CN112455279A - 用于校园或园区的电动汽车的电池更换*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，包括电池更换***、电动汽车和控制模块，其中，电池更换***包括允许汽车驶入的上坡面、允许汽车停留的更换平台、允许汽车驶出的下坡面，所述更换平台具有更换空间；电动汽车的底盘中心具有容纳部，且所述容纳部向下敞开，所述容纳部内还具有升降装置，所述电池设置在容纳部内并被升降装置夹持支撑。本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***需要更换电池时，可在更换平台的更换空间直接对电池进行更换，非常的方便快捷，并且更换电池是直接通过控制装置实现，无需人工拆卸，只需要短时间就能操作完成，非常的方便快速，即便是客流高峰时也不会耽误电动汽车的正常运营。

Description

用于校园或园区的电动汽车的电池更换***

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说本发明涉及一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***。

背景技术

现有的电动汽车电量耗尽时，需要重新充电，充电过程中不能投入运营，效率较低。并且特别是在园区或者校园内的电动汽车更是具有潮汐运输的需求，当出现客流高峰时，电动汽车需要一直保持运输状态而来不及充电，即使能够直接将电池更换，也需要将电池从车上一个个的拆解下来，不但耗时耗力，而且需要乘客暂时下车等候，不利于乘客的体验和疏散。

因此，亟需设计一种能够方便、且快速对电池进行更换的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***及方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明另外一个目的是提供一种校园或园区的电动汽车的电池更换***，其能够实现方便、快速更换电池。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，包括：

电池更换***，其包括允许汽车驶入的上坡面、允许汽车停留的更换平台、允许汽车驶出的下坡面，所述更换平台具有更换空间，所述更换平台具有开口部和位于开口部两侧的行驶部，行驶部允许车轮碾压行驶，开口部与汽车的底盘中心正对应；且在行驶部行驶方向的前端设置有允许向上凸出的感应部，所述感应部用于感应车轮，在车轮接触感应部时，所述底盘刚好与开口部相对应；所述更换空间内设置有用于存放待更换电池的第一空间和存放更换下来的电池的第二空间，第一空间和第二空间通过一个水平轨道连接，且水平轨道经过开口部的正下方，水平轨道配合设置有驱动部驱动电池在水平轨道上移动。

电动汽车，其底盘中心具有容纳部，且所述容纳部向下敞开，所述容纳部内还具有升降装置，所述电池设置在容纳部内并被升降装置夹持支撑，所述升降装置伸长时电池向下伸出容纳部，所述升降装置缩短时电池被收藏在容纳部内；所述容纳部的下方配合有门体以将容纳部打开和关闭。

控制模块，其与所述感应部、驱动部、升降装置、门体的驱动单元连接，在感应部感应到汽车时，控制模块控制门体打开，然后控制升降装置将电池伸出容纳部放入开口部内的水平轨道上，再控制驱动部将更换下来的电池运送至第二空间，同时将第一空间内待更换电池推送至开口部，升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内，最后控制门体关闭，即完成电池的快速更换。

上述方案中，首先电动汽车电池余量不足或者较少需要更换电池时，从上坡面驶入更换平台即可在更换平台的更换空间直接对电池进行更换，非常的方便快捷。

其次，更换平台的开口部与汽车的底盘中心正对应，当电动汽车需要更换电池时，停留在更换平台上，通过控制模块打开门体，然后控制升降装置将要更换的电池伸出容纳部，并从更换平台的开口部放至水平轨道上，由水平轨道的驱动部驱动水平轨道移动以将更换下来的电池输送至第二空间中进行储存，同时通过在第一空间内设置推送装置，在更换下来的电池输送至第二空间的同时将第一空间中待更换的电池推送至开口部，升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内，最后控制门体关闭，即可完成电池的更换。整个过程不需要乘客下车等候，对乘客只需要继续在电动汽车上随着电动汽车短暂的停留；并且更换电池是直接通过控制装置实现，无需人工拆卸，只需要短时间就能操作完成，非常的方便快速，即便是客流高峰时也不会耽误电动汽车的正常运营。

最后，在更换平台的行驶部设置有允许向上凸出的感应部，在感应部感应到汽车时向上凸起，将电动汽车限制在底盘刚好与开口部相对应的位置，以便于电动汽车进行电池的更换；当电池更换完毕后再通过将感应部向下收纳，便于电动汽车驶出。

优选的是，所述容纳部的前后左右侧壁还设置有可扩张的弹性部，更换电池时弹性部收缩以腾出更换空间，电池更换完毕后，所述弹性部扩张以弹性支撑电池的周边。

优选的是，所述弹性部的可扩张结构包括支撑板、电动伸缩件和弹性层，所述弹性层设置在支撑板面向电池的一侧；电动伸缩件支撑支撑板远离或靠近电池。

上述方案中，在容纳部的前后左右侧壁设置可扩张的弹性部，弹性层可以是气囊或者高密度软胶垫或者气囊与软胶垫的结合等；当电动汽车需要更换电池时，通过控制电动伸缩件收缩将弹性层远离电池，使得弹性层与电池之间具有一定的间隙，便于升降装置能够有足够的空间将更换的电池伸出容纳部以及将待更换电池夹持并缩回至容纳部内；当电动汽车更换电池完毕后，通过控制电动伸缩件伸长以将弹性层向电池扩张，对电池的周边进行支撑，电动汽车在行驶过程中受到惯性的影响甩向周边时将能得到弹性部的支撑与缓冲进而可以避免破损。

优选的是，所述门体的内部设置有风腔，所述门体在前进方向的前端还设置有进风口，所述进风口与所述风腔连通，门体的下侧设置有漏水缝隙，所述漏水缝隙与所述风腔连通，且门体的上侧设置有进风缝隙，所述进风缝隙与风腔连通以使得风能进入容纳部内，且进风缝隙与漏水缝隙错位设置；所述容纳部前进方向的后端还设置有出风口，用于将容纳部内的气体排出。

上述方案中，首先当电动汽车在行驶状态下，风能够从进风口进入门体内部的风腔中，然后从进风缝隙中进入容纳部内再从出风口中排出以形成对流，使得容纳部内的空气得以更快速的流通，便于将容纳部内的气体排出，进而将电池产生的热量排出。其次，在与进风缝隙错位的位置设置漏水缝隙，以便于将进入风腔中夹带的水分向下排出。

优选的是，电池通过框架组合形成电池组以便于整体移动和更换；所述框架内具有多个孔位，电池容纳在孔位内并被固定；框架内的横条和竖条将电池与电池之间分隔成通风间隙，当所述门体将所述容纳部闭合时，所述通风间隙与所述进风缝隙对准。

上述方案中，框架将电池分隔在空位内，使得电池与电池之间形成了通风间隙，以避免电池贴合导致电池产生的热量难以散发的问题，同时外部的风从进风缝隙中进入容纳部内，因为通风间隙与进风缝隙对准，风更容易直接朝向通风缝隙流动，以增大电池表面气体的流动性，进而更好的便于电池的散热。

优选的是，所述框架被所述升降装置夹持以便于整体更换电池；所述升降装置包括电动伸缩臂、平板和夹持部件，所述电动伸缩臂位于平板上方，并水平支撑平板；所述平板的底部设置有可横向移动的夹持轨道，成对的夹持部件配合在夹持轨道上，所述成对的夹持部件之间连接有电动伸缩件，电动伸缩件伸缩以驱动成对的夹持部件伸缩以形成对框架的夹持和放开。

上述方案中，当需要对电动汽车内的电池进行更换时，首先通过电动伸缩臂将电池伸出容纳部并放置到水平轨道上，再通过控制电动伸缩件伸长以松开夹持部件，然后通过水平轨道将更换下来的电池输送至第二空间中进行储存，同时将第一空间中待更换的电池推送至开口部，再控制电动伸缩件缩短以将待更换的电池进行夹持，最后通过升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内即可，更换电池直接通过操控升降装置来完成，省时省力。

优选的是，所述弹性层为由多个弹性块组成的阵列结构，弹性块与弹性块之间形成用于散热的间隔通道，所述间隔通道至少在竖直方向上是相通的。

本发明至少包括以下有益效果：

首先本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***能够使电动汽车电池余量不足或者较少需要更换电池时，从上坡面驶入更换平台即可在更换平台的更换空间直接对电池进行更换，非常的方便快捷。

其次，本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***中更换平台的开口部与汽车的底盘中心正对应，当电动汽车需要更换电池时，停留在更换平台上，通过控制模块打开门体，然后控制升降装置将要更换的电池伸出容纳部，并从更换平台的开口部放至水平轨道上，由水平轨道的驱动部驱动水平轨道移动以将更换下来的电池输送至第二空间中进行储存，同时将第一空间中待更换的电池推送至开口部，升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内，最后控制门体关闭，即可完成电池的更换。整个过程不需要乘客下车等候，对乘客只需要继续在电动汽车上随着电动汽车短暂的停留；并且更换电池是直接通过控制装置实现，无需人工拆卸，只需要短时间就能操作完成，非常的方便快速，即便是客流高峰时也不会耽误电动汽车的正常运营。

还有，本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，在更换平台的行驶部设置有允许向上凸出的感应部，在感应部感应到汽车时向上凸起，将电动汽车限制在底盘刚好与开口部相对应的位置，以便于电动汽车进行电池的更换；当电池更换完毕后再通过将感应部向下收纳，便于电动汽车驶出。

再有，本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，在容纳部的前后左右侧壁设置可扩张的弹性部，弹性层可以是气囊或者高密度软胶垫或者气囊与软胶垫的结合等；当电动汽车需要更换电池时，通过控制电动伸缩件收缩将弹性层远离电池，使得弹性层与电池之间具有一定的间隙，便于升降装置能够有足够的空间将更换的电池伸出容纳部以及将待更换电池夹持并缩回至容纳部内；当电动汽车更换电池完毕后，通过控制电动伸缩件伸长以将弹性层向电池扩张，对电池的周边进行支撑，电动汽车在行驶过程中受到惯性的影响甩向周边时将能得到弹性部的支撑与缓冲进而可以避免破损。

再有，本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***的门体内部设置有风腔，当电动汽车在行驶状态下，风能够从进风口进入门体内部的风腔中，然后从进风缝隙中进入容纳部内再从出风口中排出以形成对流，使得容纳部内的空气得以更快速的流通，便于将容纳部内的气体排出，进而将电池产生的热量排出；同时，在与进风缝隙错位的位置设置漏水缝隙，以便于将进入风腔中夹带的水分向下排出。

最后，本发明的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***中电池通过框架组合形成电池组以便于整体移动和更换，框架将电池分隔在空位内，使得电池与电池之间形成了通风间隙，以避免电池贴合导致电池产生的热量难以散发的问题，同时外部的风从进风缝隙中进入容纳部内，因为通风间隙与进风缝隙对准，风更容易直接朝向通风缝隙流动，以增大电池表面气体的流动性，进而更好的便于电池的散热。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明用于校园或园区的电动汽车的电池更换***的结构示意图；

图2为本发明中更换平台的结构示意图；

图3为本发明中容纳部的俯视图；

图4为本发明中容纳部与门体结合的侧示图；

图5为本发明中门体的剖视图；

图6为本发明中框架的结构示意图；

图7为本发明中升降装置的结构示意图；

图8为本发明中升降装置夹持电池组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

<实施例1>

一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，包括：

电池更换***，其包括允许汽车驶入的上坡面1、允许汽车停留的更换平台2、允许汽车驶出的下坡面3，所述更换平台2具有更换空间，所述更换平台2具有开口部21和位于开口部两侧的行驶部22，行驶部22允许车轮碾压行驶，开口部21与汽车的底盘中心正对应；且在行驶部22行驶方向的前端设置有允许向上凸出的感应部23，所述感应部23用于感应车轮，在车轮接触感应部23时，所述底盘刚好与开口部21相对应；所述更换空间内设置有用于存放待更换电池的第一空间24和存放更换下来的电池的第二空间25，第一空间24和第二空间25通过一个水平轨道26连接，且水平轨道26经过开口部的正下方，水平轨道26配合设置有驱动部驱动电池在水平轨道26上移动。

电动汽车，其底盘中心具有容纳部4，且所述容纳部4向下敞开，所述容纳部4内还具有升降装置5，所述电池设置在容纳部4内并被升降装置5夹持支撑，所述升降装置5伸长时电池向下伸出容纳部4，所述升降装置5缩短时电池被收藏在容纳部4内；所述容纳部4的下方配合有门体6以将容纳部打开和关闭。

该实施例的方案，首先电动汽车电池余量不足或者较少需要更换电池时，从上坡面驶入更换平台即可在更换平台的更换空间直接对电池进行更换，非常的方便快捷。

其次，更换平台的开口部与汽车的底盘中心正对应，当电动汽车需要更换电池时，停留在更换平台上，通过控制模块打开门体，然后控制升降装置将要更换的电池伸出容纳部，并从更换平台的开口部放至水平轨道上，由水平轨道的驱动部驱动水平轨道移动以将更换下来的电池输送至第二空间中进行储存，同时将第一空间中待更换的电池推送至开口部，升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内，最后控制门体关闭，即可完成电池的更换。整个过程不需要乘客下车等候，对乘客只需要继续在电动汽车上随着电动汽车短暂的停留；并且更换电池是直接通过控制装置实现，无需人工拆卸，只需要短时间就能操作完成，非常的方便快速，即便是客流高峰时也不会耽误电动汽车的正常运营。

最后，在更换平台的行驶部设置有允许向上凸出的感应部，在感应部感应到汽车时向上凸起，将电动汽车限制在底盘刚好与开口部相对应的位置，以便于电动汽车进行电池的更换；当电池更换完毕后再通过将感应部向下收纳，便于电动汽车驶出。

<实施例2>

一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，包括：

电池更换***，其包括允许汽车驶入的上坡面1、允许汽车停留的更换平台2、允许汽车驶出的下坡面3，所述更换平台2具有更换空间，所述更换平台2具有开口部21和位于开口部两侧的行驶部22，行驶部22允许车轮碾压行驶，开口部21与汽车的底盘中心正对应；且在行驶部22行驶方向的前端设置有允许向上凸出的感应部23，所述感应部23用于感应车轮，在车轮接触感应部23时，所述底盘刚好与开口部21相对应；所述更换空间内设置有用于存放待更换电池的第一空间24和存放更换下来的电池的第二空间25，第一空间24和第二空间25通过一个水平轨道26连接，且水平轨道26经过开口部的正下方，水平轨道26配合设置有驱动部驱动电池在水平轨道26上移动。

电动汽车，其底盘中心具有容纳部4，且所述容纳部4向下敞开，所述容纳部4内还具有升降装置5，所述电池设置在容纳部4内并被升降装置5夹持支撑，所述升降装置5伸长时电池向下伸出容纳部4，所述升降装置5缩短时电池被收藏在容纳部4内；所述容纳部4的下方配合有门体6以将容纳部打开和关闭。

控制模块，其与所述感应部23、驱动部、升降装置5、门体的驱动单元连接，在感应部23感应到汽车时，控制模块控制门体6打开，然后控制升降装置5将电池伸出容纳部4放入开口部内的水平轨道26上，再控制驱动部将更换下来的电池运送至第二空间25，同时将第一空间24内待更换电池推送至开口部21，升降装置5将待更换电池夹持并缩回至容纳部4内，最后控制门体6关闭，即完成电池的快速更换。

进一步的，所述容纳部4的前后左右侧壁还设置有可扩张的弹性部7，更换电池时弹性部收缩以腾出更换空间，电池更换完毕后，所述弹性部7扩张以弹性支撑电池的周边。

进一步的，所述弹性部7的可扩张结构包括支撑板71、电动伸缩件72和弹性层73，所述弹性层73设置在支撑板71面向电池的一侧；电动伸缩件72支撑支撑板71远离或靠近电池。

进一步的，所述门体6的内部设置有风腔61，所述门体6在前进方向的前端还设置有进风口62，所述进风口62与所述风腔61连通，门体6的下侧设置有漏水缝隙63，所述漏水缝隙63与所述风腔61连通，且门体6的上侧设置有进风缝隙64，所述进风缝隙64与风腔61连通以使得风能进入容纳部4内，且进风缝隙64与漏水缝隙63错位设置；所述容纳部4前进方向的后端还设置有出风口65，用于将容纳部4内的气体排出。

进一步的，电池通过框架8组合形成电池组以便于整体移动和更换；所述框架8内具有多个孔位81，电池容纳在孔位81内并被固定；框架8内的横条和竖条将电池与电池之间分隔成通风间隙82，当所述门体6将所述容纳部4闭合时，所述通风间隙82与所述进风缝隙64对准。

进一步的，所述框架8被所述升降装置5夹持以便于整体更换电池；所述升降装置5包括电动伸缩臂51、平板52和夹持部件53，所述电动伸缩臂51位于平板52上方，并水平支撑平板52；所述平板52的底部设置有可横向移动的夹持轨道54，成对的夹持部件53配合在夹持轨道54上，所述成对的夹持部件之间连接有电动伸缩件55，电动伸缩件55伸缩以驱动成对的夹持部件53伸缩以形成对框架8的夹持和放开。

进一步的，所述弹性层73为由多个弹性块731组成的阵列结构，弹性块731与弹性块731之间形成用于散热的间隔通道732，所述间隔通道732至少在竖直方向上是相通的。

该实施例中，在实施例1的基础上，在容纳部的前后左右侧壁设置可扩张的弹性部，弹性层可以是气囊或者高密度软胶垫或者气囊与软胶垫的结合等；当电动汽车需要更换电池时，通过控制电动伸缩件收缩将弹性层远离电池，使得弹性层与电池之间具有一定的间隙，便于升降装置能够有足够的空间将更换的电池伸出容纳部以及将待更换电池夹持并缩回至容纳部内；当电动汽车更换电池完毕后，通过控制电动伸缩件伸长以将弹性层向电池扩张，对电池的周边进行支撑，电动汽车在行驶过程中受到惯性的影响甩向周边时将能得到弹性部的支撑与缓冲进而可以避免破损。

框架将电池分隔在空位内，使得电池与电池之间形成了通风间隙，以避免电池贴合导致电池产生的热量难以散发的问题；当电动汽车在行驶状态下，风能够从进风口进入门体内部的风腔中，然后从进风缝隙中进入容纳部内再从出风口中排出以形成对流，同时外部的风从进风缝隙中进入容纳部内，因为通风间隙与进风缝隙对准，风更容易直接朝向通风缝隙流动，以增大电池表面气体的流动性，进而更好的便于电池的散热。还有，在与进风缝隙错位的位置设置漏水缝隙，以便于将进入风腔中夹带的水分向下排出。

当需要对电动汽车内的电池进行更换时，首先通过电动伸缩臂将电池伸出容纳部并放置到水平轨道上，再通过控制电动伸缩件伸长以松开夹持部件，然后通过水平轨道将更换下来的电池输送至第二空间中进行储存，同时将第一空间中待更换的电池推送至开口部，再控制电动伸缩件缩短以将待更换的电池进行夹持，最后通过升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内即可，更换电池直接通过操控升降装置来完成，省时省力。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此，在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，包括：

电池更换***，其包括允许汽车驶入的上坡面、允许汽车停留的更换平台、允许汽车驶出的下坡面；所述更换平台具有更换空间，所述更换平台具有开口部和位于开口部两侧的行驶部，行驶部允许车轮碾压行驶，开口部与汽车的底盘中心正对应；且在行驶部行驶方向的前端设置有允许向上凸出的感应部，所述感应部用于感应车轮，在车轮接触感应部时，所述底盘刚好与开口部相对应；所述更换空间内设置有用于存放待更换电池的第一空间和存放更换下来的电池的第二空间，第一空间和第二空间通过一个水平轨道连接，且水平轨道经过开口部的正下方，水平轨道配合设置有驱动部驱动电池在水平轨道上移动；

电动汽车，其底盘中心具有容纳部，且所述容纳部向下敞开，所述容纳部内还具有升降装置，电池设置在容纳部内并被升降装置夹持支撑，所述升降装置伸长时电池向下伸出容纳部，所述升降装置缩短时电池被收藏在容纳部内；所述容纳部的下方配合有门体以将容纳部打开和关闭；

控制模块，其与所述感应部、驱动部、升降装置、门体的驱动单元连接，在感应部感应到汽车时，控制模块控制门体打开，然后控制升降装置将电池伸出容纳部放入开口部内的水平轨道上，再控制驱动部将更换下来的电池运送至第二空间，同时将第一空间内待更换电池推送至开口部，升降装置将待更换电池夹持并缩回至容纳部内，最后控制门体关闭，即完成电池的快速更换。

2.如权利要求1所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，所述容纳部的前后左右侧壁还设置有可扩张的弹性部，更换电池时弹性部收缩以腾出更换空间，电池更换完毕后，所述弹性部扩张以弹性支撑电池的周边。

3.如权利要求2所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，所述弹性部的可扩张结构包括支撑板、电动伸缩件和弹性层，所述弹性层设置在支撑板面向电池的一侧；电动伸缩件支撑支撑板远离或靠近电池。

4.如权利要求1所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，所述门体的内部设置有风腔，所述门体在前进方向的前端还设置有进风口，所述进风口与所述风腔连通，门体的下侧设置有漏水缝隙，所述漏水缝隙与所述风腔连通，且门体的上侧设置有进风缝隙，所述进风缝隙与风腔连通以使得风能进入容纳部内，且进风缝隙与漏水缝隙错位设置；

所述容纳部前进方向的后端还设置有出风口，用于将容纳部内的气体排出。

5.如权利要求4所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，电池通过框架组合形成电池组以便于整体移动和更换；

所述框架内具有多个孔位，电池容纳在孔位内并被固定；框架内的横条和竖条将电池与电池之间分隔成通风间隙，当所述门体将所述容纳部闭合时，所述通风间隙与所述进风缝隙对准。

6.如权利要求5所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，所述框架被所述升降装置夹持以便于整体更换电池；

所述升降装置包括电动伸缩臂、平板和夹持部件，所述电动伸缩臂位于平板上方，并水平支撑平板；所述平板的底部设置有可横向移动的夹持轨道，成对的夹持部件配合在夹持轨道上，所述成对的夹持部件之间连接有电动伸缩件，电动伸缩件伸缩以驱动成对的夹持部件伸缩以形成对框架的夹持和放开。

7.如权利要求6所述的用于校园或园区的电动汽车的电池更换***，其特征在于，所述弹性层为由多个弹性块组成的阵列结构，弹性块与弹性块之间形成用于散热的间隔通道，所述间隔通道至少在竖直方向上是相通的。

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