CN113165550B - 信息处理***、控制装置以及车辆用电源*** - Google Patents

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Abstract

区间分割部基于通过电动车辆而预定行驶的路径的道路信息中包含的坡度信息，将所述路径分割为多个区间。放电计划候补导出部基于二次电池的必要容量，导出通过出发的时刻的二次电池的目标SOC和到达目的地的时刻的目标SOC的组合而规定的多个放电计划。区间劣化量计算部参照对各区间的SOC使用范围以及放电速率的组合与二次电池的劣化率的关系进行了规定的放电劣化曲线图，基于各区间的SOC使用范围和各区间的二次电池的输出电流，计算各区间的二次电池的劣化率/劣化量。放电计划选择部选择多个放电计划之中总计劣化率/劣化量最小的放电计划。

Description

信息处理***、控制装置以及车辆用电源***
技术领域
本发明涉及生成搭载于电动车辆的二次电池的设定信息的信息处理***、控制装置以及车辆用电源***。
背景技术
近年来，混合动力车(HV)、插电式混合动力车(PHV)、电动汽车(EV)正在普及。在这些电动车辆，作为关键设备，搭载二次电池。
为了电动车辆的经济性/行驶性能提高，提出如下方法：推断二次电池的劣化度，将二次电池的劣化度或者电动车辆的加减速的大小作为修正要因，来修正SOC(State OfCharge：荷电状态)的使用区间(例如，参照专利文献1)。但是，该方法不以行驶中的二次电池的劣化抑制为目的。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-159741号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
为了搭载于电动车辆的二次电池的劣化抑制，限制二次电池的输出以及SOC使用区间是有效的，但若限制过大则可能在行驶中陷入能量不足，车辆停止。相反地，若限制过小则二次电池的劣化抑制效果变小。
本发明鉴于这种状况而作出，其目的在于，提供一种在电动车辆在规定的路径行驶时，确保必要的行驶性能并且抑制二次电池的劣化的技术。
-解决课题的手段-
为了解决上述课题，本发明的某个方式的信息处理***具备：道路信息获取部，获取通过搭载有二次电池的电动车辆从预定行驶的路径的出发地到目的地的道路信息；区间分割部，基于所述道路信息中包含的坡度信息，将所述路径分割为多个区间；输出电力推断部，推断为了所述电动车辆以设定的速度在各区间行驶所需的所述二次电池的输出电力；区间电量推断部，基于所述各区间的输出电力和所述各区间的行驶时间，推断各区间的净消耗电量；必要容量推断部，基于将所述多个区间的净消耗电量合计的电量，推断为了在所述路径行驶所需的所述二次电池的容量；放电计划候补导出部，基于所述二次电池的容量，导出通过从所述出发地出发的时刻的所述二次电池的目标SOC和到达所述目的地的时刻的目标SOC的组合而规定的多个放电计划；SOC使用范围计算部，按每个所述放电计划，计算所述各区间的开始地点通过时的目标SOC和结束地点通过时的目标SOC，并计算所述各区间的SOC使用范围；输出电流计算部，根据所述各区间的所述二次电池的输出电力、和基于所述各区间的SOC使用范围的所述二次电池的输出电压，计算所述各区间的所述二次电池的输出电流；区间劣化量计算部，参照对所述各区间的SOC使用范围以及放电速率的组合与所述二次电池的劣化率的关系进行了规定的放电劣化曲线图，基于所述各区间的SOC使用范围和所述各区间的所述二次电池的输出电流，计算所述各区间的所述二次电池的劣化率/劣化量；总计劣化量计算部，将所述多个区间的所述二次电池的劣化率/劣化量合计，来计算基于在所述路径行驶的所述二次电池的总计劣化率/劣化量；和放电计划选择部，选择所述多个放电计划之中所述总计劣化率/劣化量最小的放电计划。
另外，以上的结构要素的任意的组合、将本发明的表述在方法、装置、***等之间变换的方式也作为本发明的方式有效。
-发明效果-
根据本发明，在电动车辆在规定的路径行驶时，能够确保必要的行驶性能，并且抑制二次电池的劣化。
附图说明
图1是用于对本发明的实施方式所涉及的信息处理***进行说明的图。
图2是表示实施方式1所涉及的信息处理***的结构例的图。
图3是表示电动车辆的概要结构的图。
图4是用于对在图3所涉及的电动车辆搭载的电池***的详细结构进行说明的图。
图5是表示图3的车辆控制部的结构例的图。
图6是表示基于本发明的实施方式所涉及的信息处理***的、生成二次电池的设定信息的处理的流程的流程图(其1)。
图7是表示基于本发明的实施方式所涉及的信息处理***的、生成二次电池的设定信息的处理的流程的流程图(其2)。
图8是表示被分割为多个区间的路径的一个例子的图。
图9是表示基于本发明的实施方式所涉及的电动车辆的车辆控制部的、使用二次电池的设定信息的行驶控制的一个例子的流程图。
图10是表示基于本发明的实施方式所涉及的电动车辆的车辆控制部的、使用二次电池的设定信息的行驶控制的另一个例子的流程图。
具体实施方式
图1是用于对本发明的实施方式所涉及的信息处理***1进行说明的图。实施方式1所涉及的信息处理***1是由配送公司管理的***。配送公司保有能够用于货物的运送的多个电动车辆3(电动车辆A3a、电动车辆B3b、电动车辆C3c，···)。在本实施方式中，作为电动车辆3，假定未搭载发动机的纯粹的EV。充电器4是用于对电动车辆3进行充电的充电器，被设置于配送公司的营业场所、车库。
多个电动车辆3在待机中被停在配送公司的营业场所的停车场、车库内。多个电动车辆3具有无线通信功能，能够与信息处理***1所连接的网络5连接。网络5是互联网、专用线等的通信路径的总称，无关于其通信介质、协议。
在网络5，连接道路信息服务器6、天气预报信息服务器7、地图信息服务器8等各种信息服务器。
图2是表示实施方式1所涉及的信息处理***1的结构例的图。信息处理***1例如包含一台或者多台信息处理装置(例如，服务器、PC)。构成信息处理***1的信息处理装置的一部分或者全部也可以存在于云上的数据中心。
信息处理***1具备通信部11、处理部12、存储部13、显示部14以及操作部15。通信部11是用于通过有线或者无线来与网络5连接的通信接口。
处理部12包含：电池信息获取部121、道路信息获取部122、天气预报信息获取部123、区间分割部124、输出电力推断部125、区间电量推断部126、必要容量推断部127、放电计划候补导出部128、SOC使用范围计算部129、输出电流计算部1210、区间劣化量计算部1211、总计劣化量计算部1212、放电计划选择部1213、充电容量计算部1214、功率限制值调整部1215以及设定信息通知部1216。
处理部12的功能能够通过硬件资源与软件资源的配合、或者仅硬件资源来实现。作为硬件资源，能够利用CPU、GPU、ROM、RAM、ASIC、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够利用操作***、应用等的程序。
存储部13包含HDD、SSD等的非易失性的记录介质，存储各种程序以及数据。在本实施方式中，存储部13包含放电劣化曲线图保持部131以及SOC/温度曲线图保持部132。此外，存储部13也可以是作为辅助存储部而能够装配光盘等记录介质的结构。显示部14具备液晶显示器、有机EL显示器等的显示器，对通过处理部12而生成的图像进行显示。操作部15是键盘、鼠标、触摸面板等的用户接口，接受信息处理***1的用户的操作。
图3是表示电动车辆3的概要结构的图。图3所示的电动车辆3是具备一对前轮31f、一对后轮31r、作为动力源的电机34的后轮驱动(2WD)的EV。一对前轮31f通过前轮轴32f而连结，一对后轮31r通过后轮轴32r而连结。变速器33将电机34的旋转以规定的变换比传达给后轮轴32r。
车辆控制部30是对电动车辆3整体进行控制的车辆ECU(Electronic ControlUnit)，例如也可以包含综合型的VCM(Vehicle control module)。车辆控制部30从电动车辆3内的传感器部37获取用于感知电动车辆3的行为以及/或者电动车辆3的周围环境的各种传感器信息。
传感器部37是设置于电动车辆3内的传感器的总称。在图3中，作为代表性的传感器，举例车速传感器371、GPS传感器372、陀螺仪传感器373。
车速传感器371产生与前轮轴32f或者后轮轴32r的转速成正比的脉冲信号，将产生的脉冲信号发送给车辆控制部30。车辆控制部30基于从车速传感器371接收的脉冲信号来检测电动车辆3的速度。
GPS传感器372对电动车辆3的位置信息进行检测，将检测出的位置信息发送给车辆控制部30。具体来讲，GPS传感器372从多个GPS卫星分别接收包含各个发信时刻的电波，基于接收的多个电波中分别包含的多个发信时刻来计算接收地点的纬度经度。
陀螺仪传感器373检测电动车辆3的角速度，将检测出的角速度发送给车辆控制部30。车辆控制部30能够对从陀螺仪传感器373接收的角速度进行积分，并对电动车辆3的倾斜角进行检测。
此外，在电动车辆3内设置各种传感器。例如，设置加速踏板开度传感器、制动踏板开度传感器、转向角传感器、相机、声纳等。
无线通信部36进行用于经由天线36a来与网络5无线连接的信号处理。作为电动车辆3能够无线连接的无线通信网，例如能够使用移动电话网(蜂窝电话网)、无线LAN、ETC(Electronic Toll Collection System，电子收费***)、DSRC(Dedicated Short RangeCommunications，专用短距离通讯)、V2I(Vehicle-to-Infrastructure，车辆到基础设施)，V2V(Vehicle-to-Vehicle，车辆到车辆)。
图4是用于对在图3所示的电动车辆3搭载的电池***40的详细结构进行说明的图。电池***40经由第1继电器RY1以及逆变器35来与电机34连接。逆变器35在动力运行时，将从电池***40提供的直流电力转换为交流电力并提供给电机34。再生时，将从电机34提供的交流电力转换为直流电力并提供给电池***40。电机34是三相交流电机，动力运行时，根据从逆变器35提供的交流电力而旋转。再生时，将基于减速的旋转能量转换为交流电力并提供给逆变器35。
第1继电器RY1是***到将电池***40与逆变器35连结的布线间的接触器。车辆控制部30在行驶时，将第1继电器RY1控制为接通状态(闭合状态)，将电池***40与电动车辆3的动力***电连接。车辆控制部30在非行驶时，作为原则而将第1继电器RY1控制为断开状态(打开状态)，将电池***40与电动车辆3的动力***电切断。另外，也可以取代继电器，使用半导体开关等的其他种类的开关。
电池***40通过利用充电电缆38来与设置于电动车辆3之外的充电器4连接从而能够从工业电力***9进行充电。充电器4与工业电力***9连接，经由充电电缆38来对电动车辆3内的电池***40进行充电。在电动车辆3中，在将电池***40与充电器4连结的布线间***第2继电器RY2。另外，也可以取代继电器，使用半导体开关等的其他种类的开关。电池***40的管理部42在充电开始前，将第2继电器RY2控制为接通状态(闭合状态)，在充电结束后控制为断开状态(打开状态)。
一般地，普通充电的情况下以交流而被充电，迅速充电的情况下以直流而被充电。在以交流进行充电的情况下，通过***到第2继电器RY2与电池***40之间的AC/DC转换器(不图示)，交流电力被转换为直流电力。
电池***40具备电池模块41和管理部42，电池模块41包含串联连接的多个电池单体E1-En。另外，电池模块41也可以多个电池模块被串联/串并联连接而构成。能够对电池单体使用锂离子电池单体、镍氢电池单体、铅电池单体等。以下，在本说明书中，假定使用锂离子电池单体(标称电压：3.6-3.7V)的例子。电池单体E1-En的串联数根据电机34的驱动电压而决定。
与多个电池单体E1-En串联地连接分流电阻Rs。分流电阻Rs作为电流检测元件而发挥功能。另外，也可以取代分流电阻Rs而使用霍尔元件。此外，在电池模块41内，设置用于检测多个电池单体E1-En的温度的多个温度传感器T1、T2。温度传感器也可以在电池模块设置一个，也可以按照多个电池单体的每个而设置一个。能够对温度传感器T1、T2使用例如热敏电阻。
管理部42具备电压测定部43、温度测定部44、电流测定部45以及电池控制部46。被串联连接的多个电池单体E1-En的各节点与电压测定部43之间通过多个电压线而连接。电压测定部43通过分别测定相邻的2根电压线间的电压，来测定各电池单体E1-En的电压。电压测定部43将测定出的各电池单体E1-En的电压发送给电池控制部46。
电压测定部43相对于电池控制部46为高压，因此电压测定部43与电池控制部46之间在绝缘的状态下通过通信线而连接。电压测定部43能够包含ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)或者通用的模拟前端IC。电压测定部43包含多路复用器以及A/D变换器。多路复用器将相邻的2根电压线间的电压从上起依次输出给A/D变换器。A/D变换器将从多路复用器输入的模拟电压转换为数字值。
温度测定部44包含分压电阻以及A/D变换器。A/D变换器将通过多个温度传感器T1、T2和多个分压电阻而分别分压的多个模拟电压依次转换为数字值并输出给电池控制部46。电池控制部46基于该数字值来推断多个电池单体E1-En的温度。例如电池控制部46基于通过与各电池单体E1-En最相邻的温度传感器而测定的值来推断各电池单体E1-En的温度。
电流测定部45包含差动放大器以及A/D变换器。差动放大器对分流电阻Rs的两端电压进行放大并输出给A/D变换器。A/D变换器将从差动放大器输入的电压转换为数字值并输出给电池控制部46。电池控制部46基于该数字值来推断流向多个电池单体E1-En的电流。
另外，在电池控制部46内搭载A/D变换器，在电池控制部46设置模拟输入端口的情况下，温度测定部44以及电流测定部45也可以将模拟电压输出给电池控制部46，通过电池控制部46内的A/D变换器来转换为数字值。
电池控制部46基于通过电压测定部43、温度测定部44以及电流测定部45而测定的多个电池单体E1-En的电压、温度以及电流来管理多个电池单体E1-En的状态。电池控制部46与车辆控制部30之间通过车载网络而被连接。作为车载网络，例如能够使用CAN(Controller Area Network，控制器局域网)、LIN(Local Interconnect Network，本地互联网)。
电池控制部46能够包含微型计算机以及非易失性存储器(例如，EEPROM、闪存存储器)。在非易失性存储器内，保持SOC-OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)曲线图46a以及SOC/温度曲线图46b。在SOC-OCV曲线图46a中，记述多个电池单体E1-En的SOC-OCV曲线的特性数据。
电池控制部46推断多个电池单体E1-En的各个SOC以及SOH。电池控制部46将OCV法与电流累计法组合，来推断SOC。OCV法是基于由电压测定部43测定的各电池单体E1-En的OCV和SOC-OCV曲线图46a中记述的SOC-OCV曲线的特性数据来推断SOC的方法。电流累计法是基于各电池单体E1-En的充放电开始时的OCV和由电流测定部45测定的电流的累计值来推断SOC的方法。电流累计法随着充放电时间变长，电流测定部45的测定误差累积。因此，优选使用通过OCV法而推断的SOC，修正通过电流累计法而推断的SOC。
SOH通过当前的满充电容量相对于初始的满充电容量的比率而规定，数值越低(越接近于0％)越表示劣化正在发展。SOH可以通过基于完全充放电的容量测定而求取，也可以通过将保存劣化和循环劣化合计来求取。保存劣化能够基于SOC、温度以及保存劣化速度来推断。循环劣化能够基于使用的SOC范围、温度、电流速率以及循环劣化速度来推断。保存劣化速度以及循环劣化速度能够预先通过实验、模拟来导出。SOC、温度、SOC范围以及电流速率能够通过测定来求取。
此外，SOH也能够基于与电池单体的内部电阻的相关关系来推断。内部电阻能够通过将电池单体中在规定时间流过规定的电流时产生的压降除以该电流值来推断。内部电阻处于温度越上升则越降低的关系，处于SOH越降低则越增加的关系。
SOC/温度曲线图46b是对电池单体的SOC以及温度与功率限制值的关系进行规定的曲线图。功率限制值是对为了抑制电池单体的劣化而推荐的电力的上限值进行规定的值。电池制造商预先基于数值模拟、实验，按照电池单体的SOC以及温度的各种组合的每一个，决定推荐的功率限制值，将其关系曲线图化。推荐的功率限制值例如被设定为用于避免相比于平均的电池单体的寿命曲线而劣化的进行变快的电力值。推荐的功率限制值分别针对充电和放电的各个而设置。由电池制造商生成的SOC/温度曲线图46b被登记于电池控制部46内的非易失性存储器。
另外，电池单体的SOC以及温度与推荐的功率限制值的关系也可以被函数化并定义。该情况下，导出的函数也被登记于电池控制部46内的非易失性存储器。
另外，SOC/温度曲线图46b也可以是对电池单体的SOC、温度以及SOH与功率限制值的关系进行规定的曲线图。电池制造商也可以预先基于数值模拟、实验，按照电池单体的SOC、温度以及SOH的各种组合的每个，决定推荐的功率限制值，将其关系曲线图化。另外，也可以取代SOH而使用内部电阻。
电池控制部46将多个电池单体E1-En的状态经由车载网络来通知给车辆控制部30。例如电池控制部46基于多个电池单体E1-En的各SOC来计算电池模块41整体的SOC，将计算的电池模块41整体的SOC通知给车辆控制部30。此外，车辆控制部30将上述的功率限制值通知给车辆控制部30。
图5是表示图3的车辆控制部30的结构例的图。车辆控制部30具备处理部310以及存储部320。处理部310包含传感器信息获取部311、设定信息获取部312、电流上限值决定部313、充放电控制部314、车辆位置管理部315以及报告控制部316。处理部310的功能能够通过硬件资源与软件资源的配合、或者仅硬件资源来实现。作为硬件资源，能够利用CPU、ROM、RAM、ASIC、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够利用固件等的程序。
存储部320包含非易失性存储器(例如，EEPROM、闪存存储器)，存储各种程序以及数据。在本实施方式中，存储部320包含设定信息保持部321。
以下，说明使用信息处理***1，来生成用于确保电动车辆3的行驶性能、并且将搭载于电动车辆3的二次电池的劣化最小化的二次电池的设定信息的方法。
图6是表示基于本发明的实施方式所涉及的信息处理***1的、生成二次电池的设定信息的处理的流程的流程图(其1)。图7是表示基于本发明的实施方式所涉及的信息处理***1的、生成二次电池的设定信息的处理的流程的流程图(其2)。
信息处理***1的道路信息获取部122经由网络5来从地图信息服务器8以及道路信息服务器6获取被设定为预定行驶的电动车辆3的路径的路径的道路信息(S10)。该路径通过出发地、目的地、电动车辆3行驶的道路而定义。信息处理***1的用户从操作部15输入路径信息。例如，也可以通过在地图上选择出发地、目的地、行驶的道路的操作，使用被输入路径信息的用户接口。
从地图信息服务器8以及道路信息服务器6获取的道路信息中，包含上述路径的距离信息、坡度信息、限制速度信息以及充电站的位置信息。例如，从地图信息服务器8获取上述路径中包含的道路的三维信息。
天气预报信息获取部123经由网络5来从天气预报信息服务器7获取上述路径存在的地域的预定行驶日期时间的天气预报信息(S11)。获取的天气预报信息中至少包含气温信息。
区间分割部124基于获取的道路信息中包含的坡度信息，将上述路径分割为多个区间(S12)。在本实施方式中，将道路分类为上坡区间、平坦区间、下坡区间这三种。
图8是表示被分割为多个区间的路径的一个例子的图。在图8所示的例子中，路径整体被分割为7个区间。区间1是平坦区间，区间2是上坡区间，区间3是下坡区间，区间4是平坦区间，区间5是上坡区间，区间6是下坡区间，区间7是平坦区间。区间分割部124通过对各地点的坡度与预先设定的上坡用的阈值以及下坡用的阈值进行比较，来将上述路径上的道路分类为上坡区间、平坦区间、下坡区间。
返回到图6。输出电力推断部125对为了电动车辆3以设定的速度在各区间行驶所需的二次电池的输出电力Pi(i是表示区间的参数)进行推断(S13)。该设定的速度可以是各区间i的限制速度，也可以是由用户输入的速度。为了更安全地行驶，也可以设定比限制速度慢的速度。
输出电力推断部125基于各区间i的道路的平均坡度和设定的速度，计算所需的电机34的输出，推断为了得到该电机34的输出所需的二次电池的输出电力Pi[kW]。此时，也可以基于预料气温、预料的路面状态等，修正二次电池的输出电力Pi[kW]。
区间电量推断部126基于各区间i的输出电力Pi和各区间i的行驶时间，推断各区间i的净消耗电量[kWh](S14)。各区间i的行驶时间能够基于各区间i的距离、设定的速度来计算。净消耗电量是从消耗电量减去再生电量的电量。在下坡中，也可能再生电量比消耗电量多。该情况下，净消耗电量为负值。
在下坡区间，区间电量推断部126基于下坡的坡度和被设定的速度，将下坡区间的行驶时间分割为加速时间和减速时间。区间电量推断部126基于被设定的速度的电机34的旋转速度和减速时间来推断下坡中的再生电量。另外，也可以在平坦区间、上坡区间中，也基于信号机的数量、曲线的数量等来推断减速时间，并推断再生电量。
必要容量推断部127基于将各区间i的净消耗电量[kWh]合计的电量，推断上述路径的行驶所需的二次电池的容量[Ah](S15)。电池信息获取部121从预定行驶的电动车辆3经由网络5来获取二次电池的初始的FCC(Full Charge Capacity)、当前的SOH、当前的SOC(S16)。当前的FCC能够基于初始的FCC和当前的SOH来进行计算。
必要容量推断部127基于上述路径的行驶所需的二次电池的容量[Ah]、该二次电池的当前的FCC，计算上述路径的行驶所需的DOD(Depth Of Discharge，放电深度)。放电计划候补导出部128对二次电池的SOC的下限值加上计算出的DOD来计算SOC_H，导出电动车辆3的放电计划1的SOC使用范围(SOC_L，SOC_H)(S17)。在放电计划1中，对SOC_L设定SOC的下限值。
在本实施方式中，将二次电池的SOC的下限值设定为15％，将上限值设定为95％。将下限值设定为15％是为了抑制因硅的膨胀收缩所导致的负极劣化的进行。将上限值设定为95％是为了抑制金属锂的析出以及避免高SOC状态下的保存从而抑制保存劣化的进行。另外，15％、95％是一个例子，也可以设定其他SOC使用范围。也能够在0-100％的范围内充分使用。
例如，在上述路径的行驶所需要的DOD是50％的情况下，在上述的例子中，SOC的下限值为15％，因此放电计划1的SOC使用范围为15-65％的范围。另外，放电计划候补导出部128也可以将计算出的DOD加上规定的余量α得到的值与二次电池的SOC的下限值相加，来计算SOC_H。该情况下，放电计划1的SOC使用范围为15-(65+α)％的范围。
放电计划的SOC使用范围的上限值SOC_H表示从上述路径的出发地出发的时刻的二次电池的目标SOC，下限值SOC_L表示到达上述路径的目的地的时刻的二次电池的目标SOC。
SOC使用范围计算部129基于放电计划n(SOC_L，SOC_H)、各区间i的消耗电量[kWh]所对应的DOD，计算放电计划n的各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)(S18)。参数n的初始值为1。各区间i的SOC使用范围的上限值SOC_hi表示各区间i的开始地点通过时的目标SOC，下限值SOC_li表示各区间i的结束地点通过时的目标SOC。区间i的下限值SOC_li与区间(i+1)的上限值SOC_h(i+1)一致。
输出电流计算部1210基于各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)、各区间i的二次电池的输出电力Pi[kW]，计算各区间i的二次电池的输出电流[A](S19)。输出电流计算部1210根据各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)，基于二次电池的SOC-OCV特性，推断各区间i的二次电池的输出电压[V]。例如，推断针对各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)的平均SOC的OCV，推断各区间i的二次电池的输出电压[V]。输出电流计算部1210通过将各区间i的二次电池的输出电力Pi[kW]除以推断的输出电压[V]，能够计算输出电流[A]。
在本实施方式中，为了推断因上述路径的行驶导致的二次电池的劣化量，使用放电劣化曲线图。基于二次电池的放电的劣化率(SOH的降低率)能够通过SOC使用范围、放电速率、温度的函数来求取。设计者基于实验、模拟来预先生成二次电池的放电劣化曲线图，登记于信息处理***1的放电劣化曲线图保持部131。
例如，设计者在将二次电池放入恒温槽的状态下，进行二次电池的循环试验。此时，测定将SOC使用范围[％]整体按照每个规定范围而细分化的各种SOC使用范围[％]和多个放电速率[C]的各组合条件下的劣化率[％/√Ah]，生成放电劣化曲线图。设计者按照不同温度范围的每个来生成多个放电劣化曲线图。例如，将-10℃到60℃的温度范围以5℃或者10℃为刻度，生成各温度范围的放电劣化曲线图。
区间劣化量计算部1211基于各区间i的行驶时的预料气温，选择与每个区间i相应的温度范围的放电劣化曲线图(S20)。区间劣化量计算部1211参照选择的放电劣化曲线图，基于各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)和各区间i的二次电池的输出电流(放电速率)，推断各区间i的二次电池的劣化率(S21)。另外，通过将劣化率乘以当前的FCC，能够计算因各区间i的行驶导致的二次电池的劣化量。
总计劣化量计算部1212对各区间i的劣化率进行合计，推断因放电计划n的上述路径的行驶引起的总计劣化率(劣化成本)(S22)。
移至图7。放电计划候补导出部128对当前的放电计划的SOC使用范围(SOC_L，SOC_H)加上(X，X)，导出新的放电计划的SOC使用范围(SOC_L，SOC_H)(S23)。常量X是分别与放电计划的SOC使用范围的下限值SOC_L以及上限值SOC_H相加的值。例如，也可以X被设定为10％。如上所述，在放电计划1的SOC使用范围为15-65％的情况下，放电计划2的SOC使用范围为25-75％，放电计划3的SOC使用范围为35-85％，放电计划4的SOC使用范围为45-95％。
另外，越减小X的值，到达劣化成本最低的理想的放电计划的可能性越提高，但运算量增加。相反地，越增大X的值，则为其相反的关系。
放电计划候补导出部128对新的放电计划的SOC使用范围的上限值SOC_H与规定的设定值U进行比较(S24)。在本实施方式中，设定值U被设定为95％。在新的放电计划的SOC使用范围的上限值SOC_H小于设定值U的期间(S24的否)，移至步骤S18，反复从步骤S18到步骤S23的处理。
在新的放电计划的SOC使用范围的上限值SOC_H为设定值U以上的情况下(S24的是)，放电计划选择部1213选择多个放电计划(SOC_L，SOC_H)之中的、总计劣化率最小的放电计划n(SOC_L，SOC_H)(S25)。
充电容量计算部1214基于选择的放电计划n的SOC使用范围的上限值SOC_H和二次电池的当前的SOC，计算必要充电量(S26)。例如，在SOC使用范围的上限值SOC_H为75％、二次电池的当前的SOC为40％的情况下，必要充电量为相当于二次电池的DOD35％的充电量。
功率限制值调整部1215基于选择的放电计划n的各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)和各区间i的行驶时的预料气温，参照SOC/温度曲线图保持部132中保持的SOC/温度曲线图，导出各区间i的功率限制值(S27)。
功率限制值调整部1215对选择的放电计划n的各区间i的输出电力Pi与各区间i的功率限制值进行比较(S28)。在输出电力Pi大于功率限制值的区间(S28的是)，功率限制值调整部1215将该区间的功率限制值变更为该区间的输出电力以上的值(S29)。例如，将该区间的功率限制值变更为该区间的输出电力的值。在输出电力Pi为功率限制值以下的区间(S28的否)，步骤S29被跳过。
设定信息通知部1216将包含选择的放电计划n的SOC使用范围(SOC_L，SOC_H)、各区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)、各区间i的功率限制值的设定信息经由网络5来通知给预定行驶的电动车辆3的车辆控制部30(S30)。另外，设定信息中也可以包含必要充电量。此外，设定信息中也可以包含基于上述路径的行驶的二次电池的总计劣化量/劣化率。从设定信息通知部1216通知的设定信息通过电动车辆3的车辆控制部30的设定信息获取部312而被获取，并被保存于设定信息保持部321。
图9是表示基于本发明的实施方式所涉及的电动车辆3的车辆控制部30的、使用二次电池的设定信息的行驶控制的一个例子的流程图。作为初始值而对参数i设定1(S40)。传感器信息获取部311从GPS传感器372获取电动车辆3的当前的位置信息(S41)。电流上限值决定部313获取设定信息中包含的区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)和功率限制值(S42)。电流上限值决定部313根据区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)，基于二次电池的SOC-OCV特性，推断区间i的OCV(S43)。电流上限值决定部313将区间i的功率限制值除以推断的OCV，决定区间i的输出电流的上限值(S44)。
充放电控制部314对逆变器35设定区间i的输出电流的上限值(S45)。车辆位置管理部315对电动车辆3的当前位置和区间i的结束地点进行比较(S46)。若电动车辆3到达区间i的结束地点(S46的是)，则车辆位置管理部315判断上述路径的全部区间是否结束(S47)。在上述路径的全部区间未结束的情况下(S47的否)，车辆位置管理部315将参数i加1(S48)。移至步骤S41，重复从步骤S41到步骤S47的处理。在上述路径的全部区间结束的情况下(S47的是)，该行驶控制结束。
图10是表示基于本发明的实施方式所涉及的电动车辆3的车辆控制部30的、使用二次电池的设定信息的行驶控制的另一个例子的流程图。作为初始值对参数i设定1(S50)。传感器信息获取部311从GPS传感器372获取电动车辆3的当前的位置信息(S51)。充放电控制部314获取设定信息中包含的区间i的SOC使用范围(SOC_li，SOC_hi)(S52)。
车辆位置管理部315对电动车辆3的当前位置和区间i的结束地点进行比较(S53)。若电动车辆3到达区间i的结束地点(S53的是)，则车辆位置管理部315判断上述路径的全部区间是否结束(S54)。在上述路径的全部区间未结束的情况下(S54的否)，充放电控制部314从电池***40的电池控制部46获取二次电池的当前的SOC的测定值(S55)。
充放电控制部314在获取的SOC的测定值比区间i的SOC使用范围的下限值SOC_li高的情况下(S56的是)，控制逆变器35以使得限制从电机34向电池模块41的再生充电(S57)。车辆位置管理部315将参数i加1(S61)，移至步骤S51。
在获取的SOC的测定值比区间i的SOC使用范围的下限值SOC_li低的情况下(S56的否，S58的是)，报告控制部316使画面显示督促驾驶员进行来自外部充电器的补充电的消息(S59)。例如，使汽车导航***的画面显示。此时，报告控制部316将获取的SOC的测定值与区间i的SOC使用范围的下限值SOC_li的差分值提示为必要充电量。此外，报告控制部316也可以将最近的充电站的位置表示于在汽车导航***的画面内显示的地图上。此外，报告控制部316也可以使督促补充电的消息进行声音输出。
充放电控制部314在再生充电被限制的情况下，将该限制解除(S60)。在获取的SOC的测定值与区间i的SOC使用范围的下限值SOC_li实质相等的情况下(S56的否，S58的否)，充放电控制部314也在再生充电被限制的情况下，将该限制解除(S60)。车辆位置管理部315将参数i加1(S61)，移至步骤S51。在上述步骤S54中，在上述路径的全部区间结束的情况下(S54的是)，该行驶控制结束。
如以上说明那样，通过本实施方式，通过以设定的速度为前提，生成劣化成本最小的放电计划，能够确保电动车辆3在规定的路径行驶时的必要的行驶性能，并且将二次电池的劣化抑制为最小限。放电劣化特性按二次电池的每个型号而不同，放电劣化曲线图的形状为凸凹的复杂形状。未必使用较低范围的SOC使用范围的劣化率小，也未必降低放电速率的劣化率小。此外，通过SOC使用范围和放电速率的组合，劣化率不规则地变化。
在本实施方式中，按每个区间i来推断SOC使用范围和输出电流，按每个区间i来推断劣化率，将全部区间的劣化率合计来分别计算路径整体的劣化率。针对多个放电计划进行该路径整体的劣化率的计算，选择劣化率为最小的放电计划。这样，由于极其细致地推断二次电池的劣化率，因此能够使劣化抑制效果最大化。此外，放电计划基于被设定的速度和道路信息而生成，因此能够确保电动车辆3的行驶性能。
此外，在电动车辆3的行驶时，进行行驶控制以使得与放电计划中规定的SOC推移一致。由于放电计划对在上述路径行驶时的最佳的SOC推移进行规定，因此在实际的消耗电量比预定少的情况下，从二次电池的劣化抑制的观点出发也不优选。因此，在各区间i的结束地点对实际的SOC与目标的SOC进行比较，在产生过度不足的情况下，进行控制以使得限制再生充电或者从外部进行补充电，从而使两者一致。另外，在从外部进行补充电的情况下，进行充电以使得实际的SOC不超过目标的SOC尤为重要。
以上，基于实施方式来说明了本发明。实施方式是示例，本领域技术人员可理解，对其各结构要素、各处理过程的组合能够进行各种变形例，此外这种变形例也处于本发明的范围。
在上述的实施方式中，说明了配送公司使用对二次电池的设定信息进行生成的信息处理***1的例子，但配送公司以外也能够使用。例如，在巴士公司、出租车公司、租车公司、汽车共享公司、代驾公司等中也能够使用。
在上述的实施方式中，说明了信息处理***1被设置于电动车辆3的外部的例子。这方面，信息处理***1的功能也可以被组入到电动车辆3的车辆控制部30。在由个人使用信息处理***1的情况下，仅通过电动车辆3则处理完结。例如，在出发的前日，对汽车导航***设定路径，从而能够知道最佳的必要充电量。此外，信息处理***1也可以被安装于智能手机内。该情况也适用于个人的使用。
在上述实施方式中，根据多个放电计划，选择劣化成本最小的放电计划。这方面，也可以直接使用放电计划1。该情况下，运算量降低。此外，在可能不按照预定的路径行驶的情况下，也可以选择多个放电计划之内的、SOC范围的上限值SOC_H最高的放电计划。此外，也可以用户能够从多个放电计划之中进行选择。
在上述的实施方式中，作为电动车辆3，假定了不搭载发动机的纯粹的电动汽车(EV)，但在混合动力车(HV)或者插电式混合动力车(PHV)的情况下，针对上述路径之内、通过电机来行驶的区间，能够应用本发明。
另外，也可以通过以下的项目来确定实施方式。
[项目1]
一种信息处理***(1)，其特征在于，具备：
道路信息获取部(122)，获取通过搭载有二次电池(41)的电动车辆(3)从预定行驶的路径的出发地到目的地的道路信息；
区间分割部(124)，基于所述道路信息中包含的坡度信息，将所述路径分割为多个区间；
输出电力推断部(125)，推断为了所述电动车辆(3)以设定的速度在各区间行驶所需的所述二次电池(41)的输出电力；
区间电量推断部(126)，基于所述各区间的输出电力和所述各区间的行驶时间，推断各区间的净消耗电量；
必要容量推断部(127)，基于将所述多个区间的净消耗电量合计的电量，推断为了在所述路径行驶所需的所述二次电池(41)的容量；
放电计划候补导出部(128)，基于所述二次电池(41)的容量，导出通过从所述出发地出发的时刻的所述二次电池(41)的目标SOC和到达所述目的地的时刻的目标SOC的组合而规定的多个放电计划；
SOC使用范围计算部(129)，按每个所述放电计划，计算所述各区间的开始地点通过时的目标SOC和结束地点通过时的目标SOC，并计算所述各区间的SOC使用范围；
输出电流计算部(1210)，根据所述各区间的所述二次电池(41)的输出电力、基于所述各区间的SOC使用范围的所述二次电池(41)的输出电压，计算所述各区间的所述二次电池(41)的输出电流；
区间劣化量计算部(1211)，参照对所述各区间的SOC使用范围以及放电速率的组合与所述二次电池(41)的劣化率的关系进行规定的放电劣化曲线图，基于所述各区间的SOC使用范围和所述各区间的所述二次电池(41)的输出电流，计算所述各区间的所述二次电池(41)的劣化率/劣化量；
总计劣化量计算部(1212)，将所述多个区间的所述二次电池(41)的劣化率/劣化量合计，来计算因在所述路径行驶所引起的所述二次电池(41)的总计劣化率/劣化量；
放电计划选择部(1213)，选择所述多个放电计划之中所述总计劣化率/劣化量最小的放电计划。
由此，在电动车辆(3)在上述路径行驶时，能够确保必要的行驶性能，并且抑制二次电池(41)的劣化。
[项目2]
根据项目1所述的信息处理***(1)，其特征在于，
所述放电劣化曲线图按多个温度范围的每个温度范围而生成，
所述信息处理***(1)还具备：天气预报信息获取部(123)，获取所述路径存在的地域的预定行驶日期时间的天气预报信息，
所述区间劣化量计算部(1211)基于所述天气预报信息中包含的气温，选择相应的温度范围的放电劣化曲线图，参照选择的放电劣化曲线图，计算所述各区间的所述二次电池(41)的劣化率/劣化量。
由此，能够更加准确地推断各区间的二次电池(41)的劣化率/劣化量。
[项目3]
根据项目1或者2所述的信息处理***(1)，其特征在于，所述信息处理***(1)是存在于所述电动车辆(3)的外部的信息处理***(1)，
所述信息处理***(1)还具备：设定信息通知部(1216)，将包含所选择的放电计划的设定信息经由网络(5)来通知给所述电动车辆(3)内的控制装置(30)。
由此，能够使电动车辆(3)内的控制装置(30)从二次电池(41)的劣化抑制的观点出发进行行驶控制。
[项目4]
根据项目1或者2所述的信息处理***(1)，其特征在于，所述信息处理***(1)还具备：功率限制值调整部(1215)，在所述二次电池(41)的输出电力超过对为了抑制所述二次电池(41)中包含的电池单体劣化而推荐的电力的上限进行规定的功率限制值的区间，将该区间的功率限制值变更为所述输出电力以上的值。
由此，在按照放电计划的行驶中，能够避免由于功率极限导致行驶停止。
[项目5]
根据项目4所述的信息处理***(1)，其特征在于，
所述信息处理***(1)是存在于所述电动车辆(3)的外部的信息处理***(1)，
所述信息处理***(1)还具备：设定信息通知部(1216)，将至少包含所选择的放电计划的各区间的SOC使用范围和各区间的功率限制值的设定信息通知给所述电动车辆(3)内的控制装置(30)。
由此，能够使电动车辆(3)内的控制装置(30)从二次电池(41)的劣化抑制的观点出发进行行驶控制。
[项目6]
一种控制装置(30)，在搭载有二次电池(41)的电动车辆(3)内被使用，所述控制装置(30)的特征在于，具备：
设定信息保持部(321)，保持设定信息，所述设定信息包含将预定行驶的路径分割的多个区间中的各区间的、SOC使用范围和对为了抑制所述二次电池(41)中包含的电池单体劣化而推荐的电力的上限进行规定的输出限制值；
位置信息获取部(311)，获取所述电动车辆(3)的位置信息；
电流上限值决定部(313)，基于获取到的位置信息来确定所述电动车辆(3)所在的区间，根据基于所确定的区间的SOC使用范围的电压和所述输出限制值来决定该区间的输出电流的上限值；和
充放电控制部(314)，对用于对所述二次电池(41)进行充放电的电力变换部(35)设定所述输出电流的上限值。
由此，在按照放电计划的行驶中，能够对电力变换部(35)设定最佳的输出电流的上限值。
[项目7]
一种控制装置(30)，在搭载有二次电池(41)的电动车辆(3)内被使用，所述控制装置(30)具备：
设定信息保持部(321)，保持设定信息，所述设定信息至少包含将预定行驶的路径分割的多个区间中的各区间的SOC使用范围；
位置信息获取部(311)，获取所述电动车辆(3)的位置信息；和
充放电控制部(314)，在所述各区间的结束地点，在所述二次电池(41)的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值高的情况下，控制用于对所述二次电池(41)进行充放电的电力变换部(35)，以使得限制从行驶用电机(34)向所述二次电池(41)的再生充电。
由此，在按照放电计划的SOC推移中，能够接近于实际的SOC推移。
[项目8]
根据项目7所述的控制装置(30)，其特征在于，
所述充放电控制部(314)在所述各区间的结束地点，在所述二次电池(41)的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值低的情况下，解除向所述二次电池(41)的再生充电的限制。
由此，在按照放电计划的SOC推移中，能够接近于实际的SOC推移。
[项目9]
根据项目8所述的控制装置(30)，其特征在于，所述控制装置(30)还具备：报告控制部(316)，在所述各区间的结束地点，在所述二次电池(41)的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值低的情况下，进行控制以使得向驾驶者报告消息，所述消息提议到所述下限值为止的来自外部充电器(4)的补充电。
由此，在按照放电计划的SOC推移中，能够接近于实际的SOC推移。
[项目10]
根据项目6至9的任一项所述的控制装置(30)，其特征在于，所述设定信息保持部(321)中保持的设定信息是由项目1至5的任一项所述的信息处理***(1)生成的信息。
由此，能够得到最佳的放电计划。
[项目11]
一种车辆用电源***，其特征在于，具备：
二次电池(41)，搭载于电动车辆(3)；
电力变换部(35)，用于对所述二次电池(41)进行充放电；和
项目6至10的任一项所述的控制装置(30)。
由此，在按照放电计划的行驶中，能够对电力变换部(35)设定最佳的输出电流的上限值。或者，在按照放电计划的SOC推移中，能够接近于实际的SOC推移。
-符号说明-
1信息处理***，E1-En电池单体，T1第1温度传感器，RY1第1继电器，T2第2温度传感器，RY2第2继电器，3电动车辆，3a电动车辆A，3b电动车辆B，3c电动车辆C，4充电器，5网络，6道路信息服务器，7天气预报信息服务器，8地图信息服务器，9工业电力***，11通信部，12处理部，13存储部，14显示部，15操作部，30车辆控制部，31f前轮，31r后轮，32f前轮轴，32r后轮轴，33变速器，34电机，35逆变器，36无线通信部，36a天线，37传感器部，38充电电缆，40电池***，41电池模块，42管理部，43电压测定部，44温度测定部，45电流测定部，46电池控制部，46a SOC-OCV曲线图，46b SOC/温度曲线图，121电池信息获取部，122道路信息获取部，123天气预报信息获取部，124区间分割部，125输出电力推断部，126区间电量推断部，127必要容量推断部，128放电计划候补导出部，129 SOC使用范围计算部，131放电劣化曲线图保持部，132 SOC/温度曲线图保持部，310处理部，311传感器信息获取部，312设定信息获取部，313电流上限值决定部，314充放电控制部，315车辆位置管理部，316报告控制部，320存储部，321设定信息保持部，371车速传感器，372 GPS传感器，373陀螺仪传感器，1210输出电流计算部，1211区间劣化量计算部，1212总计劣化量计算部，Rs分流电阻，1213放电计划选择部，1214充电容量计算部，1215功率限制值调整部，1216设定信息通知部。

Claims (10)

1.一种信息处理***，具备：
道路信息获取部，获取通过搭载有二次电池的电动车辆从预定行驶的路径的出发地到目的地的道路信息；
区间分割部，基于所述道路信息中包含的坡度信息，将所述路径分割为多个区间；
输出电力推断部，推断为了所述电动车辆以设定的速度在各区间行驶所需的所述二次电池的输出电力；
区间电量推断部，基于所述各区间的输出电力和所述各区间的行驶时间，推断各区间的净消耗电量；
必要容量推断部，基于将所述多个区间的净消耗电量合计而得到的电量，推断为了在所述路径行驶所需的所述二次电池的容量；
放电计划候补导出部，基于所述二次电池的容量，导出通过从所述出发地出发的时刻的所述二次电池的目标SOC和到达所述目的地的时刻的目标SOC的组合而规定的多个放电计划；
SOC使用范围计算部，按每个所述放电计划，计算所述各区间的开始地点通过时的目标SOC和结束地点通过时的目标SOC，并计算所述各区间的SOC使用范围；
输出电流计算部，根据所述各区间的所述二次电池的输出电力、和基于所述各区间的SOC使用范围的所述二次电池的输出电压，计算所述各区间的所述二次电池的输出电流；
区间劣化量计算部，参照对所述各区间的SOC使用范围以及放电速率的组合与所述二次电池的劣化率的关系进行规定的放电劣化曲线图，基于所述各区间的SOC使用范围和所述各区间的所述二次电池的输出电流，计算所述各区间的所述二次电池的劣化率/劣化量；
总计劣化量计算部，将所述多个区间的所述二次电池的劣化率/劣化量合计，来计算因在所述路径行驶所引起的所述二次电池的总计劣化率/劣化量；和
放电计划选择部，选择所述多个放电计划之中所述总计劣化率/劣化量最小的放电计划。
2.根据权利要求1所述的信息处理***，其中，
所述放电劣化曲线图按多个温度范围的每个温度范围而生成，
所述信息处理***还具备：天气预报信息获取部，获取所述路径存在的地域的预定行驶日期时间的天气预报信息，
所述区间劣化量计算部基于所述天气预报信息中包含的气温，选择相应的温度范围的放电劣化曲线图，参照所选择的放电劣化曲线图，计算所述各区间的所述二次电池的劣化率/劣化量。
3.根据权利要求1或者2所述的信息处理***，其中，
所述信息处理***是存在于所述电动车辆的外部的信息处理***，
所述信息处理***还具备：设定信息通知部，将包含所选择的放电计划的设定信息经由网络来通知给所述电动车辆内的控制装置。
4.根据权利要求1或者2所述的信息处理***，其中，
所述信息处理***还具备：功率限制值调整部，在所述二次电池的输出电力超过对为了抑制所述二次电池中包含的电池单体劣化而推荐的电力的上限进行规定的功率限制值的区间，将该区间的功率限制值变更为所述输出电力以上的值。
5.根据权利要求4所述的信息处理***，其中，
所述信息处理***是存在于所述电动车辆的外部的信息处理***，
所述信息处理***还具备：设定信息通知部，将至少包含所选择的放电计划的各区间的SOC使用范围和各区间的功率限制值的设定信息通知给所述电动车辆内的控制装置。
6.一种控制装置，在搭载有二次电池的电动车辆内被使用，所述控制装置具备：
设定信息保持部，保持设定信息，所述设定信息包含：将预定行驶的路径进行分割而得到的多个区间中的各区间的、SOC使用范围和对为了抑制所述二次电池中包含的电池单体劣化而推荐的电力的上限进行规定的功率限制值；
位置信息获取部，获取所述电动车辆的位置信息；
电流上限值决定部，基于获取到的位置信息来确定所述电动车辆所在的区间，并根据基于所确定的区间的SOC使用范围的电压和所述功率限制值来决定该区间的输出电流的上限值；和
充放电控制部，对用于对所述二次电池进行充放电的电力变换部设定所述输出电流的上限值，
所述设定信息保持部中保持的设定信息是由权利要求1至5的任一项所述的信息处理***生成的信息。
7.一种控制装置，在搭载有二次电池的电动车辆内被使用，所述控制装置具备：
设定信息保持部，保持设定信息，所述设定信息至少包含将预定行驶的路径进行分割而得到的多个区间中的各区间的SOC使用范围；
位置信息获取部，获取所述电动车辆的位置信息；和
充放电控制部，在所述各区间的结束地点，所述二次电池的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值高的情况下，控制用于对所述二次电池进行充放电的电力变换部，以使得限制从行驶用电机向所述二次电池的再生充电，
所述设定信息保持部中保持的设定信息是由权利要求1至5的任一项所述的信息处理***生成的信息。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，
所述充放电控制部在所述各区间的结束地点，在所述二次电池的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值低的情况下，解除向所述二次电池的再生充电的限制。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，
所述控制装置还具备：报告控制部，在所述各区间的结束地点，在所述二次电池的SOC的测定值比该区间的SOC使用范围的下限值低的情况下，进行控制以使得向驾驶者报告消息，所述消息提议到所述下限值为止的来自外部充电器的补充电。
10.一种车辆用电源***，具备：
二次电池，搭载于电动车辆；
电力变换部，用于对所述二次电池进行充放电；和
权利要求6至9的任一项所述的控制装置。
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