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开关电容电路的拓扑、应用领域、建模与控制方法综述
Review of Topologies, Application Areas, Modeling, and Control Methods for Switched Capacitor Circuits
Ting Yang · Lei Yang · Bin Wu · Liangzong He 等16人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文综述了开关电容（SC）电路在低功率至高功率领域的广泛应用，涵盖集成电路电源、可穿戴设备、数据中心及电动汽车等场景。文章详细探讨了SC拓扑在DC-DC转换、DC-AC逆变、AC-DC整流及AC-AC转换中的应用、建模方法及控制策略。
解读: 开关电容（SC）技术在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对阳光电源的产品线具有重要参考价值。在电动汽车充电桩领域，SC拓扑可优化DC-DC模块的体积与效率；在储能系统（如PowerTitan系列）及户用逆变器中，该技术可作为辅助电路提升变换效率或实现更紧凑的功率模块设计。建议研发团队关注SC电路在...
钙钛矿太阳能电池中阳离子不均匀性的调控策略
Manipulation strategy of cation inhomogeneity in perovskite solar cells
Jiale Sun1Xuxia Shai1Weitao chen1Shenchao Li1Jinlan He1Xinxing Liu2Dongmei He2Yue Yu2Jiangzhao Chen2 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46
近年来研究表明，A位阳离子在决定有机-无机卤化铅钙钛矿的光电及理化性质中起关键作用。混合阳离子钙钛矿（MCPs）作为吸光层已实现超过26%的高功率转换效率。引入多种阳离子可优化晶格容忍因子，提升结构稳定性并增强化学稳定性。然而，MCPs普遍存在元素与相分离现象，影响器件效率与工作寿命，该问题广泛存在于二维或三维结构中。因此，揭示非均匀性与相分离的成因并发展有效的纳米尺度调控策略，对提升钙钛矿太阳能电池性能至关重要。
解读: 该钙钛矿阳离子均匀性调控技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。研究揭示的混合阳离子钙钛矿相分离机制及纳米尺度调控策略，可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论支撑——通过理解组件材料微观不均匀性对光电转换效率的影响，优化最大功率点追踪精度。对于1500V高压系统，该技术提升的组件稳定性...
SiC MOSFET：800V电动汽车空调压缩机的必然趋势
SiC MOSFETs: The Inevitable Trend for 800V Electric Vehicle Air Conditioning Compressors
He Xu · Lianjie Wang · Chushan Li · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
与传统燃油汽车不同，电动汽车的空调系统不仅要承担车厢的热管理，还要负责电池系统的热管理，甚至包括电机控制的热管理。对制冷和制热功率的高要求导致电动汽车的续航里程大幅减少。作为空调系统的核心，电动压缩机在电动汽车的热管理中起着至关重要的作用。本文表明，与硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）相比，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）更适用于 800V 电动汽车的电动压缩机。本文从系统能效、压缩机运行边界、噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能以及系统小型化趋势等方面...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于SiC MOSFET在800V电动汽车空调压缩机中的应用研究，为我们在新能源电力电子领域的技术演进提供了重要参考价值。 首先，论文系统论证了SiC MOSFET相比传统Si IGBT在高压应用中的优势，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。...
基于一步水热法合成SnO2/Zn2SnO4复合材料的高性能自驱动紫外光电探测器
High-performance self-powered UV photodetector based on SnO2/Zn2SnO4 composites from one-step hydrothermal synthesis
Furui Li · Songchi Liao · Junyu Su · Bowen Li 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年8月 · Vol.36.0
在本研究中，采用一种简单的一步水热法合成了SnO2/Zn2SnO4复合材料，用于构建高性能的自驱动紫外光电探测器。SnO2纳米针分布在Zn2SnO4纳米片的表面，形成了结构良好的异质界面和II型能带结构。与纯Zn2SnO4相比，SnO2/Zn2SnO4复合材料表现出相对更高的紫外光吸收能力和电荷转移能力。在紫外光照下，基于SnO2/Zn2SnO4复合材料与ITO导电电极构成的光电探测器展现出稳定且可重复的自驱动特性。当反应物中Zn:Sn的摩尔比为1:1时，所制备的ZS11基光电探测器表现出最高的...
解读: 该自供电紫外光电探测器技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。SnO2/Zn2SnO4异质结构实现的高灵敏度自供电探测特性,可应用于iSolarCloud平台的光伏组件表面污染监测与紫外老化预警。其type-II能带结构带来的高载流子分离效率,为SG系列逆变器的光照传感器优化提供思路。该水热法制...
基于矩形波导-人工表面等离激元结构的锐截止毫米波滤波功分器
Millimeter-Wave Filtering Power Divider With Sharp Roll-Off Skirt Using Rectangular Waveguide-Spoof Surface Plasmon Polariton Structure
Jianxing Li · Siyuan Lv · Weiyu He · Qinlong Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月
本文提出了一种采用矩形波导（RW）类表面等离激元（SSPP）结构、具有陡峭滚降特性的全金属毫米波（mmWave）滤波功分器（FPD）。其上、下截止频率均取决于矩形波导 - 类表面等离激元单元的尺寸，可实现优异的滤波特性。在矩形波导中输入的 TE₁₀ 模电磁波，通过加载双面矩形波导 - 类表面等离激元结构，首先转换为 SSPP₁₂ 模，最后通过单面矩形波导 - 类表面等离激元结构转换为两个 SSPP₁₁ 模。为验证所提出的概念，制作并测试了一个原型。所提出的滤波功分器实现了从 22.1 GHz 到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项毫米波滤波功分器技术虽然专注于射频器件领域，但其底层设计理念对我司在高频电力电子系统中具有一定的参考价值。 该技术采用矩形波导-人工表面等离激元（RW-SSPP）结构实现了22.1-27.5 GHz的宽带滤波与功率分配，其核心优势在于全金属结构带来的高可靠性、陡峭的滚...
柔性牵引供电系统的有功与无功功率优化控制
Active and Reactive Power Optimization Control for Flexible Traction Power Supply System
Li Zeng · Xiaoqiong He · Shuang Yang · Ercong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
柔性牵引变电站（FTSS）中变流器的使用为优化柔性牵引供电系统（FTPSS）的功率分配铺平了道路。本文提出了适用于FTPSS的有功和无功功率优化控制方法。所提出的有功功率优化控制方法可在FTPSS中无需与列车进行任何通信的情况下，通过控制FTSS输出电压的相角差来协调各FTSS的输出有功功率，并降低牵引网中的有功功率损耗。所提出的无功功率优化控制策略考虑了FTSS的容量和输出电压限制，自适应地协调各FTSS的输出无功功率，确保了FTPSS的安全性。建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模...
解读: 该柔性牵引供电系统的有功无功协同优化控制技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。文中电力电子变换器的功率协同控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，通过有功无功解耦控制实现电网电压支撑与功率因数优化，提升PowerTitan储能系统的电能质量调节能力。牵引网电压稳定控制方法可迁移至充电桩产...
基于物理信息的LSTM电力变压器时间序列预测模型
Physics-Informed LSTM-Based Time-Series Forecasting Model for Power Transformers
Leixiao Lei · Yigang He · Zhikai Xing · Zihao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
数据的复杂性和有限的模型泛化能力极大地阻碍了预测精度。本文提出了一种具有自适应权重分配的物理信息融合长短期记忆模型（PILSTM - AWA）。首先，PILSTM - AWA采用分段特征提取方法，以增强局部信息捕获能力，提高对非线性数据的特征提取能力。然后，将油中溶解气体的物理分布和动态变化规律嵌入到长短期记忆（LSTM）框架中。设计了PILSTM模型来约束数据波动并预测油中溶解气体。最后，引入自适应动态加权策略来平衡物理信息和数据信息，提高预测精度。本研究利用了一台1000 kV变压器的在线监...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息的LSTM时序预测技术虽然聚焦于电力变压器油中溶解气体预测，但其核心方法论对我司储能系统和光伏逆变器的预测性维护具有重要借鉴价值。 该技术的核心创新在于将物理约束嵌入深度学习框架，通过自适应权重平衡物理规律与数据驱动信息，这与我司大型储能电站中电池热管理、...
考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估
Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries
Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
用于负荷频率控制（LFC）的辅助调频服务（AFRS）中的储能源响应时间快，能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车（EV）聚合商和基于液流电池（RFB）的辅助调频服务参与的情况下，评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先，构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则，与现有方法相比，该准则纳入了更多系统信息，降低了保守性。最后，案例研究表明，引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于延迟负荷频率控制（LFC）中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务，这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...
面向级联H桥静止无功发生器的高效预测控制
An Efficient Predictive Control for Cascaded H-Bridge Static Var Generator
Han He · Zhenbin Zhang · Zhen Li · Yuanxiang Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对级联H桥SVG中传统直接模型预测控制计算复杂度高的问题，本文提出三阶段高效DMPC方法：电流跟踪（转为120°坐标系下欧氏距离最小化）、相电压均衡（解析求解最优电压）、模块电压均衡（引入互补开关状态）。显著降低计算复杂度至常数级，仿真与实验验证了其有效性。
解读: 该MPC优化方法可提升阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在无功补偿、谐波抑制和电网支撑方面的动态响应与稳态精度，尤其适用于构网型GFM模式下的快速电压/无功协同调控。建议将该轻量化MPC策略集成至iSolarCloud智能控制平台，适配于多电平PCS硬件架构，并在弱电网场景下开展实...
面向输入饱和的非周期采样数据系统的数据驱动稳定化
Data-Driven Stabilization of Aperiodic Sampled-Data Systems Subject to Input Saturation
Yu-Long Fan · Chuan-Ke Zhang · Xing-Chen Shangguan · Li Jin 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种无需显式系统模型的数据驱动控制方法，针对受输入饱和约束的非周期采样未知系统，结合测量数据、环路泛函法、广义扇区条件与S-过程，构建LMI形式的局部稳定性设计条件，并优化吸引域估计与最大允许采样间隔。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网/通信延迟场景下的鲁棒闭环控制具有重要参考价值。其数据驱动LMI设计框架可适配iSolarCloud平台实时量测数据，提升构网型储能系统在采样抖动、通信丢包下的暂态稳定裕度；建议在PowerStack多机协同控制中引入...
一种具备全温区能力的单片SiC MOSFET行为模型：SPICE兼容结构及实验验证
A Monolithic SiC MOSFET Behavioural Model with Full‐Temperature‐Range Capability: SPICE‐Compatible Structure and Experimental Verification
Shuoyu Ye · Jingyang Hu · Jianghua Zhuo · Haoze Luo 等7人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于tanh(x)通道电流表达式的SiC MOSFET行为模型，仅需5个核心参数，支持全温区（-40°C~175°C）建模，采用Levenberg-Marquardt优化提取参数，静态误差<3%，开关损耗误差<8%，瞬态振荡偏差<2%。
解读: 该模型显著提升SiC器件在高温、高频工况下的仿真精度与收敛性，直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中SiC MOSFET驱动设计、热-电耦合仿真与开关损耗精准评估。建议在iSolarCloud平台嵌入该模型用于器件级数字孪生，并在新一代1500V/2000V高压...
基于交变电压控制的跟网型VSC在极弱电网中的增强运行
Enhanced Operation of Grid-Following VSCs With Alternating-Voltage Control in Ultraweak Grids
Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。
解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...
基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节
Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics Based on Optimal Dynamic Droop Coefficients
Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
针对海量分布式光伏（DPV）的快速有功功率响应需求，提出一种融合聚类与优化的双层架构：底层采用U-k-means算法按可调容量和响应时间聚类；上层构建计及频率偏差、调节性能与网损的下垂系数优化模型，并利用图注意力网络（GAT）预计算不同频率波动下的下垂系数策略。
解读: 该研究高度契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能变流器在构网型/跟网型协同调频中的动态下垂控制升级需求。其GAT驱动的自适应下垂系数策略可直接嵌入iSolarCloud智能平台，提升光储系统在弱电网下的快速调频响应能力；建议在PowerTitan和PowerStack系统中集成该算法模...
基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节
Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics based on Optimal Dynamic Droop Coefficients
Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
为实现大规模分布式光伏（DPV）对快速有功功率调节的主动响应，本文提出一种融合聚类与优化的双层架构，用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征，采用U-k-means算法实现DPV聚类；上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型，并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络（GAT）预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明，所提GAT模型优于现有神经网络模型，且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...
解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制：底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组，上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数，实...
通过氧空位相工程增强Hf᙮Zr᙮₋₁O₂反铁电超导电容器的能量存储与效率
Enhancement of Energy Storage and Efficiency in Antiferroelectric Hf᙮Zr᙮₋₁O₂ Supercapacitors Through Tailored Phase Engineering by Oxygen Vacancy
Zhiquan He · Yu Bai · Guanlin Li · Xuanxi Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
在本信件中，通过调控 ${\mathrm {Hf}}_{\mathbf {x}}$ ${\mathrm {Zr}}_{\mathbf {{1}-}\mathbf {x}}$ ${\mathrm {O}}_{\mathbf {{2}}}$ （HZO）薄膜的氧空位（V ${}_{\!\!\mathbf {O}}$ ），显著改善了其反铁电（AFE）性能。在 HZO 薄膜的溅射过程中使用了具有不同 ${\mathrm {O}}_{\mathbf {{2}}}$ 流量的气体。引入适当的 ${\mathrm...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角看，这项基于HfₓZr₁₋ₓO₂（HZO）反铁电薄膜的储能电容技术展现出显著的应用潜力。该研究通过氧空位调控实现相工程优化，在8.0%氧空位浓度和0.82锆浓度配比下，获得了86.3 J/cm³的能量存储密度和74%的储能效率，同时展现出超过10⁹次循环后仍保持98%初始容...
面向设备与系统级缺失量测的网络化微电网中大语言模型与强化学习协同兼容方法
Large Language Model Compatibility With Reinforcement Learning for Networked Microgrids Considering Device and System-Level Missing Measurements
He Wang · Jinling Li · Xiao Liu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种大语言模型（LLM）代理，通过少样本学习填补网络化微电网（NMG）缺失量测，并与多智能体深度强化学习（DRL）在线决策兼容。实验表明该方法在保障安全前提下降低总运行成本23.33%，提升DRL在量测缺失下的鲁棒性与可信度。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值：LLM+DRL可增强PCS在通信中断或传感器失效时的自主决策能力，提升微网级光储协同控制可靠性；建议将该算法嵌入iSolarCloud边缘侧AI模块，支撑ST系列PCS在弱信号场...
弱电网接入下跟网型变流器的动态交互与稳定性分析
Dynamic Interaction and Stability Analysis of Grid-following Converter Integrated into Weak Grid
Shuang LiHaijiao WangYuehui HuangGuoqing HeChun LiuWeisheng Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
可再生能源并网变流器在弱电网条件下存在失稳风险。本文从控制系统角度出发，通过分析跟网型变流器与弱电网之间的动态交互，揭示系统小信号不稳定机理。提出基于多环路系统等效回路增益实虚部的新型稳定性评估指标，识别导致失稳的主导环路，并定量研究交流电网强度、稳态运行点及控制参数对系统稳定域的影响。最后通过阻抗分析、时域仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。
解读: 该弱电网并网稳定性分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的多环路等效回路增益评估方法可直接用于优化跟网型GFL控制策略，提升产品在高比例新能源渗透、电网阻抗较大场景下的并网稳定性。基于实虚部分析识别主导失稳环路的方法，可指导PowerTitan大型储能系统...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
基于双分支专家融合记忆网络的大规模配电网净负荷高效预测
Efficient Net Load Forecasting in Large-Scale Power Distribution Systems via Dual-Branch Experts Fusion Memory Network
Shijie Li · Ruican Hu · Guanlin Chen · Lulu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对高比例可再生能源接入下配电网净负荷预测难题，提出双分支专家融合记忆网络（DEFMN），分别建模负荷与分布式电源的异质性，并融合时空相关性。在IEEE 8500节点系统验证中，该模型在MAPE等指标上达到SOTA性能。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能PCS的日前-日内净负荷预测能力具有直接提升价值。DEFMN可嵌入iSolarCloud的AI预测引擎，优化光储协同调度策略；尤其适用于工商业光伏+用户侧储能场景中多类型DG（如组串式逆变器、充电桩、小型风电变流器...
高转矩密度低温升电动摩托车用轴向磁通永磁电机设计
Design of Axial-Flux Permanent Magnet Motors With High Torque Density and Low Thermal Raise for Electric Motorcycle
You Zhou · Junyao Liu · Zhi Chen · Guanghui Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）具有结构紧凑、转矩密度高的优势，适用于电动自行车直驱系统。然而，其复杂的三维磁路与散热难题制约了效率提升。本文提出一种采用Halbach永磁阵列的轴向磁通电机（H-AFPMSM），利用自屏蔽磁化特性，在保持高转矩密度的同时显著降低损耗与温升。通过有限元分析与5kW满载样机实验表明，相较于传统径向磁通电机，H-AFPMSM转矩密度提升30%；相比表面式永磁电机，绕组温升降低40°C，且全速域效率提高5%∼10%。
解读: 该Halbach阵列轴向磁通电机技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要借鉴价值。其30%转矩密度提升和40°C温升降低特性，可直接应用于充电桩散热受限场景下的风冷电机设计。自屏蔽磁化特性减少的涡流损耗，与阳光电源SiC功率器件低损耗理念契合，可优化车载OBC和电机驱动系统的功率密度。三维磁路有限元...
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