JPH09261847A - 自動車用電源線保護装置 - Google Patents
自動車用電源線保護装置Info
- Publication number
- JPH09261847A JPH09261847A JP8067612A JP6761296A JPH09261847A JP H09261847 A JPH09261847 A JP H09261847A JP 8067612 A JP8067612 A JP 8067612A JP 6761296 A JP6761296 A JP 6761296A JP H09261847 A JPH09261847 A JP H09261847A
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- JP
- Japan
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- circuit
- power supply
- ptc element
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- current detection
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- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、過電流を流すことなく、保護機能
が動作しない電流値範囲内でＰＴＣ素子の良不良の診断
ができる自動車用電源線保護装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 本発明の自動車用配線保護回路は、スイ
ッチング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接続され
た回路において、前記ＰＴＣ素子３２２の電流値を検出
する電流検出回路３２８と前記スイッチング素子３２３
（例えばリレー、半導体スイッチ等）をオンまたはオフ
させる電源回路３２６と前記電源回路３２６と前記電流
検出回路３２８を制御する制御回路３２７を備えた点に
特徴がある。
が動作しない電流値範囲内でＰＴＣ素子の良不良の診断
ができる自動車用電源線保護装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 本発明の自動車用配線保護回路は、スイ
ッチング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接続され
た回路において、前記ＰＴＣ素子３２２の電流値を検出
する電流検出回路３２８と前記スイッチング素子３２３
（例えばリレー、半導体スイッチ等）をオンまたはオフ
させる電源回路３２６と前記電源回路３２６と前記電流
検出回路３２８を制御する制御回路３２７を備えた点に
特徴がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の電装品
および電源線（バッテリーから各負荷装置に電源供給さ
れる電気配線のことをいう）を過電流、過熱から保護す
るための自動車用電源線保護装置に関するものである。
および電源線（バッテリーから各負荷装置に電源供給さ
れる電気配線のことをいう）を過電流、過熱から保護す
るための自動車用電源線保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の車体に配設される電源線
には、多数のスイッチング素子（例えばリレー、半導体
スイッチ等）、ヒューズ等の電子部品を設けた電気接続
箱を配して、車体各部に装着された電装品に対して結線
を行っている。
には、多数のスイッチング素子（例えばリレー、半導体
スイッチ等）、ヒューズ等の電子部品を設けた電気接続
箱を配して、車体各部に装着された電装品に対して結線
を行っている。
【０００３】以下、従来例を図面を参照して説明する。
図２は、従来の自動車用電源線の回路概略図である。図
３は、一般的なＰＴＣ素子のトリップ特性を示すグラフ
である。
図２は、従来の自動車用電源線の回路概略図である。図
３は、一般的なＰＴＣ素子のトリップ特性を示すグラフ
である。
【０００４】例えば、図２に示すように従来の自動車用
電源線は、バッテリー２００から主電源分配装置２１
０、そして電気接続箱２２０を経由して車体各部に装着
された電装品（図示せず）に接続されている。なお、電
源分配装置２１０には、バッテリー２００からの電源線
の分岐直後にヒューズ２１１がそれぞれ接続されてお
り、ヒューズ２１１より下流に配置される電源線や電装
品を過電流、過熱から保護している。また、電源分配装
置２１０に接続される電源線が電気接続箱２２０におい
て、さらに２つの電源線に分岐される。前記電源線の一
方にＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)素子２
２１、他方にスイッチング素子２２３とＰＴＣ素子２２
２が直列接続されて、電気接続箱２２０に内蔵されてい
る。ＰＴＣ素子２２１、２２２は、図３の抵抗─温度特
性曲線Ｘに示すように、ある温度（同図においては約１
２０℃）になると急激に抵抗値が増大する性質がある。
この抵抗値変化を利用して、ＰＴＣ素子２２１、２２２
にヒューズ機能を代替させることができる。したがっ
て、短絡事故等によって回路に過電流が流れた場合、Ｐ
ＴＣ素子２２１、２２２を流れる電流によりＰＴＣ素子
２２１、２２２自体が発熱し、その発熱によってＰＴＣ
素子２２１、２２２の抵抗値が急上昇してその回路の電
流は激減し、ほとんど遮断された状態となって配線およ
び電装品が保護される。なお、ＰＴＣ素子２２１、２２
２は、ヒューズのように過電流によって溶断したヒュー
ズを取り除いて新品と交換するといった部品交換をせず
に正常な状態に復帰できるので、リペアを考慮しない設
計で適所（例えば、外部から簡単に作業者の手が届かな
い箇所）に配置されていた。
電源線は、バッテリー２００から主電源分配装置２１
０、そして電気接続箱２２０を経由して車体各部に装着
された電装品（図示せず）に接続されている。なお、電
源分配装置２１０には、バッテリー２００からの電源線
の分岐直後にヒューズ２１１がそれぞれ接続されてお
り、ヒューズ２１１より下流に配置される電源線や電装
品を過電流、過熱から保護している。また、電源分配装
置２１０に接続される電源線が電気接続箱２２０におい
て、さらに２つの電源線に分岐される。前記電源線の一
方にＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)素子２
２１、他方にスイッチング素子２２３とＰＴＣ素子２２
２が直列接続されて、電気接続箱２２０に内蔵されてい
る。ＰＴＣ素子２２１、２２２は、図３の抵抗─温度特
性曲線Ｘに示すように、ある温度（同図においては約１
２０℃）になると急激に抵抗値が増大する性質がある。
この抵抗値変化を利用して、ＰＴＣ素子２２１、２２２
にヒューズ機能を代替させることができる。したがっ
て、短絡事故等によって回路に過電流が流れた場合、Ｐ
ＴＣ素子２２１、２２２を流れる電流によりＰＴＣ素子
２２１、２２２自体が発熱し、その発熱によってＰＴＣ
素子２２１、２２２の抵抗値が急上昇してその回路の電
流は激減し、ほとんど遮断された状態となって配線およ
び電装品が保護される。なお、ＰＴＣ素子２２１、２２
２は、ヒューズのように過電流によって溶断したヒュー
ズを取り除いて新品と交換するといった部品交換をせず
に正常な状態に復帰できるので、リペアを考慮しない設
計で適所（例えば、外部から簡単に作業者の手が届かな
い箇所）に配置されていた。
【０００５】しかしながら、自動車用電源線保護装置を
点検する際に、電源線の過電流、過熱に対する保護機能
が正常に動作するかどうかを確認するには、過電流を任
意に発生させて機能確認するため、前記保護機能が異常
な場合、過電流が略遮断されずに他の正常な部品に悪影
響を与えて故障を起こすといった問題が生じていた。
点検する際に、電源線の過電流、過熱に対する保護機能
が正常に動作するかどうかを確認するには、過電流を任
意に発生させて機能確認するため、前記保護機能が異常
な場合、過電流が略遮断されずに他の正常な部品に悪影
響を与えて故障を起こすといった問題が生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に着目してなされたもので、過電流を流すことなく、
保護機能が動作しない電流値範囲内でＰＴＣ素子の良不
良の診断ができる自動車用電源線保護装置を提供するこ
とを課題とする。
点に着目してなされたもので、過電流を流すことなく、
保護機能が動作しない電流値範囲内でＰＴＣ素子の良不
良の診断ができる自動車用電源線保護装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明の自動車用電源線保護装置は、スイッチング
素子とＰＴＣ素子が直列接続された回路において、前記
ＰＴＣ素子の電流値を検出する電流検出回路と前記スイ
ッチング素子をオンまたはオフさせる電源回路と前記電
源回路と前記電流検出回路を制御する制御回路を備えた
ことを特徴とするものである。
め、本発明の自動車用電源線保護装置は、スイッチング
素子とＰＴＣ素子が直列接続された回路において、前記
ＰＴＣ素子の電流値を検出する電流検出回路と前記スイ
ッチング素子をオンまたはオフさせる電源回路と前記電
源回路と前記電流検出回路を制御する制御回路を備えた
ことを特徴とするものである。
【０００８】本発明によれば、電流検出や電源のオン、
オフのタイミング等の条件が入力されている記憶装置を
備えた制御回路が電流検出回路と電源回路を制御して、
電源のオン、オフを適宜行い、電源オン時の電流を逐次
測定することができる。制御回路は、電流の測定回数あ
るいは測定間隔時間に対する測定された電流の変化量か
ら変化勾配を算定し、その値と予め定められていた正常
値の比較を行い、適正範囲に含まれるか否かで良不良を
判定することができる。
オフのタイミング等の条件が入力されている記憶装置を
備えた制御回路が電流検出回路と電源回路を制御して、
電源のオン、オフを適宜行い、電源オン時の電流を逐次
測定することができる。制御回路は、電流の測定回数あ
るいは測定間隔時間に対する測定された電流の変化量か
ら変化勾配を算定し、その値と予め定められていた正常
値の比較を行い、適正範囲に含まれるか否かで良不良を
判定することができる。
【０００９】また請求項２に記載したように、ＰＴＣ素
子の両端が電流検出回路に、電流検出回路が電源回路お
よび制御回路に、制御回路が電源回路および出力回路
に、そして、スイッチング素子が電源回路および出力回
路にそれぞれ接続されていることが好ましい。
子の両端が電流検出回路に、電流検出回路が電源回路お
よび制御回路に、制御回路が電源回路および出力回路
に、そして、スイッチング素子が電源回路および出力回
路にそれぞれ接続されていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。図１は、本発明に係る自動車用電源線保
護装置の実施の形態を示す回路概略図である。同図に示
すように、本発明の自動車用電源線保護装置は、スイッ
チング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接続された
回路において、前記ＰＴＣ素子３２２の電流値を検出す
る電流検出回路３２８と前記スイッチング素子３２３
（例えばリレー、半導体スイッチ等）をオンまたはオフ
させる電源回路３２６と前記電源回路３２６と前記電流
検出回路３２８を制御する制御回路３２７を備えた点が
特徴である。
細に説明する。図１は、本発明に係る自動車用電源線保
護装置の実施の形態を示す回路概略図である。同図に示
すように、本発明の自動車用電源線保護装置は、スイッ
チング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接続された
回路において、前記ＰＴＣ素子３２２の電流値を検出す
る電流検出回路３２８と前記スイッチング素子３２３
（例えばリレー、半導体スイッチ等）をオンまたはオフ
させる電源回路３２６と前記電源回路３２６と前記電流
検出回路３２８を制御する制御回路３２７を備えた点が
特徴である。
【００１１】本発明の自動車用電源線は、バッテリー３
００から主電源分配装置３１０、そして電気接続箱３２
０を経由して車体各部に装着された電装品（図示せず）
に接続されている。主電源分配装置３１０には、ヒュー
ズ３１１が収納されている。電気接続箱３２０には、Ｐ
ＴＣ素子３２１、３２２、スイッチング素子３２３、電
源回路３２６、電流検出回路３２８、制御回路３２７、
そして出力回路３２５、３２９が収納されている。な
お、図示されていないが制御回路３２７にＣＰＵやＲＡ
Ｍが備えられている。
００から主電源分配装置３１０、そして電気接続箱３２
０を経由して車体各部に装着された電装品（図示せず）
に接続されている。主電源分配装置３１０には、ヒュー
ズ３１１が収納されている。電気接続箱３２０には、Ｐ
ＴＣ素子３２１、３２２、スイッチング素子３２３、電
源回路３２６、電流検出回路３２８、制御回路３２７、
そして出力回路３２５、３２９が収納されている。な
お、図示されていないが制御回路３２７にＣＰＵやＲＡ
Ｍが備えられている。
【００１２】以下、各部品について説明する。電源分配
装置３１０には、バッテリー３００からの電源線の分岐
直後にヒューズ３１１が電源線にそれぞれ直列接続され
ており、ヒューズ３１１より下流に配置される電源線や
電装品を過電流、過熱から保護している。また、電気接
続箱３２０には、電源分配装置３１０から接続される電
源線がさらに２本の電源線が分岐されて収納されてい
る。前記２本の電源線の一方にＰＴＣ素子３２１、他方
にスイッチング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接
続されている。図１に示すようにＰＴＣ素子３２２を挟
むようにＰＴＣ素子３２２と電源線の接続端末部付近に
電流検出回路３２８から延びる２本の検出線が接続され
ている。電流検出回路３２８は、電源回路３２６および
制御回路３２７にも結線されている。制御回路３２７
は、電源回路３２６、出力回路３２５、３２９およびア
ースに結線されている。電源回路３２６は、電流検出回
路３２８、制御回路３２７およびスイッチング素子３２
３のオン、オフ駆動部に結線されている。
装置３１０には、バッテリー３００からの電源線の分岐
直後にヒューズ３１１が電源線にそれぞれ直列接続され
ており、ヒューズ３１１より下流に配置される電源線や
電装品を過電流、過熱から保護している。また、電気接
続箱３２０には、電源分配装置３１０から接続される電
源線がさらに２本の電源線が分岐されて収納されてい
る。前記２本の電源線の一方にＰＴＣ素子３２１、他方
にスイッチング素子３２３とＰＴＣ素子３２２が直列接
続されている。図１に示すようにＰＴＣ素子３２２を挟
むようにＰＴＣ素子３２２と電源線の接続端末部付近に
電流検出回路３２８から延びる２本の検出線が接続され
ている。電流検出回路３２８は、電源回路３２６および
制御回路３２７にも結線されている。制御回路３２７
は、電源回路３２６、出力回路３２５、３２９およびア
ースに結線されている。電源回路３２６は、電流検出回
路３２８、制御回路３２７およびスイッチング素子３２
３のオン、オフ駆動部に結線されている。
【００１３】同図において、電源線に何らかの理由で過
電流が流れると、図３に示すように従来と同様にＰＴＣ
素子３２１、３２２の温度が上昇し、例えばトリップ点
（ＰＴＣ素子を流れる電流によりＰＴＣ素子自体が発熱
し、その発熱によってＰＴＣ素子の抵抗値が急上昇する
点）約１２０℃に近づくと抵抗─温度特性に従って急激
にその抵抗値が増大して電源線の電流はそこでほぼ遮断
される。過電流になった原因を排除すれば、ＰＴＣ素子
３２１、３２２の発熱が止まり、温度が下がることによ
り抵抗値が低下して過電流発生前のＰＴＣ素子３２１、
３２２に復帰することができる。ヒューズのように溶断
が生じないので保護部品の交換などの煩わしい作業を要
することなく容易に正常な状態に戻すことが可能であ
り、部品交換を考慮しない設計でＰＴＣ素子を適所に配
置することができる。
電流が流れると、図３に示すように従来と同様にＰＴＣ
素子３２１、３２２の温度が上昇し、例えばトリップ点
（ＰＴＣ素子を流れる電流によりＰＴＣ素子自体が発熱
し、その発熱によってＰＴＣ素子の抵抗値が急上昇する
点）約１２０℃に近づくと抵抗─温度特性に従って急激
にその抵抗値が増大して電源線の電流はそこでほぼ遮断
される。過電流になった原因を排除すれば、ＰＴＣ素子
３２１、３２２の発熱が止まり、温度が下がることによ
り抵抗値が低下して過電流発生前のＰＴＣ素子３２１、
３２２に復帰することができる。ヒューズのように溶断
が生じないので保護部品の交換などの煩わしい作業を要
することなく容易に正常な状態に戻すことが可能であ
り、部品交換を考慮しない設計でＰＴＣ素子を適所に配
置することができる。
【００１４】ＰＴＣ素子の保護機能が正常動作をするか
どうかを診断する際について、以下説明する。診断時、
制御回路３２７は、予めＲＡＭに記憶された電流検出や
電源のオン、オフのタイミング等の条件（例えば周期、
回数、時間）で電源回路３２６や電流検出回路３２８を
所定回数のオン、オフを行い、オン時の電流を測定する
ことができる。制御回路３２７に備えられるＣＰＵが、
電流の測定回数あるいは測定間隔時間に対する各時点で
の測定された電流の変化量から変化勾配を演算し、その
値と予め定められていた正常値（予めＲＡＭに記憶され
ている）の比較を行い、適正範囲に含まれるか否かで良
不良を判定することができる。なお、電流検出回路３２
８によるＰＴＣ素子３２２に流れる電流値測定は、ＰＴ
Ｃ素子３２２の両端における電圧値、抵抗値を測定して
行うことができる。
どうかを診断する際について、以下説明する。診断時、
制御回路３２７は、予めＲＡＭに記憶された電流検出や
電源のオン、オフのタイミング等の条件（例えば周期、
回数、時間）で電源回路３２６や電流検出回路３２８を
所定回数のオン、オフを行い、オン時の電流を測定する
ことができる。制御回路３２７に備えられるＣＰＵが、
電流の測定回数あるいは測定間隔時間に対する各時点で
の測定された電流の変化量から変化勾配を演算し、その
値と予め定められていた正常値（予めＲＡＭに記憶され
ている）の比較を行い、適正範囲に含まれるか否かで良
不良を判定することができる。なお、電流検出回路３２
８によるＰＴＣ素子３２２に流れる電流値測定は、ＰＴ
Ｃ素子３２２の両端における電圧値、抵抗値を測定して
行うことができる。
【００１５】上述では、本発明の構成によって、ＰＴＣ
素子の保護機能が正常動作をするかどうかを診断するこ
とについてのみ説明したが、診断後に良不良の判定によ
って次に示すようにすることができる。ＰＴＣ素子３２
２の診断結果が不良となった場合、制御回路３２７が出
力回路３２５をオフにすることにより、スイッチッグ素
子３２３をオフにして回路を遮断することができる。こ
れにより、ＰＴＣ素子３２２が不良になって過電流が流
れても上述のように回路が遮断されるので他の部品に悪
影響を与えることを回避できる。なお、上述の診断の判
断基準を任意に調節することにより、制御回路３２７が
出力回路３２５をオフにすることにより、スイッチッグ
素子３２３をオフにして回路を遮断するタイミングを簡
単に調節することができる。例えば、正常なＰＴＣ素子
であってもトリップ点になる前の状態でスイッチッグ素
子３２３をオフにして回路を遮断することができる。よ
って、過電流に対して反応が遅いＰＴＣ素子であって
も、過電流が、流れてから遮断されるまでの時間を早く
することができる。さらに、ＰＴＣ素子の経年変化（過
電流が、流れてから遮断されるまでの時間が年を経るこ
とにより遅延すること）を学習する機能を付加すれば、
経年変化によるＰＴＣ素子の応答性劣化を補正すること
により過電流が、流れてから略遮断されるまでの時間を
一定に保つこともできる。
素子の保護機能が正常動作をするかどうかを診断するこ
とについてのみ説明したが、診断後に良不良の判定によ
って次に示すようにすることができる。ＰＴＣ素子３２
２の診断結果が不良となった場合、制御回路３２７が出
力回路３２５をオフにすることにより、スイッチッグ素
子３２３をオフにして回路を遮断することができる。こ
れにより、ＰＴＣ素子３２２が不良になって過電流が流
れても上述のように回路が遮断されるので他の部品に悪
影響を与えることを回避できる。なお、上述の診断の判
断基準を任意に調節することにより、制御回路３２７が
出力回路３２５をオフにすることにより、スイッチッグ
素子３２３をオフにして回路を遮断するタイミングを簡
単に調節することができる。例えば、正常なＰＴＣ素子
であってもトリップ点になる前の状態でスイッチッグ素
子３２３をオフにして回路を遮断することができる。よ
って、過電流に対して反応が遅いＰＴＣ素子であって
も、過電流が、流れてから遮断されるまでの時間を早く
することができる。さらに、ＰＴＣ素子の経年変化（過
電流が、流れてから遮断されるまでの時間が年を経るこ
とにより遅延すること）を学習する機能を付加すれば、
経年変化によるＰＴＣ素子の応答性劣化を補正すること
により過電流が、流れてから略遮断されるまでの時間を
一定に保つこともできる。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明した如く、本発明の自動車用
電源線保護装置によれば、過電流を流すことなく、すな
わち、個々のＰＴＣ素子の材質によってほぼ定まるトリ
ップ点（ＰＴＣ素子を流れる電流によりＰＴＣ素子自体
が発熱し、その発熱によってＰＴＣ素子の抵抗値が急上
昇する点）に達する前の電流値以下でＰＴＣ素子の良不
良の診断ができるので、事故を未然に防ぐことができる
安全性の高い自動車用配線保護装置を提供することがで
きる。
電源線保護装置によれば、過電流を流すことなく、すな
わち、個々のＰＴＣ素子の材質によってほぼ定まるトリ
ップ点（ＰＴＣ素子を流れる電流によりＰＴＣ素子自体
が発熱し、その発熱によってＰＴＣ素子の抵抗値が急上
昇する点）に達する前の電流値以下でＰＴＣ素子の良不
良の診断ができるので、事故を未然に防ぐことができる
安全性の高い自動車用配線保護装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明の自動車用電源線保護装置の実施の形態
を示す回路概略図である。
を示す回路概略図である。
【図２】従来の自動車用電源線保護装置を示す回路概略
図である。
図である。
【図３】一般的なＰＴＣ素子のトリップ特性を示すグラ
フである。
フである。
３２２ ＰＴＣ素子 ３２３ スイッチング素子 ３２６ 電源回路 ３２７ 制御回路 ３２８ 電流検出回路
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチング素子とＰＴＣ素子が直列接
続された回路において、前記ＰＴＣ素子の電流値を検出
する電流検出回路と前記スイッチング素子をオンまたは
オフさせる電源回路と前記電源回路と前記電流検出回路
を制御する制御回路を備えたことを特徴とする自動車用
電源線保護装置。 - 【請求項２】 ＰＴＣ素子の両端が電流検出回路に、電
流検出回路が電源回路および制御回路に、制御回路が電
源回路および出力回路に、そして、スイッチング素子が
電源回路および出力回路にそれぞれ接続されていること
を特徴とする請求項１記載の自動車用電源線保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8067612A JPH09261847A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 自動車用電源線保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8067612A JPH09261847A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 自動車用電源線保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261847A true JPH09261847A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13349960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8067612A Pending JPH09261847A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 自動車用電源線保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157910A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-08-17 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 一种检测装置与方法及使用该装置或方法的负载 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP8067612A patent/JPH09261847A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157910A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-08-17 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 一种检测装置与方法及使用该装置或方法的负载 |
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