电动汽车动力系统的优缺点及其关键技术研究

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新能源汽车电机控制系统设计技术研究

新能源汽车电机控制系统设计技术研究

新能源汽车电机控制系统设计技术研究随着全球能源危机的日益加深和生态环境问题的愈发严峻,新能源汽车日益成为各国政府重点支持和研发的领域。

相比传统燃油汽车,新能源汽车具备环保、节能、高效的诸多优势,越来越受到人们的关注。

其中,电动汽车是新能源汽车的主要发展方向,因为它具有电力驱动、节能减排、健康环保、静音等特点,同时其动力系统也成为电气化汽车的核心所在。

而在电动汽车的动力系统中,电机控制系统起到了至关重要的作用。

新能源汽车经常采用交流电机或永磁同步电机,与传统燃油汽车的发动机不同,电机控制系统直接影响电动汽车的性能、效率和安全性。

下面,本文将讨论新能源汽车电机控制系统设计技术的研究现状、问题及发展趋势。

一、电机控制系统设计技术研究现状目前,国内外在电机控制系统设计技术方面已取得了长足进展。

在控制方式上,从最早的PID控制算法到现代控制理论和现代控制算法,可以实现多种控制策略,如功率流量控制、控制轴转矩和速度、感应器控制剩磁转矩等。

这些控制策略对应了不同的场合和应用,如车队管理、电机驱动、恒流控制和多电机控制等。

此外,在硬件选型方面,也有多种不同的解决方案。

例如,传统模拟电路与现代数据采集和控制型处理器的设计相结合,可以实现更高的控制性能和可靠性,同时也具有更好的灵活性和可编程性。

二、电机控制系统设计技术研究问题虽然已经有了较为成熟的技术研究成果,但在实际应用过程中,依然存在一些问题。

具体来说,有以下几点:(1)高速运转条件下的问题。

由于电动车电机转速高,电机控制系统的高速动态响应能力成为制约其性能的重要因素。

这使得目前电机控制系统的研究重点逐渐转向了高精度控制器、高速数据采集和处理技术、复杂控制算法等。

(2)制动过程中的问题。

目前电动车主要采用驱动电机反转制动和制动能量回收技术进行制动,但二者都存在一定的问题。

因此,目前还缺乏一种高效的电机制动控制方法,这是电机控制系统技术研究的难点所在。

(3)安全问题。

新能源汽车动力系统的技术研究

新能源汽车动力系统的技术研究

新能源汽车动力系统的技术研究近年来,随着环保意识的增强和全球气候变化的危机,新能源汽车逐渐成为人们关注的热点。

其动力系统作为新能源汽车的核心技术,备受行业和技术界的关注和研究。

本文就对新能源汽车动力系统的技术研究进行深入探讨。

一、新能源汽车的发展新能源汽车使用绿色的能源,如太阳能、水能、生物质能、风能等,通过电能或动力电池进行驱动,实现零碳排放的环保效果。

它是传统燃油汽车的基础上形成的,具有“零排放、零噪音、节能环保”的优点,是未来汽车发展的趋势。

目前,新能源汽车已经成为全球汽车产业的研究和发展方向。

据预测,未来几年,新能源汽车的市场将迅速增长。

其中,中国是全球新能源汽车市场最具潜力的市场之一。

二、新能源汽车动力系统的发展现状新能源汽车动力系统主要由动力电池、电机、变速箱和控制系统等组成。

在这些组件中,动力电池是新能源汽车的核心部件。

动力电池是新能源汽车的能量储存途径。

动力电池可将电能转换为动力,驱动电机工作,推动电动汽车前进。

由于其重量大、成本高、密度低等问题,制约了新能源汽车的发展。

因此,新能源汽车动力系统的研发成为了越来越受关注的领域。

目前,新能源汽车动力系统的研究机构众多,并且在研发过程中涉及多个领域,如材料、电气、机械、化学等。

新能源汽车动力系统的关键技术也逐渐成熟,如磷酸铁锂电池、锰酸镁电池、固态电池等。

三、新能源汽车动力系统技术瓶颈然而,新能源汽车动力系统研究仍面临着一些挑战和障碍。

1.电池成本高、性能差,车辆续航能力差动力电池成本依然较高,性能不理想,严重制约电动汽车的市场普及。

例如,电池循环寿命短,续航里程短等问题,使得消费者对新能源汽车的认可度有所下降。

2.电池安全隐患存在动力电池在充电、放电、运行时会产生热量,电池管理技术和安全控制技术不完善,容易引发电池短路、过充、过放、高温等情况,导致国内外多起电动汽车起火事件。

3.电机效率低电机效率低是新能源汽车动力系统的另一个问题。

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究随着环境污染日趋严重,新能源汽车成为了现代社会的发展趋势。

新能源汽车技术主要基于电力技术、化学技术和机械技术,是将各种技术融合起来实现的。

本文将探究新能源汽车技术的技术原理和优缺点。

技术原理:新能源汽车技术的核心是电动机和电池技术。

汽车使用电池作为能源,电池将化学能转换成电能,电能被送到电动机,电动机将电能转化为机械能驱动车轮。

另外,还需要控制系统和辅助设备来管理电池和电动机之间的能量转换,以及帮助驾驶员控制车辆。

目前,新能源汽车技术主要包括纯电动车、混合动力车和燃料电池车三种类型。

纯电动车:纯电动车依靠电动机提供动力,不需要燃料进行燃烧。

纯电动车的优点是非常环保,零排放,能源利用效率高,噪音小。

缺点是续航里程短,充电时间长,动力性能有限,价格高。

混合动力车:混合动力车是同时使用燃油和电力,电池的电能由燃油发动机产生。

混合动力车的优点是续航里程较长,低油耗,动力性能较强。

缺点是电池成本较高,电池续航里程有限,需经常使用燃油发动机。

燃料电池车:燃料电池车利用氢气和氧气反应产生电能。

燃料电池车的优点是动力性能强,续航里程长,零排放,能源利用效率高。

缺点是氢气存储困难,成本高。

技术优缺点:新能源汽车技术的优点主要体现在环保和能源利用上。

由于新能源汽车使用电池或燃料电池作为能源,不需要燃油进行燃烧,因此零排放,对环境没有污染。

新能源汽车还可以利用可再生能源作为能源,例如太阳能和风能等,因此能源利用效率高,有利于节约能源。

新能源汽车技术的缺点在于其续航里程短,充电时间长,动力性能有限,成本高等。

这些因素制约了新能源汽车的市场发展。

总的来说,新能源汽车技术在环保和能源利用方面取得了巨大的进步,但仍需要进一步提高续航里程,降低成本,完善技术,扩大市场份额。

新型车辆动力系统的研究和发展趋势

新型车辆动力系统的研究和发展趋势

新型车辆动力系统的研究和发展趋势随着社会的发展和科技的进步,新型车辆动力系统的研究和发展趋势也变得越来越受到人们的关注。

在这个领域,涉及到了诸多的技术和科学,包括电力、控制技术、车辆工程等等。

本文将从以下三个方面来探讨新型车辆动力系统的研究和发展趋势。

一、新型车辆动力系统的种类及优势新型车辆动力系统的种类繁多,如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等等。

这些新型车辆动力系统相比于传统的燃油动力系统,具有许多优势。

首先,新型车辆动力系统实现了从传统燃油向新型绿色能源的转型,是环保型汽车。

在大气污染问题日益严重的今天,这一点显得尤为重要。

其次,新型车辆动力系统具有能效高、噪音小、排放少等优点,极大地提高了车辆的性能和品质。

在提高汽车节能环保性方面具有积极意义。

二、新型车辆动力系统的发展趋势新型车辆动力系统正朝着更加智能、高效的方向不断发展。

首先,新型车辆正在不断拓展电动技术应用的范围,并加强智能化技术的应用,取得了显著的进展。

例如,现有电动汽车推广和应用的重要问题确立为智能互联化,将车、能源、交通、城市等全面互联,旨在提高电动汽车的操纵感和驾驶性能,建立有利于新能源汽车铺装全球市场的实时互联网络。

再者,新型车辆的动力系统逐渐向混合动力和燃料电池方向趋近,推动发展的主要因素是政府的支持和优惠政策。

尽管增量仍然很小,但在碳氢燃料和其他燃料电池技术的发展下,燃料电池车前景确是越来越明朗,是实现电气化与多能发电技术完美结合的一种新型车辆动力系统。

三、新型车辆动力系统的应用前景新型车辆的应用前景不仅仅在未来,而是正在逐步展现在我们面前。

目前,许多汽车生产商已经研发出了多款新型车型,如特斯拉、BYD、比亚迪等。

随着技术的不断进步,新型车辆动力系统的生产成本会降低,性能会不断提升,开销以及驾驶所需的能量费用会降低,应用前景必然更广阔,将取代传统磨损大,污染大的燃油汽车,加速现有基础设施的升级换代和国家绿色低碳的号召。

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究

新能源汽车技术的技术原理和优缺点探究新能源汽车技术是指利用可再生能源或非化石燃料作为动力源的汽车技术。

目前主要包括纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力车(PHEV)和燃料电池汽车(FCV)等几种形式。

这些新能源汽车技术的发展对于减少二氧化碳排放、改善空气质量及提高能源利用效率有着重要意义。

本文将探究新能源汽车技术的技术原理和优缺点。

纯电动汽车是指以电池作为动力储存装置的汽车。

其技术原理是将电池储存的电能转化为驱动动力,驱动电机带动车辆运动。

纯电动汽车的优点主要包括零排放、节能环保、噪音低、动力性好等。

相比传统燃油汽车,纯电动汽车减少了燃料消耗和尾气排放,对环境污染较小。

纯电动汽车驱动电机响应速度快,起步迅猛,具有较好的加速性能。

纯电动汽车也存在一些缺点,如续航里程短、充电时间长和充电设施不便等。

目前,科技的发展和电池技术的进步可以缓解这些问题,使纯电动汽车得到进一步普及和推广。

插电式混合动力车是指同时搭载了电动机和内燃机的汽车。

其技术原理是通过内燃机和电动机两种动力系统的协同工作,实现车辆的供能。

插电式混合动力车的优点主要体现在续航里程和充电便利性上。

相比纯电动汽车,插电式混合动力车搭载了内燃机,可以在电池耗尽时依靠内燃机提供动力,从而延长行驶里程。

插电式混合动力车可以通过外部电源充电,充电站点更加便捷,驾驶者对充电的依赖性较低。

插电式混合动力车也存在一些缺点,如插电充电需要外部电源支持,受到充电设施的限制,且由于同时搭载两种动力系统,车辆整体结构更加复杂。

燃料电池汽车是指将氢气和氧气通过燃料电池发生氧化还原反应产生水和电能,利用电能驱动电机带动车辆运动。

燃料电池汽车的优点主要体现在零排放、续航里程和燃料加注快速等方面。

相比纯电动汽车,燃料电池汽车以氢气为燃料,不产生有害物质排放。

而且,燃料电池汽车的续航里程相对较长,且加注氢气的时间相对较短,大大缩短了充电时间。

燃料电池汽车也存在一些缺点,如氢气贮存和加注设施不完善、燃料电池成本昂贵等。

新能源汽车用电机驱动系统关键技术的研究

新能源汽车用电机驱动系统关键技术的研究

新能源汽车用电机驱动系统关键技术的研究随着环保意识的不断提高和对传统燃油车排放污染的担忧,新能源汽车如今正在成为汽车市场的焦点。

作为新能源汽车的核心部分,电机驱动系统在实现汽车电动化和提高整车性能方面发挥着关键作用。

本文将重点介绍新能源汽车电机驱动系统的关键技术研究,并探讨其在推动汽车科技发展和实现可持续发展目标方面的潜力。

1.电机选择和匹配技术电机是新能源汽车的核心动力装置,其选择和匹配技术对整车性能至关重要。

需要根据车型和使用需求选择适合的电机类型,例如永磁同步电机、感应电机等。

然后,通过合理的电机参数匹配,如功率、转速范围和效率等,以保证车辆在不同工况下都能有良好的动力输出和能耗控制。

2.高效控制策略高效的电机控制策略是实现新能源汽车高性能和低能耗的关键。

通过先进的控制算法,可以实现电机的高效运行和优化能量利用。

例如,采用矢量控制算法可以实时调节电机的相位电流,提高功率输出效率。

另外,采用智能化的能量管理系统,可以根据车辆的行驶状态和用户需求,实现最佳功率分配和能量回收。

3.热管理技术电机在长时间高功率输出工况下容易过热,因此热管理技术对电机性能和寿命的影响不可忽视。

新能源汽车电机驱动系统需要采用高效的冷却系统,如液冷或气冷技术,以保持电机温度在安全范围内。

还可以通过优化电机结构和材料,提高电机的散热性能,增强其抗高温性能。

4.能量回收技术能量回收技术是新能源汽车的一项重要特性。

通过在制动过程中将动能转化为电能存储起来,再利用其供给电机使用,可以大幅提高车辆的能量利用率和续航里程。

其中,采用再生制动系统和电动辅助系统,如电池管理系统和电压稳定器等,可以有效实现能量的回收和再利用。

5.电机系统可靠性和安全性在新能源汽车的电机驱动系统中,可靠性和安全性是必不可少的关键技术。

为了确保电机系统的可靠运行,需要采用高质量的电机和电子元件,并进行严格的质量控制和可靠性测试。

也需要加强电机系统的安全保护措施,如过电流保护、过温保护和短路保护等,以防止电机故障引发火灾或其他安全事故。

电动汽车的发展优势以及面临问题

电动汽车的发展优势以及面临问题

电动汽车的发展优势以及所面临的问题一、国内电动汽车技术分析1、国际上主要的电动汽车技术类别为了有效达到节油和环保的目的,汽车的技术发展正朝车辆节能化、能源多元化、动力电气化、排放洁净化等方向积极推进,包括发展节能汽车、代用燃料汽车与电动汽车。

其中电动汽车又包括燃料电池汽车(FCV)、混合动力汽车(HEV)和纯电动车(EV)三大类,它们是目前国际上最主流的新能源汽车技术。

随着动力电池技术的发展,纯电动汽车也逐渐走上产业化的道路,尤其是小型纯电动汽车,目前已有多家汽车厂商推出量产车型,但其发展瓶颈在于动力电池的性能与充电基础设施的建设。

燃料电池汽车具有最高的能源效率和最低的排放,是新能源汽车技术发展的最终方向。

2、我国电动汽车产业化发展技术路线对于中国汽车行业,发展新能源汽车的意义更为重大。

新能源汽车代表未来汽车发展方向,已成为市场新的经济增长点和战略调整的制高点。

不仅有利于促进节能减排,保障能源安全,推动城市生态文明建设,也有利于促进汽车产业结构调整,促进我国汽车产业跨越式发展。

同时,对于扩大国内需求,促进我国汽车产业加快结构调整、增强经济长远竞争力和发展后劲具有十分重要的意义。

我国早在“八五;期间就启动了电动汽车的研究和开发工作,在“九五;期间又进而启动了"空气净化工程",到了“十五;,科技部提出了我国发展新能源汽车的实施方案,电动汽车重大专项被国家科教工作领导小组批准为国家“十五;期间重点组织实施的12个重大科技专项之一。

国家“863;计划电动汽车重大专项,从国家汽车产业发展战略的高度出发,选择新一代电动汽车技术作为国内汽车科技创新的主攻方向,组织企业、高等院校和科研机构,以官产学研四位一体的方式,联合进行攻关。

2006年,在国家节能减排的宏观政策指导下,科技部在“十一五;启动了“863;计划新能源汽车重大项目。

在“十一五;新能源汽车重大项目研发布局中,要在掌握整车动力系统技术平台后向整车产品开发转型;同时,驱动电机、动力蓄电池等关键零部件也在向解决配套材料配件体系,建立产业化技术配套体系转变;另外,继续保持并加大了“十五;对电动汽车相关检测试验、技术标准、政策法规、示范运营、知识产权等产业技术创新环境类课题的支持。

电动汽车的动力系统研究

电动汽车的动力系统研究

电动汽车的动力系统研究一、引言近年来,电动汽车作为一种新型的交通工具,受到了越来越多的关注和追捧。

作为一种新兴的技术,电动汽车在性能、使用寿命等方面还存在着很多的问题,其中最为关键的便是动力系统。

本文将对电动汽车的动力系统进行详细的介绍和探究,希望能对读者了解电动汽车的动力系统有所帮助。

二、电动汽车动力系统的组成电动汽车的动力系统由电池组、电机、变速器、控制系统和充电系统等几个重要组成部分构成。

1. 电池组电池组作为电动汽车的能量来源,电池的性能和使用寿命是影响电动汽车使用寿命和性能的关键因素。

目前市面上常见的电动汽车电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等几种类型。

其中,锂离子电池具有能量密度高、电量损失少等优点,目前已经成为大多数电动汽车的标配。

2. 电机电机是电动汽车的动力源,一般情况下电动汽车使用的都是交流电机。

电机目前主要分为异步电机、感应电机、永磁同步电机等几种类型。

其中,永磁同步电机由于其高效率和低能耗等特点,已经成为目前电动汽车中最常用的电机类型之一。

3. 变速器变速器是将电动汽车电机输出的动力通过齿轮传动转化为车轮转动的装置。

一般情况下,电动汽车的变速器只有一个档位,其作用主要是控制车速和提高车辆运行效率。

4. 控制系统控制系统主要由电控器和控制算法两部分构成。

电控器可以通过实时监控电池电量、电机功率和电机转速等参数,对电动汽车进行控制和调节。

目前市面上电动汽车的控制算法主要分为两种:感应电机控制和永磁同步电机控制。

5. 充电系统充电系统主要由电池充电装置、电源和充电接口等组成。

充电系统的主要作用是为电池组提供充电电源,确保电动汽车在行驶期间能够不间断地供应电能。

三、电动汽车动力系统的发展趋势1. 动力系统智能化未来电动汽车的动力系统将会越来越智能化。

智能化的动力系统能实现自动驾驶、人工智能车辆预测和交通管理等功能,提高电动汽车的安全性和整车性能。

2. 动力系统轻量化电动汽车的动力系统相比于传统汽车动力系统,需要更大的电池、更大的电机等设备,从而导致车辆整体重量增加。

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1 电动汽车的优缺点
1 . 1 电动 汽车 的优 点 1 ) 污 染低
速器 、 冷却 系 统和排 气 系统 , 相 比传 统汽 车 的燃油 发
动机 动力 系统 , 其 结 构 大 为 简化 。 当采 用 交 流 感应 电动 机 时 , 电机 无需 保养 维护 , 更重 要 的是 电动汽 车
汽车 在环保 和节 能上 具 有 不 可 比拟 的 优 势 , 所 以新
红绿 灯 , 车辆必 须 不 断 的 停 车 和启 动 。对 于传 统 燃
油 汽车 而言 , 这不仅 意 味着 消耗 大量能 源 , 而且也 意
能 源汽 车作 为传统 汽 车 的替 代 品得 到 了世界 各 国的
重视 。电动汽 车 以 电动机代 替 内燃机 , 具 备 噪声低 、
易操 纵 。
电动 汽 车 由电力 驱 动 , 在行 驶 中不 排 放有 害气 体, 即使 电动汽 车所 消 耗 的 电力 由使 用 石 油燃 料 的 火 力发 电厂 提供 , 但 火 力 发 电厂 的 大 气 污染 物 的排
放量 , 也 不 到 同类 型 汽油 车 的 1 0 %。 2 ) 噪 声低 发 动 机性 能 是 影 响 汽 车 的振 动 大 小 、 噪声 的重
味 着更 多汽 车尾气 排 出 。而使 用 电动 汽车减 速停 车
时, 可 以将 车辆 的动 能通 过 磁 电效 应 “ 再生” 地 转 化
无污染 , 且 使 用 单 一 的 电能 源 , 能 够 间 接 使 用 太 阳 能、 风能 、 水能 、 核能等 , 因此 能 源来 源 广 泛 等优 点 , 正 逐 步在 汽车 行业得 到应用 。但 同时 电动汽 车也存 在 一 些缺 点 , 限制 了其行 业 发展 。 目前 , 国 内一 些 汽 车企业 开始 研 发和 试 制 电动 汽 车 , 合 理 解 决 电 动 汽 车动 力系统 关键 技 术 , 对 推动 其行 业 发展 意 义重大 。
汽 车作 为人 们 的 主要 交 通 工 具 , 在 方 便 人 类 生
活 和带 动 国民经 济发 展 的 同时 , 也 带 来 了 巨大 的 负
要因素, 和传 统 的汽车 相 比 , 电动汽车 在行 驶过程 中
由动力 部分 引起 的噪 声和振 动特 别小 。
面 因素 , 如车 用燃 油 所 产 生 的 空气 污染 和二 氧 化 碳
难题 的对 策应 是综 合 性 的措施 , 一方 面 , 发展 节能 汽
车 以解决 现 阶段产 业 发 展 、 能 源危 机 和节 能 环 保 问
题; 另一方 面 , 开 展新 能 源 汽 车 研 究 , 实 现 车 用 能 源 多元 化 , 保 障 汽 车 能源 的可 持 续 供 应 。 由于 新 能 源
价格 约 为 4 0 0 0元/ k W ・ h左 右 。一 辆 装有 2 5 k W
作者简介 : 杨 文兴 ( 1 9 8 7 一 ), 男, 甘肃天水市人 , 硕士 , 研究方 向: 汽车 系统动力学及计算机仿真。 3 6 源自Mo v a b l e
Po we r S t a t i o n & Ve h i c l e
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 3 — 4 2 5 0 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 9
中 图分 类号 : U 4 6 9 . 7 2
文献标志码 : A
文章编号 : 1 0 0 3 — 4 2 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 3 5 — 0 3
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 6 - 2 0
1 . 2 电动 汽 车的缺 点
1 ) 成 本 高
电动 汽车 内部 的蓄 电池及 电机 控制 器价格 昂贵
是 成 本高 的主要 原 因 。一 辆 电动汽 车 的 电池组 成本 要 占到整 车成本 的一 半 以上 。例如磷 酸 铁锂 电池 的
2 0 1 3年
第 3期







3 5
电动 汽 车 动 力 系统 的优 缺 点 及 其关 键 技 术 研 究
杨 文 兴 , 杨俊 智。 , 周 强 , , 刘 建 民
( 1 .兰 州 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 , 兰 州 7 3 0 0 5 0; 2 .兰 州 电 源 车 辆 研 究 所 有 限 公 司 , 兰 州 7 3 0 0 5 0 ; 3 .甘 肃 省 内燃 机 电 站工 程 技 术 研 究 中 心 , 兰州 7 3 0 0 5 0 )
摘要: 电动汽车 以电动机代替 内燃机 , 噪声低 、 无污染 , 使用 单一 的电能源 , 而电能来源广 泛。作为 2 1 世 纪主要绿 色 交通工 具的电动汽车 , 电动汽车技术 是当前 国际上正 在进行研 究 的一项高新 技术 。以分 析 电动汽车开 发 的关 键技 术, 如电池技术 、 电力驱动及其控制技术 、 能量管理技术为切人点 , 为从 事电动汽车行业 的技术人员 , 提 出研究方 向。 关键词 : 电动汽车 ; 优 缺点 ; 关键技术
排放 也正 在 变成 愈来 愈 严 重 的环 境 问 题 , 解 决 这 一
3 ) 可使 用 多种能 源 使 用 的电力 可 以从 多种 一次 能源 获得 , 如煤 、 核 能、 水力 等 , 解 除 了 人 们 对 石 油 资 源 日渐 枯 竭 的 担心。
4 ) 能源 的利 用率 高 在城 市 中 , 道 路上 车辆行 驶较 多 , 而且 经常遇 到
为 电能并 贮存 在 蓄电池 或其他 储 能器 中 。这 样在 停 车时, 就不 必让 电机 空转 , 可 以大 大提 高能 源的使 用
效率 , 继 而减 少空气 污染 ¨ 。
5 ) 结 构 简单 , 使用 维修方 便
因使 用单 一 的 电能 源 , 省 去 了 油箱 、 发动 机 、 变
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