrical bicycle
US15/774,787 US10850802B2 (en) 2015-11-16 2016-10-18 Method for managing the energy range of an assisted pedal electrical bicycle
CN201680066739.XA CN108349568B (zh) 2015-11-16 2016-10-18 用于管理辅助踏板电动自行车的能量范围的方法
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TW105134380A TWI712542B (zh) 2015-11-16 2016-10-25 輔助踏板式電動自行車及用於管理其能量範圍的方法

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6796393B2 (ja) * 2016-04-15 2020-12-09 株式会社シマノ 自転車用制御装置
DE102017213220A1 (de) * 2017-08-01 2019-02-07 Zf Friedrichshafen Ag Anpassung eines Unterstützungsfaktors für einen elektrischen Hilfsantrieb eines Fahrzeugs
US20190300105A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 GM Global Technology Operations LLC E-assist reservation and optimization for an e-bike
JP6823004B2 (ja) * 2018-03-29 2021-01-27 株式会社シマノ 人力駆動車両用コンポーネント
TWI686050B (zh) * 2018-04-26 2020-02-21 財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心 電動自行車之無刷馬達的轉子位置感測方法
WO2020121074A1 (en) * 2018-09-26 2020-06-18 Tq-Systems Gmbh Method and device for dynamically controlling a range of an electrically-assisted bicycle, electrically-assisted bicycle
US10933943B2 (en) * 2019-01-09 2021-03-02 Neutron Holdings, Inc. Uphill slope hold and start assistance for electric vehicles
IT201900002289A1 (it) * 2019-02-18 2020-08-18 Texa Spa “sistema di controllo per veicolo elettrico”
FR3099127B1 (fr) * 2019-07-25 2021-11-26 Bellatrix Procédé d’élaboration d’une commande de couple fournie par un moteur d’un véhicule à assistance électrique, Programme d’ordinateur et véhicule mettant en œuvre un tel procede
TWI767208B (zh) 2020-04-01 2022-06-11 達瑞創新股份有限公司 電動自行車助力控制方法及其助力控制系統
TWI790752B (zh) * 2021-09-17 2023-01-21 財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心 透過環境變數建立輔助力前饋控制的方法
DE102022200183A1 (de) 2022-01-11 2023-07-13 Hochschule Karlsruhe, Körperschaft des öffentlichen Rechts Vorrichtung zum prädiktiven Regeln einer Versorgungsenergie und Reichweite eines Fahrrads mit einem Elektromotor und mit einer Versorgungsenergiequelle
CN116215733B (zh) * 2023-05-10 2023-07-21 苏州拓氪科技有限公司 电助力自行车助力控制方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295785A1 (fr) * 2001-09-20 2003-03-26 Berner Fachhochschule Hochschule für Technic und Architektur Biel Vehicule
EP2172740A1 (en) * 2007-07-19 2010-04-07 Aisin AW Co., Ltd. Map display device, map display method, and computer readable tangible medium
US20100292914A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Nokia Corporation Method and apparatus of route determination
WO2012172227A1 (fr) * 2011-06-14 2012-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Gestion de l'energie dans un vehicule a assistance electrique
DE102014213504B3 (de) * 2014-07-11 2015-10-15 Robert Bosch Gmbh Motorisch und/oder mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4280581A (en) * 1978-05-12 1981-07-28 Rudwick Lawrence A Motor and pedal driven bicycles
JP3528996B2 (ja) * 1995-04-17 2004-05-24 本田技研工業株式会社 電動補助自転車
JP3682590B2 (ja) * 1996-05-24 2005-08-10 ソニー株式会社 移動装置と移動制御方法
US20040201365A1 (en) * 2001-04-05 2004-10-14 Electrovaya Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
US20030105562A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Industrial Technology Research Institute Power output control system for electric vehicle with hybrid fuel cell
JP2006015887A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Sanyo Electric Co Ltd 電動補助自転車
DE102007002610A1 (de) * 2007-01-12 2008-07-24 Clean Mobile Gmbh Fahrzeug mit Elektromotor und Verfahren zum Auslegen des Fahrzeugs
TWI371899B (en) * 2008-09-30 2012-09-01 Nat Univ Chung Hsing Energy recharging and pedal assisting controller for electrical bicycles
FR2938233B1 (fr) * 2008-11-07 2011-08-26 Bruno Garin Procede de gestion de l'effort d'un utilisateur d'un vehicule a propulsion humaine et vehicule adapte a ce procede
JP5482280B2 (ja) * 2010-02-18 2014-05-07 ソニー株式会社 情報処理装置、電動移動体、及び放電管理方法
CN102219042A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 三洋电机株式会社 电动辅助自行车
US20120038158A1 (en) * 2010-08-13 2012-02-16 Chen Tzeng-Yuan Wind power generating module for use with electric scooter
JP2012170307A (ja) * 2011-02-17 2012-09-06 Seiko Epson Corp 電気機械装置、移動体、及びロボット
DE102012004176A1 (de) * 2012-03-05 2013-09-05 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Integrierte Diebstahlsicherung für ein Elektrofahrrad
DE102012103355A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Antriebseinrichtung für ein Elektrorad
CN102826180B (zh) * 2012-07-28 2014-02-05 成都宽和科技有限责任公司 用壳体内多磁块均匀分布传感器的助力自行车
US8878658B2 (en) * 2012-09-12 2014-11-04 Shimano Inc. Gear shift notification apparatus having a preselected notification pattern
JP2015098227A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 ヤマハ発動機株式会社 電動補助車両
US9346514B2 (en) * 2014-07-16 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Folding handlebar mount
US9359036B2 (en) * 2014-07-16 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Folding bicycle
GB201512713D0 (en) * 2014-08-01 2015-08-26 Ford Global Tech Llc Electric bicycle
CN106604862A (zh) * 2014-08-05 2017-04-26 福博科知识产权有限责任公司 基于单车的网络连接性的部件、系统和方法以及用于控制具有网络连接性的单车的方法
US10348102B2 (en) * 2014-08-20 2019-07-09 Walter Lee Davis Magnetic capacitor energy module and applications thereof
CN113335445A (zh) * 2014-09-02 2021-09-03 李东远 液压自动变速自行车
KR102368304B1 (ko) * 2015-01-27 2022-02-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 이의 제어 방법 및 이를 구비한 전동 장치의 구동 시스템
US9962576B2 (en) * 2015-06-26 2018-05-08 Intel Corporation System and method for measuring and adjusting physical resistance for athletic activities and fitness equipment
WO2018039439A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 Hamann John R Drivetrain control for a motor-assisted vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1295785A1 (fr) * 2001-09-20 2003-03-26 Berner Fachhochschule Hochschule für Technic und Architektur Biel Vehicule
EP2172740A1 (en) * 2007-07-19 2010-04-07 Aisin AW Co., Ltd. Map display device, map display method, and computer readable tangible medium
US20100292914A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Nokia Corporation Method and apparatus of route determination
WO2012172227A1 (fr) * 2011-06-14 2012-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Gestion de l'energie dans un vehicule a assistance electrique
DE102014213504B3 (de) * 2014-07-11 2015-10-15 Robert Bosch Gmbh Motorisch und/oder mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug

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