WO2012055602A1 - Verfahren und steuereinheit zur pulsweitenmodulierten steuerung von schaltelementen eines pulswechselrichters - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a control unit for the pulse width modulated control of switching elements of a pulse inverter.
- inverter - For the drive in hybrid or electric vehicles electrical machines in the form of induction machines are usually used, which in conjunction with pulse-controlled inverters - often referred to as inverter - are operated.
- the electrical machines are operated either in motor or generator mode.
- the electric machine During engine operation, the electric machine generates a drive torque, which when used in a hybrid vehicle, an internal combustion engine, for
- Example in an acceleration phase supported.
- the electric machine In generator mode, the electric machine generates electrical energy that is stored in an energy store, such as a traction battery. To stabilize the energy store, such as a traction battery.
- the pulse-controlled inverter in this case comprises power semiconductor switches - hereinafter referred to as circuit breakers - such as MOSFETs (metal oxide
- IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
- MCTs MOS Controlled Thyristor
- pulse width modulation a constant period or constant modulation frequency is used for the pulse width modulation (PWM).
- PWM pulse width modulation
- a symmetric pulse width modulation in which a pulse is centered within a signal period, so that the pause duration is divided in equal parts to the beginning and the end of the signal period.
- EMC electromagnetic compatibility
- the present invention provides a method for the pulse-width-modulated control of switching elements of a pulse-controlled inverter, wherein in a first control mode the pulses of successive signal periods of the control signal each have a
- the pulses of successive signal periods of the control signal alternately once at the beginning of the signal period and once at the end of the signal period.
- the present invention also provides a control unit for pulse width modulated control of switching elements of a pulse inverter, wherein a first control mode is provided, wherein the pulses of successive signal periods of the control signal each have a uniform start or end time within the
- Signal period or are arranged centered centered in the middle of the signal period, and a second control mode is provided, in which the pulses of successive signal periods of the control signal are arranged alternately once at the beginning of the signal period and once at the end of the signal period.
- Switching frequency of the switching elements of a pulse inverter not by a Halving the modulation frequency or a doubling of the period of the pulse width modulated control signal to halve, but by an alternately left and right-aligned pulse width modulation, that is, an alternating arrangement of the pulses of successive signal periods of the control signal alternately once at the beginning of the signal period and once at the end of the signal period.
- one or more software tasks that are synchronous with the pulse width modulation usually exist in the associated control unit. be started via an interrupt synchronous to a signal period grid of the pulse width modulation.
- the control unit also determines the duty cycles and / or the switching times of the control signals for the respective next signal period.
- the switching frequency of the switching elements of the pulse inverter is halved in the second control mode while maintaining the period or modulation frequency of the control signal.
- the manipulated variable is adjusted with constant frequency, so that the dynamics of the current control remains unchanged and thus safe operation is ensured even at high speeds of the electric machine continues.
- Even a polling frequency of the PWM synchronous software tasks thus remains unaffected by halving the switching frequency, so that no additional adjustments, e.g. in terms of signal filtering or the control algorithm in which software of the control unit is required.
- Control unit can be kept unchanged. Only the determination of the switching times is to be adapted in the second control mode to the modified modulation method, but this can be achieved with extremely low programming effort.
- the duty cycle of the pulses of successive signal periods of the control signal is variable.
- 1 is a schematic representation of a pulse inverter
- FIG. 4 shows a time profile of a pulse width modulated control signal in a second control mode without adaptation of the duty cycle
- FIG. 5 shows a time profile of a pulse width modulated control signal in the second control mode with adaptation of the duty cycle.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a pulse inverter 1 with an associated control unit 3.
- the pulse inverter 2 has several
- Switching elements in the form of circuit breakers 4A-4F which are connected to individual phases U, V, W of an electric machine, not shown, and the phases U, V, W either against a high reference potential T + or a
- the power switches 4A-4C connected to the high reference potential T + are also referred to as “high-side switches" and those connected to the low reference potential T-
- Pulse inverter 2 further comprises further power components in the form of freewheeling diodes 5A-5F, which in the illustrated embodiment in the form of a Six-pulse rectifier bridge circuit are arranged. In each case, a diode 5A-5F is arranged parallel to one of the power switches 4A-4F.
- Circuit-breakers 4A-4F can be used, for example, as IGBTs or as MOSFETs
- the diodes 5A-5F need not be a separate component
- the pulse inverter 2 determines the power and mode of operation of the electric machine and is supplied by the control unit 3
- the power switches 4A-4F of the pulse-controlled inverter 1 are driven by the control unit 3 with a pulse-width-modulated control signal.
- the pulses of successive signal periods of the control signal each have a uniform start or end time within the signal period or the pulses are arranged centered consistently in the middle of the signal period.
- Figures 2 and 3 show the time course of three successive
- Signal periods in the first control mode with a constant period T PW M- The pulses, that is a turn-on time T E are each centered in the middle of the signal period, so that a pause time T P evenly to a first time period at the beginning of the signal period and divides a second time period at the end of the signal period.
- the embodiments according to FIGS. 2 and 3 differ in that in the embodiment according to FIG. 2 no adaptation of the duty cycle occurs, whereas in the embodiment according to FIG. 3 the duty cycle is adapted from one signal period to the next.
- the pulses of successive signal periods of the control signal are arranged alternately once at the beginning of the signal period (left-justified) and once at the end of the signal period (right-justified).
- Figures 4 and 5 show the time course of three successive
- Period TRWM- The pulses, ie the switch-on times T E are included
- synchronous software tasks exist in the associated pulse width modulation control unit 3, which may be e.g. be started via an interrupt synchronous to a signal period grid of the pulse width modulation.
- PWM tasks synchronous software tasks
- these remain largely unaffected by a change in the control mode. Only the calculation of the switching times of the control signal must be adapted to the respective control mode.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen (4A-4F) eines Pulswechselrichters (1), wobei in einem ersten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen einheitlichen Start-oder Endzeitpunkt innerhalb der Signalperiode aufweisen oder gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet werden, und in einem zweiten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode angeordnet werden.
Description
Beschreibung Titel
Verfahren und Steuereinheit zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen eines Pulswechselrichters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen eines Pulswechselrichters.
Stand der Technik
Für den Antrieb in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen werden in der Regel elektrische Maschinen in Form von Drehfeldmaschinen eingesetzt, welche in Verbindung mit Pulswechselrichtern - häufig auch als Inverter bezeichnet - betrieben werden. Die elektrischen Maschinen werden dabei wahlweise im Motor- oder Generatorbetrieb betrieben. Im Motorbetrieb erzeugt die elektrische Maschine ein Antriebsmoment, welches beim Einsatz in einem Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor, zum
Beispiel in einer Beschleunigungsphase, unterstützt. Im Generatorbetrieb erzeugt die elektrische Maschine elektrische Energie, die in einem Energiespeicher, wie zum Beispiel einer Traktionsbatterie, gespeichert wird. Zur Stabilisierung der
Batteriespannung ist ein Zwischenkreiskondensator vorgesehen. Betriebsart und
Leistung der elektrischen Maschine werden über den Pulswechselrichter eingestellt. Der Pulswechselrichter umfasst dabei Leistungshalbleiterschalter - im Folgenden kurz Leistungsschalter genannt -, wie beispielsweise MOSFETs (Metal Oxid
Semiconductor Field-Effect Transistors), IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) oder MCTs (MOS Controlled Thyristor), welche über eine Steuereinheit angesteuert werden.
Grundsätzlich ist es bekannt, die Schaltelemente eines Pulswechselrichters
pulsweitenmoduliert zu steuern. Dabei wird für die Pulsweitenmodulation (PWM) in der Regel eine konstante Periodendauer bzw. konstante Modulationsfrequenz genutzt. Häufig wird eine symmetrische Pulsweitenmodulation eingesetzt, bei welcher ein Impuls innerhalb einer Signalperiode zentriert angeordnet ist, so dass die Pausendauer zu gleichen Teilen auf den Beginn und das Ende der Signalperiode aufgeteilt wird.
Für bestimmte Betriebspunkte einer durch einen Pulswechselrichter gesteuerten elektrischen Maschine kann es z.B. aus Gründen der Verlustminimierung und/oder der Minimierung von EMV-Abstrahlungen (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) sinnvoll sein, die Schaltelemente des Pulswechselrichters mit einer niedrigeren Schaltfrequenz zu steuern, auf weiche während des Betriebs der elektrischen Maschine und damit des Pulswechselrichters umgeschaltet werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Umschaltung auf die halbe Schaltfrequenz gezeigt. Eine derartige Halbierung der Schaltfrequenz kann im einfachsten Fall dadurch erreicht werden, dass die Modulationsfrequenz halbiert wird.
Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen eines Pulswechselrichters, wobei in einem ersten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen
einheitlichen Start- oder Endzeitpunkt innerhalb der Signalperiode aufweisen, oder gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet werden, und in einem zweiten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode angeordnet werden.
Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Steuereinheit zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen eines Pulswechselrichters, wobei ein erster Steuermodus vorgesehen ist, bei welchem die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen einheitlichen Start- oder Endzeitpunkt innerhalb der
Signalperiode aufweisen, oder gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet sind, und eine zweiter Steuermodus vorgesehen ist, bei welchem die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode angeordnet sind.
Vorteile der Erfindung Die Erfindung basiert auf der Grundidee, die Schaltfrequenz und damit die
Schalthäufigkeit der Schaltelemente eines Pulswechselrichters nicht durch eine
Halbierung der Modulationsfrequenz bzw. eine Verdopplung der Periodendauer des pulsweitenmodulierten Steuersignals zu halbieren, sondern durch eine wechselweise links- und rechtsbündige Pulsweitenmodulation , das heißt eine abwechselnde Anordnung der Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode.
Zur Ansteuerung der Schaltelemente des Pulswechselrichters existieren üblicher Weise in der zugehörigen Steuereinheit eine oder mehrere zur Pulsweitenmodulation synchrone Software-Tasks, welche z.B. über einen Interrupt synchron zu einem Signalperiodenraster der Pulsweitenmodulation gestartet werden. Die Steuereinheit bestimmt dabei unter anderem auch die Tastgrade und/oder die Schaltzeitpunkte der Steuersignale für die jeweils nächste Signalperiode.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Steuereinheit wird die Schaltfrequenz der Schaltelemente des Pulswechselrichters in dem zweiten Steuermodus unter Beibehaltung der Periodendauer bzw. Modulationsfrequenz des Steuersignals halbiert. Somit wird auch die Stellgröße mit gleichbleibender Häufigkeit angepasst, so dass die Dynamik der Stromregelung unverändert bleibt und damit insbesondere auch bei hohen Drehzahlen der elektrischen Maschine weiterhin ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Auch eine Aufruffrequenz der PWM-synchronen Software-Tasks bleibt somit von der Halbierung der Schaltfrequenz unbeeinflusst, so dass keine zusätzlichen Anpassungen, z.B. hinsichtlich einer Signalfilterung oder des Regelungsalgorithmus, in der Software der Steuereinheit erforderlich sind. Auch die Berechnung der Tastgrade durch die
Steuereinheit kann unverändert beibehalten werden. Lediglich die Bestimmung der Schaltzeitpunkte ist in dem zweiten Steuermodus an das geänderte Modulationsverfahren anzupassen, was allerdings mit äußerst geringem Programmierungsaufwand realisierbar ist.
Um eine hohe Dynamik der Stromregelung zu erzielen, ist der Tastgrad der Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung variierbar.
Vorteilhaft kann zwischen dem ersten und dem zweiten Steuermodus während des Betriebes des Pulswechselrichters bzw. der damit gesteuerten elektrischen Maschine gewechselt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pulswechselrichters,
Fig. 2 einen zeitlichen Verlauf eines pulsweitenmodulierten Steuersignals in einem ersten Steuermodus ohne Anpassung des Tastgrades,
Fig. 3 einen zeitlichen Verlauf eines pulsweitenmodulierten Steuersignals in dem ersten Steuermodus mit Anpassung des Tastgrades,
Fig. 4 einen zeitlichen Verlauf eines pulsweitenmodulierten Steuersignals in einem zweiten Steuermodus ohne Anpassung des Tastgrades und Fig. 5 einen zeitlichen Verlauf eines pulsweitenmodulierten Steuersignals in dem zweiten Steuermodus mit Anpassung des Tastgrades.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Pulswechselrichters 1 mit einer zugehörigen Steuereinheit 3. Der Pulswechselrichter 2 weist mehrere
Schaltelemente in Form von Leistungsschaltern 4A-4F auf, welche mit einzelnen Phasen U, V, W einer nicht dargestellten elektrischen Maschine verbunden sind und die Phasen U, V, W entweder gegen ein hohes Bezugspotential T+ oder ein
niedriges Bezugspotential T- schalten. Die mit dem hohen Bezugspotential T+ verbundenen Leistungsschalter 4A-4C werden dabei auch als„High-Side-Schalter" und die mit dem niedrigen Bezugspotential T- verbundenen
Leistungsschaltelemente 4D-4F als„Low-Side-Schalter" bezeichnet. Der
Pulswechselrichter 2 umfasst ferner weitere Leistungsbauelemente in Form von Freilaufdioden 5A-5F, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer
sechspulsigen Gleichrichter-Brückenschaltung angeordnet sind. Dabei ist jeweils eine Diode 5A-5F parallel zu einem der Leistungsschalter 4A-4F angeordnet. Die
Leistungsschalter 4A-4F können beispielsweise als IGBTs oder als MOSFETs
ausgeführt sein. Die Dioden 5A-5F müssen dabei nicht als separates Bauteil
realisiert sein, sondern können auch in die jeweiligen Leistungsschalter 4A-4F integriert sein, wie es bei Verwendung von MOSFETs zum Beispiel bereits
technologisch bedingt der Fall ist. Der Pulswechselrichter 2 bestimmt Leistung und Betriebsart der elektrischen Maschine und wird von der Steuereinheit 3
angesteuert.
Die Leistungsschalter 4A-4F des Pulswechselrichters 1 werden durch die Steuereinheit 3 mit einem pulsweitenmodulierten Steuersignal angesteuert. Dabei weisen in einem ersten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen einheitlichen Start- oder Endzeitpunkt innerhalb der Signalperiode auf oder die Impulse werden gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den zeitlichen Verlauf von drei aufeinanderfolgenden
Signalperioden im ersten Steuermodus mit einer gleichbleibenden Periodendauer TPWM- Die Impulse, das heißt eine Einschaltzeit TE sind dabei beispielhaft jeweils zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet, so dass sich eine Pausenzeit TP gleichmäßig auf eine erste Zeitspanne zu Beginn der Signalperiode und eine zweite Zeitspanne am Ende der Signalperiode aufteilt. Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3 unterscheiden sich dabei darin, dass bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 keine Anpassung des Tastgrades erfolgt, wohingegen der Tastgrad bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 von einer Signalperiode zur nächsten angepasst wird.
In einem zweiten Steuermodus werden die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode (linksbündig) und einmal am Ende der Signalperiode (rechtsbündig) angeordnet.
Die Figuren 4 und 5 zeigen den zeitlichen Verlauf von drei aufeinanderfolgenden
Signalperioden im zweiten Steuermodus mit einer wiederum gleichbleibenden
Periodendauer TRWM- Die Impulse, das heißt die Einschaltzeiten TE sind dabei
abwechselnd links- und rechtsbündig angeordnet, dadurch ergibt sich effektiv eine Halbierung der Schaltfrequenz, das heißt der Schalthäufigkeit der Leistungsschalter 4A- 4F ohne Beeinflussung der Periodendauer TPWM und damit der Modulationsfrequenz fpwM = 1/TPWM- Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 und 5 unterscheiden sich dabei
wiederum darin, dass bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 keine Anpassung des Tastgrades erfolgt, wohingegen der Tastgrad bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 von einer Signalperiode zur nächsten angepasst wird. Zwischen den beiden Steuermodus kann während des Betriebes der elektrischen Maschine und damit des Pulswechselrichters 1 gewechselt werden.
Zur Ansteuerung der Schaltelemente 4A-4F des Pulswechselrichters 1 existieren in der zugehörigen Steuereinheit 3 zur Pulsweitenmodulation synchrone Software-Tasks (PWM- Tasks), welche z.B. über einen Interrupt synchron zu einem Signalperiodenraster der Pulsweitenmodulation gestartet werden. Diese bleiben aber von einem Wechsel des Steuermodus weitgehend unbeeinflusst. Lediglich die Berechnung der Schaltzeitpunkte des Steuersignals muss an den jeweiligen Steuermodus angepasst werden.
Claims
Ansprüche 1. Verfahren zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen (4A-4F) eines Pulswechselrichters (1), wobei in einem ersten Steuermodus die Impulse
aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen einheitlichen Startoder Endzeitpunkt innerhalb der Signalperiode aufweisen oder gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet werden, und in einem zweiten Steuermodus die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode angeordnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Tastgrad der Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals variierbar ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Steuermodus während des Betriebes des Pulswechselrichters (1) gewechselt werden kann.
4. Steuereinheit (3) zur pulsweitenmodulierten Steuerung von Schaltelementen (4A-4F) eines Pulswechselrichters (1), wobei ein erster Steuermodus vorgesehen ist, bei welchem die Impulse aufeinanderfolgender Signalperioden des Steuersignals jeweils einen einheitlichen Start- oder Endzeitpunkt innerhalb der Signalperiode aufweisen, oder gleichbleibend zentriert in der Mitte der Signalperiode angeordnet sind, und eine zweiter Steuermodus vorgesehen ist, bei welchem die Impulse aufeinanderfolgender
Signalperioden des Steuersignals abwechselnd einmal zu Beginn der Signalperiode und einmal am Ende der Signalperiode angeordnet sind.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/882,112 US9564831B2 (en) | 2010-10-26 | 2011-08-24 | Method and control unit for the pulse-width-modulated control of switching elements of a pulse-controlled inverter |
| CN201180051521.4A CN103168415B (zh) | 2010-10-26 | 2011-08-24 | 用于脉宽调制式控制脉冲控制逆变器的开关元件的方法和控制单元 |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5278475B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2013-09-04 | 株式会社デンソー | 情報伝達装置 |
| JP6295809B2 (ja) * | 2014-04-28 | 2018-03-20 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置、制御装置および電力変換装置の制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005011503B3 (de) * | 2005-03-12 | 2006-05-18 | Insta Elektro Gmbh | Verfahren zur gepulsten Ansteuerung von Leuchtmitteln |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060071627A1 (en) * | 2002-03-28 | 2006-04-06 | Ho Eddy Y Y | Motor current reconstruction via DC bus current measurement |
| US8228699B2 (en) * | 2007-02-22 | 2012-07-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converting apparatus including half-bridge inverters connected between positive and negative terminals of a DC power supply |
| DE102009008585A1 (de) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Nsm-Löwen Entertainment Gmbh | Unterhaltungsgerät mit einer Steuerung und mindestens einer LED |
| JP2011125107A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ制御装置、モータ駆動システム及びインバータ制御装置 |
-
2010
- 2010-10-26 DE DE102010042908A patent/DE102010042908A1/de active Pending
-
2011
- 2011-08-24 CN CN201180051521.4A patent/CN103168415B/zh active Active
- 2011-08-24 WO PCT/EP2011/064566 patent/WO2012055602A1/de active Application Filing
- 2011-08-24 US US13/882,112 patent/US9564831B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005011503B3 (de) * | 2005-03-12 | 2006-05-18 | Insta Elektro Gmbh | Verfahren zur gepulsten Ansteuerung von Leuchtmitteln |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103168415B (zh) | 2017-07-07 |
| US9564831B2 (en) | 2017-02-07 |
| US20130258735A1 (en) | 2013-10-03 |
| CN103168415A (zh) | 2013-06-19 |
| DE102010042908A1 (de) | 2012-04-26 |
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