KR100232006B1 - Cooling system of electric automobile - Google Patents

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KR100232006B1 KR1019970015888A KR19970015888A KR100232006B1 KR 100232006 B1 KR100232006 B1 KR 100232006B1 KR 1019970015888 A KR1019970015888 A KR 1019970015888A KR 19970015888 A KR19970015888 A KR 19970015888A KR 100232006 B1 KR100232006 B1 KR 100232006B1
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Abstract

본 발명은 구동 모터, 구동 인버터, 공조 인버터를 냉각시키기 위한 라지에타 팬을 갖는 전기 자동차의 냉각 시스템에 관한 것으로써, 구동 인버터와 공조 인버터에 각각 온도 센서를 장착하고, 센서의 출력에 따라 라지에타 팬과 라지에타팬 구동 표시 램프에 전류를 공급하도록 논리 회로를 구성하므로써 불필요한 라지에타 팬 구동에 따른 에너지 손실을 줄이고, 라지에타 구동 여부를 운전자에게 표시하게 되어 팬 동작을 확인할 수 있게 된다.The present invention relates to a cooling system of an electric vehicle having a radiator fan for cooling a drive motor, a drive inverter, and an air conditioning inverter, wherein a temperature sensor is mounted on each of the drive inverter and the air conditioning inverter, By configuring the logic circuit to supply the current to the radiator fan driving lamp, it is possible to reduce the energy loss due to unnecessary radiator fan driving and to indicate whether the radiator is driven to the driver so that the fan operation can be confirmed.

Description

전기 자동차의 냉각시스템Electric vehicle cooling system

본 발명은 전기 자동차의 냉각 시스템에 관한 것으로써, 특히, 구동 인버터와 공조 인버터의 온도를 감지하여 냉각 시스템 내의 라지에타 팬의 구동을 제어하고, 상기 팬의 구동 상태에 대한 정보를 운전자에게 표시하도록 하므로써 상기 팬동작의 안정성을 확보하도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system of an electric vehicle, and more particularly, by sensing a temperature of a driving inverter and an air conditioning inverter to control driving of a radiator fan in a cooling system and to display information on the driving state of the fan to a driver. It is to ensure the stability of the fan operation.

모터로 구동되는 전기 자동차에서의 구동 효율은 모터 내부의 열에 의한 영향이 크며, 또 이를 제어하는 인버터가 전기 칩들로 구성되어 있으므로 열에 의한 손실에 크게 된다.The driving efficiency of an electric vehicle driven by a motor is greatly influenced by heat inside the motor, and since the inverter controlling the motor is composed of electric chips, the loss due to heat is large.

이러한 열에 의한 손실을 방지하기 위하여 제1도에 도시한 바와 같은 냉각 시스템을 구비한다. 이때 구동 모터(10)는 인버터(20, 30)에 비해 상대적으로 큰 내구성을 가지므로 일정 온도 이상에도 안정하나, 인버터(20, 30)의 경우에는 정상적인 작동을 하기 위한 한계 온도를 갖는다. 또한 전기 자동차에서의 공조 시스템은 콤프레셔를 돌려줄 엔진이 없기 때문에, 콤프레셔 내부에 모터를 장착하고, 이를 제어해 줄 공조 인버터(30)가 필요하게 되므로 이 공조 인버터(30) 역시 냉각을 시켜 주어야 한다.In order to prevent such heat loss, a cooling system as shown in FIG. 1 is provided. At this time, the drive motor 10 has a relatively large durability compared to the inverter (20, 30), but stable even above a certain temperature, in the case of the inverter (20, 30) has a limit temperature for normal operation. In addition, since the air conditioning system in the electric vehicle does not have an engine to turn the compressor, the air conditioning inverter 30 needs to be cooled because the air conditioner inverter 30 is installed to control the motor inside the compressor and control the compressor. .

키 온(Key on)시 워터 펌프(Watar Pump : 40)가 구동되고, 이때 라지에타 팬(50)이 키 오프(Key Off)시 까지 구동된다면 많은 에너지의 손실의 발생하게 된다.When the key on (Watar Pump: 40) is driven, at this time, if the radiator fan 50 is driven until the key Off (Key Off), a lot of energy loss occurs.

상기한 문제를 해결하기 위한 것으로써, 본 발명은 구동 인버터와 공조 인버터에 온도 감지 센서를 장착하여 상기 두 인버터의 온도에 따라 라지에타 팬의 구동을 제어하고, 미터셋 내에 부가한 램프를 통해 상기 팬의 구동 상태를 운전자에게 표시하도록 하므로써 에너지 효율성을 향상시키도록 한다.In order to solve the above problems, the present invention is equipped with a temperature sensing sensor in the drive inverter and the air conditioning inverter to control the driving of the radiator fan in accordance with the temperature of the two inverters, and the fan through a lamp added in the meter set The energy efficiency is improved by displaying the driving state of the vehicle to the driver.

제1도는 종래의 전기 자동차의 냉각 시스템을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a cooling system of a conventional electric vehicle.

제2도는 본 발명에 따른 냉각 시스템의 회로도.2 is a circuit diagram of a cooling system according to the invention.

제3도은 온도 변화에 따라 히스테리시스 특성의 출력을 나타내는 온도 감지 센서의 온도에 따른 특성 그래프.3 is a characteristic graph according to the temperature of the temperature sensor showing the output of the hysteresis characteristic with temperature change.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 구동 모터 20 : 구동 인버터10: drive motor 20: drive inverter

30 : 공조 인버터 40 : 워터 펌프30: air conditioning inverter 40: water pump

50 : 라지에타 팬 100 : 온도 감지부50: radiator fan 100: temperature sensing unit

200 : 구동 판별부 300 : 스위칭부200: drive determination unit 300: switching unit

S1 : 구동 인버터 온도 센서 S2 : 공조 인버터 온도 센서S1: drive inverter temperature sensor S2: air conditioning inverter temperature sensor

LP : 표시 램프LP: indicator lamp

구동 모터, 구동 인버터, 공조 인버터를 냉각시키기 위한 라지에타 팬을 갖는 전기 자동차의 냉각 시스템에 있어서, 구동 인버터와 공조 인버터의 온도 감지를 위한 온도 감지부와, 상기 온도 감지부의 감지 결과를 입력으로 하여 냉각 시스템 구동 여부를 판정하는 구동 판별부와, 상기 구동 판별부의 출력에 따라 라지에타 팬의 구동을 제어하는 스위칭부와, 상기 라지에타 팬에 접속되어 라지에타 팬 구동을 표시하기 위한 표시 램프와, 상기 구동 판별부 및 상기 표시램프를 거쳐 상기 라지에타 팬에 전원을 인가하기 위한 전원 인가부로 냉각 시스템을 구성하고, 상기 온도 감지부의 출력에 따라 상기 구동 판별부는 스위칭부를 제어하여 상기 전원부와 표시 램프 및 라지에타 팬으로 폐루프를 형성하므로써 라지에타 팬을 구동시키고, 표시 램프로 구동 상태를 표시하는 것을 특징으로 한다.A cooling system of an electric vehicle having a radiator fan for cooling a driving motor, a driving inverter, and an air conditioning inverter, the cooling system comprising: a temperature sensing unit for sensing the temperature of the driving inverter and the air conditioning inverter, and a sensing result of the temperature sensing unit; A drive determination unit for determining whether to drive the system, a switching unit for controlling driving of the radiator fan according to the output of the drive determination unit, a display lamp connected to the radiator fan to display the radiator fan drive, and the drive determination unit And a power supply unit for applying power to the radiator fan via the display lamp, and the driving determination unit controls a switching unit according to the output of the temperature sensing unit to close the loop with the power supply unit, the display lamp and the radiator fan. Drive the radiator fan by forming a It characterized in that it displays the status.

열에 의한 영향이 큰 구동 인버터와 공조 인버터의 각각의 온도에 따라 구동 판별부로 라지에타 팬의 구동 여부를 결정하여 라지에타를 구동시키고, 표시 램프를 통해 구동 상태를 램프를 통해 표시하도록 한다. 이에 따라 종래의 경우와 같은 불필요한 라지에타 팬 구동에 따른 에너지 손실을 줄일 수 있게 되고 라지에타 팬의 구동 상태를 표시하므로써 라지에타 팬 구동의 안정성을 확보하게 된다.The driving determination unit determines whether to drive the radiator fan according to the respective temperatures of the driving inverter and the air conditioning inverter having a large influence on the heat, and drives the radiator to display the driving state through the lamp. Accordingly, energy loss due to unnecessary radiator fan driving as in the conventional case can be reduced, and stability of the radiator fan driving is ensured by displaying the driving state of the radiator fan.

[실시예]EXAMPLE

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도에 도시한 바와 같이 구동 인버터(20)와 공조 인버터(30)의 온도 감지를 위한 상기 온도 감지부(100)는 인버터가 안정적으로 동작되어질 수 있는 임계온도의 값(Tc, Tc′)이 설정된 구동 인버터 온도 센서(S1), 공조 인버터 온도 센서(S2)를 각각 구동 인버터(20)와 공조 인버터(30)에 장착하여 형성한다. 온도 감지부(100)에 연결되어 냉각 시스템 구동 여부를 판정하는 구동 판별부(200)는 상기 구동 인버터 센서(S1)의 출력을 인버터(INY)를 통해 베이스의 입력으로 하고 에미터를 전압 인가단(B)에 저항(R1)을 통해 연결한 제1 트랜지스터(TR1)와, 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 출력과 상기 공조 인버터 센서(S2)의 출력을 입력으로 하는 OR게이트(OR1)로 형한다. 상기 구동 판별부(200)의 출력에 따라 라지에타 팬(50)의 구동을 제어하는 상기 스위칭부(300)는 상기 OR게이트(OR1)의 출력을 베이스 입력으로 하는 에미터 접지 제2 트랜지스터(TR2)로 형성하고, 상기 표시 램프(LP)를 거쳐 상기 라지에타 팬(50)에 전원을 인가하기 위한 전원 인가부(B)는 밧데리에 퓨즈를 연결하는 구성으로 냉각 시스템을 구현한다.As shown in FIG. 2, the temperature sensing unit 100 for sensing the temperature of the driving inverter 20 and the air conditioning inverter 30 has a threshold temperature value Tc, Tc ′ through which the inverter can be stably operated. The set drive inverter temperature sensor S1 and the air conditioning inverter temperature sensor S2 are attached to the drive inverter 20 and the air conditioning inverter 30, respectively. The driving determination unit 200 connected to the temperature sensing unit 100 to determine whether to drive the cooling system is an output of the driving inverter sensor S1 as an input of a base through the inverter INY, and the emitter is a voltage applying end. An OR gate OR1 having an input of a first transistor TR1 connected to (B) through a resistor R1, a collector output of the first transistor TR1, and an output of the air conditioning inverter sensor S2. Brother. The switching unit 300, which controls the driving of the radiator fan 50 according to the output of the driving determination unit 200, emitter ground second transistor TR2 having the output of the OR gate OR1 as a base input. The power supply unit B for applying power to the radiator fan 50 via the display lamp LP implements a cooling system by connecting a fuse to a battery.

제3도를 통해 온도 센서의 특성에 대해 설명하면 각각의 인버터가 정상적인 동작을 수행하는 임계 온도(Tc, Tc′) 이하에 대하여 센서의 출력은 로우 상태이며 온도가 증가하여 임계 온도(Tc, Tc′) 이상이 되면 센서의 출력은 하이 상태가 된다. 또한 온도가 하강하여 임계 온도(Tc, Tc′)를 지나 소정의 안정적인 동작을 행하는 온도를 가질 때까지 하이 상태의 출력을 갖고 소정의 온도 이하에 대해 로우상태의 출력을 갖는 히스테리시스 특성을 갖는 센서를 사용한다.Referring to FIG. 3, the characteristics of the temperature sensor are described below the threshold temperature (Tc, Tc ′) at which each inverter performs its normal operation. The output of the sensor is low and the temperature is increased to increase the threshold temperature (Tc, Tc). ′), The sensor output goes high. In addition, a sensor having a hysteresis characteristic having an output of high state and having a low state output below a predetermined temperature until the temperature decreases and has a temperature for performing a predetermined stable operation past the threshold temperatures Tc and Tc '. use.

상기한 회로의 작옹 상태를 설명하면, 각각의 인버터가 안정적인 동작을 수행하는 온도(Tc, Tc′)에 있어서는 센서(S1, S2)는 로우 상태의 출력을 갖는다. 이러한 경우에는 제1 트랜치스터(TR1)가 턴 오프되고, OR게이트(OR1)의 출력이 로우 상태를 갖게 되므로, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 오프 되게 된다. 따라서 표시 램프(LP)와 라지에타 팬 및 저항(R2)에 전류가 흐르지 않게 되어 라지에타 팬이동작하지 않는다.Referring to the operating state of the circuit described above, the sensors S1 and S2 have a low state output at temperatures Tc and Tc 'where each inverter performs a stable operation. In this case, since the first transistor TR1 is turned off and the output of the OR gate OR1 has a low state, the second transistor TR2 is turned off. Therefore, no current flows through the display lamp LP, the radiator fan, and the resistor R2, and the radiator fan does not operate.

또한, 구동 인버터의 온도(T1)는 안정된 범위(T1,Tc)에 있고, 공조 인버터의 온도(T2)가 상승하여 구동 인버터 온도 센서(S2)에 설정된 임계값(Tc′)를 초과하게 되면(T2,Tc′), 구동 인버터 온도 센서(S2)는 하이 상태의 출력을 OR게이트(OR1)에 인가하여 OR게이트(OR1)의 출력이 하이 상태로 출력된다. 따라서 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 온 되게 되어 전류는 밧데리로부터 퓨즈를 거쳐 표시 램프, 라지에타 팬, 그리고 저항(R2)을 거쳐 제2 트랜지스터(TR2)의 콜렉터와 에미터로 이루어진 폐루프를 흐르게 되므로 표시 램프가 온 되게 되고, 라지에타 팬이 구동되게 된다.Further, when the temperature T1 of the drive inverter is in a stable range T1, Tc, and the temperature T2 of the air conditioning inverter rises to exceed the threshold value Tc 'set in the drive inverter temperature sensor S2 ( T2, Tc 'and the drive inverter temperature sensor S2 apply an output in a high state to the OR gate OR1 so that the output of the OR gate OR1 is output in a high state. Therefore, since the second transistor TR2 is turned on, current flows from the battery through the fuse to the closed lamp including the collector and emitter of the second transistor TR2 through the display lamp, the radiator fan, and the resistor R2. The indicator lamp is turned on and the radiator fan is driven.

한편 공조 인버터의 온도(T2)는 안정된 범위(T2＜Tc′)에 있고, 구동 인버터의 온도(T1)가 상승하여 구동 인버터 온도 센서(S1)에 설정된 임계값(Tc)을 초과하게 되면(T＞1Tc), 구동 인버터 온도 센서(S1)는 하이 상태의 출력을 반전기(INV)를 거쳐 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가하게 된다. 이때 제1 트랜지스터(TR1)는 턴 온 되게 제1 트랜지스터(TR1)의 콜렉터로부터의 하이 상태의 출력이 OR게이트(OR1)에 인가되므로 OR 게이트(OR1)는 하이 상태의 출력을 제2 트랜지스터(TR2)에 인가한다. 따라서 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 온 되어지고, 전류는 퓨즈에서 저항(R1), 제1 트랜지스터(TR1)의 에미터와 컬렉터를 거쳐 OR게이트(OR1)를 통해 트랜지스터(TR2)의 베이스, 에미터를 거쳐 접지로 흐르게 된다. 따라서 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 온 되어 밧데리로부터의 전류가 퓨즈, 표시램프(LP), 라지에타 팬과 저항(R2)을 거쳐 제2 트랜지스터(TR2)의 접지로 이루어진 폐루프를 따라 흐르게 되므로, 라지에타 팬이 구동되고 표시 램프(LP)가 온되게 된다.On the other hand, when the temperature T2 of the air conditioning inverter is in a stable range T2 <Tc ', and the temperature T1 of the driving inverter rises to exceed the threshold value Tc set in the driving inverter temperature sensor S1 (T) > 1Tc, the drive inverter temperature sensor S1 applies the output of the high state to the base of the first transistor TR1 via the inverter INV. At this time, since the output of the high state from the collector of the first transistor TR1 is applied to the OR gate OR1 so that the first transistor TR1 is turned on, the OR gate OR1 outputs the output of the high transistor to the second transistor TR2. ) Is applied. Accordingly, the second transistor TR2 is turned on and the current flows through the OR gate OR1 through the resistor R1, the emitter and the collector of the first transistor TR1 in the fuse, and the base and the emitter of the transistor TR2. Flow through the earth to ground. Therefore, since the second transistor TR2 is turned on, current from the battery flows along the closed loop formed by the ground of the second transistor TR2 through the fuse, the display lamp LP, the radiator fan, and the resistor R2. The radiator fan is driven and the indicator lamp LP is turned on.

또한 두 센서(S1, S2)의 출력이 모두 하이인 상태에서는 트랜지스터(TR1, TR2)가 모두 턴 온 되므로 표시 램프(LP)와 라지에타 팬이 구동되게 된다.In addition, since the transistors TR1 and TR2 are both turned on when the outputs of both sensors S1 and S2 are high, the display lamp LP and the radiator fan are driven.

이에 따라 인버터가 정상적으로 동작되어 지는 온도에 대하여는 라지에타 팬이 구동되어지지 않고, 비정상적으로 동작되어지는 온도 이상에서만 라지에타 팬이 구동되어지므로 에너지 사용의 효율을 증가시키게 된다. 또한 팬의 동작 상태를 운전자에게 표시하도록 하므로써 팬 동작 확인을 통해 팬 동작의 안전성을 확보할 수 있게 된다.Accordingly, the radiator fan is not driven with respect to the temperature at which the inverter is normally operated, and the efficiency of energy use is increased because the radiator fan is driven only at an abnormal temperature. In addition, by displaying the operation status of the fan to the driver it is possible to ensure the safety of the fan operation by checking the fan operation.

본 발명에 의하면 비교적 열에 약한 인버터에 온도 감지 센서를 부착하여 인버터가 비정상적인 동작을 일으키는 온도 이상의 경우에서만 라지에타 팬을 구동시키므로써 냉각 시스템을 작동시켜 종래의 키 온 시에서부터 키 오프 시까지 라지에타 팬이 구동되어 많은 에너지의 손실이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 또한 라지에타 팬의 구동 상태를 운전자에게 표시 램프를 통해 표시하도록 하므로써 라지에타 팬의 동작 확인에 의한 안정성을 확보할 수 있게 된다.According to the present invention, the radiator fan is driven from the conventional key on to the key off by operating the cooling system by attaching a temperature sensing sensor to the inverter which is relatively heat-sensitive and driving the radiator fan only at a temperature higher than the temperature at which the inverter causes abnormal operation. This can solve the problem that a lot of energy loss occurs. In addition, it is possible to ensure the stability by checking the operation of the radiator fan by allowing the driver to display the driving state of the radiator fan through the indicator lamp.

Claims (6)

구동 모터, 구동 인버터, 공조 인버터를 냉각시키기 위한 라지에타 팬을 갖는 전기 자동차의 냉각 시스템에 있어서, 구동 인버터와 공조 인버터의 온도 감지를 위한 온도 감지부와, 상기 온도 감지부의 감지 결과를 입력으로 하여 냉각 시스템 구동 여부를 판정하는 구동 판별부와, 상기 구동 판별부의 출력에 따라 라지에타 팬의 구동을 제어하는 스위칭부와, 상기 라지에타 팬에 접속되어 라지에타 팬 구동을 표시하기 위한 표시 램프와, 상기 구동 판별부 및 상기 표시 램프를 거쳐 상기 라지에타 팬에 전원을 인가하기 위한 전원 인가부로 냉각 시스템을 구성하고, 상기 온도 감지부의 출력에 따라 상기 구동 판별는 스위칭부를 제어하여 상기 전원부와 표시 램프 및 라지에타 팬으로 폐루프를 형성하므로써 라지에타 팬을 구동시키고, 표시 램프로 구동 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 냉각 시스템.A cooling system of an electric vehicle having a radiator fan for cooling a driving motor, a driving inverter, and an air conditioning inverter, the cooling system comprising: a temperature sensing unit for sensing the temperature of the driving inverter and the air conditioning inverter, and a sensing result of the temperature sensing unit; A drive determination unit for determining whether to drive the system, a switching unit for controlling driving of the radiator fan according to the output of the drive determination unit, a display lamp connected to the radiator fan to display the radiator fan drive, and the drive determination unit And a power supply unit for applying power to the radiator fan via the display lamp, and the driving determination is controlled by a switching unit according to the output of the temperature sensing unit to control a closed loop through the power supply unit, the display lamp, and the radiator fan. To drive the radiator fan and to drive the indicator lamp Cooling system of an electric vehicle characterized by displaying the status. 제1항에 있어서, 상기 온도 감지부는 인버터가 안정적으로 동작되어질 수 있는 임계 온도의 값(Tc, Tc′)이 설정된 구동 인버터 온도 센서와, 공조 인버터 온도 센서를 각각 구동 인버터와 공조 인버터에 장착하여 형성한 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 냉각 시스템.According to claim 1, wherein the temperature sensing unit is equipped with a drive inverter temperature sensor and the air conditioning inverter temperature sensor is set to the threshold temperature value (Tc, Tc ') of the inverter can be operated stably, respectively, Cooling system of an electric vehicle, characterized in that formed. 제1항에 있어서, 상기 구동 판별부는 상기 구동 인버터 센서의 출력을 인버터를 통해 베이스의 입력으로 하고 에미터를 전압 인가단에 저항을 통해 연결한 제1 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 출력과 상기 공조 인버터 센서의 출력을 입력으로 하는 OR게이트로 형성한 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 냉각 시스템.The method of claim 1, wherein the driving determination unit comprises: a first transistor having an output of the driving inverter sensor as an input of a base through an inverter and a emitter connected to a voltage applying terminal through a resistor; and a collector output of the first transistor; And an OR gate having an output of the air conditioning inverter sensor as an input. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 OR게이트의 출력을 베이스 입력으로 하는 에미터 접지 제2 트랜지스터로 형성한 것을 특징으로 하는 전기 자동차 냉각 시스템.The electric vehicle cooling system according to claim 1, wherein the switching unit is formed of an emitter ground second transistor having a base input as an output of the OR gate. 제2항에 있어서, 상기 구동 인버터 센서는 온도가 상승하여 임계 온도 이상에서 하이 상태의 출력을 갖고, 온도가 하강하여 임계 온도를 지나 소정의 온도에서 로우 상태의 출력을 갖는 온도 변화에 따라 히스테리시스 특성의 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 냉각 시스템.The hysteresis characteristic according to the temperature change of claim 2, wherein the driving inverter sensor has an output of a high state at a temperature higher than a threshold temperature, and has a output of a low state at a predetermined temperature after a temperature is lowered. An electric vehicle cooling system characterized in that it has an output of. 제1항에 있어서, 상기 공조 인버터 센서는 온도가 상승하여 임계 온도 이상에서 하이 상태의 출력을 갖고, 온도가 하강하여 임계 온도(TC′)를 지나 소정의 온도에서 로우 상태의 출력을 갖는 온도 변화에 따라 히스테리시스 특성의 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 냉각 시스템.The temperature changer of claim 1, wherein the air-conditioning inverter sensor has an output of a high state at a temperature higher than a threshold temperature, and a temperature change of having a low state output at a predetermined temperature past a threshold temperature TC ′ due to a temperature drop. And an output of hysteresis characteristics according to the electric vehicle cooling system.
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