JP4171010B2 - 電池パック、電池電圧モニタ回路、電池システム、機器装置、電池電圧モニタ方法、および電池電圧モニタプログラム記憶媒体 - Google Patents
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V0=(R2/R1)(V+−V-)+((R1+R2)/R1)×α ……(1)
で与えられる。
V0=(R2/R1)×V++((R1+R2)/R1)×α ……(2)
となる。
V0=(R2/R1)(V+−V-)+((R1+R2)/R1)×α ……(1)
で与えられる。
モニタ信号出力用の差動増幅器と、
直列接続された複数の電圧源の両端および電池どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノードの電圧を表わす信号対、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と上記複数の電圧源によるスライス電圧とを表わす信号対からなる複数の信号対のうちのいずれかの信号対を選択信号に応じて選択して差動増幅器に入力する切替回路とを備えたことを特徴とする。
直列接続された複数の電池と、
直列接続された複数の電圧源の両端および電池どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および上記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と上記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路とが内蔵されてなることを特徴とする。
上記電池パックは、上記複数の電圧源が外部接続されるものであって、それら複数の電圧源の各ノードが接続される各端子を備えたものであってもよい。
上記モニタ信号出力回路から得た、すくなくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて上記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電池それぞれに対応する各差分電圧を表わす信号と、オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路が内蔵されてなるものであってもよく、この場合に、上記オフセット算出部が、上記複数の電圧源のうちの第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて上記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであってもよい。
モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えたことを特徴とする。
直列接続された複数の電池、
直列接続された複数の電圧源、
上記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および上記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と上記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、上記モニタ信号出力回路から得た、複数の電圧源それぞれに対応する各差分信号と、上記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、上記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする。
直列接続された複数の電池、
直列接続された複数の電圧源、
上記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および上記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と上記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
上記モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、モニタ信号出力回路から得た複数の電池それぞれに対応する各差分信号とオフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする。
上記モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、算出したオフセット電圧とに基づいて、上記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めることを特徴とする。
直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と上記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路から得た、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて、上記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
上記モニタ信号出力回路から得た、上記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、上記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、上記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えた電池電圧モニタプログラムが記憶されてなることを特徴とする。
V0=(R2/(R1+Rn))×(V+−V-)+((R1+R2)/R2)×α
……(4)
となる。
SE1+SE2=SE12−2α ……(5)
に基づいて差動増幅器AMP1のオフセット電圧αが求められる。
V0=V+−V-+2α ……(6)
となる。
SE1=S1+2α ……(7)
SE2=S2+2α ……(8)
SE12=S1+S2+2α ……(9)
となる。したがって、
SE1+SE2=S1+2α+S2+2α
=S1+S2+4α
=SE12+2α
となり、前述の(5)式が成立する。
α=(SE1+SE2−SE12)/2 ……(10)
として求められる。
S1=SE1−2α ……(11)
S2=SE2−2α ……(12)
S3=SE3−2α ……(13)
により求められる。本実施形態では、これらのステップ(a10)〜(a12)の集合を、図5に示す電池電圧モニタプログラム3211のオフセット補正部3211bと称している。
E1+E2=E3−2×α ……(14)
に基づいて差動増幅器AMP4のオフセット値αが求められる。
E1=e1+2α ……(15)
E2=e2+2α ……(16)
E3=e1+e2+2α ……(17)
となる。したがって、
E1+E2=e1+2α+e2+2α
=e1+e2+4α
=E3+2α
となり、(14)式が成立する。
α=(E1+E2−E3)/2 ……(18)
として求められる。
e1+e2=E3−2α ……(19)
として求められる(ステップb8))。
ここで、(20)式は以下のように導かれる。すなわち差動増幅器AMP1のオフセット値をα1,差動増幅器AMP4のオフセット値をα4としたとき、
SE1=(S1+2×α1)−(e1+e2)+2×α4
=S1−(e1+e2)+2α1+2α4
ここで、図7に示す電池保護回路21を構成する各要素は、前述のように、1つのLSIチップ内に搭載されたものであり、したがって差動増幅器AMP1〜AMP4のオフセット値は相互に同一であり、これをαであらわすと、(21)式は、
SE1=S1−(e1+e2)+4α ……(22)
となり、上記(20)式が成立する。
S2=SE2+(e1+e2)−4α …(23)
により、電池セルS2の真の電圧値S3が求められ、さらに、同様にして、ステップ(b15),(b16),(b17)において、電池セルS3の電圧からスライス電圧を差し引いた差分電圧の読取値SE3を読み取って、
S3=SE3+(e1+e2)−4α…(24)
により電池セルS3の真の電圧値S3が求められる。
前記モニタ信号出力回路から得た複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧を用いて、前記複数の電池各々の電圧の測定誤差を補正するオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路が内蔵されてなることを特徴とする付記2記載の電池パック。
前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧を用いて、前記複数の電池各々の電圧の測定誤差を補正するオフセット補正部とを備えたことを特徴とする電池電圧モニタ回路。
前記複数の電池の各々の電圧及び所定の2つ以上の電池を合わせた電圧を表わす各信号を含む複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧を用いて、前記複数の電池各々の電圧の測定誤差を補正するオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする電池システム。
直列接続された複数の電池、
前記複数の電池の各々の電圧及び所定の2つ以上の電池を合わせた電圧を表わす各信号を含む複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧を用いて、前記複数の電池各々の各電圧の測定誤差を補正するオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする機器装置。
算出したオフセット電圧を用いて、前記複数の電池各々の電圧の測定誤差を補正することを特徴とする電池電圧モニタ方法。
直列接続された複数の電池の各々の電圧及び所定の2つ以上の電池を合わせた電圧を表わす各信号を含む複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を備えたモニタ信号出力回路から得た複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧を用いて、前記複数の電池それぞれの各電圧の測定誤差を補正するオフセット補正部とを有する電池電圧モニタプログラムが記憶されてなることを特徴とする電池電圧モニタプログラム記憶媒体。
直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノードの電圧を表わす信号対、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧とを表わす信号対からなる複数の信号対のうちのいずれかの信号対を選択信号に応じて選択して前記差動増幅器に入力する切替回路とを備えたことを特徴とするモニタ信号出力回路。
前記モニタ信号出力回路から得た、すくなくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分電圧を表わす信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路が内蔵されてなることを特徴とする付記12記載の電池パック。
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えたことを特徴とする電池電圧モニタ回路。
直列接続された複数の電圧源、
前記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および前記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする電池システム。
直列接続された複数の電池、
直列接続された複数の電圧源、
前記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および前記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と前記モニタ信号出力回路から得た前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする機器装置。
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、算出したオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めることを特徴とする電池電圧モニタ方法。
直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路から得た、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて、前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えた電池電圧モニタプログラムが記憶されてなることを特徴とする電池電圧モニタプログラム記憶媒体。
20 電池パック
20a 選択信号入力端子
20b モニタ信号出力端子
20c,20d,20e,20f ノード接続端子
21 電池保護回路
21a 選択信号入力端子
21b モニタ信号出力端子
211,212,213 ノード
30 電池電圧モニタ部
31 DC−DC変換回路
32 マイコン
321 プログラムROM
322 データROM
323 CPU
324 RAM
325 A/D変換器
326 入出力インタフェース
3211 電池電圧モニタプログラム
3211a オフセット算出部
3211b オフセット補正部
3211c 電池残量算出部
40 ノートパソコン
50 電池パック
50a,50,50c 端子
AMP1,AMP2,AMP3,AMP4 差動増幅器
MPX1,MPX2, マルチプレクサ
SEL 選択制御回路
Claims (14)
- 直列接続された複数の電池と、
直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および前記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路と、
前記モニタ信号出力回路から得た、すくなくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部、および、前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分電圧を表わす信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部を有する電池電圧モニタ回路と、
が内蔵されてなることを特徴とする電池パック。 - 前記複数の電池および前記モニタ信号出力回路に加え、さらに前記複数の電圧源が内蔵されてなることを特徴とする請求項1記載の電池パック。
- 前記複数の電圧源が外部接続されるものであって、該複数の電圧源の各ノードが接続される各端子を備えたことを特徴とする請求項1記載の電池パック。
- 前記オフセット算出部が、前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池パック。
- 直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路から得た、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えたことを特徴とする電池電圧モニタ回路。 - 前記オフセット算出部が、前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項5記載の電池電圧モニタ回路。
- 直列接続された複数の電池、
直列接続された複数の電圧源、
前記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および前記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする電池システム。 - 前記オフセット算出部が、前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項7記載の電池電圧モニタ回路。
- 電力の供給を受けて動作する機器装置において、
直列接続された複数の電池、
直列接続された複数の電圧源、
前記複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および前記複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路、および
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電圧源の、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と前記モニタ信号出力回路から得た前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを有する電池電圧モニタ回路を備えたことを特徴とする機器装置。 - 前記オフセット算出部が、前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項9記載の電池電圧モニタ回路。
- 直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路から得た、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて、前記差動増幅器のオフセット電圧を算出し、
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、算出したオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めることを特徴とする電池電圧モニタ方法。 - 前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項11記載の電池電圧モニタ方法。
- コンピュータ内で実行されることにより、該コンピュータを、電池の電圧をモニタする装置として動作させる電池電圧モニタプログラムが記憶された電池電圧モニタプログラム記憶媒体において、
直列接続された複数の電圧源の両端および電圧源どうしの接続点からなる複数のノードのうちの選択信号に応じて選択される2つのノード間の電圧を表わす信号、および直列接続された複数の電池のうちの選択信号に応じて選択される1つの電池の電圧と前記複数の電圧源によるスライス電圧との差分電圧を表わす信号からなる複数の信号のうちの選択信号に応じて選択された信号を出力する差動増幅器を有するモニタ信号出力回路から得た、少なくとも一方のノードが異なるノード間の電圧を表わす複数の信号に基づいて、前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するオフセット算出部と、
前記モニタ信号出力回路から得た、前記複数の電池それぞれに対応する各差分信号と、前記オフセット算出部で算出されたオフセット電圧とに基づいて、前記複数の電池それぞれの測定誤差が補正された各電圧を求めるオフセット補正部とを備えた電池電圧モニタプログラムが記憶されてなることを特徴とする電池電圧モニタプログラム記憶媒体。 - 前記複数の電圧源のうちの、第1の電圧源による第1の電圧と、第2の電圧源による第2の電圧と、これら第1および第2の電圧源を合わせた電圧源による第3の電圧とを表わす3つの信号に基づいて前記差動増幅器のオフセット電圧を算出するものであることを特徴とする請求項13記載の電池電圧モニタプログラム記憶媒体。
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