JP5556707B2 - 管理装置および管理システム - Google Patents

Description

本発明は、リサイクルの対象となる蓄電素子を管理する管理装置および管理システムに関する。

二次電池は、様々な分野で用いられている。ここで、使用済みの二次電池には、リサイクルできる二次電池が含まれていることがある。例えば、二次電池は、車両を走行させるための動力源として、車両に搭載されることがあり、車両から取り外された二次電池には、まだ使用できる二次電池が含まれていることがある。

一方、地球温暖化を阻止するために、二酸化炭素の排出量を削減することが注目されている。具体的には、二酸化炭素の排出目標を設定し、二酸化炭素の排出量を排出目標に到達させるための努力が、企業等において行われている。

特開２００７−１４１４６４号公報 特開２００８−３０１６４１号公報 特開２０１０−１９８２７９号公報 特開２００８−１９２１０３号公報

使用済みの二次電池には、電気エネルギが蓄えられたままとなっていることがあり、この電気エネルギを用いれば、電気エネルギの生成に伴う二酸化炭素の排出量を削減することができる。また、新しい二次電池を製造するときには、二次電池の製造に伴って二酸化炭素が排出されるが、使用済みの二次電池を用いれば、新しい二次電池を製造する必要がなくなり、二酸化炭素の排出量を削減することができる。

本願第１の発明である管理装置は、メモリおよびコントローラを有する。メモリは、再利用可能な蓄電素子に関する情報を記憶する。コントローラは、蓄電素子の供給に関する供給情報が入力されることに応じて、蓄電素子の供給先を決定する。ここで、コントローラは、供給情報に含まれる供給先の二酸化炭素の排出状況と、優先ルールとに基づいて、蓄電素子の供給先を決定する。優先ルールでは、二酸化炭素の排出量が多くなるほど、蓄電素子の供給先を決定するときの優先順位が高くなる。

優先ルールとしては、二酸化炭素の排出目標に対する、現在の二酸化炭素の排出量の割合が高くなるほど、優先順位を高くすることができる。具体的には、現在の排出量が排出目標に近づくほど、又は、現在の排出量が排出目標を超えるほど、優先順位を高くすることができる。コントローラは、供給先の決定に関する情報を、蓄電素子の供給を受ける側に出力することができる。

蓄電素子としては、電気エネルギが予め蓄えられた蓄電素子を用いることができる。再利用が可能と判断された蓄電素子は、電気エネルギを蓄えたままとなっていることがある。そこで、蓄電素子に蓄えられた電気エネルギを供給先で使用するようにすれば、電気エネルギの生成に伴う二酸化炭素の排出を防止することができ、供給先における二酸化炭素の排出量を低減することができる。

蓄電素子としては、車両に搭載され、車両の走行に用いられるエネルギを出力する蓄電素子を用いることができる。ここで、蓄電素子をハイブリッド自動車に搭載したときには、車両から取り外された蓄電素子に、電気エネルギが蓄えられたままとなることがある。

本願第２の発明である管理システムは、本願第１の発明である管理装置と、送信装置とを有する。送信装置は、再利用可能な蓄電素子に関する情報を管理装置に送信する。管理装置のメモリは、送信装置から送信された情報を記憶する。本願第２の発明によれば、再利用可能な蓄電素子に関する情報を管理装置に送信することにより、この蓄電素子を、供給先への供給対象とすることができる。

本願第３の発明である管理システムは、本願第１の発明である管理装置と、送受信装置とを有する。送受信装置は、供給情報を管理装置に送信するとともに、管理装置から、供給先の決定に関する情報を受信する。本願第３の発明によれば、供給先において、蓄電素子の供給を希望するときに、蓄電素子の供給を受けられるか否かを確認することができる。

本願第４の発明は、コンピュータによって実行される管理プログラムであって、第１ステップおよび第２ステップを有する。第１ステップでは、再利用可能な蓄電素子の供給に関する情報を取得する。第２ステップでは、第１ステップで取得した情報に含まれる供給先の二酸化炭素の排出状況と、優先ルールとに基づいて、蓄電素子の供給先を決定する。優先ルールでは、二酸化炭素の排出量が多くなるほど、蓄電素子の供給順序を決定するときの優先順位が高くなる。

本願第４の発明によれば、再利用可能な蓄電素子を供給先に供給することにより、蓄電素子を有効利用することができる。しかも、供給先では、蓄電素子を用いることにより、二酸化炭素の排出量が増加するのを抑制することができる。

本発明によれば、使用済みの蓄電素子を供給先に供給することにより、蓄電素子を有効利用することができる。また、二酸化炭素の排出量が多い供給先に対して、優先的に蓄電素子を供給することにより、供給先では、蓄電素子を用いて二酸化炭素の排出量の増加を抑制することができる。

実施例１である電池管理システムの構成を示す図である。 実施例１において、電池情報入力端末での処理を示すフローチャートである。 実施例１において、供給情報入力端末での処理を示すフローチャートである。 実施例１において、電池管理装置の動作を示すフローチャートである。 実施例１において、優先ルールを示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である電池管理システムについて説明する。図１は、電池管理システムの構成を示す概略図である。本実施例の電池管理システム１は、電池の供給順序を、供給先における二酸化炭素の排出状況に応じて決定するものである。

供給対象となる電池（蓄電素子）は、使用済みの電池であって、リサイクルすることができる電池である。電池としては、ニッケル水素やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。また、電池の形態としては、単電池を用いたり、複数の単電池からなる組電池を用いたりすることができる。組電池は、例えば、複数の単電池を電気的に直列に接続することによって構成することができる。

リサイクルの対象となる電池としては、例えば、車両に搭載された二次電池がある。二次電池から出力された電気エネルギは、モータ・ジェネレータによって、車両を走行させるための運動エネルギに変換される。また、車両の制動時に発生する運動エネルギは、モータ・ジェネレータによって電気エネルギに変換され、この電気エネルギを二次電池に蓄えることができる。

二次電池が搭載された車両には、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、二次電池の他に、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を用いた車両である。電気自動車は、車両の動力源として二次電池だけを用いた車両である。

電池の供給先は、二酸化炭素の排出目標を設定している地域又は企業に応じて、分類される。二酸化炭素の排出目標とは、所定期間が経過したときの二酸化炭素の排出量（目標値）をいう。

排出目標は、所定の排出量に対して、どの程度の割合で排出量を削減するかに基づいて、決定することができる。すなわち、所定の排出量から、削減目標の分だけ排出量を減らした量が、排出目標となる。所定の排出量としては、例えば、過去の特定の時期における二酸化炭素の排出量を用いることができる。排出目標は、電池の供給先毎に異なっていてもよいし、複数の供給先において同一であってもよい。

例えば、地域ごとに排出目標を設定しているときには、特定の地域に対して電池が供給される。特定の地域に供給された電池は、特定の地域に存在する企業や家庭において使用することができる。地域としては、例えば、日本国内を複数の地域に分けたときの各地域、各国又は、世界中を複数の地域に分けたときの各地域がある。一方、企業ごとに排出目標を設定しているときには、特定の企業に対して電池が供給される。

電池管理システム１は、電池管理装置１０と、電池情報入力端末（送信装置）２０と、供給情報入力端末（送受信装置）３０とを有する。電池管理装置１０は、リサイクルの対象となる電池を管理し、電池の供給先を決定する。電池管理装置１０は、コントローラとしてのＣＰＵ１１と、メモリとしてのデータベース（ＤＢ）１２とを有する。ＣＰＵ１１は、電池管理装置１０の動作を制御する。データベース１２は、リサイクルの対象となる電池に関する情報を記憶する。

電池情報入力端末２０および供給情報入力端末３０は、ネットワーク４０を介して、電池管理装置１０と接続されている。ネットワーク４０としては、専用のネットワークを用いたり、インターネットを用いたりすることができる。

電池情報入力端末２０は、リサイクルの対象となる電池に関する情報を入力するために用いられ、電池情報入力端末２０に入力された情報は、ネットワーク４０を介して電池管理装置１０に送信される。電池管理装置１０のデータベース１２は、電池情報入力端末２０から送信された情報を記憶する。

供給情報入力端末３０は、供給先における二酸化炭素の排出状況に関する情報を入力したり、供給を受けようとする電池に関する情報を入力したりするために用いられる。供給情報入力端末３０は、供給先毎に設けられている。供給情報入力端末３０に入力された情報は、ネットワーク４０を介して、電池管理装置１０に送信される。電池に関する情報としては、供給対象となる電池を特定できる情報であればよい。

なお、本実施例では、供給を受けようとする電池に関する情報を、供給情報入力端末３０から電池管理装置１０に送信しているが、電池に関する情報を電池管理装置１０に送信しなくてもよい。すなわち、二酸化炭素の排出状況に関する情報だけを、電池管理装置１０に送信することができる。

次に、電池情報入力端末２０での処理について、図２を用いて説明する。

ステップＳ１０１では、供給元に関する情報が入力される。供給元に関する情報とは、リサイクル対象となる電池の供給元を特定する情報である。供給元に関する情報としては、例えば、供給元の住所や、供給元毎に識別番号が割り振られているときには、供給元の識別番号がある。供給元に関する情報を入力することにより、電池の供給元を特定することができる。

ステップＳ１０２では、電池を納入できる時期に関する情報が入力される。納入時期に関する情報としては、例えば、具体的な日時や、納入できるまでの予想期間がある。本実施例では、電池を納入できる時期に関する情報を電池管理装置１０に送信するようにしているが、この情報の送信を省略することもできる。

ステップＳ１０３では、納入対象の電池に関する情報が入力される。電池に関する情報には、電池を特定する情報が含まれる。電池を特定する情報としては、例えば、電池の名称や、電池毎に識別番号が割り振られているときには、この識別番号がある。電池に関する情報には、電池の劣化状態に関する情報も含めることができる。劣化状態は、予め定められた基準に基づいて、複数のランクに分けることができる。劣化状態を複数のランクに分けたときには、各ランクの情報を、電池の劣化状態に関する情報として用いることができる。

納入対象の電池は、リサイクルが可能な電池である。劣化状態が所定の基準を満たしていない電池、言い換えれば、リサイクルすることができない電池は、納入対象の電池に該当しない。電池の劣化状態を表す指標としては、例えば、初期状態の電池の抵抗値に対する、現在の電池の抵抗値の変化率を用いることができる。初期状態とは、電池を製造した直後の状態である。電池の抵抗値は、電池の電流値および電圧値から算出することができる。

ステップＳ１０４において、電池情報入力端末２０は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で入力された情報を電池管理装置１０に送信する。例えば、電池情報入力端末２０の操作者が、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の入力情報を確認した後に、送信の指示を入力することにより、入力情報を電池管理装置１０に送信することができる。

電池情報入力端末２０から電池管理装置１０に送信された情報は、データベース１２に格納される。データベース１２では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で入力された情報が、互いに対応付けられた状態で記憶される。

次に、供給情報入力端末３０での処理について、図３を用いて説明する。

ステップＳ２０１では、供給先に関する情報が入力される。供給先に関する情報とは、供給先を特定する情報である。供給先を特定する情報としては、例えば、供給先の住所や、供給先毎に識別番号が割り振られているときには、供給先の識別番号がある。供給先に関する情報を入力することにより、電池の供給先を特定することができる。

ステップＳ２０２では、電池の供給を希望する時期に関する情報が入力される。供給時期に関する情報としては、例えば、具体的な日時や、供給を依頼してから供給を受けるまでの期間がある。本実施例では、電池の供給を希望する時期に関する情報を入力するようにしているが、この情報を入力しなくてもよい。

ステップＳ２０３では、供給対象の電池に関する情報が入力される。電池に関する情報には、電池を特定する情報が含まれる。電池を特定する情報としては、例えば、電池の名称、電池毎に識別番号が割り振られているときには、この識別番号がある。本実施例では、供給先が、供給対象となる電池を特定するようにしているが、供給対象となる電池を特定しなくてもよい。

ステップＳ２０４では、供給先における二酸化炭素の排出状況に関する情報が入力される。排出状況に関する情報とは、二酸化炭素の排出目標と、現在の二酸化炭素の排出量との関係を示す情報である。

例えば、現在の排出量が排出目標を既に超えているときには、排出状況に関する情報として、排出目標を既に超えていることを示す情報が用いられる。また、現在の排出量が排出目標に到達していないものの、今後、排出目標を超えることが予測されるときには、排出状況に関する情報として、排出目標を超える予定であることを示す情報が用いられる。

現在の排出量が排出目標に到達していなく、今後も排出目標に到達しないことが予想されるときには、排出状況に関する情報として、排出目標を超えない予定であることを示す情報が用いられる。また、現在の排出量が排出目標に到達していなく、今後も、排出目標に到達しないことが明らかであるときには、排出状況に関する情報として、排出目標を超えないことを示す情報が用いられる。

上述した排出状況に関する情報は、供給情報入力端末３０において、操作者に選択させることができる。一方、二酸化炭素の排出目標および現在の排出量を特定する情報を入力することもできる。

本実施例において、排出状況に関する情報には、二酸化炭素を削減する代替手段があるか否かを示す情報が含まれる。代替手段とは、電池を用いて二酸化炭素の排出を削減する手段の代わりとなる手段である。代替手段としては、例えば、電気エネルギの使用量を低減できる手段がある。電気エネルギの使用量を低減することにより、二酸化炭素の排出量を低減することができる。例えば、装置の改良によって、装置の消費電力が低減できれば、電気エネルギの使用量を低減することができる。ここで、装置の改良に伴う消費電力の低減は、上述した代替手段となる。

ステップＳ２０５において、供給情報入力端末３０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４で入力された情報を電池管理装置１０に送信する。例えば、供給情報入力端末３０の操作者は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の入力情報を確認した後に、送信の指示を入力することにより、入力情報を電池管理装置１０に送信することができる。

供給情報入力端末３０から電池管理装置１０に送信された情報は、データベース１２に格納される。データベース１２では、図３のステップＳ２０１〜Ｓ２０４で入力された情報が、互いに対応付けられた状態で記憶される。

次に、電池管理装置１０での処理について、図４を用いて説明する。図４に示す処理は、供給情報入力端末３０からの情報を受信したときの処理である。

ＣＰＵ１１が電池管理装置１０のメモリに格納されたプログラムを実行することにより、図４に示す処理が行われる。このプログラムは、記録媒体に格納して取り扱うことができる。また、ネットワークを用いて、電池管理装置１０にプログラムをダウンロードすることもできる。

ステップＳ３０１において、ＣＰＵ１１は、供給情報入力端末３０から送信された情報をデータベース１２に格納する。ステップＳ３０２において、ＣＰＵ１１は、供給情報入力端末３０からの情報を受けて、この情報に対応した電池を検索する。

データベース１２には、電池情報入力端末２０から受信した情報が格納されている。ＣＰＵ１１は、データベース１２に格納されている情報を用いて、供給情報入力端末３０から受信した情報と一致する電池が存在するか否かを判別する。

電池情報入力端末２０から受信した情報（電池を特定する情報）と、供給情報入力端末３０から受信した情報（電池を特定する情報）とが一致するときには、ＣＰＵ１１は、供給対象となる電池が存在すると判断する。一方、電池情報入力端末２０から受信した情報（電池を特定する情報）と、供給情報入力端末３０から受信した情報（電池を特定する情報）とが一致しないときには、ＣＰＵ１１は、供給対象となる電池が存在しないと判断する。

供給対象となる電池が存在しているときには、ステップＳ３０３以降の処理を行う。一方、供給対象となる電池が存在していないとき、電池管理装置１０は、電池が存在しない旨を示す情報を供給情報入力端末３０に送信する。本実施例では、供給先において、供給を希望する電池を特定するようにしているが、供給を希望する電池を特定しないときには、ステップＳ３０２の処理は省略される。

ステップＳ３０３において、ＣＰＵ１１は、データベース１２に記憶された優先ルールを読み出す。優先ルールは、二次電池の供給先の順番を決定するためのルールであり、予めデータベース１２に記憶することができる。データベース１２に記憶された優先ルールは、適宜変更することができる。

ステップＳ３０４において、ＣＰＵ１１は、供給情報入力端末３０から送信された情報のうち、二酸化炭素の排出状況に関する情報と、ステップＳ３０３で読み出した優先ルールとを用いて、電池の供給先の順番を決定する。

本実施例において、ＣＰＵ１１は、図５に示す優先ルールに基づいて、電池の供給先の順番を決定する。図５に示す優先ルールでは、排出目標に対する現在の排出量の割合が高くなるほど、電池の供給順序を決定するときの優先順位が高くなる。すなわち、現在の排出量が排出目標に近づくほど、また、現在の排出量が排出目標を超えるほど、電池の供給順序を決定するときの優先順位が高くなる。

図５に示す優先ルールでは、二酸化炭素の排出量が排出目標を既に超えている供給先は、二酸化炭素の排出量が排出目標を超える予定である供給先よりも、優先順位が高くなる。また、排出量が排出目標を超える予定である供給先は、排出量が排出目標を超えない予定である供給先よりも、優先順位が高くなる。さらに、排出量が排出目標を超えない予定である供給先は、排出量が排出目標を超えないことが明らかである供給先よりも、優先順位が高くなる。

一方、二酸化炭素を削減するための代替手段がない供給先は、代替手段がある供給先よりも、優先順位が高くなる。本実施例では、代替手段があるか無いかに応じて、優先順位を異ならせているが、優先順位を決定するときに、代替手段の有無を考慮しなくてもよい。

本実施例において、複数の供給先が、同一の電池の供給を希望するときには、複数の供給先に対して、上述した優先ルールに基づいて、電池の供給順序が決定される。また、最も優先順位の高い供給先に電池を供給することを決定した後も、電池が余っているときには、次に優先順位の高い供給先に対して電池を供給することを決定する。一方、特定の供給先だけが、特定の電池の供給を希望するときには、特定の供給先に対して電池が供給されることになる。ここで、供給を希望する電池を特定しないときには、上述した優先ルールに基づいて、電池の供給先が決定されることになる。

本実施例では、供給先において、二酸化炭素の排出目標が設定されていることを前提として、優先ルールを決めているが、これに限るものではない。例えば、供給先の排出量だけに着目して、優先ルールを決めることができる。具体的には、二酸化炭素の排出量が多くなるほど、電池の供給順序を決定するときの優先順位が高くなる優先ルールを用いることができる。この場合には、供給情報入力端末３０に対して、二酸化炭素の排出量を特定する情報を入力するだけでよい。

ステップＳ３０５において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０４で決定した供給先の順番に関する情報を、供給情報入力端末３０に送信する。供給先の順番に関する情報は、電池の供給を希望した、すべての供給先（供給情報入力端末３０）に対して送信される。ここで、電池の劣化状態に関する情報がデータベース１２に格納されているときには、供給先の順番に関する情報とともに、劣化状態に関する情報も送信することができる。また、供給先において、供給対象となる電池を特定していないときには、電池を特定する情報を供給先（供給情報入力端末３０）に送信することができる。

供給情報入力端末３０は、電池管理装置１０から送信された情報を受信して、受信情報をディスプレイに表示する。ディスプレイは、供給情報入力端末３０と一体的に構成されていてもよいし、供給情報入力端末３０と接続されるものであってもよい。供給情報入力端末３０の操作者は、ディスプレイの表示情報を確認することにより、電池が供給される順番を確認することができる。

ここで、電池の劣化状態に関する情報が電池管理装置１０から送信されたときには、電池の劣化状態を確認することができる。また、供給先において、供給対象の電池を特定していないときには、電池を特定する情報を電池管理装置１０から取得することにより、供給対象となる電池を確認することができる。

本実施例によれば、リサイクルの対象となる電池を供給先に供給することにより、電池を有効活用することができる。また、排出目標に対する現在の排出量の割合が高い順に、電池の供給先を決定することにより、供給先における二酸化炭素の排出量を削減することができる。

具体的には、リサイクルの対象となる電池を供給すれば、供給先において、新たな電池を製造する必要がなくなり、電池の製造に伴う二酸化炭素の排出を防止することができる。これにより、供給先における二酸化炭素の排出量を低減することができる。

一方、リサイクルの対象となる電池には、電気エネルギが蓄えられたままとなっていることがある。この場合には、電気エネルギが蓄えられた電池を、供給先で使用することにより、電気エネルギの生成に伴う二酸化炭素の排出を防止することができ、供給先における二酸化炭素の排出量を低減することができる。

例えば、ハイブリッド自動車では、予め定められたＳＯＣ（State Of Charge）の基準値に基づいて、二次電池の充放電が制御される。具体的には、現在のＳＯＣが基準値よりも高いときには、二次電池の放電を積極的に許容して、ＳＯＣを基準値に近づけるようにしている。また、現在のＳＯＣが基準値よりも低いときには、二次電池の充電を積極的に許容して、ＳＯＣを基準値に近づけるようにしている。

ハイブリッド自動車から二次電池を取り外したときには、二次電池に電気エネルギが蓄えられたままであり、二次電池に蓄えられた電気エネルギを利用することができる。ハイブリッド自動車ではなくても、使用済みの二次電池には、電気エネルギが蓄えられたままのものがある。この二次電池を供給先に供給するようにすれば、二次電池に蓄えられた電気エネルギを供給先で使用することができる。

従来、ハイブリッド自動車から取り外された二次電池は、強制的に放電した後に廃棄されることがある。ここで、二次電池を放電したときの電気エネルギは、再利用されることはなく、無駄になっていた。本実施例では、二次電池に蓄えられた電気エネルギを再利用することにより、電気エネルギを有効活用することができる。

本実施例において、供給元から供給先に電池を供給するときには、供給元において電池を満充電の状態まで充電してから、供給先に電池を供給することができる。例えば、供給元における二酸化炭素の排出量が、供給先における二酸化炭素の排出量よりも少ないときには、供給元の電気エネルギを、電池を介して供給先に供給することにより、供給元および供給先における二酸化炭素の排出量のバラツキを抑制することができる。すなわち、供給元および供給先が互いに協力して、二酸化炭素の排出目標をともに達成することができる。

１：電池管理システム
１０：電池管理装置
１１：ＣＰＵ（コントローラ）
１２：データベース（メモリ）
２０：電池情報入力端末（送信装置）
３０：供給情報入力端末（送受信装置）
４０：ネットワーク

Claims (8)

1. 再利用可能な蓄電素子に関する情報を記憶するメモリと、
   前記蓄電素子の供給に関する供給情報が入力されることに応じて、前記蓄電素子の供給先を決定するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記供給情報に含まれる供給先の二酸化炭素の排出状況と、二酸化炭素の排出量が多くなるほど優先順位が高くなる優先ルールとに基づいて、前記蓄電素子の供給先を決定することを特徴とする管理装置。
2. 前記優先ルールは、二酸化炭素の排出目標に対する、現在の二酸化炭素の排出量の割合が高くなるほど優先順位が高くなることを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
3. 前記コントローラは、前記供給先の決定に関する情報を、前記蓄電素子の供給を受ける側に出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の管理装置。
4. 前記蓄電素子は、電気エネルギを予め蓄えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の管理装置。
5. 前記蓄電素子は、車両に搭載され、車両の走行に用いられるエネルギを出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の管理装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の管理装置と、
   再利用可能な前記蓄電素子に関する情報を前記管理装置に送信する送信装置と、を有し、
   前記管理装置の前記メモリは、前記送信装置から送信された情報を記憶することを特徴とする管理システム。
7. 請求項１から５のいずれか1つに記載の管理装置と、
   前記供給情報を前記管理装置に送信するとともに、前記管理装置から、前記供給先の決定に関する情報を受信する送受信装置と、
   を有することを特徴とする管理システム。
8. コンピュータによって実行される管理プログラムであって、
   再利用可能な蓄電素子の供給に関する情報を取得する第１ステップと、
   前記第１ステップで取得した情報に含まれる供給先の二酸化炭素の排出状況と、二酸化炭素の排出量が多くなるほど優先順位が高くなる優先ルールとに基づいて、前記蓄電素子の供給先を決定する第２ステップと、
   を有することを特徴とする管理プログラム。
   

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