JPH02168802A - 電気車 - Google Patents

電気車

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JPH02168802A
JPH02168802A JP63325463A JP32546388A JPH02168802A JP H02168802 A JPH02168802 A JP H02168802A JP 63325463 A JP63325463 A JP 63325463A JP 32546388 A JP32546388 A JP 32546388A JP H02168802 A JPH02168802 A JP H02168802A
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JP63325463A
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English (en)
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Kenji Sakamoto
研二 坂本
Tetsuaki Kushibe
櫛部　哲明
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気車に係り、詳しくはメタノール改質装置
を備えた燃料電池と補助電池を搭載した電気車に関する
ものである。
［従来技術］ 従来から水素と酸素により電気を発生させる燃料電池が
あり、この水素をメタノール改質反応による得る方法が
ある。即ち、触媒層にメタノールと水の改質原料を通し
外部より反応に必要な熱を供給することにより水素を生
成するものである。
そして、このメタノール改質装置を備えた燃料電池をフ
ォークリフト等の車両用の電源として使用する場合、補
助電池として鉛蓄電池等の二次電池と組合せハイブリッ
ド運転しなければ良好な車両性能が得られない。即ち、
補助電池は燃料電池の供給できないピーク電流を出力す
るとともに、燃料電池が起動するまでの間、負荷に必要
な電力を供給する。又、補助電池は燃料電池の余剰電力
により充電されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したメタノール改質装置を備えた燃料電池
と補助電池を搭載した電気車においては、始動の際には
メタノール改質装置の触媒層が所定の温度に昇温され、
さらに燃料電池においても電極部温度が所定の温度に昇
温されるまでは燃料電池のミノＪ出ノＥ　ｂｉ得られず
、その間、昇温に必要な補器の駆動、及び作業に必要な
走行モータ等の駆動には補助電池を使用しなければなら
ない。従って、始動時に補助電池（鉛蓄電池）に充分に
充電が行なわれていないと燃料電池か発電可能な状態に
昇温されないばかりでなく、走行・荷役作業を満足に行
なうことかできない虞かあった。
この発明の目的は、始動時に確実に各種動作を行なわせ
ることができる電気車を提供することにある。
し課題を解決するだめの手段」 この発明は、メタノールと水とを原料として高温雰囲気
触媒下で水素を生成するメタノール改質装置と、その水
素と酸素により電気を発生さげる燃料電池と、前記燃料
電池にて充電されるとともに必要に応じて負荷に電力を
供給する補助電池とを搭載した電気車にａ３いて、 前記補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と
、駆動停止スイッチか操作されたときに、前記充電状態
検出手段により前記補助電池の所定容量以上の充電が完
了するまで前記燃料電池の発電を継続して当該燃料電池
による補助電池の充電を行なわせる制御手段とを備えて
なる電気車をその要旨とするものである。
１作用」 制御手段は、駆動停止スイッチか操作されたときに充電
状態検出手段により補助電池の所定容量以上の充電が完
了するまで燃料電池の発電を継続して燃料電池による補
助電池の充電を行なわせる。。
その結果、始動の際には燃料電池の出力か１ｑられるま
ては負荷に電力を供給することができる。
［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。
本実施例はメタノール改質装置を備えた燃料電池と鉛蓄
電池によるハイブリッド電源をフＡ−クリフトに搭載に
したものであり、当該ハイブリッド電源にて走行用モー
タと荷役用ポンプモータが駆動されるようになっている
。
第１図は車両の電源供給系を示し、全体としてメタノー
ル改質装置１と燃料電池２とＤＣ／ＤＣコンバータ３と
補助、電池としての鉛蓄電池４と負荷としての走行用直
流モータ５ａと負荷としての荷役用ポンプモータ５ｂと
から構成されている。
水タンク６の水は水ポンプ７の駆動により混合器８に供
給されるとともに、メタノールタンク９のメタノールは
メタノールポンプ１０の駆動により混合器８に供給され
、この混合器８にて水とメタノールが混合され改質原料
となり、メタノール改質装置１に供給される。
メタノール改質装置１は第２図及び第２図のＡ−Ａ断面
を示ず第３図に示すように、円筒形をなすフレーム１１
には断熱ｖＪ−１２が配置されている。
そのフレーム１１内には触媒層１３が同心円上に複数立
設され、触媒層１３の中には改質触媒１４が充填されて
いる。この改質触媒１４としてはＣｕｏ、ｚｎｏ系触媒
が使用される。又、前記混合器８にて混合されたメタノ
ール／水の改質原料は改質原料供給管］５を介してメタ
ノール改質装置１のフレーム１１内に供給されるととも
に、その改質原料供給管１５はフレーム１１内の中心部
に螺旋状に延設され、さらに、分岐部１６から各触媒層
１３の底部に接続されている。各触媒層１３の上端部は
集合されて水素排出管１７にて外部に連通している。
フレーム１１の内筒の−Ｆ部にはバーナー８が設けられ
、そのバーナー８にはブロワ１９にて空気（酸素）が供
給されるとともメタノールポンプ２０にて前記メタノー
ルタンク９からメタノールが供給される。そして、メタ
ノール改質装置１の起動時の昇温の際にはバーナ１８に
よりメタノールが空気中の酸素にて燃焼してその高温の
燃焼ガスは内筒を通過し前記改質原料供給管１５内のメ
タノール／水の改質原料を加熱するとともに、外筒を通
過し各触媒層１３を加熱して排気通路２１から外部に排
出される。
ざらに、バーｔ１８には燃料電池２の未反応水素か供給
され、メタノール改質装置１の昇温が終了した後におい
てはこの水素が前記ブロア１９により供給される空気中
の酸素にて燃焼してその高温の燃焼ガスが前記改質原料
供給管１５を加熱するとともに、各触媒層１３を加熱す
る。即ら、メタノール改質装置１の昇温時はメタノール
炎にて触媒層１３を加熱し、−旦反応温度の約３２０’
Ｃに達し、メタノール改質反応が行なわれた後はメタノ
ール炎を停止し燃料電池２からの未反応水素による水素
炎に切換え改質反応に必要な熱を供給する。そして、燃
焼ガスはメタノール改質装置１の内筒から外筒を通過し
、排気通路２１から外部に排出される。
又、触媒層１３においては、上述したバーナ１８での燃
焼による高温雰囲気下においてメタノールと水とを原料
として改質触媒１４にて水素を生成する（　ＣＨ３０Ｈ
＋　Ｈ２０→３　Ｈ２＋　ＣＯ２ΔＱ）。この水素生成
反応は吸熱反応であるために加熱が必要となっている。
燃料電池２は、リン酸電解質２２を介して水素極２３と
酸素極２４が対向配置され、水素極２３側に前記メタノ
ール改質袋＠１により生成された。
水素が前記水素排出管１７からフィルタ２５を介して供
給される。又、酸素極２４側にブロワ２６により空気（
酸素）が供給される。
さらに、この燃料電池２には該燃料電池２を加熱及び冷
却するための熱交換器（オイル管）２７が配置され、こ
の管内にはオイルポンプ２８の駆動により熱交換器２９
及びオイルタンク３０を介してオイルが循環される。熱
交換器２９には起動用バーナ３１が設けられ、メタノー
ルポンプ３２により前記メタノールタンク９からメタノ
ールが供給されるとともにブロワ３３により空気が供給
される。そして、燃料電池２の起動時には起動用バーナ
３１にてメタノールが燃焼してオイルが加熱され、オイ
ルが循環され燃料電池２が約１００°Ｃ付近まで昇温さ
れる。
燃料電池２の温度が約１００’Ｃに達すると発電が開始
される。燃料電池は発電を開始すると発熱反応により温
度が上昇するが、反応に適正な温度は１９０’Ｃ±２０
’Ｃ付近であり、その温度範囲内に温度制御する必要が
ある。燃料電池の冷却はブロワ３３を駆動し、熱交換器
２９にて循環するオイルが冷却することにより行なわれ
る。又、燃料電池の昇温はメタノールポンプ３２とブロ
ワ３３を駆動するとともに起動用バーナ３１によりメタ
ノール炎を着火し熱交換器２９にて循環するオイルを加
熱することにより行なわれる。
又、燃料電池２においては、メタノール改質装置１から
供給される水素とブロワ２６により供給される空気（酸
素）により水素極２３と酸素極２４との間に起電力が発
生する。又、水素の未反応物は逆火防止器３４を介して
前記メタノール改質装置１のバーナー８に戻される。
燃料電池２の画電極はＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ３に接
続されている。又、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ３の出力
端子間には鉛蓄電池４を介して車両の走行用モータ５ａ
と荷役用ポンプモータ５ｂが接続されている。走行用モ
ータ５ａは切替コンタクタ（前進用、後進用＞３５ａ、
３５ｂが並列に接続されるとともに、走行用モータ５ａ
に対しトランジスタｌ’−ｒが直列に接続されている。
又、接続点ａ、ｂにはフライホイールダイオードＤ１．
Ｄ２が接続されている。そして、運転席に設けた前後進
レバーの操作によりいずれかの切替コンタクタ３５ａ、
３５ｂが閉路されるとともに、運転席に設けたアクセル
ペダルの操作により１〜ランジスタ丁ｒがチョッパ制御
されることにより走行用モータ５ａが前進又は後進側に
所定の速度で制御されるようになっている。
又、運転席に設けたり７１〜レバーの操作によりスイッ
チング回路３６が閉路して荷役用ポンプモータ５ｂが駆
動されて作動油をリフｌ−シリンダに供給してフォーク
の上昇動作を行なわせる。
システム全体を制御する制御手段としてのコントローラ
３７は前記各ブロワ１９，２６，３３、ポンプ７．１０
．２０，２８．３２を駆動制御するとともに、メタノー
ル改質装置１の触媒温度を検出する温度セン９−３８か
らの信号と燃料電池２の温度を検出する温度セン４ノ３
９からの信号を人力して各温度を検知する。又、コン１
〜ローラ３７は電圧検出部４０による燃料電池２の出力
電圧ＶＦＣを検出するとともに、電圧検出部４１による
鉛蓄電池４の端子電圧ＶＢを検知Ｊる。さらに、コン１
〜ローラ３７は電流センｌす４２による鉛蓄電池４の充
放電電流ＩＢを検知するとともに、温度セン９４３によ
る鉛蓄電池４の温度を検知する。
本実施例では電圧検出部４］と電流レンジ４２と温度セ
ンサ４３とから鉛蓄電池４の充電状態を検出するだめの
充電状態検出手段を構成している。
ざらに、コン１〜ローラ３７はＤＣ／ＤＣコンバータ３
に燃料電池２からの出力電流指令値を出力するとともに
、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と鉛蓄電池４との間に設けら
れた負荷コンタクタ４４を開閉制御する。
フＡ−−クリフ］への運転席には駆動停止スイッチとし
てのキースイッチ４５が設けられ、このキースイッチ４
５からの信号かコン１〜ローラ３７に入力される。
次に、前記キースイッチ／１５のオン操作に伴うこのシ
ステムの起動制御を説明する。
まず、コントローラ３７はキースイッチ４５かオン操作
されたことを検知すると、メタノール改質装置１の触媒
温度が改質反応可能な最低温度（約２５０’Ｃ）に達す
るまでの間、メタノールポンプ２０とブロワ１９を駆動
してメタノールをバーナ１８で燃焼させ触媒層１３を昇
温する。同時に、コン１−ローラ３７は燃料電池２が発
電可能な最低温度（約１００’Ｃ）に達するまでの間、
メタノールポンプ３２とブロワ３３を駆動して起動用バ
ーナ３１でメタノールを燃焼ざじ、オイルポンプ２８に
よりオイルを循環させ燃料電池２を昇温させる。
そして、コントローラ３７はメタノール改質装置１の触
Ｗ温度が改質反応可能な最低温度（約２５０　’Ｃ）に
達するとともに燃料電池２が発電可能な最低温度（約１
００’Ｃ）に達すると、水ポンプ７とメタノールポンプ
１０を駆動し、メタノール改質装置１に改質原石の供給
を開始する。すると、メタノール改質装置１の改質触媒
１４で改質された水素はフィルタ２５を経由して燃料電
池２に供給される。この時、燃料電池２からの未反応の
水素は逆火防止器３４を介してメタノール改質装置１の
バーナ１８て燃焼される。
それ以後、コン１〜ローラ３７はメタノール改質装置１
のメタノールポンプ２０を停止しメタノール改質装置１
でのバーナ１８の燃焼を未反応水素主体で行なわせる。
コン１〜ローラ３７は燃料電池２への水素供給が始まる
と同時にブロワ２６を駆動し空気（酸素）を供給する。
水素と酸素の供給か始まると燃料電池２の両電極間にオ
ープン電圧が発生する。コン１〜ローラ３７はオープン
電圧が規定の電圧に達した後、負荷コンタクタ４４を閉
じて外部への電力供給を開始する。この時、＝】ン１〜
ローラ３７はＤＣ／ＤＣコンバータ３に燃料電池２がら
の出力電流指令値を出力し、ＤＣ／ＤＣＩンバータ３は
その値に従って多段階に定電流出ノＪ制御を行なう。
さらに、コントローラ３７は鉛蓄電池４の端子電圧ＶＢ
と充放電電流ＪＢと温度を常時検出することにより鉛蓄
電池の充電状態を算出している。ＤＣ／ＤＣコンバータ
３への出力電流指令値は鉛蓄電池４の充電状態に相関し
て出力するようにしている。即ち、鉛蓄電池４の放電が
進んでいる場合には燃料電池２の出力を最大側に設定し
、鉛蓄電池４が充分に充電されている場合には低出力側
に設定している。
コントローラ３７は燃料電池２の発電が開始されると同
時に起動用バーナ３１へのメタノール供給を停止しブロ
ワ３３により燃料電池２を冷却する。このキースィッチ
４５０オン操作後の燃料電池２のオープン電圧が規定の
電圧に達し負荷コンタクタ４４を閉じて外部への電力供
給を開始するまでに約１５分の時間が必要となる。
次に、この燃料電池２と鉛蓄電池４の運転方法を説明す
る。
燃料電池２の出力電力はＤＣ／ＤＣ」ンバータ３を経由
して走行用モータ５ａ等の負荷、又は、補助バッテリー
としての鉛蓄電池４に供給されるわけであるが、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３はその出力を常に鉛蓄電池４の充電電
圧ＶＢになるように制御し、燃料電池２と鉛蓄電池４に
よるハイブリッド運転を行なわせる。又、メタノール改
質装置１、燃料電池２、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ３の
出力は鉛蓄電池４の放電が進んでいる状態では出力最大
側にし、満充電状態になるにつれて低い出力になるよう
に制御する。
そして、コントローラ３７による処理において、第４図
に示すメインルーチン中に燃料電池停止ルーチンが用意
されている。そして、燃料電池２の発電を停止する際に
、コントローラ３７はこの燃料電池停止ルーチン（第５
図）を実行する。まず、コントローラ３７はキースイッ
チ４５がオフ操作されたか否かを判断しくステップ１）
、キースイッチ４５がオフ操作されたことを検知した時
、走行荷役等の操作は停止するが（ステップ２）、燃料
電池２の発電は継続する（ステップ３）。そして、コン
トローラ３７は鉛蓄電池４の充電容量が所定以上に達し
ているか否かを判断しくステップ４）、所定の容量以上
に達していなければ、キースイッチ４５がオン操作され
たか否かを判断した後（ステップ５）、オンされていな
ければステップ４に戻り、オンされた時は燃料電池停止
のサブルーチンからメインルーチンに戻り通常の発電制
御を行なう。
コントローラ３７はステップ３で鉛蓄電池４の充電容量
が予め定めた所定容置以上に達すると、鉛蓄電池４の充
電が完了したと判断して燃料電池２の発電を停止する。
即ち、水ポンプ７とメタノールポンプ１０の駆動を停止
させる（ステップ６）とともに、一定時間後、負荷コン
タクタ４４を開路する。
このように本実施例によれば、電圧検出部４１と電流セ
ンサ４２と温度センサ４３により鉛蓄電池４の充電状態
を検出し、キースイッチ４５がオフ操作されたときに、
鉛蓄電池４の所定容母以上の充電が完了するまで燃料電
池の発電を継続して燃料電池２による鉛蓄電池４の充電
を行なわせるようにした。その結果、始動の際には所定
容量が充電された鉛蓄電池４により始動時の燃料電池２
の出力が得られるまでの１５分間は鉛蓄電池４から走行
用モータ５ａ、荷役用ポンプモータ５ｂ等の負荷と燃料
電池２を起動するための補器の負荷へ電力を供給するこ
とができる。従って、始動時に確実に各種動作を行なわ
せることができることとなる。ここで、発電停止時に充
電する鉛蓄電池４の所定容量とは、始動時の１５分間の
間、負荷に電力を供給するに充分な容量である。
又、キースイッチ４５のオフ操作後の鉛蓄電池４の充電
動作中においてステップ５て再びキースイッチ４５がオ
ン操作されると、充電モードを解除して通常の発電制御
に戻る。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
上記実施例では鉛蓄電池４の充電容量が所定値以上にな
ったとき燃料電池２の発電を停止し充電を終了させたが
、キースイッチ４５がオフ操作されたとき充電状態検出
手段としてのタイマを駆動して所定時間が経過したとき
所定容量以上の充電が完了したと判断して燃料電池２の
発電を停止させてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、始動口）に確実
に各種動作を行なわせることができる電気車を提供する
ことができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例の電気車の概略構成図、第２図はメタノ
ール改質装置の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図
、第４図は実施例の作用を説明するだめのフローチャー
１〜、第５図は作用を説明するだめのフローチャートで
ある。 １はメタノール改質装置、２は燃料電池、４は補助電池
としての鉛蓄電池、３７は制御手段としてのコントロー
ラ、４１は充電状態検出手段を構成する電圧検出部、４
２は充電状態検出手段を構成する電流センサ、４３は充
電状態検出手段を構成する温度センサ、４５は駆動停止
スイッチとしてのキースイッチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、メタノールと水とを原料として高温雰囲気触媒下で
    水素を生成するメタノール改質装置と、その水素と酸素
    により電気を発生させる燃料電池と、 前記燃料電池にて充電されるとともに必要に応じて負荷
    に電力を供給する補助電池と を搭載した電気車において、 前記補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と
    、 駆動停止スイッチが操作されたときに、前記充電状態検
    出手段により前記補助電池の所定容量以上の充電が完了
    するまで前記燃料電池の発電を継続して当該燃料電池に
    よる補助電池の充電を行なわせる制御手段と を備えてなる電気車。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07170613A (ja) * 1993-07-08 1995-07-04 Daimler Benz Ag 燃料電池車両及びその始動方法
JPH11178116A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド電気自動車
WO2001015929A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-08 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Hybrid drive system
WO2001058715A1 (fr) * 2000-02-14 2001-08-16 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Chargeur de batterie pour vehicule electrique
JP2001307758A (ja) * 2000-04-21 2001-11-02 Toyota Motor Corp 燃料電池システムおよび電気自動車
US6476571B1 (en) 1999-03-11 2002-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Multiple power source system and apparatus, motor driving apparatus, and hybrid vehicle with multiple power source system mounted thereon
JP2005050749A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム
JP2006202520A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムの停止方法及び燃料電池システム
JP2006210087A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム
WO2006090818A1 (ja) * 2005-02-25 2006-08-31 Nec Corporation 燃料電池システム
JP2008159373A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Matsushita Electric Works Ltd 水素製造装置及び燃料電池発電システム
WO2013145903A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 住友重機械工業株式会社 フォークリフト
JP2020181757A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 三菱自動車工業株式会社 燃料電池システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63276877A (ja) * 1987-05-08 1988-11-15 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63276877A (ja) * 1987-05-08 1988-11-15 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5794732A (en) * 1993-07-08 1998-08-18 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Apparatus and method for starting a fuel cell vehicle
JPH07170613A (ja) * 1993-07-08 1995-07-04 Daimler Benz Ag 燃料電池車両及びその始動方法
JPH11178116A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド電気自動車
US6476571B1 (en) 1999-03-11 2002-11-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Multiple power source system and apparatus, motor driving apparatus, and hybrid vehicle with multiple power source system mounted thereon
WO2001015929A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-08 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Hybrid drive system
US6793027B1 (en) 1999-08-27 2004-09-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Hybrid drive system
WO2001058715A1 (fr) * 2000-02-14 2001-08-16 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Chargeur de batterie pour vehicule electrique
JP4654484B2 (ja) * 2000-04-21 2011-03-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび電気自動車
JP2001307758A (ja) * 2000-04-21 2001-11-02 Toyota Motor Corp 燃料電池システムおよび電気自動車
JP2005050749A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム
JP2006202520A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムの停止方法及び燃料電池システム
JP2006210087A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Equos Research Co Ltd 燃料電池システム
WO2006090818A1 (ja) * 2005-02-25 2006-08-31 Nec Corporation 燃料電池システム
JP2008159373A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Matsushita Electric Works Ltd 水素製造装置及び燃料電池発電システム
WO2013145903A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 住友重機械工業株式会社 フォークリフト
JP2020181757A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 三菱自動車工業株式会社 燃料電池システム

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