CN102947136A - 老化程度判定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在车辆运行过程中判定电池老化程度的老化程度判定装置。判定车辆电池老化程度的老化程度判定装置包括:为判定上述电池的老化程度而以上述电池的电力来驱动上述车辆的非行驶***电装件的电装件驱动部;获取在由上述电装件驱动部驱动上述电装件而使上述电池放电预定时间之后利用上述车辆的发电机的发电电力使上述电池的充电状态增大至预定程度时的充电程度的充电程度获取部;及基于由上述充电程度获取部获取的上述充电程度对上述电池的老化程度进行判定的老化程度判定部。
Description
技术领域
本发明涉及老化程度判定装置。
背景技术
以往,具有如下的电池容量检测装置,即具备:供给电力的电力供给部;能够充电的电池;进行电池充电的充电电路;用于向负载供给电池的电力的放电电路;预先存储与从中间放电状态到充满电状态为止的充电时间相关的充电特性的充电特性存储部;接通或断开充电电路及放电电路在使电池处于预定的中间放电状态之后将电池充电至充满电状态的充放电控制部;测定上述充放电控制部进行充电所需的充电时间的充电时间测定部;及基于所测定的充电时间与充电特性检测电池的充满电容量的充满电容量检测部。在该电池容量检测装置中,基于到电池充满电为止的充电时间和充电特性来检测电池的老化程度(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2005-265801号公报
发明内容
然而,以往的电池容量检测装置为了检测电池的老化程度在对电池进行充电时将AC适配器连接于车外电源以接收电力供给。
因此,当使车辆停止而不将AC适配器连接于车外电源时,无法进行充电,在使车辆停止的状态下对电池的老化程度进行检测。即,在以往的电池容量检测装置中,无法在车辆的运行过程中(车辆处于怠速状态或车辆正在行驶时)检测电池的老化程度。
电池随着使用而发生老化,容量下降。另外,存在电池的性能因老化而突然下降的情况。因此,若能够在车辆运行过程中检测电池的老化程度,则能够大幅地提高便利性,能够抑制因电池的老化而产生不良情况的可能性飞速提高,能够提高车辆的可靠性。
因此,本发明的目的在于提供一种能够在车辆运行过程中判定电池的老化程度的老化程度判定装置。
本发明实施方式的老化程度判定装置用于判定车辆的电池的老化程度,其包括:电装件驱动部,为了判定上述电池的老化程度,以上述电池的电力驱动上述车辆的非行驶***的电装件;充电程度获取部,获取在由上述电装件驱动部驱动上述电装件而使上述电池放电预定时间之后利用上述车辆的发电机的发电电力使上述电池的充电状态增大至预定程度时的充电程度;及老化程度判定部,基于由上述充电程度获取部获取的上述充电程度对上述电池的老化程度进行判定。
发明效果
可以提供一种能够在车辆运行过程中判定电池的老化程度的老化程度判定装置。
附图说明
图1是表示实施方式一的老化程度判定装置的结构的图。
图2A是表示对搭载车载装置200的车辆的电力路径进行切换的电路的图。
图2B是为判定电池的老化程度而切换电力路径之后的状态的图。
图3是用于说明电池11的充电程度的测定手法的图。
图4A是表示由实施方式一的老化程度判定装置100执行的处理内容的流程图。
图4B是表示由搭载于利用实施方式一的车载装置200进行监控的车辆上的车载装置200执行的处理内容的流程图。
图5是表示实施方式二的老化程度判定装置的结构的图。
图6是表示由实施方式二的老化程度判定装置300执行的处理内容的流程图。
图7是表示实施方式三的老化程度判定装置的结构的图。
图8A是表示由实施方式三的老化程度判定装置400执行的处理内容的流程图。
图8B是表示由搭载于利用实施方式三的老化程度判定装置400进行监控的车辆上的车载装置500执行的处理内容的流程图。
具体实施方式
以下,对适用本发明的老化程度判定装置的实施方式进行说明。
实施方式一
图1是表示实施方式一的老化程度判定装置的结构的图。
实施方式一的老化程度判定装置100是对车辆进行远程监控的远程监控中心,包括主控制部110、通信部120、判定指令生成部130、充电程度获取部140、老化程度判定部150及DB(Data Base:数据库)160。老化程度判定装置100例如由服务器那样的运算处理装置来实现。
主控制部110是将在老化程度判定装置100内进行的处理集中的控制部,例如由CPU(Central Processing Unit:中央运算处理装置)来实现。
通信部120是为了与后述的车辆侧的装置进行数据通信而设置的,例如由通过便携电话线路进行通信用的调制解调器来实现。
判定指令生成部130生成用于执行搭载于车辆的电池的老化程度的判定处理的判定指令。判定指令生成部130例如由CPU来实现。
判定指令生成部130生成的判定指令是为了判定电池11的老化而用于强制驱动车辆的非行驶***电装件的指令。因此,判定指令生成部130起到电装件驱动部的作用。此外,非行驶***电装件相当于空调、音响设备或导航装置,对其定义将在后文中进行描述。
另外,“强制驱动”是指:不是基于车辆利用者的操作来驱动非行驶***电装件,而是为了判定电池11的老化而使老化程度判定装置100驱动非行驶***电装件。
充电程度获取部140经由通信部120获取表示在车辆侧检测的电池的充电程度的数据。充电程度获取部140例如由CPU来实现。
老化程度判定部150基于充电程度获取部140获取的表示老化程度的数据来判定电池的老化程度。老化程度判定部150例如由CPU来实现。
DB160是存储老化程度判定部150的判定结果、判定处理所需的数据及判定处理所需的程序等的数据库。DB160例如由硬盘驱动器来实现。
此外,主控制部110、判定指令生成部130、充电程度获取部140及老化程度判定部150可以分别由各自的CPU构成,这些部件的全部或这些部件的一部分也可以由相同的CPU或多核处理器来实现。
另外,老化程度判定装置100也可以包括用于暂时保存判定处理所处理的数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)或其他存储介质。
接着,对搭载于由实施方式一的老化程度判定装置100监控的车辆上的车载装置进行说明。
搭载于由实施方式一的老化程度判定装置100监控的车辆上的车载装置200包括主控制部210、通信部220、怠速状态判定部230、拥堵信息获取部240、持续判定部250、电力路径控制部260、驱动指令部270、充电程度检测部280及监控器290。
车载装置200是在从老化程度判定装置100接收到指令时在预定条件下检测车辆的电池的老化程度并将表示电池的老化程度的数据发送至远程监控中心即老化程度判定装置100的装置。
主控制部210是将在车载装置200内进行的处理集中的控制部,例如由CPU(Central Processing Unit:中央运算处理装置)来实现。
通信部220是为了与老化程度判定装置100进行数据通信而设置的,例如由利用便携电话线路进行通信用的调制解调器来实现。通信部220通过便携电话线路1与老化程度判定装置100的通信部120进行通信。
怠速状态判定部230判定车辆的怠速状态。在怠速状态下,由于车速为零,因此怠速状态判定部230例如只要基于车速传感器检测的速度进行判定即可。
拥堵信息获取部240获取车辆周围的拥堵信息。拥堵信息获取部240例如只要能够获取车辆前进方向的VICS(Vehicle Information andCommunication System:道路交通信息通信***)信息即可,典型而言,由导航***或附属于导航仪的VICS接收部构成。
持续判定部250对车辆的怠速状态是否持续预定时间进行判定。在实施方式一中,当由怠速状态判定部230判定为车辆处于怠速状态时,持续判定部250基于拥堵信息获取部240获取的VICS信息进行判定,若拥堵区间在预定长度以上,则判定为怠速状态持续;若拥堵区间不足预定长度,则判定为怠速状态不持续。
当检测电池的老化程度时,电力路径控制部260进行车辆的交流发电机、电池、行驶***电装件及非行驶***电装件之间的电力供给路径的切换控制。对于电力路径的切换控制,使用图2A及图2B在后文中详述。
此外,行驶***电装件是指:例如像发动机或行使用马达的驱动控制***、ABS(Antilock Brake System:防抱死***)、电动动力转向装置等那样用于车辆行驶的电装件。非行驶***电装件是除行驶***电装件以外的电装件,例如相当于空调、音响设备或导航装置。
当检测电池的老化程度时,驱动指令部270输出用于驱动非行驶***电装件的驱动指令。例如,当检测电池的老化程度时,在驱动空调的情况下,驱动指令部270向空调用的ECU(Electronic Control Unit:电控单元)传送用于驱动空调的驱动指令。
充电程度检测部280检测电池的充电程度。此处,充电程度是指:在由作为电装件驱动部的判定指令生成部130驱动非行驶***电装件而使电池放电预定时间之后利用车辆的发电机的发电电力使电池的充电状态增大至预定程度时的充电程度。该充电程度例如用充预定电力所需的时间、电压的时间变化率或电阻值等来表示。另外,电池的充电状态由充电累积量(SOC(State Of Charge:充电状态))来表示。
监控器290用于显示应当将电池的老化程度的判定结果传递给车辆的利用者的判定结果。监控器290例如只要是导航装置的监控器或设于仪表板内的监控器等即可。
车载装置200在从老化程度判定装置100接收到指令时,在怠速状态或行驶状态下检测车辆的电池的老化程度,并进行将表示电池的老化程度的数据发送给老化程度判定装置100的处理。对于该处理的详细内容,使用图4A、图4B在后文中详述。
接着,对用于进行电力路径的切换的电路进行说明。
图2A是表示对搭载车载装置200的车辆的电力路径进行切换的电路的图。图2B是表示为了判定电池的老化程度而切换电力路径之后的状态的图。
车辆10的电池11与发电机即交流发电机12、非行驶***电装件13及行驶***电装件14连接。此外,交流发电机12即使在怠速状态下也被驱动并进行发电。
另外,电池11与交流发电机12之间的电力路径25A串联地***有继电器21。电池11与非行驶***电装件13之间的电力路径25B串联地***有继电器22。非行驶***电装件13与行驶***电装件14之间的电力路径25C串联地***有继电器23。该电力路径25C经由电力路径25A及电力路径25B与电池11及交流发电机12连接。另外,在实施方式一的车辆10上设有将交流发电机12与非行驶***电装件14之间直接连接的电力路径25D,在该电力路径25D上***有继电器24。
继电器21、22、23、24由电力路径控制部260独立地进行接通/断开的切换控制。因此,图2A~图2D中示出车载装置200(参照图1)中的电力路径控制部260。
此处,在未进行电池11的老化程度判定的正常状态下,继电器21、22、23接通,继电器24断开。在图2A中,用实线表示传送电力的路径,用虚线表示未传送电力的路径。
在图2A所示的正常状态,交流发电机12的发电电力被分成对电池11的充电和向非行驶***电装件13及行驶***电装件14的供电。另外,当非行驶***电装件13及行驶***电装件14的消耗电力多而仅靠交流发电机12的发电电力不足时,从电池11及交流发电机12向非行驶***电装件13及行驶***电装件14供给电力。
在实施方式一中,电池11的老化程度的判定是基于电池11的充电程度进行的。当检测充电程度时,在对电池11进行充电之后,通过来自判定指令生成部130的指令驱动非行驶***电装件13而使电池11放电预定时间,之后,通过车辆10的交流发电机12的发电电力使电池11的充电量增大至预定量。
检测如此使电池11的充电量增大至预定量时的充电程度,并基于充电程度来判定电池11的老化程度。
此外,在放电时驱动非行驶***电装件13是因为,通过驱动不对车辆10的行驶造成直接影响的非行驶***电装件13来消耗电池11的电力。
接着,对检测充电程度时的继电器21~24的切换控制进行说明。继电器21~24的切换控制分成两阶段进行。
当检测电池11的充电程度时,作为第一阶段,将电池11充满电。接着,作为第二阶段,通过驱动非行驶***电装件13使充满电的电池11放电预定时间。由此,无论电池11的老化程度如何,电池11的状态都将变为恒定。该电池11的状态是指:存在于电池11的电极周围的离子等的浓度。通过在对电池11充满电之后放出一定量的电力,不管电池11的老化程度如何,存在于电池11的电极周围的离子等的浓度都能够变为恒定。
接着,作为第三阶段,对电池11进行充电。在该第三阶段中,对充电程度进行检测。
首先,在第一阶段中,为使电池11充满电而进行充电。此处,充满电是指:电池11的充电量为100%而与电池11的老化程度无关。随着电池11不断老化,即使充满电,电池11与未老化的状态(工厂发货时的状态:以下称为新产品时)的电池11相比,充电累积量(SOC)下降。
如图2A所示,电池11的充电是在将继电器21、22、23接通而将继电器24断开的状态下进行的。此外,在该第一阶段中,为切实地进行向电池11的充电,限制非行驶***电装件13的使用。
另外,在第一阶段中,将表示非行驶***电装件13的功能一部分被限制的信息传递至车辆10的驾驶员。非行驶***电装件13的功能一部分被限制例如可以通过降低音响设备的音量或限制导航装置的功能来实现。此外,信息的传递例如通过将表示非行驶***电装件13的功能一部分被限制的信息显示到监控器290上来进行。
接着,作为第二阶段,使在第一阶段充满电的电池11放电预定时间。此处,放电预定时间是因为,不管电池11的老化程度如何都将电池11的状态变成恒定。
在该第二阶段中,为了抑制电池11被交流发电机12充电并由交流发电机12进行向行驶***电装件14的供电,如图2B所示,将继电器21、23断开,将继电器22、24接通。
接着,在第三阶段中,进行充电,直至电池11的充电量到达预定量。在第三阶段中,为了对电池11进行充电,如图2A所示,将继电器21、22、23接通,将继电器24断开。由此,电池11与交流发电机12连接并进行充电。此外,在该第三阶段中,为切实地进行向电池11的充电,限制非行驶***电装件13的使用。
此时,将表示非行驶***电装件13的功能一部分被限制的信息传递至车辆10的驾驶员。非行驶***电装件13的功能一部分被限制例如可通过降低音响设备的音量或限制导航装置的功能来实现。此外,信息的传递例如可通过将表示非行驶***电装件13的功能一部分被限制的信息显示于监控器290上来进行。
接着,使用图3对实施方式一的老化程度判定装置100的充电程度的测定手法进行说明。
图3是用于说明电池11的充电程度的测定手法的图。在图3中,横轴表示时间,纵轴表示作为充电状态的充电累积量(SOC)。
当检测电池11的充电程度时,作为第一阶段,对电池11充满电。用充电量是否为100%来判定电池11是否充满电。此外,充电量是否为100%能够通过利用电力计计测电池11的充电量来进行检测。
在第一阶段中,为了将电池11充满电,如图2A所示,将继电器21、22、23接通,将继电器24断开。由此,电池11与交流发电机12连接而进行充电。此外,在该第一阶段中,为实地向电池11进行充电,限制非行驶***电装件13的使用。
对于新产品的电池11,如图3中的实线所示,SOC从S1的状态开始充电,当在时刻t1充满电时,SOC上升至S2。
相对于此,对于老化的电池11,如图3中的虚线所示,SOC从S1的状态开始充电,即使在时刻t1充满电,SOC也只到达S2D(<S2)。
接着,作为第二阶段,为了不管老化状态如何都使电池11的状态一致,驱动非行驶***电装件13而使电池11放电预定时间。
在从时刻t1到t2的第二阶段中,在将继电器21、23断开而将继电器22、24接通的状态下(参照图2B),通过驱动非行驶***电装件13消耗电池11的电力来使电池11放电。
此时,对于新产品的电池11,如图3中的实线所示,SOC从S2下降至S3。另外,对于老化的电池11,如图3中的虚线所示,SOC从S2D下降至S3D(<S3)。此外,无论电池11是新产品还是已经老化,第二阶段都是从时刻t1到t2的相同的期间。
于是,作为第三阶段,对电池11进行充电。在该第三阶段中,进行充电程度的检测。
在第三阶段中,与第一阶段同样地,为了对电池11进行充电,如图2A所示,将继电器21、22、23接通,将继电器24断开。由此,电池11与交流发电机12连接而进行充电。此外,在该第三阶段中,为切实地进行向电池11的充电,限制非行驶***电装件13的使用。
此处,图3中的实线所示的特性是电池11为新产品情况下的特性,充电累积量从S3上升至作为预定充电状态(SOC)的S4所需要的时间为T1。此处,时间T1是从时刻t2到t3的时间,充电累积量S3与S4的差是充电量C1。
相对于此,如图3中的虚线所示,在电池11不断老化的状态下,由于充电花费时间,当因放电而使充电累积量下降至S3D之后进行充电至预定的充电状态S4时,将花费时间T2(T2>T1)。时间T2是从时刻t2到t4的时间。此处,充电累积量S3D与S4的差为充电量C2,C2大于C1,但与T1相比,T2是相当长的时间。
如此,电池11的老化程度越大(老化越发展),到达预定的充电状态S4用的时间就越长。
因此,在设定充电时间的阈值并充电时间长于阈值的情况下,判定为电池11已老化至需要更换或检点的状态。此外,电池11是否老化的判定由老化程度判定部150(参照图1)来进行。
如此,在实施方式一中,通过测定充电程度来判定电池11的老化程度(是否需要更换或检点)。
接着,使用图4A、图4B对用于判定老化程度的处理进行说明。
图4A是表示由实施方式一的老化程度判定装置100执行的处理内容的流程图。
图4B是表示由搭载于利用实施方式一的车载装置200进行监控的车辆上的车载装置200执行的处理内容的流程图。
如图4A所示,老化程度判定装置100首先向车载装置200发送判定指令(步骤S 1)。判定指令由判定指令生成部130生成,并通过主控制部110经由通信部120从老化程度判定装置100发送至车载装置200。此外,判定指令例如每六个月一次那样定期发送即可。
接着,老化程度判定装置100判定是否从车载装置200接收到表示充电程度的数据(步骤S2)。主控制部110经由通信部120接收表示充电程度的数据,并由充电程度获取部140获取该数据。此外,反复进行步骤S2的处理,直至主控制部110接收到表示充电程度的数据。
当从车载装置200接收到表示充电程度的数据时(S2,是),老化程度判定装置100判定电池11的老化程度(步骤S3)。步骤S3的处理是基于表示充电程度获取部140所获取的充电程度的数据并通过老化程度判定部150将充电时间与阈值时间作比较而进行的。判定结果从老化程度判定部150传送至主控制部110。此外,阈值时间只要是比图3所示的新产品的电池11的充电时间T1长的时间即可,例如可以设定成比T1增加了50%的时间。
在步骤S3中,当判定为电池11老化(老化至需要更换或检点的程度)时(S3,是),主控制部110将用于通知入库催促的数据和用于变更车辆10的控制的数据发送至车辆10(步骤S4A)。
另一方面,在步骤S3中,当判定为电池11未老化时(S3,否),主控制部110将表示电池11未老化的数据发送至车辆10(步骤S4B)。
当步骤S4A或S4B的处理结束时,主控制部110将判定结果登记到DB160中(步骤S5)。此处,老化程度判定装置100由于对多台车辆10的电池11进行判定,因而只要与车辆10的标示符及日期时间相关联地登记判定结果即可。
接着,使用图4B来说明由车载装置200进行的处理。
车载装置200判定是否从作为远程监控中心的老化程度判定装置100接收到判定指令(步骤S 11)。步骤S11的处理由主控制部210执行,直至接收到判定指令。
当接收到判定指令时(S11,是),车载装置200判定车辆10是否处于怠速状态(步骤S12)。在怠速状态下,由于车速为零,因此怠速状态判定部230基于车速传感器检测的速度来判定是否处于怠速状态。
当判定为车辆10处于怠速状态时(S12,是),车载装置200获取拥堵信息(步骤S13)。此处,拥堵信息获取部240获取车辆10前进方向的VICS信息。
接着,车载装置200判定怠速状态是否持续(步骤S14)。步骤S14的处理由持续判定部250执行。
持续判定部250基于拥堵信息获取部240所获取的VICS信息通过判定拥堵区间是否为预定长度以上来判定怠速状态是否持续。
当判定为怠速状态不持续时(S14,否),车载装置200使流程返回到步骤S13。由此,反复执行步骤S13、S14的处理,直至车载装置200判定为怠速状态持续。
当判定为怠速状态持续时(S14,是),车载装置200执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理(步骤S15A)。
对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知通过主控制部210将表示非行驶***电装件13的一部分功能被限制的信息显示于监控器290上显示于导航装置的监控器等上来实现。非行驶***电装件13的一部分功能被限制例如是降低音响设备的音量或限制导航装置的功能等。
电力***的切换处理是继电器21~24(参照图2A、图2B)的切换处理,在测定充电程度时,由电力路径控制部260执行。
当检测电池的老化程度时,非行驶***电装件13的驱动处理通过驱动指令部270输出用于驱动非行驶***电装件的驱动指令来进行。例如,当检测电池的老化程度时,在驱动空调的情况下,驱动指令部270将驱动指令传送至空调的ECU,由此,利用预定的模式(例如,除霜模式)来驱动空调。
步骤S15A的处理是通过执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理来测定充电程度的处理。
此外,由于步骤S15A的处理是在车辆10处于怠速状态下停车期间进行的,因此强制驱动非行驶***电装件13时的自由度高于在行驶过程中执行相同处理的场合(参照步骤S15B),能够进行快速放电或快速充电。另外,在如此停车期间的情况下,也可以构成为,车载装置200的主控制部210强制地将用于使制动器起作用的指令发送至控制车辆10的制动***的ECU。
接着,车载装置200检测充电程度(步骤S 16)。步骤S16的处理由充电程度检测部280进行。充电程度检测部280检测电池的充电程度。
接着,车载装置200判定步骤S16中的检测是否完毕(步骤S17)。
例如,在步骤S15A中的充电程度的检测过程中,在车辆10从怠速状态向行驶状态转变的情况下,存在非行驶***电装件13或行驶***电装件14的消耗电力或者交流发电机12的发电量发生变动的可能性。因此,主控制部210例如监视车速传感器所检测的速度,当如车辆10从怠速状态向行驶状态转变的情况那样在充电程度的检测过程中出现检测条件发生变化的这种状况时,判定为检测未完毕,并将流程返回到步骤S12。
另一方面,在未出现充电程度的检测条件发生变化的这样状况时主控制部210判定为检测完毕,并使流程行进到步骤S18。
车载装置200通过通信部220将表示由步骤S16检测的充电程度的数据发送至老化程度判定装置100(步骤S18)。表示充电程度的数据的发送由主控制部210进行。
接着,车载装置200从老化程度判定装置100接收到判定结果时,对判定结果是否表示电池11的老化进行判定(步骤S19)。步骤S19的处理由老化程度判定部150执行。
车载装置200在判定为判定结果表示电池11的老化时(S19,是),将表示入库催促的信息显示到监控器290上,并进行车辆10的控制变更处理(步骤S20A)。车辆10的控制变更处理例如是限制非行驶***电装件13中的一部分功能的处理。在电池11老化的情况下,期望在电池1临近寿命(发生故障)之前,安全且迅速地将车辆10移动至维修工厂或安全的场所等,因此,通过限制非行驶***电装件13中的一部分功能,能够减轻电池11的负载,使能够移动的状态尽可能延长。此外,此处的非行驶***电装件13中的一部分功能被限制是指例如空调的风量限制、音响设备的音量限制等。
另一方面,车载装置200在判定为判定结果不表示电池11的老化时(S19,否),将表示电池11完好的信息显示到监控器290上(步骤S20B)。由此,车辆10的利用者能够识别短期间内不需要电池11的更换或检点。
此外,在步骤S12中,当判定为车辆10未处于怠速状态的情况下(S12,否),车载装置200使流程行进到步骤S15B。判定为车辆10未处于怠速状态的情况是指:车速不为零,车辆10处于行驶状态的情况。
即使车辆10处于行驶状态,车载装置200也执行步骤S15B的处理以检测电池11的充放电状态。步骤S15B的处理基本上与步骤S15A的处理相同。
当判定为车辆10正在行驶时(S12,否),车载装置200执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理(步骤S15B)。
由于步骤S15B的处理是在车辆10处于行驶状态下实施的,这一点与在怠速状态下实施的步骤S15A的处理的不同,因此,例如,只要将对车辆10的利用者限制非行驶***电装件13的一部分功能的处理或非行驶***电装件13的驱动处理变更为在行驶状态下的车辆用的处理即可。考虑到车辆10的行驶过程中,与怠速状态相比,交流发电机12的发电量因发动机转速的上升而增大,因此,例如也可以使非行驶***电装件13的一部分功能对车辆10利用者的限制得以缓解。
通过步骤S15B的处理来驱动非行驶***电装件13,在步骤S16中检测充电程度之后,流程行进到步骤S17。
在步骤S17中,例如,只要当如车辆10从行驶状态向怠速状态转变的情况那样在充电程度的检测过程中出现检测条件发生变化的这种状况时判定为检测未完毕即可。
以下,车载装置200执行步骤S18~S20A或S20B的处理。
车载装置200在步骤S20A或步骤S20B的处理结束时,结束一系列的处理。
此外,在步骤S19中,当判断出电池11的老化正极速发展的状态时,例如,也可以将交流发电机12的发电电力优先提供给行驶***电装件14。这样一来,能够使车辆10行驶到维修工厂等。另外,此时,例如将电池11、交流发电机12、非行驶***电装件13及行驶***电装件14如图2A所示地连接,由此,能够从交流发电机12进行向非行驶***电装件13及行驶***电装件14的供电,并且,通过也对电池11进行供电能够保护老化的电池11。当切断供电时,存在老化的电池11不能复原的可能性,但通过如上所述那样控制电力供给***能够防患于未然地抑制电池11不能复原的这种状况。
以上,根据实施方式一的老化程度判定装置100,在车辆10运行过程中(怠速状态时或行驶时),通过强制驱动非行驶***电装件13来消耗电池11的电力。而且,利用与电池11的电力消耗相伴的放电来测定充电程度,并基于充电程度来判定老化程度,因此,能够在车辆10运行过程中掌握电池11的老化程度。
因此,能够提供便利性非常高的老化程度判定装置100及车载装置200。另外,如此,由于能够在车辆10运行过程中检测电池11的老化程度,因此,能够抑制因电池11的老化而产生不良情况的可能性飞速提高,能够提高车辆10的可靠性。
而且,由于能够将电池11的老化程度的判定结果通知给车辆10的利用者,因此能够向利用者提供安心感。在此情况下,若在车辆10运行过程中判定老化程度,并在车辆10运行过程中将判定结果通知给车辆10的利用者,则能够向运行过程中的车辆10的利用者提供极大的安心感。
以上,对基于由步骤S13获取的拥堵信息通过在步骤S14中判定拥堵区间的长度是否在预定长度以上来判定怠速状态是否持续的方式进行了说明。
但是,拥堵区间长度的判定手法不限定于上述的手法,例如,也可以构成为,基于设置于车辆10的前方和/或后方的相机(典型而言,CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)相机)获得的视频信号通过监视前后的车辆10的行驶状态来判定拥堵区间的持续。
另外,在此情况下,也可以构成为,作为远程监控中心的老化程度判定装置100收集多台车辆10所获得的视频信号,老化程度判定装置100将表示拥堵区间有无持续的拥堵有无信号发送至车载装置200,车载装置200基于拥堵有无信号来判定拥堵区间有无持续。
另外,以上,对车辆10搭载作为发电机的交流发电机12的方式进行了说明,但是,实施方式一的老化程度判定装置100及车载装置200也可以适用于以电动发电机(MG(Motor Generator))取代交流发电机12用作发电机的车辆、搭载与交流发电机12不同方式的发电机的车辆。
作为这种车辆,例如,可列举出混合动力车(HV(Hybrid Vehicle)车)、电动汽车(EV(Electric Vehicle)车)。
实施方式二
图5是表示实施方式二的老化程度判定装置的结构的图。
实施方式二的老化程度判定装置300搭载于车辆10(参照图2),并在车辆10的内部完成,这一点与实施方式一的老化程度判定装置100及车载装置200的不同。
实施方式二的老化程度判定装置300包括主控制部310、怠速状态判定部320、拥堵信息获取部330、持续判定部340、电装件驱动部350、电力路径控制部360、充电程度获取部370、老化程度判定部380及监控器390。
主控制部310是将在老化程度判定装置300内进行的处理集中的控制部,例如由CPU来实现。
怠速状态判定部320判定车辆10的怠速状态。在怠速状态下,由于车速为零,因此怠速状态判定部320例如只要基于车速传感器所检测的速度进行判定即可。
拥堵信息获取部330获取车辆10周围的拥堵信息。拥堵信息获取部330例如只要能够获取车辆10前进方向的VICS信息即可,典型而言,由导航***或附属于导航仪的VICS接收部构成。
持续判定部340对车辆10的怠速状态是否持续预定时间进行判定。在实施方式二中,当怠速状态判定部320判定为车辆10处于怠速状态时,持续判定部340基于拥堵信息获取部330获取的VICS信息进行判定,若拥堵区间在预定长度以上,则判定为怠速状态持续;若拥堵区间不足预定长度,则判定为怠速状态不持续。
当检测电池的老化程度时,电装件驱动部350输出强制驱动非行驶***电装件的驱动指令。例如,当检测电池的老化程度时,在驱动空调的情况下,电装件驱动部350向空调用的ECU传送驱动空调用的驱动指令。
当检测电池的老化程度时,电力路径控制部360进行车辆10的交流发电机、电池、行驶***电装件及非行驶***电装件之间的电力供给路径的切换控制。对于电力路径的切换控制,与在实施方式一中使用图2A及图2B所说明的一致。
此外,行驶***电装件是指:例如像发动机或行驶用马达的驱动控制***、ABS(Antilock Brake System:防抱死***)、电动动力转向装置等那样用于车辆10行驶的电装件。非行驶***电装件是除行驶***电装件以外的电装件,例如相当于空调、音响设备或导航装置。
充电程度获取部370获取电池的充电程度。此处,充电程度是指:在由电装件驱动部350驱动非行驶***电装件而使电池11放电预定时间之后利用车辆10的交流发电机12的发电电力使电池11的充电量增大至预定量时的充电程度。充电程度例如用充预定电或放预定电所需的时间、电压的时间变化率或电阻值来表示。
老化程度判定部380基于表示充电程度获取部370获取的老化程度的数据来判定电池的老化程度。老化程度判定部380例如由CPU来实现。
监控器390例如只要是导航装置的监控器或设于仪表板内的监控器等即可。
此外,主控制部310、持续判定部340、电装件驱动部350、电力路径控制部360及老化程度判定部380例如也可以作为老化程度判定装置300用的ECU而构成。
在此情况下,怠速状态判定部320只要是速度传感器即可,拥堵信息获取部330只要是附属于导航仪的VICS信息获取部即可,充电程度获取部370只要是电源ECU即可,监控器390只要是像上述那样导航装置的监控器或设置于仪表板内的监控器等即可。
包括主控制部310、持续判定部340、电装件驱动部350、电力路径控制部360及老化程度判定部380的老化程度判定装置300用的ECU与速度传感器(怠速状态判定部320)、VICS信息取得部(拥堵信息获取部330)、电源ECU(充电程度获取部370)及监控器(监控器390)之间例如利用CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)连接即可。
此外,主控制部310、怠速状态判定部320、拥堵信息获取部330、持续判定部340、电装件驱动部350、电力路径控制部360、充电程度获取部370、老化程度判定部380及监控器390的结构不限定于上述的方式,可以将所有的要素310~390作为一个装置(典型而言,ECU)来实现,也可以任意组合进行分组,并将各组的要素作为ECU而构成。
另外,老化程度判定装置300也可以包括用于暂时保持在判定处理中处理的数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)或其他的存储介质。
此外,对于实施方式二的老化程度判定装置300的电力路径的切换来说,除了继电器21、22、23、24的切换由电力路径控制部360(参照图5)进行以外,与实施方式一的电力路径的切换相同,因此援用图2A及图2B并省略说明。
另外,对于实施方式二的老化程度判定装置300的充电程度的测定手法,由于与实施方式一的充电程度的测定手法相同,因此援用图3A、图3B并省略说明。
接着,使用图6对通过实施方式二的老化程度判定装置300判定电池11的老化程度用的处理进行说明。
图6是表示由实施方式二的老化程度判定装置300执行的处理内容的流程图。此外,老化程度判定装置300进行的电池11的老化程度的判定只要构成为例如每六个月一次这样定期实施即可。
如图6所示,老化程度判定装置300判定车辆10是否处于怠速状态(步骤S201)。在怠速状态下,由于车速为零,因此怠速状态判定部320基于车速传感器检测的速度来判定是否处于怠速状态。
当判定为车辆10处于怠速状态时(S201,是),老化程度判定装置300获取拥堵信息(步骤S202)。此处,拥堵信息获取部330获取车辆10前进方向的VICS信息。
接着,老化程度判定装置300判定怠速状态是否持续(步骤S203)。步骤S203的处理由持续判定部340执行。
持续判定部340基于拥堵信息获取部330所获取的VICS信息,通过判定拥堵区间是否在预定长度以上来判定怠速状态是否持续。
当判定为怠速状态不持续时(S203,否),老化程度判定装置300将流程返回到步骤S202。由此,反复执行步骤S202、S203的处理,直至老化程度判定装置300判定为怠速状态持续。
当判定为怠速状态持续时(S203,是),老化程度判定装置300执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理(步骤S204A)。
对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知通过主控制部310将表示非行驶***电装件13的一部分功能被限制的信息显示到监控器390上、显示到导航装置的监控器等上来进行。非行驶***电装件13的一部分功能被限制例如是降低音响设备的音量或限制导航装置的功能等。
电力***的切换处理是继电器21~24(参照图2A、图2B)的切换处理,在测定充电程度时,由电力路径控制部360来执行。
当检测电池的老化程度时,非行驶***电装件13的驱动处理通过电装件驱动部350输出用于驱动非行驶***电装件的驱动指令来进行。例如,当检测电池的老化程度时,在驱动空调的情况下,电装件驱动部350将驱动指令传送至空调的ECU,由此,以预定的模式(例如,除霜模式)驱动空调。
步骤S204A的处理是通过执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理来测定充电程度用的处理。
接着,老化程度判定装置300获取充电程度(步骤S205)。步骤S205的处理由充电程度获取部370进行。充电程度获取部370获取电池的充电程度。
接着,老化程度判定装置300判定步骤S205中的检测是否完毕(步骤S206)。
例如,在步骤S204A中的充电程度的检测过程中,在车辆10从怠速状态向行驶状态转变的情况下,存在非行驶***电装件13或行驶***电装件14的消耗电力或者交流发电机12的发电量发生变动的可能性。因此,主控制部310例如监视车速传感器检测的速度,当如车辆10从怠速状态向行驶状态转变的情况那样在充电程度的检测过程中出现检测条件发生变化的这种状况时,判定为检测未完毕,并将流程返回到步骤S201。
另一方面,主控制部310在未出现充电程度的检测条件发生变化的这种状况时,判定为检测完毕,并使流程行进到步骤S18。
当由充电程度获取部获取的充电程度大于阈值时,老化程度判定装置300判定为电池11老化至需要更换或检点的状态(步骤S207)。步骤S207的判定处理由老化程度判定部380执行。
当判定为老化程度判定部380的判定结果表示电池11的老化时(S207,是),老化程度判定装置300将表示催促入库的信息显示到监控器390上,并进行车辆10的控制变更处理(步骤S208A)。车辆10的控制变更处理例如是限制非行驶***电装件13中的一部分功能的处理。当电池11老化时,期望在电池11临近寿命(发生故障)之前,安全且迅速地将车辆10移动至维修工厂或安全的场所等,因此,通过限制非行驶***电装件13中的一部分功能来减轻电池11的负载,使能够移动的状态尽可能延长。此外,此处的非行驶***电装件13中的一部分功能被限制是指例如空调的风量限制、音响设备的音量限制等。
另一方面,当判定为判定结果不表示电池11的老化时(S207,否),老化程度判定装置300将表示电池11完好(OK)的信息显示到监控器390上(步骤S208B)。由此,车辆10的利用者能够识别短期间内不需要更换或检点电池11。
此外,在步骤S201中,在判定为车辆10未处于怠速状态的情况下(S201,否),老化程度判定装置300使流程行进到步骤S204B。判定为车辆10未处于怠速状态的情况是指:车速不为零,车辆10处于行驶状态的情况。
即使车辆10处于行驶状态,老化程度判定装置300也执行的步骤S204B的处理以检测电池11的充放电状态。步骤S204B的处理基本上与骤S204A的处理相同。
当判定为车辆10正在行驶时(S201,否),老化程度判定装置300执行对车辆10的利用者发出非行驶***电装件13的一部分功能被限制的通知、电力***的切换处理及非行驶***电装件13的驱动处理(步骤S204B)。
由于步骤S204B的处理在车辆10处于行驶状态下实施的这一点与在怠速状态实施的步骤S204A的处理不同,因此,例如,只要将对车辆10的利用者限制非行驶***电装件13的一部分功能的处理或非行驶***电装件13的驱动处理变更为行驶状态下的车辆用的处理即可。车辆10行驶过程中,考虑到与怠速状态相比,交流发电机12的发电量因发动机转速的上升而增大,因而例如还可以缓解对车辆10的利用者进行的非行驶***电装件13的一部分功能的限制。
通过步骤S204B的处理来驱动非行驶***电装件13,在步骤S205检测充电程度之后,流程行进到步骤S206。
在步骤S206中,例如,只要当如车辆10从行驶状态向怠速状态转变的情况那样在充电程度的检测过程中出现检测条件发生变化的这种状况时判定为检测未完毕即可。
以下,老化程度判定装置300执行步骤S207~S208A或S208B的处理。
老化程度判定装置300在步骤S208A或步骤S208B的处理结束时,结束一系列的处理。
以上,根据实施方式二的老化程度判定装置300,在车辆10运行过程中(怠速状态时或行驶时),通过强制驱动非行驶***电装件13来消耗电池11的电力。而且,利用与电池11的电力消耗相伴的放电来测定充电程度,并基于充电程度来判定老化程度,因此,能够在车辆10运行过程中掌握电池11的老化程度。
因此,能够提供便利性非常高的车载型的老化程度判定装置300。
另外,如此,由于能够在车辆10运行过程中检测电池11的老化程度,因此,能够抑制因电池11的老化而产生不良情况的可能性得以飞速提高,能够提高车辆10的可靠性。
而且,由于能够向车辆10的利用者通知电池11的老化程度的判定结果,因此能够向利用者提供安心感。在此情况下,若在车辆10运行过程中判定老化程度,并在车辆10运行过程中向车辆10的利用者通知判定结果,则能够向运行过程中的车辆10的利用者提供极大的安心感。
实施方式三
实施方式三的老化程度判定装置基于远程监控中心从车辆接收到的位置信息来判定车辆是否处于拥堵区间,并向处于拥堵区间的车辆发送判定指令,这一点与实施方式一的老化程度判定装置的不同。
图7是表示实施方式三的老化程度判定装置的结构的图。
实施方式三的老化程度判定装置400是远程监控车辆10(参照图2)的远程监控中心,包括主控制部110、通信部120、判定指令生成部130、充电程度获取部140、老化程度判定部150、DB160及拥堵信息获取部401。
实施方式三的老化程度判定装置400除了包括拥堵信息获取部401以外,基本上与实施方式一的老化程度判定装置100相同。因此,省略对主控制部110、通信部120、判定指令生成部130、充电程度获取部140、老化程度判定部150及DB160的说明。
拥堵信息获取部401由能够获取VICS信息的装置构成。
作为远程监控中心的老化程度判定装置400被构成为,从运行中的多台车辆10收集包括拥堵信息等的探测信息。另外,老化程度判定装置400的主控制部410被构成为,能够基于从各车辆10接收到的位置信息和由拥堵信息获取部401获取的VICS信息来判定各车辆10是否存在于拥堵区间内。
另外,实施方式三的车载装置500包括主控制部210、通信部220、怠速状态判定部230、拥堵信息获取部240、持续判定部250、电力路径控制部260、驱动指令部270、充电程度检测部280、监控器290及位置信息获取部501。
实施方式三的车载装置500与实施方式一的车载装置200的不同点仅在于包括位置信息获取部501,其他的结构基本上与实施方式一的车载装置200相同。因此,省略对主控制部210、通信部220、怠速状态判定部230、拥堵信息获取部240、持续判定部250、电力路径控制部260、驱动指令部270、充电程度检测部280及监控器290的说明。
位置信息获取部501获取车辆10的位置信息。典型而言,位置信息获取部501由导航装置构成。
图8A是表示由实施方式三的老化程度判定装置400执行的处理内容的流程图。
图8B是表示由搭载于利用实施方式三的老化程度判定装置400进行监控的车辆上的车载装置500执行的处理内容的流程图。
如图8A所示,由老化程度判定装置400执行的处理内容仅在步骤S1之前***了步骤S301,步骤S1~S5的处理与由实施方式一的老化程度判定装置100执行的步骤S1~S5的处理相同。因此,对步骤S1~S5的处理内容省略其说明。
如图8A所示,当开始处理时,老化程度判定装置400的主控制部410基于从车辆10接收到的位置信息和由拥堵信息获取部401获取的VICS信息来判定车辆10是否存在于拥堵区间内(步骤S301)。即,老化程度判定装置400的主控制部410基于从运行中的多台车辆10收集的包括拥堵信息等的探测信息来判定车辆10是否存在于拥堵区间内。
该步骤S301的处理是由主控制部110执行的处理,是被反复执行直至判定为送来位置信息的车辆10存在于拥堵区间的处理。
当在步骤S301中判定为车辆10存在于拥堵区间时,老化程度判定装置400向该车辆10发送判定指令(步骤S1)。
当步骤S1结束时,老化程度判定装置400执行与实施方式一中的步骤S2~S5相同的处理。
另外,如图8B所示,由车载装置500执行的处理内容仅在步骤S11之前***步骤S311,步骤S11~S20A、S20B的处理与由实施方式一的车载装置200执行的S11~S20A、S20B的处理相同。因此,对S11~S20A、S20B的处理内容省略其说明。
如图8B所示,当开始处理时,车载装置500向老化程度判定装置400发送由位置信息获取部501获取的位置信息(步骤S311)。
步骤S311的处理是主控制部210通过通信部220向老化程度判定装置400发送位置信息的处理。
车载装置500在步骤S311中向老化程度判定装置400发送位置信息时,判定指令从老化程度判定装置400发送至车载装置500。由此,车载装置500在步骤S11的处理中判定为接收到判定指令,并执行步骤S12以下的处理。
以上,根据实施方式三,基于车载装置500向老化程度判定装置400发送的位置信息,由老化程度判定装置400判定为车辆10处于拥堵区间内时,判定指令从老化程度判定装置400发送至车载装置500。因此,即使在车辆10侧无法预测持续的拥堵时,也能够在运行中的车辆10存在于拥堵区间时切实地进行老化程度的判定。
作为远程监控中心的老化程度判定装置400从多台运行中的车辆10获取包括拥堵信息等的探测信息,基于探测信息对拥堵的有无进行判定,因此,能够预测各车辆10的停车时间,因此能够在车辆10确实处于拥堵区间的状态下判定电池11的老化程度。
即,根据实施方式四,与实施方式一同样,可以提供在车辆10运行过程中能够掌握电池11的老化程度的便利性非常高的老化程度判定装置100及车载装置200,除了能够提高车辆10的可靠性以外,与实施方式一相比,还能够在车辆10确实处于拥堵区间的状态下判定电池11的老化程度。
当处于拥堵区间时,与行驶中相比,交流发电机12的发电量大致恒定,另外,即使非行驶***电装件13的一部分功能被限制,与行驶中相比,对车辆10的利用者的影响也较小,因此能够提供便利性更高的老化程度判定装置400及车载装置500。
在实施方式三中,对如下的方式进行了说明:当由远程监控中心即老化程度判定装置400判定为车辆10处于拥堵区间时,车载装置500判定是否处于怠速状态(步骤S12),当处于怠速状态时,判定怠速状态是否持续(步骤S14)之后,获取电池11的充电程度。
但是,也可以构成为例如,省去步骤S12~S14、S15B及S17的判定,当由远程监控中心即老化程度判定装置400判定为车辆10处于拥堵区间时,车载装置500执行充电程度的获取处理。
以上,对本发明示例性实施方式的老化程度判定装置进行了说明,但本发明不限于具体公开的实施方式,在专利权利要求书的范围内能够进行各种变形或变更。
标号说明
100 老化程度判定装置
110 主控制部
120 通信部
130 判定指令生成部
140 充电程度获取部
150 老化程度判定部
160 DB
200 车载装置
210 主控制部
220 通信部
230 怠速状态判定部
240 拥堵信息获取部
250 持续判定部
260 电力路径控制部
270 驱动指令部
280 充电程度检测部
290 监控器
10 车辆
11 电池
12 交流发电机
13 非行驶***电装件
14 行驶***电装件
21、22、23、24 继电器
25A、25B、25C、25D 电力路径
300 老化程度判定装置
310 主控制部
320 怠速状态判定部
330 拥堵信息获取部
340 持续判定部
350 电装件驱动部
360 电力路径控制部
370 充电程度获取部
380 老化程度判定部
390 监控器
400 老化程度判定装置
401 拥堵信息获取部
500 车载装置
501 位置信息获取部
Claims (8)
1.一种老化程度判定装置,用于判定车辆的电池的老化程度,其包括:
电装件驱动部,为了判定所述电池的老化程度而以所述电池的电力来驱动所述车辆的非行驶***的电装件;
充电程度获取部,获取在由所述电装件驱动部驱动所述电装件而使所述电池放电预定时间之后利用所述车辆的发电机的发电电力使所述电池的充电状态增大至预定程度时的充电程度;及
老化程度判定部,基于由所述充电程度获取部获取的所述充电程度对所述电池的老化程度进行判定。
2.根据权利要求1所述的老化程度判定装置,其中,
还包括控制所述电池、所述发电机及所述电装件之间的电力路径的电力路径控制部,
在由所述电装件驱动部驱动所述电装件之后,在以所述发电机的发电电力对所述电池进行充电的期间,所述电力路径控制部使从所述发电机向所述电装件的电力供给停止。
3.根据权利要求1所述的老化程度判定装置,其中,
还包括控制所述电池、所述发电机及所述电装件之间的电力路径的电力路径控制部,
在从所述电池向由所述电装件驱动部驱动的所述电装件供给电力而使所述电池放电的期间,所述电力路径控制部使从所述发电机向所述电池及所述电装件的电力供给停止。
4.根据权利要求2所述的老化程度判定装置,其中,
还包括用于判定所述车辆是否处于怠速状态的怠速状态判定部,
当所述怠速状态判定部的判定结果从怠速状态变化为非怠速状态时,所述电力路径控制部将所述发电机的发电电力的一部分向所述车辆的行驶用的电装件供给。
5.根据权利要求2所述的老化程度判定装置,其中,
还包括用于判定所述车辆是否处于怠速状态的怠速状态判定部和用于判定所述车辆的停止状态是否持续的持续判定部,
当由所述怠速状态判定部判定为所述车辆处于怠速状态、且由所述持续判定部判定为所述车辆的停止状态持续时,所述老化程度判定部对所述电池的老化程度进行判定。
6.根据权利要求5所述的老化程度判定装置,其中,
还包括用于获取车辆的前进方向的拥堵信息的拥堵信息获取部,
所述持续判定部基于由所述拥堵信息获取部获取的拥堵信息对所述车辆的停止状态是否持续进行判定,
当所述持续判定部基于所述拥堵信息判定为所述车辆的停止状态持续时,所述老化程度判定部对所述电池的老化程度进行判定。
7.根据权利要求1所述的老化程度判定装置,其中,
还包括通信部,该通信部与对所述车辆的所述电池的老化程度进行远程监控的远程监控中心之间进行通信,
当经由所述通信部从所述远程监控中心接收到用于进行老化程度判定的判定指令时,所述老化程度判定部对所述电池的老化程度进行判定。
8.根据权利要求7所述的老化程度判定装置,其中,
还包括用于获取所述车辆的位置信息的位置信息获取部,
由所述位置信息获取部获取的所述位置信息经由所述通信部被发送至所述远程监控中心,
当从所述通信部接收到所述位置信息时,所述远程监控中心基于该位置信息对所述车辆是否处于拥堵区间进行判定,并将所述判定指令发送至处于所述拥堵区间的所述车辆,
当经由所述通信部从所述远程监控中心接收到所述判定指令时,所述老化程度判定部对所述电池的老化程度进行判定。
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