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Bici elettrica DIY - MKIII

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  • Bici elettrica DIY - MKIII

    Apro questa discussione per scrivere una sorta di "diario" sulla mia nuova bici che sto trasformando in elettrica. Premetto che la bici sarà usata solo su strade e terreni privati perchè le prestazioni saranno di molto superiori ad una bici a pedalata assistita. In secondo luogo NON mi trovo in Italia e qui le regole sulle bici elettriche sono un po' diverse.

    Ho deciso di chiamare la bici "MKIII", perchè è la terza bici elettrica che costruisco/trasformo.

    La bici avrà le seguenti caratteristiche una volta finita:
    • Motore 9C 2807 in ruota da 20"
    • Centralina sensorless 36v 35A modificata per voltaggi fino a 100V (sostituzione condensatori e mosfets, incremento piste per migliorare passaggio di corrente, etc..)
    • Batteria 72V 9.5Ah nominali. 20S li-ion/li-mn. Da valutare in futuro il passaggio a 90V limn.
    • Freni a disco anteriore e posteriore
    • Vano batteria in legno, apribile per estrarre la batteria o effettuare manutenzione.
    • Computer di bordo basato su arduino
    La bici di partenza è questa:







    Per prima cosa ho costuito il vano batteria (al momento non è ancora completo, mancano solo i pannelli laterali). Ho usato delle assi di legno (acero mi pare, non ricordo, non usate il pino perchè è troppo tenero). Avrei voluto usare alluminio o acciaio, ma sono materiali che qui costano parecchio e sono difficili da lavorare. Per la bici il legno va bene. Metto solo le immagini con brevi descrizioni perchè sono abbastanza descrittive del lavoro fatto.






















    To be continued....
    Ultima modifica di Spuzzete; 16-06-2013, 02:05.
    Bici elettrica MKIII : qui.

    E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk


  • #2
    grande jacopo!

    Giusto fare un diario anche sul 'nostro' forum, un po' come ho fatto io con la mia Eli... mi piace anche l'uso del legno, è pur sempre un materiale ecologico!

    Ho paura dei primi dati forniti... non vedo l'ora di ammirarti mentre impenni di potenza!
    Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
    I miei articoli qui:
    https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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    • #3
      Grazie Riccardo,

      come mai hai paura dei primi dati forniti? Ho provato una configurazione simile (72v @ 35A) ma in ruota da 26" e non è sufficiente ad impennare la bici di potenza, forse con una ruota piu piccola si riesce..vediamo!

      La scelta di tensioni elevate non è per avere maggior velocità di punta, ma è per avere piu coppia a tutte le velocità senza cambiare controller e restando quindi sotto i 50A come corrente. Vediamo come va...questa è "robetta" per i ragazzi del forum di endless-sphere .


      Ho fatto anche delle modifiche al motore cambiando i cavi con sezioni piu grosse, 14AWG, non è molto ma meglio di quei cavi finissimi che c'erano prima. Se riesco inserisco anche una sonda di temperatura da collegare al mio computer da bici basato su arduino.

      Posto le foto appena ho tempo!
      Bici elettrica MKIII : qui.

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      • #4
        Continuo, lentamente a portare avanti il mio progetto MKIII (assieme a molti altri.. ).

        Come ho scritto sopra ho aperto il motore ed ho cambiato i cavi originali con cavi di sezione piu grossa. Ora i cavi sono di sezione 14AWG, mentre quelli originali sono molto piu fini, come si vede dalle foto. Il motore originariamente monta i sensori di hall, ma siccome sono bruciati, e dato che uso una centralina sensorless, non mi servono. Ho solo tagliato i cavi e li ho lasciati dove sono, in caso volessi utilizzarli e ripararli piu avanti.

        Bando alle ciance e spazio alle foto:














        Notare la differenza di sezione dei cavi:





        Nuovi cavi al posto di quelli vecchi e cavi sensori di hall tagliati:





        Lavoro finito, far passare i cavi nel mozzo è stata una faticaccia enorme!Ho riprovato a far passare dei cavi sottili per il sensore di temperatura ma non c'è proprio spazio:



        NB: Per chi si accinge ad aprire un motore come questo, NON separare lo statore dai magneti senza gli strumenti adatti! Le forze in gioco sono elevate, c'è il rischio di farsi male, soprattutto quando si ri-assembla il motore.
        Ultima modifica di Spuzzete; 26-06-2013, 02:07.
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        • #5
          presto ne farò una anch'io e mi servirà un tuo supercompiuterinojacopino XD.Ti seguo anche qui ,grande spuzzete .
          Nicola Tesla

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          • #6
            Ponzo se hai bisogno di consigli fammi sapere. Per il computer ti posso mandare uno dei pcb che ho fatto, dovrai modificare qualcosina perchè ho fatto un paio di errori, ma niente di impossibile

            Oggi ho finalmente finito i pannelli laterali. Sono ancora indeciso de mettere l'adesivo o lasciare tutto senza logo.








            Settimana prossima mi arriva il cerchio da 20" coi raggi, inoltre ho già il materiale per modificare la centralina, vediamo se ho tempo di lavorare su entrambe le cose settimana prossima!
            Ultima modifica di Spuzzete; 07-07-2013, 04:19.
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            • #7
              Che batterie e BMS usi?
              ciao
              Giorgio
              Il mio: Fotovoltaico a inseguimento - Caldaia a biomassa - Pannello solare

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              • #8
                @ giorgio

                Le celle che uso sono queste: Sony US18650VT in realtà sono da 1500 mAh circa. Non serve il balancing perchè sembrano auto-bilanciarsi da sole (dato letto su altri forum e poi in seguito veridicato da me..non le ho mai bilanciate e sono alla stessa tensione dopo mesi di utilizzo). Basta caricarle tutte alla stessa tensione prima di assemblare il pacco bat.
                Non uso un bms, ho costruito dei bilanciatori (vedere qui http://www.energeticambiente.it/fiat...-da-te-14.html ) per bilanciare le celle nel caso ci siano problemi. Per l'LVC su ogni singola cella sto costruendo un circuito da collegare al mio wattmetro basato su arduino ( qui: http://www.energeticambiente.it/cate...#post119428450) da integrare coi cell-log in modo da poter programmare le tensioni a cui l'allame (sonoro e visivo sul display lcd) scatta.

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                • #9
                  Modifichina al motor controller

                  Ed ora entriamo un po' piu nel cuore delle modifiche.

                  Ieri nel tempo libero ho modificato il motor controller. E' una centralina economica cinese che costa circa 25 dollari, che funziona sia sensorless che sensored ovvero sia con i sensori di hall che senza. Si trova sul sito Bmsbattery e si chiama KU123. La tensione massima supportata dalla centralina originale è di 63v.

                  Con le mie modifiche la centralina può tollerare fino a 100v in ingresso (finora testata fino a 84v senza problemi).

                  Modifiche effettuate:
                  • Cambio condensatori con modelli di capacità equivalente ma tensione superiore (100v)
                  • Sostituzione mosfets con mosfets di qualità IRFB4110
                  • Stagnatura piste di potenza sulla scheda per migliorare il passaggio di corrente
                  • Cablatura di alcuni collegamenti con connettori di tipo Anderson
                  Come al solito passiamo alle foto:

                  Motor controller originale




                  Mosfets:





                  Controller modificato coi nuovi componenti. Notare che le "gambe" dei condensatori non sono realmente così vicine, è solo un effetto ottico:





                  PCB originale:





                  PCB dopo le modifiche:





                  Saldatura connettori Anderson:





                  Risultato finale sui connettori:

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                  • #10
                    bel lavoro!
                    Unica cosa, visto che mi sembra possibile io accorcerei al massimo i lead dei condensatori, e con un punto di silicone li ancorerei alla pcs.

                    Bravo Spuzzete!
                    Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
                    I miei articoli qui:
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                    • #11
                      Mentre aspetto i raggi custom-made per mettere il motore nella ruota da 20", ho finalmente finito la scatola che contiene la batteria. Stavolta non ho usato la cerniera per aprire/chiudere il contenitore ma ho usato dei dadi a farfalla (penso si chiamino così in italiano).
                      Sono soddisfatto del lavoro, molto meglio del mio primo tentativo (che è ancora in uso sulla bici elettrica che uso attualmente).

                      Foto:






                      Lato che si apre:

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                      • #12
                        Finalmente sono arrivati i raggi!!

                        Ho potuto così assemblare la ruota in "configurazione" radiale:




                        Il risultato finale con gomma montata:







                        Sembra stranissima ma mi piace parecchio.Ora devo ancora "tarare" bene il cerchio perchè non è proprio dritto. Non vedo l'ora di provarla! Se riesco dovrei riuscire a metterla in moto nel weekend e vedere se riesco ad impennare di sola potenza!Spero di non capottarmi!

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                        • #13
                          ma i pedali nin sono troppo per terra? è vero che non li userai,ma cosi credo siano davvero troppo bassi o no?
                          Nicola Tesla

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                          • #14
                            Si ponzo, ma al momento va bene così, ho finito il budget...ed i pedali corti costano parecchio. Se riesco accorcio con tecnica "taglia ed incolla" i pedali di una vecchia bici che ho qui. Come collante userò una adesivo epossidico bicomponente (se non erro) della 3M...Ma vediamo prima se la bici funziona!
                            Bici elettrica MKIII : qui.

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                            • #15
                              mmmm..l'epossidica sui pedali mi sa che dura poco... io taglierei i pedali attuali e rifarei il foro per la parte dove poggi il piede...

                              La ruota piccola dietro fa pensare ad un aggeggio da circo, e parti già quasi impennato!
                              Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
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                              • #16
                                L'adesivo è questo 3M aerospace and aircraft product catalog – 3M US:Aerospace OEM: 3M™ Scotch-Weld™ Epoxy Adhesive DP420

                                Lo usano sui motori elettrici sopra i 5kW per incollarci i braccetti anticoppia sulle bici. Esempio sulla tenuta dell'adesivo: DP-420 3M EPOXY overlap shear test by Doctorbass PART 1 - YouTube

                                Avevo pensato di fare come dici tu perchè alla fine ha piu senso,ma non ho gli attrezzi, spenderei piu o meno la stessa cifra comprando pedali piu corti...
                                Bici elettrica MKIII : qui.

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                                • #17
                                  Ragazzi non resisto! Se riesco stasera la provo..ho già quasi tutto pronto..devo caricare la batteria e portarla da una bici all'altra e aggiungere le 5 celle in serie che mancano (il blocchettino 5s6p è già pronto e cablato).

                                  Per i pedali forse ho trovato qualcosa di abbordabile: Sinz Expert Square Taper Crank Arm Sets from ModernBike.com qualche settimana fa avevo cercato e non trovavo nulla sotto i 100 dollari.


                                  Edit: Provata!!

                                  Non ho resistito e l'ho provata. Non ho nessuno strumento a bordo quindi non posso dare dati tecnici. So dirvi solo che prima della partenza la tensione della batteria era a 82v.

                                  Ebbene tende ad impennare da ferma, proprio poco, la ruota tende a staccarsi da terra giusto 1-2 centimetri. Se sono già in corsa non succede nulla, del resto questo di per se non è un motore coppioso. Ripresa e velocità ottime, calcolate che è una bici, forse paragonabili ad uno scooter elettrico da 2-3Kw. Come velocità penso siamo sui 50kmh o giu di li.

                                  Ecco il mio mostriciattolo al 90% completo!






                                  Ultima modifica di Spuzzete; 19-07-2013, 04:04.
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                                  • #18
                                    Primo log GPS, non ho altri strumenti! Nel weekend se riesco finisco di assemblare il computer da bici basato su arduino (il secondo) per avere dati anche sui consumi. Come vi dicevo la velocità (almeno da gps) è oltre i 50kph!!53Kph da gps. Se non sto attento con l'acceletore in partenza (al di sotto dei 5km orari) mi cappotto! La ripresa, rispetto all'altra bici che uso per andare al lavoro è da paura!

                                    Sono contento ma ho problemi con la ruota ed i raggi..continuano ad allentarsi, sapete se è normale? E' la prima volta che vesto i panni del meccanico di bici..

                                    Bici elettrica MKIII : qui.

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                                    • #19
                                      Video:

                                      Bici elettrica MKIII : qui.

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                                      • #20
                                        Quella ruota più piccola ti fà proprio americano XDXDXD
                                        Nicola Tesla

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                                        • #21
                                          Originariamente inviato da Spuzzete Visualizza il messaggio
                                          Sono contento ma ho problemi con la ruota ed i raggi..continuano ad allentarsi, sapete se è normale? E' la prima volta che vesto i panni del meccanico di bici.
                                          Ciao Spuzzete e complimenti!!!

                                          E' abbastanza normale che i raggi si allentino considerato il notevole momento torcente a cui sono sottoposti.
                                          Potresti bloccare le filettature dei singoli nipples con del Loctite frenafiletti, ma sarebbe stato meglio farlo durante il montaggio della ruota.

                                          Riducendo il diametro da 26" (ad occhio e croce mi pare un 20", sbaglio?) della ruota motrice hai ridotto parecchio lo sviluppo metrico, il che si traduce in maggiore accelerazione, ma minor velocità di punta.
                                          Io un pensierino ad una ruota di dimensioni originali ce lo farei, sarei curioso di sapere la velocità max che raggiungi con uno sviluppo metrico superiore.
                                          Potresti procurarti una filettatrice per raggi e raggiarti la ruota da solo, cosa peraltro non difficilissima, basta avere un filo di dimestichezza meccanica, cosa che come vedo non ti manca affatto.

                                          Oltretutto con una ruota di dimensioni pari all'originale risolveresti i problemi di rifacimento dei pedali.

                                          Pace!
                                          Gym

                                          Parere personale, si intende.
                                          Dal giorno 08/02/2017 questo account è inattivo.
                                          Per favore non inviate alcun messaggio (soprattutto mail) al sottoscritto riguardante questo Forum poiché non otterrete alcuna risposta.
                                          Grazie!

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                                          • #22
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                                            La bici è divertentissima da guidare,c'è potenza a tutti i livelli, sono contento di averla portata a termine. Mancano ancora alcune rifiniture come i torque arms e la "presa esterna" per attaccare il CB senza aprire il vano batteria, ed il sistema per accendere e spegnere la centralina (questo lo completo oggi) cose che farò con calma.

                                            Finalmente ho completato anche il computer da bici che mi da qualche info in piu sui consumi:






                                            Il colore dello schermo è un po' tamarro ma è l'unico LCD 20x4 che avevo in giro.

                                            Come avevo previsto siamo sui 3kW in accelerazione leggo 20-30A, dipende da velocità e quanto gas dò ovviamente. Mi piace anche il rumore, è tipo un sibilo, metre sono abituato al piu rumoroso motore geared dell'altra bici.


                                            Ho anche preso un CB piu potente per accorciare i tempi di ricarica, questo è 84v 5A, guardate la differenza con il fratellino da 62v 3A:

                                            Bici elettrica MKIII : qui.

                                            E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                                            • #23
                                              Originariamente inviato da gymania Visualizza il messaggio
                                              Ciao Spuzzete e complimenti!!!


                                              Riducendo il diametro da 26" (ad occhio e croce mi pare un 20", sbaglio?) della ruota motrice hai ridotto parecchio lo sviluppo metrico, il che si traduce in maggiore accelerazione, ma minor velocità di punta.
                                              Ciao Gymania,

                                              grazie! La ruota è da 20", ma è una cosa voluta. Il motore originariamente era in una ruota da 26". Questo motore non ha molta coppia, ma ha velocità. Con la configurazione batteria-centralina attuale sarei a 60kmh ed oltre probabilmente. Su una bici è una velocità non da poco!Il problema è che per raggiungere la velocità massima con la ruota da 26 ho bisogno di un bel rettilineo lungo ed il rendimento è basso.

                                              Il fatto di mettere il motore in una ruota piu piccola era un po' un esperimento per me, la bici è molto piu divertente e scattante da guidare, si sente subito la risposta del motore a qualsiasi velocità.

                                              Penso di aver risolto coi raggi dopo l'ultimo aggiustamento, ieri non si sono allentati. Stasera controllo ancora la ruota per vedere se ci son cambiamenti. Per curiosità quanto costa una filettatrice per raggi? Qui in città fanno pagare caro i raggi..l'unica alternativa economica è ordinarli online.
                                              Bici elettrica MKIII : qui.

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                                              • #24
                                                Originariamente inviato da Spuzzete Visualizza il messaggio
                                                Per curiosità quanto costa una filettatrice per raggi?
                                                Una buona filettatrice parte dai 130USD, le migliori sono le Hozan.
                                                C'è qualcosa di interessante su Amazon su Ebay Japan, e Ebay US.

                                                Certo non è una spesa esigua, ma imparare a raggiare bene le ruote può rivelarsi un ottimo lavoro extra.

                                                Calcola che io sono in veneto e qui i meccanici di bici abbondano, eppure chi assembla ruote si fa pagare salato.

                                                Ci stavo pensando anch'io, anche se è vero che assemblare discretamente è una cosa e assemblare "al top" a volte richiede anni.

                                                Ciao!
                                                Gym
                                                Dal giorno 08/02/2017 questo account è inattivo.
                                                Per favore non inviate alcun messaggio (soprattutto mail) al sottoscritto riguardante questo Forum poiché non otterrete alcuna risposta.
                                                Grazie!

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                                                • #25
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                                                  Ho implementato l'interruttore con un pezzo di filo e dei connettori anderson unipolari.
                                                  NB. Il cavo è di potenza ma in realtà il contatto è solo un segnale alla centralina che la fa accendere solo se il cavo è collegato.











                                                  La bici è ottima da guidare. Molto stabile in rettilineo anche ad alte velocità. Mi piace andare sulle piste ciclabili (qui praticamente ci sono dappertutto), ovviamente rispettando i limiti, la bici non fa praticamente rumore ed il motore è molto efficiente soprattuto tra i 30 ed i 40 kmh, mentre sull'altra bici oltre i 25kmh i consumi iniziano ad aumentare in modo significativo.

                                                  Le prossime modifiche sono: cavo con fusibile da 10A per la ricarica, che "sbuca" all'esterno così da poter ricaricare senza il vano batterie e gomma posteriore più larga per avere maggiore aderenza nelle curve.
                                                  Bici elettrica MKIII : qui.

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                                                  • #26
                                                    Ecco qui un po' di foto del mezzo con tanto di "computer" e schermo lcd che mi dà informazioni in tempo reale su consumi, temperatura, velocità, km, stima km restanti...











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                                                    • #27
                                                      Spuzzete sei un mito! Però io devo sempre rompere, quindi consiglio di sostituire le fascette con fascette nere... tanto per trovare un difetto!

                                                      Hai già testato la precisione dell'autonomia residua? Cosa fa solo un calcolo tra Ah disponibili e consumati?
                                                      Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
                                                      I miei articoli qui:
                                                      https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                                                      • #28
                                                        Grazie Riccardo!

                                                        L'autonomia residua è abbastanza precisa. Non ti so dire in che % è accurata perchè dovrei fare un'analisi più approfondita della batteria ed il confronto con la temperatura esterna per sapere quanti Ah si ottengono alle varie temperature.
                                                        Per ora i risultati sono corretti perchè ho usato lo stesso sensore e la stessa formula su entrambe le bici che ho (le potenze sono notevolmente diverse) e bene o male siamo lì come km rimasti. Mi tengo sempre un po' di margine perchè non si sa mai, tieni conto che non ho bms nè altri sistemi di monitoraggio sulle singole celle. Ho sempre un paio di cell log nello zaino o in tasca per controllare in caso di anomalie, ma finora nulla di anomalo.

                                                        Per i km rimasti la formula è

                                                        Ah totali batteria (son fissi) - Ah consumati = Ah disponibili.
                                                        Km fatti / Ah consumati = Km/Ah.
                                                        Km residui = Km/Ah * Ah disponibili.

                                                        Ho rilevato anche i consumi del CB in ricarica sul lato DC dopo aver scaricato la batteria. In ricarica, su circa 5Ah consumati mi segna 100-150 mAh in piu di quanto ho scaricato e secondo me ci sta.

                                                        Prossimamente ordino un sensore di corrente bi-direzionale (ora ho solo quelli monodirezionali su entrambe le bici) in modo da poter vedere anche quanti Ah ricarico, ed eventualmente vedere/misurare la corrente di regen se riesco ad attivare la funzione nel controller.

                                                        Domanda per chi legge: sareste interessati ad un "computer" così da montare sul vostro mezzo? Non importa se auto/bici/moto/scooter elettrico, lo posso adattare ai vari usi/destinazioni.
                                                        Ultima modifica di Spuzzete; 27-07-2013, 22:58. Motivo: Aggiunta formula per stima Km residui.
                                                        Bici elettrica MKIII : qui.

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                                                        • #29
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                                                          Nicola Tesla

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                                                          • #30
                                                            Ciao ragazzi, un piccolo aggiornamento.

                                                            Ho aggiunto una porta di ricarica "waterproof" ed ecologica, usando il tappo di una nota bibita gassata.

                                                            Ero stufo di diver smontare ogni volta il pannello della batteria solo per ricaricare. Inoltre non trovavo nulla in commercio che mi permettesse di fare una cosa del genere. Ora svito un tappo e voilà..pronti per la ricarica!






















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