JP2000260452A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- JP2000260452A JP2000260452A JP11065327A JP6532799A JP2000260452A JP 2000260452 A JP2000260452 A JP 2000260452A JP 11065327 A JP11065327 A JP 11065327A JP 6532799 A JP6532799 A JP 6532799A JP 2000260452 A JP2000260452 A JP 2000260452A
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- power conversion
- generation system
- control device
- conversion unit
- power generation
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電システム制御装置における回路基板の小
型化及び発電システムのコストダウンを実現できるよう
にすること。 【解決手段】 燃料電池３１にて発生した電力が電力変
換ユニット３２にて変換されて出力され、この電力変換
ユニットが、電力を変換する電力変換回路３４と、この
電力変換回路の入出力データを取り込んでこの電力変換
回路を制御する電力変換ユニット制御装置３５とを備え
てなり、発電システム制御装置３３が、電力変換回路の
入出力データに基づき燃料電池発電システム３０を制御
する燃料電池発電システムにおいて、発電システム制御
装置と電力変換制御装置とが通信回線４０にて接続され
て、データ通信可能に構成されたものである。
型化及び発電システムのコストダウンを実現できるよう
にすること。 【解決手段】 燃料電池３１にて発生した電力が電力変
換ユニット３２にて変換されて出力され、この電力変換
ユニットが、電力を変換する電力変換回路３４と、この
電力変換回路の入出力データを取り込んでこの電力変換
回路を制御する電力変換ユニット制御装置３５とを備え
てなり、発電システム制御装置３３が、電力変換回路の
入出力データに基づき燃料電池発電システム３０を制御
する燃料電池発電システムにおいて、発電システム制御
装置と電力変換制御装置とが通信回線４０にて接続され
て、データ通信可能に構成されたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池発電システ
ムに係り、特に、発電システム全体を制御する発電シス
テム制御装置を改良した燃料電池発電システムに関す
る。
ムに係り、特に、発電システム全体を制御する発電シス
テム制御装置を改良した燃料電池発電システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２に示すように、従来の燃料電池発電
システム１０は、燃料電池１１、電力変換ユニット１２
及び発電システム制御装置１３を有し、上記電力変換ユ
ニット１２が電力変換回路１４及び電力変換ユニット制
御装置１５を備えて構成される。
システム１０は、燃料電池１１、電力変換ユニット１２
及び発電システム制御装置１３を有し、上記電力変換ユ
ニット１２が電力変換回路１４及び電力変換ユニット制
御装置１５を備えて構成される。
【０００３】電力変換ユニット１２の電力変換回路１４
は、燃料電池１１が発生した電力を所定電力に変換す
る。また、電力変換ユニット制御装置１５はマイクロコ
ンピュータを備えて構成され、電力変換回路１４へ入力
される電流値、電圧値をそれぞれ入力側電流検出器１
６、入力側電圧検出器１７から取り込み、電力変換回路
１４から出力される電流値、電圧値をそれぞれ出力側電
流検出器１８、出力側電圧検出器１９から取り込んで、
電力変換回路１４を制御する。
は、燃料電池１１が発生した電力を所定電力に変換す
る。また、電力変換ユニット制御装置１５はマイクロコ
ンピュータを備えて構成され、電力変換回路１４へ入力
される電流値、電圧値をそれぞれ入力側電流検出器１
６、入力側電圧検出器１７から取り込み、電力変換回路
１４から出力される電流値、電圧値をそれぞれ出力側電
流検出器１８、出力側電圧検出器１９から取り込んで、
電力変換回路１４を制御する。
【０００４】上記発電システム制御装置１３は電力変換
ユニット１２の電力変換回路１４へ入力される電流値、
電圧値をそれぞれ入力側電流検出器２０、入力側電圧検
出器２１から取り込み、電力変換回路１４から出力され
る電流値、電圧値をそれぞれ出力側電流検出器２２、出
力側電圧検出器２３から取り込んで、燃料電池発電シス
テム１０全体を制御する。
ユニット１２の電力変換回路１４へ入力される電流値、
電圧値をそれぞれ入力側電流検出器２０、入力側電圧検
出器２１から取り込み、電力変換回路１４から出力され
る電流値、電圧値をそれぞれ出力側電流検出器２２、出
力側電圧検出器２３から取り込んで、燃料電池発電シス
テム１０全体を制御する。
【０００５】例えば、発電システム制御装置１３は、電
力変換ユニット制御装置１５へ運転信号を出力して、電
力変換ユニット１２を起動または停止させる。また、発
電システム制御装置１３は、電力変換ユニット１２の故
障時に、電力変換ユニット制御装置１５から出力される
故障原因データを、故障信号として取り込んで故障に対
処する。
力変換ユニット制御装置１５へ運転信号を出力して、電
力変換ユニット１２を起動または停止させる。また、発
電システム制御装置１３は、電力変換ユニット１２の故
障時に、電力変換ユニット制御装置１５から出力される
故障原因データを、故障信号として取り込んで故障に対
処する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような燃料電池
発電システム１０では、入力側電流検出器２０、入力側
電圧検出器２１、出力側電流検出器２２及び出力側電圧
検出器２３が必要となり、発電システム制御装置１３に
は、これらの入力側電流検出器２０、入力側電圧検出器
２１、出力側電流検出器２２及び出力側電圧検出器２３
からの検出信号を入力するための入力回路が必要となる
ため、この発電システム制御装置１３の回路基板が大型
化し、燃料電池発電システム１０のコストダウンを図る
ことができない。
発電システム１０では、入力側電流検出器２０、入力側
電圧検出器２１、出力側電流検出器２２及び出力側電圧
検出器２３が必要となり、発電システム制御装置１３に
は、これらの入力側電流検出器２０、入力側電圧検出器
２１、出力側電流検出器２２及び出力側電圧検出器２３
からの検出信号を入力するための入力回路が必要となる
ため、この発電システム制御装置１３の回路基板が大型
化し、燃料電池発電システム１０のコストダウンを図る
ことができない。
【０００７】また、発電システム制御装置１３と電力変
換ユニット制御装置１５には、電力変換ユニット１２の
起動、電力変換ユニット１２の停止を個別に実施するた
めの配線が接続され、更に、電力変換ユニット制御装置
１５から出力される故障信号も、上記配線とは異なる配
線を用いて発電システム制御装置１３へ送信される。こ
のため、発電システム制御装置１３と電力変換ユニット
制御装置１５とを接続する配線が複雑化し、配線の省力
化を図ることができない。
換ユニット制御装置１５には、電力変換ユニット１２の
起動、電力変換ユニット１２の停止を個別に実施するた
めの配線が接続され、更に、電力変換ユニット制御装置
１５から出力される故障信号も、上記配線とは異なる配
線を用いて発電システム制御装置１３へ送信される。こ
のため、発電システム制御装置１３と電力変換ユニット
制御装置１５とを接続する配線が複雑化し、配線の省力
化を図ることができない。
【０００８】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、発電システム制御装置における回路
基板の小型化及び発電システムのコストダウンを実現で
きる燃料電池発電システムを提供することにある。
されたものであり、発電システム制御装置における回路
基板の小型化及び発電システムのコストダウンを実現で
きる燃料電池発電システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、燃料電池にて発生した電力が電力変換ユニットにて
変換されて出力され、この電力変換ユニットが、電力を
変換する電力変換回路と、この電力変換回路の入出力デ
ータを取り込んで、この電力変換回路を制御する電力変
換ユニット制御装置とを備えて成り、発電システム制御
装置が、上記電力変換回路の入出力データに基づき発電
システムを制御する燃料電池発電システムにおいて、上
記発電システム制御装置と上記電力変換ユニット制御装
置とが通信回線にて接続されて、データ通信可能に構成
されたことを特徴とするものである。
は、燃料電池にて発生した電力が電力変換ユニットにて
変換されて出力され、この電力変換ユニットが、電力を
変換する電力変換回路と、この電力変換回路の入出力デ
ータを取り込んで、この電力変換回路を制御する電力変
換ユニット制御装置とを備えて成り、発電システム制御
装置が、上記電力変換回路の入出力データに基づき発電
システムを制御する燃料電池発電システムにおいて、上
記発電システム制御装置と上記電力変換ユニット制御装
置とが通信回線にて接続されて、データ通信可能に構成
されたことを特徴とするものである。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記通信回線には、電力変換ユニット
制御装置が取り込んだ電力変換回路の入出力データが、
上記電力変換ユニット制御装置から発電システム制御装
置へ送信されることを特徴とするものである。
の発明において、上記通信回線には、電力変換ユニット
制御装置が取り込んだ電力変換回路の入出力データが、
上記電力変換ユニット制御装置から発電システム制御装
置へ送信されることを特徴とするものである。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記通信回線には、電力変換
ユニットを起動・停止させる運転信号や、電力変換ユニ
ットの故障原因データ等の情報が通信されることを特徴
とするものである。
２に記載の発明において、上記通信回線には、電力変換
ユニットを起動・停止させる運転信号や、電力変換ユニ
ットの故障原因データ等の情報が通信されることを特徴
とするものである。
【００１２】請求項１または２に記載の発明には、次の
作用がある。
作用がある。
【００１３】発電システム制御装置と電力変換ユニット
制御装置とが通信回線にて接続されて、データ通信可能
に構成されたことから、発電システム制御装置は通信回
線を介し、電力変換ユニット制御装置が取り込んだ電力
変換回路の入出力データを入手できるので、電力変換回
路の入出力データを検出するための各種検出器や、これ
らの検出器からの検出信号を入力するための入力回路を
必要としない。このため、発電システム制御装置の回路
基板を小型化でき、発電システムのコストを低減でき
る。
制御装置とが通信回線にて接続されて、データ通信可能
に構成されたことから、発電システム制御装置は通信回
線を介し、電力変換ユニット制御装置が取り込んだ電力
変換回路の入出力データを入手できるので、電力変換回
路の入出力データを検出するための各種検出器や、これ
らの検出器からの検出信号を入力するための入力回路を
必要としない。このため、発電システム制御装置の回路
基板を小型化でき、発電システムのコストを低減でき
る。
【００１４】請求項３に記載の発明には、次の作用があ
る。
る。
【００１５】発電システム制御装置と電力変換ユニット
制御装置とを接続する通信回線には、電力変換ユニット
を起動・停止させる運転信号や、電力変換ユニットの故
障原因データ等の情報が通信されることから、発電シス
テム制御装置と電力変換ユニット制御装置とを２線方式
の通信回線で接続すれば足りるので、両制御装置間の配
線を省力化できる。
制御装置とを接続する通信回線には、電力変換ユニット
を起動・停止させる運転信号や、電力変換ユニットの故
障原因データ等の情報が通信されることから、発電シス
テム制御装置と電力変換ユニット制御装置とを２線方式
の通信回線で接続すれば足りるので、両制御装置間の配
線を省力化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【００１７】図１は、本発明に係る燃料電池発電システ
ムの一実施の形態を示すブロック図である。
ムの一実施の形態を示すブロック図である。
【００１８】この図１に示す燃料電池発電システム３０
は、燃料電池３１と、電力変換ユニット３２と、発電シ
ステム制御装置３３とを有して構成され、上記電力変換
ユニット３２が、電力変換回路３４及び電力変換ユニッ
ト制御装置３５を備えてなる。
は、燃料電池３１と、電力変換ユニット３２と、発電シ
ステム制御装置３３とを有して構成され、上記電力変換
ユニット３２が、電力変換回路３４及び電力変換ユニッ
ト制御装置３５を備えてなる。
【００１９】上記燃料電池３１は、図示しないセル（単
電池）が複数積層して構成される。各セルは、固体高分
子電解質膜を介して一対の電極が対向配置されたもので
あり、水素ガスと酸素ガスとの電気化学反応により電気
を発生する。
電池）が複数積層して構成される。各セルは、固体高分
子電解質膜を介して一対の電極が対向配置されたもので
あり、水素ガスと酸素ガスとの電気化学反応により電気
を発生する。
【００２０】上記電力変換ユニット３２の電力変換回路
３４はスイッチング素子（不図示）を内蔵し、このスイ
ッチング素子の作用で、燃料電池３１にて発生した電力
を所定電力に変換する。この電力変換ユニット３２に
は、燃料電池３１から電力変換回路３４に入力される電
流値、電圧値をそれぞれ検出する入力側電流検出器３
６、入力側電圧検出器３７と、電力変換回路３４にて電
力が変換された電流値、電圧値をそれぞれ検出する出力
側電流検出器３８、出力側電圧検出器３９とが設置され
ている。
３４はスイッチング素子（不図示）を内蔵し、このスイ
ッチング素子の作用で、燃料電池３１にて発生した電力
を所定電力に変換する。この電力変換ユニット３２に
は、燃料電池３１から電力変換回路３４に入力される電
流値、電圧値をそれぞれ検出する入力側電流検出器３
６、入力側電圧検出器３７と、電力変換回路３４にて電
力が変換された電流値、電圧値をそれぞれ検出する出力
側電流検出器３８、出力側電圧検出器３９とが設置され
ている。
【００２１】上記電力変換ユニット制御装置３５はマイ
クロコンピュータを備えて構成され、図示しないＡ−Ｄ
コンバータを内蔵する。この電力変換ユニット制御装置
３５は、上述の入力側電流検出器３６、入力側電圧検出
器３７、出力側電流検出器３８及び出力側電圧検出器３
９からの検出値を、上記Ａ−Ｄコンバータを介して取り
込んで演算処理を実行し、電力変換回路３４を制御し
て、この電力変換回路３４から出力される電力を所定電
力に調整する。
クロコンピュータを備えて構成され、図示しないＡ−Ｄ
コンバータを内蔵する。この電力変換ユニット制御装置
３５は、上述の入力側電流検出器３６、入力側電圧検出
器３７、出力側電流検出器３８及び出力側電圧検出器３
９からの検出値を、上記Ａ−Ｄコンバータを介して取り
込んで演算処理を実行し、電力変換回路３４を制御し
て、この電力変換回路３４から出力される電力を所定電
力に調整する。
【００２２】上記発電システム制御装置３３は、マイク
ロコンピュータを備えて構成され、電力変換ユニット３
２における電力変換回路３４の入出力データ（入力電流
値、入力電圧値、出力電流値、出力電圧値）に基づき、
燃料電池発電システム１０全体を制御する。この発電シ
ステム制御装置３３は電力変換ユニット制御装置３５
と、例えば２線方式の通信回線４０にて接続され、電力
変換ユニット制御装置３５との間でシリアル通信によ
り、常時データ通信可能に構成される。
ロコンピュータを備えて構成され、電力変換ユニット３
２における電力変換回路３４の入出力データ（入力電流
値、入力電圧値、出力電流値、出力電圧値）に基づき、
燃料電池発電システム１０全体を制御する。この発電シ
ステム制御装置３３は電力変換ユニット制御装置３５
と、例えば２線方式の通信回線４０にて接続され、電力
変換ユニット制御装置３５との間でシリアル通信によ
り、常時データ通信可能に構成される。
【００２３】従って、上述の電力変換回路３４の入出力
データは、通信回線４０を介し、電力変換ユニット制御
装置３５が入力側電流検出器３６、入力側電圧検出器３
７、出力側電流検出器３８及び出力側電圧検出器３９か
ら取り込んだものが、電力変換ユニット制御装置３５に
よって発電システム制御装置３３に送信される。
データは、通信回線４０を介し、電力変換ユニット制御
装置３５が入力側電流検出器３６、入力側電圧検出器３
７、出力側電流検出器３８及び出力側電圧検出器３９か
ら取り込んだものが、電力変換ユニット制御装置３５に
よって発電システム制御装置３３に送信される。
【００２４】更に、この通信回線４０には、電力変換ユ
ニット３２を起動または停止させる運転信号が、発電シ
ステム制御装置３３から電力変換ユニット制御装置３５
へ向かって送信され、また電力変換ユニット３２の故障
時に、この故障原因に関するデータなどの情報が、入力
変換ユニット３２から発電システム制御装置３３へ向か
って送信される。
ニット３２を起動または停止させる運転信号が、発電シ
ステム制御装置３３から電力変換ユニット制御装置３５
へ向かって送信され、また電力変換ユニット３２の故障
時に、この故障原因に関するデータなどの情報が、入力
変換ユニット３２から発電システム制御装置３３へ向か
って送信される。
【００２５】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果及びを奏する。
果及びを奏する。
【００２６】発電システム制御装置３３と電力変換ユ
ニット制御装置３５とが通信回線４０にて接続されて、
データ通信可能に構成されたことから、発電システム制
御装置３３は通信回線４０を介し、電力変換ユニット制
御装置３５が入力側電流検出器３６、入力側電圧検出器
３７、出力側電流検出器３８、出力側電圧検出器３９を
用いて取り込んだ電力変換回路３４の入出力データ（そ
れぞれ入力電流値、入力電圧値、出力電流値、出力電圧
値）を入手できるので、電力変換回路３４の入出力デー
タを検出するための各種検出器や、これらの検出器から
の検出信号を入力するための入力回路を必要としない。
このため、発電システム制御装置３３の回路基板を小型
化でき、この発電システム制御装置３３の回路基板の小
型化及び検出器の削減などによって、燃料電池発電シス
テム３０のコストを低減できる。
ニット制御装置３５とが通信回線４０にて接続されて、
データ通信可能に構成されたことから、発電システム制
御装置３３は通信回線４０を介し、電力変換ユニット制
御装置３５が入力側電流検出器３６、入力側電圧検出器
３７、出力側電流検出器３８、出力側電圧検出器３９を
用いて取り込んだ電力変換回路３４の入出力データ（そ
れぞれ入力電流値、入力電圧値、出力電流値、出力電圧
値）を入手できるので、電力変換回路３４の入出力デー
タを検出するための各種検出器や、これらの検出器から
の検出信号を入力するための入力回路を必要としない。
このため、発電システム制御装置３３の回路基板を小型
化でき、この発電システム制御装置３３の回路基板の小
型化及び検出器の削減などによって、燃料電池発電シス
テム３０のコストを低減できる。
【００２７】発電システム制御装置３３と電力変換ユ
ニット制御装置３５とを接続する通信回線４０には、電
力変換ユニット３２を起動または停止させる運転信号
や、電力変換ユニット３２の故障原因データなどの情報
が通信されることから、発電システム制御装置３３と電
力変換ユニット制御装置３５とを２線方式の通信回線４
０で接続すれば足り、他の通信回線が不要となるので、
発電システム制御装置３３と電力変換ユニット制御装置
３５間の配線を省略化できる。
ニット制御装置３５とを接続する通信回線４０には、電
力変換ユニット３２を起動または停止させる運転信号
や、電力変換ユニット３２の故障原因データなどの情報
が通信されることから、発電システム制御装置３３と電
力変換ユニット制御装置３５とを２線方式の通信回線４
０で接続すれば足り、他の通信回線が不要となるので、
発電システム制御装置３３と電力変換ユニット制御装置
３５間の配線を省略化できる。
【００２８】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る燃料電池発電システムによ
れば、発電システム制御装置が、電力変換ユニットにお
ける電力変換回路の入出力データに基づき発電システム
を制御し、この発電システム制御装置と上記電力変換ユ
ニットの電力変換ユニット制御装置とが通信回線にて接
続されて、データ通信可能に構成されたことから、発電
システム制御装置における回路基板の小型化及び発電シ
ステムのコストダウンを実現できる。
れば、発電システム制御装置が、電力変換ユニットにお
ける電力変換回路の入出力データに基づき発電システム
を制御し、この発電システム制御装置と上記電力変換ユ
ニットの電力変換ユニット制御装置とが通信回線にて接
続されて、データ通信可能に構成されたことから、発電
システム制御装置における回路基板の小型化及び発電シ
ステムのコストダウンを実現できる。
【図１】本発明に係る燃料電池発電システムの一実施の
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図２】従来の燃料電池発電システムを示すブロック図
である。
である。
３０ 燃料電池発電システム ３１ 燃料電池 ３２ 電力変換ユニット ３３ 発電システム制御装置 ３４ 電力変換回路 ３５ 電力変換ユニット制御装置 ３６ 入力側電流検出器 ３７ 入力側電圧検出器 ３８ 出力側電流検出器 ３９ 出力側電圧検出器 ４０ 通信回線
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料電池にて発生した電力が電力変換ユ
ニットにて変換されて出力され、 この電力変換ユニットが、電力を変換する電力変換回路
と、この電力変換回路の入出力データを取り込んで、こ
の電力変換回路を制御する電力変換ユニット制御装置と
を備えて成り、 発電システム制御装置が、上記電力変換回路の入出力デ
ータに基づき発電システムを制御する燃料電池発電シス
テムにおいて、 上記発電システム制御装置と上記電力変換ユニット制御
装置とが通信回線にて接続されて、データ通信可能に構
成されたことを特徴とする燃料電池発電システム。 - 【請求項２】 上記通信回線には、電力変換ユニット制
御装置が取り込んだ電力変換回路の入出力データが、上
記電力変換ユニット制御装置から発電システム制御装置
へ送信されることを特徴とする請求項１に記載の燃料電
池発電システム。 - 【請求項３】 上記通信回線には、電力変換ユニットを
起動・停止させる運転信号や、電力変換ユニットの故障
原因データ等の情報が通信されることを特徴とする請求
項１または２に記載の燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065327A JP2000260452A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065327A JP2000260452A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260452A true JP2000260452A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13283723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065327A Pending JP2000260452A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228294A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP11065327A patent/JP2000260452A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011228294A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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