具有集成状态监测的电源连接器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月11日提交的美国临时专利申请第62/544,097号的权益，该申请要求于2017年5月30日提交的美国临时专利申请第62/512,479号的权益，两者的内容均通过引用并入本文。

实施例涉及电源连接器。

技术实现要素：

电源连接器在电源和负载之间提供连接。此类电源连接器可以在2016年3月17日提交的美国专利申请第15/072,672号中进行描述，该专利申请通过引用并入本文。

电力测量通常被用于监测通过电源连接器连接的设备的电力消耗。在一些情况下，能够准确测量电力消耗的能力使操作员能够基于设备的使用为各个用户分配能耗成本。

内部和环境监测，特别是温度、电流和电压，可用于识别正常与异常运行状况。连续的测量能够识别超出可接受范围的运行参数变化，使得触发警报以通知操作员该状态。此外，数据分析以及了解正常的运行参数有助于在环境、安装或内部硬件异常所引起的潜在故障出现之前为用户提供预测性的或预防性的警报。

通过考虑详细描述和附图，本申请的其它方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本申请一实施例的电力系统的框图。

图2是根据本申请一些实施例的图1的电力系统的电源连接器的透视图。

图3a是根据本申请一些实施例的图2的电源连接器的触头支架的分解视图。

图3b是根据本申请一些实施例的图2的电源连接器的触头支架的分解视图。

图4是根据本申请的另一实施例的变压器绕组的顶视图。

图5是根据本申请一实施例的包括图4的变压器的触头支架的顶视图。

图6是示出可应用于图1的电力系统的逻辑的框图。

图7a是示出图1的电力系统的电压参数和参数阈值的曲线图。

图7b是示出图1的电力系统的电流参数和参数阈值的曲线图。

图7c是示出图1的电力系统的温度参数和参数阈值的曲线图。

具体实施方式

在详细解释本申请的任何实施例之前，应当理解，本申请并不限于将其应用于以下描述中所阐述的或附图中所示出的构造细节和部件的设置。为了便于描述，以其每个组成部件的单个示例示出了本文提出的一些或全部示例系统。一些示例可能未描述或说明系统的所有部件。其他示例性实施例可以包括更多或更少的每个所示部件，可以组合一些部件，或者可以包括附加或替代的部件。该申请能够具有其他实施例，并且能够以各种方式实践或实施。

应该理解的是，尽管所描述的示例系统是电连接器系统，但是本申请可以应用于包括电连接器的其他系统。例如，在其他实施例中，同样被示为销和套筒式设备，电源系统可以包括开关、断路器或其他线路设备。

图1示出了根据本申请的一些实施例的电力系统100。电力系统100包括电源105、负载110、电源连接器或连接器115和电源电缆120。在一些实施例中，电源105是输出在大约100vac至大约240vac的范围内的电压的单相电源。在其他实施例中，电源105是输出在大约208vac至大约600vac的范围内的电压的三相电源。在一些实施例中，电源105是输出在大约350vdc到大约450vdc的范围内的电压的直流电源。在其他实施例中，电源105是输出在大约44vdc至大约60vdc(例如，48vdc)的范围内的电压的直流电源。在又另一个实施例中，电源105是输出在大约15vdc至大约30vdc(例如，48vdc)的范围内的电压的直流电源。负载110可以是配置为接收电力的电气设备或系统。

图2示出了根据本申请一实施例的连接器115。电源连接器115配置为在电源105和负载110之间提供电气连接。连接器115可以被配置为处理二十安培、三十安培、六十安培、一百安培等。如图所示，连接器115包括触头支架200和套筒连接器205。触头支架200包括位于触头支架200的第一端215上的一个或多个电源端子210。尽管并未示出，触头支架200可以进一步包括位于触头支架200的第二端220上的一个或多个第二电源端子。尽管被示出为具有四个电源端子210，连接器115可以包括任意数量的电源端子和第二电源端子，例如一个电源端子和一个第二电源端子、两个电源端子和两个第二电源端子、三个电源端子和三个第二电源端子、四个电源端子和四个第二电源端子、五个电源端子和五个第二电源端子，等等。在一些实施例中，电源端子210电连接至负载110而第二电源端子电连接至电源105。

图3a和3b示出了根据本申请的各种实施例的触头支架200。如图所示，触头支架200包括壳体300、盖305、一个或多个触头变压器(ct)模块400、一个或多个传感器325、电子控制器335以及天线330。ct模块400各自包括一个或多个连接器触头310和一个或多个触头芯315。壳体300由非导电材料形成，例如但不限于塑料材料。盖305也由非导电材料形成，例如但不限于塑料材料。壳体300与盖305一起容纳触头支架200的各种部件。一个或多个连接器触头310在电源端子210和第二电源端子之间提供电气连接。触头芯315被配置为接收相应的连接器触头310。触头芯315包括集成到触头芯315中的变压器绕组320。变压器绕组320感测流过相应连接器触头310的电流。如图4和图5所示，在一些实施例中，变压器绕组320具有基本上环形的形状。在一些实施例中，可以使用两组变压器绕组320来监测三相电源。

在一些实施例中，电子控制器335包括电子处理器和存储器(未示出)。电子处理器(例如，从存储器、传感器325和/或天线330)获得并提供信息，并通过例如执行一个或多个能够存储在存储器或另一非暂时性计算机可读介质(未示出)中的一个或多个软件指令或模块来处理该信息。软件可以包括固件、一个或多个应用程序、程序数据、滤波器、规则、一个或多个程序模块以及其他可执行指令。在一些实施例中，电子控制器335可以进一步包括用户界面(未示出)。用户界面可以从例如连接器115的用户接收输入、提供系统输出，或者两者的组合。系统输出可以经由音频和/或视觉反馈来提供。例如，连接器115可以包括作为用户界面的一部分的显示器。显示器可以是合适的显示器，例如，液晶显示器(lcd)触摸屏或有机发光二极管(oled)触摸屏。替代实施例可以包括其他输出机构，例如光源(未示出)。可以经由例如显示器上的小键盘、软键、图标或软按钮、滚动球、按钮等来提供输入。用户界面可以包括使得用户能够与连接器115交互的图形用户界面(gui)(例如，由电子处理器根据存储在存储器中的指令生成并在显示器上呈现的)。在一些实施例中，连接器115可以利用外部通信设备和/或负载110的用户界面来接收输入并提供信息。在其他实施例中，用户可以经由外部设备(例如，智能电话、平板电脑等)来提供和/或接收与连接器115的输入/输出。

在一些实施例中，传感器325中的一个或多个是温度传感器，其被配置为感测连接器115芯的中心的温度。在一些实施例中，传感器325可以感测触头支架200的一个或多个点的温度。例如，此类传感器可以位于连接器115内的多个连接点和端子处，并且被配置为感测特定端子的个体温度。此类传感器还可以包括环境温度传感器，以用于感测触头支架200外部和/或连接器115外部的温度。此类传感器可以位于连接器115的内部或外部。在一些实施例中，传感器325包括热敏电阻器、热电偶、电阻温度检测器(rtd)或任何类似的传感器。在一些实施例中，传感器325包括一个或多个湿度和/或水分传感器。在一些实施例中，一个或多个传感器325被配置为感测电力系统100的电气特性。例如，此类传感器可以被配置为感测电源105和负载110之间的电压和/或触头310的温度。在一些实施例中，传感器325中的一个或多个位于连接器115的外部。

在所示的实施例中，天线330自电子控制器335沿着壳体300的外壁布线。在此类实施例中，天线330可以设置在壳体300内部和/或壳体300外部。在一些实施例中，天线330可以通过邻近外壁的支撑肋和/或孔中的一个或多个狭槽保持在适当位置。天线330可以是偶极型天线、环路型天线、扁平芯片天线或任何其他已知的天线。天线330被配置为无线地发送连接器115的各种特性。例如，天线330可以从连接器115内的一个或多个传感器325无线地发送电流、电压和温度测量值。在一些实施例中，特性被无线地传输到一个或多个外部设备。此类外部设备可以包括负载设备110、通信设备(即电话、平板电脑、计算机)、线路设备和/或远程服务器/数据库或云网络。在一些实施例中，代替天线330或作为其补充，触头支架200可以包括输入/输出端口。在此类实施例中，可以通过物理耦合(例如，有线连接)来传输上述各种特性。在一些实施例中，电子控制器335部分地(即，电子控制器335的一些部件)位于连接器115内，并且部分地位于选自由外部通信设备、外部线路设备、远程服务器以及云网络组成的群组中的至少一个上。

存储器可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)或一个或多个其他非暂时性计算机可读介质，并且可以包括程序存储区域和数据存储区域。程序存储区域和数据存储区域可以包括不同类型的存储器的组合，如本文所述。在一个实施例中，电子控制器335的电子处理器被配置为从存储器中检索并(除其他外)执行与控制过程(例如，本文所述的方法)有关的软件。例如，如以下关于图4所更具体描述的，电子控制器335(特别是电子处理器)可以被完全配置成基于一个或多个环境或操作输入来确定负载设备的状态。在一些实施例中，电子控制器335可以被配置为向外部设备和/或远程服务器/数据库提供信息，使得外部设备和/或远程服务器/数据库可以基于一个或多个环境或操作输入来确定负载设备的状态。

图3b示出了根据另一实施例的触头支架200。此类实施例进一步包括绝缘套筒311和间隔件312。绝缘套筒311被配置为接收一个或多个连接器触头310。

图4示出了根据本申请另一实施例的偏置变压器绕组320。如图5中所示，所述偏置变压器绕组320可以集成到ct模块400内或周围。在此类实施例中，所述偏置变压器绕组320可以是ragowski螺旋线圈或偏置绕组环形线圈。此类实施例可以使ct模块400能够放置到通常对于完整变压器绕组而言过小的几何结构内。此类实施例可以实现更准确的电流读数。

图6是示出了可应用于图1的电力系统100的诊断分析逻辑单元602的处理框图600。为了便于描述，图6包括可以在电力系统100的硬件和/或软件和硬件部件中实现的两种功能。在一个实施例中，诊断分析逻辑单元602的一些或全部功能由电子控制器335的电子处理器实现(使用软件、硬件或两者的组合)。在进一步的实施例中，诊断分析逻辑单元602的一些或全部功能由电力系统100外部的外部通信设备、外部线路设备和/或远程服务器/数据库来实现。例如，电子处理器可以将传感器325的测量值传输到外部通信设备、外部线路设备和/或远程服务器/数据库或云网络中的一个或多个，以进行进一步处理。在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602的一些或全部功能是在用户界面(例如，图形用户界面)上实现的。

诊断分析逻辑单元602被配置为从包括例如传感器325、天线330和电子处理器的各种源接收数据和信息。诊断分析逻辑单元602还可从负载110、电源105、外部通信设备、外部线路设备和/或远程服务器/数据库或云网络中的一个或多个接收信息(如下所述，包括安装条件信息604、测量/计算的参数606以及参数阈值信息608)。接收到的数据和信息与电力系统100的操作有关。例如，如图6所示，诊断分析逻辑单元602从负载110、传感器325、天线330和或电源105接收电力系统100的应用和安装条件信息604、测量/计算的参数606以及参数阈值信息608。应当理解，也可以接收与电力系统100的操作有关的其他种类的数据和信息。如以下所更详细说明的，诊断分析逻辑单元602被配置为处理接收到的数据和信息以监测电力系统100的操作并检测系统100中的一个或多个异常。

应当理解，尽管本文将诊断分析逻辑单元602执行的过程描述为静态逻辑，但是在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602可以被配置为执行一个或多个机器学习或人工智能处理算法，以基于从负载110和/或连接器115接收的信息来执行或提高预测或诊断能力。在此类实施例中，诊断分析逻辑单元602可以被配置为利用预测性监测和诊断分析，以便预测潜在异常中的一个或多个。

安装条件信息604与预期环境条件有关，例如用来导出参数阈值(以下更具体地进行描述)和预期操作周期的预期/允许的温度范围、室内与室外使用、气候控制或非气候控制的程度、水分/湿度水平、自然温度变化、地理位置以及安装位置。

例如，在非气候控制位置中的安装可以允许低温操作。在这种情况下的安装不能仅依靠最高测量温度来确定正常操作并确定潜在的问题，例如不良端接或连接问题。例如，连接器115可以在大约-20℃的环境温度下操作，而连接器115的端子温度可能在大约20℃下测量，这样40度的温度升高可能暗示连接器115内或电力系统100中的某个位置发生异常状况。另一个例子是将连接器115安装在其中一整天中温度可以从大约10℃变化到大约50℃的气候中。在这种情况下，系统100可以被配置为允许周期性温度波动，同时还监测异常状况。可以从连接器115内部或外部的传感器325推断环境温度/气候条件和/或从远程环境传感器或外部通信设备接收环境温度/气候条件。在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602被配置为使用一个或多个机器学习/人工智能过程来学习其中安装有连接器115的热环境。

在一些实施例中，与电力系统100和/或负载110的操作要求和可接受的操作范围有关的信息可以表示安装的类型，例如在工业设施或数据中心中的安装。安装的标识允许某些参数默认值/预定阈值，这些默认值/预定阈值可以用作初始配置，而不是用户单独设置每个参数。例如，在工业环境中，其中连接器115向多相、平衡的工业机器提供电力，可以预期每台机器的电流和电压是相同的。但是，当为数据中心提供电力时，取决于每个相上的负载，可以预期电流和电压的相是不平衡的。可以基于附加信息和/或用户输入来进一步调整默认配置。可以从负载110、外部通信设备或服务器接收有关操作范围和参数的此类信息，或者可以通过与逻辑单元602进行通信的图形界面经由用户输入直接接收此类信息。

测量/计算的参数606可以包括从来自一个或多个传感器325接收的和/或从来自一个或多个传感器的值导出的数据。测量/计算的参数606包括电力系统100内的一个或多个电和/或热特性。例如，传感器325可以被配置为在每个触头(例如，触头310)的输入和输出侧或在连接器115内的其他电连接处测量电和/或热特性。在一些实施例中，传感器325可以被配置为测量电源105和电源端子210处的特性。在进一步的实施例中，测量/计算的参数606可以包括湿度特性。

诊断分析逻辑单元602使用电特性测量值和计算值来识别其他类型的设备(例如，当相电压和电流不符合预期时的焊接触头或卡住的开关)的异常运行状况。例如，如果预期开关是断开的，则可以预期电连接的一侧上的电流和电压近似为零。电连接的负载侧上存在电压或电流流动可以指示触头闭合。或者，诊断分析逻辑单元602将来自传感器325的多个电压测量点与电流水平结合使用以识别高电阻状况，其可以指示连接不良。电特性信息还可用于识别和确认连接器115内部件的正确耦合顺序。例如，如果预期开关是闭合的，则预期有电压和电流。如果未感测到电压和/或电流，则可能存在不正确的耦合。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602使用测量/计算的参数606来识别电力系统100内的连接/断开的正确顺序。在一些情况下，连接器115内的某些连接在被连接之前可能需要连接到电接地(或电源)。例如，在连接电子控制器335的一个或多个电源连接之后，可能需要连接电子控制器335内的数据连接。基于测量/计算的参数606，诊断分析逻辑单元602能够确定在进行数据连接之前是否连接了一个或多个电源连接(以及它们的连接顺序)，并且如果未正确实现连接，则确定异常状况。同样，可以评估断开的顺序，以确定电源系统100中的正确断开。

诊断分析逻辑单元602还可以使用温度测量值来监测和识别电力系统100内的异常状况。例如，诊断分析逻辑单元602可以从传感器325接收关于连接器115内的每个连接点(或线路输入)的温度的数据。根据该数据，诊断分析逻辑单元602可以识别电力系统100安装环境的与操作有关的变化。与单点测量完全不同，使用传感器325实现的多点测量方法允许诊断分析逻辑单元602将操作状况与故障状况进行区分。例如，当电源105和/或连接器115是三相时，如果连接器115内的第一相和第二相触头310的温度被测量为近似相等，或者在彼此的预定范围内，则环境温度可以近似等于或低于这些温度。因此，如果连接器115内的第三相触头310的温度不同于第一和第二触头310的温度(在预定范围之外)，则差值可以是指示可能的异常状况的温度升高。异常状况可能是例如接线端子松动。因此，诊断分析逻辑单元602基于来自传感器325的数据来识别哪些相触头310具有异常状况。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602被配置为计算有效环境温度。在一些实施例中，有效环境温度或最小预测运行温度是触头支架200周围环境中的有效温度。诊断分析逻辑单元602至少基于来自传感器325的数据来计算有效环境温度。诊断分析逻辑单元602可以通过使用从连接器115内的各个点处的其他传感器325获得的当前和先前获得的电和温度测量值来计算有效环境温度。有效环境温度可用于确定连接器115内的异常。

例如，在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602随着时间的推移从与一个或多个触头310相对应的每个传感器325采集一系列电流测量值，以形成触头310和连接器115的温度升高曲线。随后，诊断分析逻辑单元602识别具有最低测量温度的触头310。接着，诊断分析逻辑单元602计算最低电流的预期温度升高。在正常状况下，对于不平衡系统，具有最低电流的触头310可能是最冷的。当具有最低电流的触头310在预定误差阈值内没有呈现出触头310的最低测量温度时，可能存在异常。

诊断分析逻辑单元602通过从测量温度中减去预期温度升高来计算有效/预测环境温度。诊断分析逻辑单元602还可以通过将每个触头310的温度升高与给定电流的预期温度升高进行比较，由有效/预测的环境温度计算每个触头310的每个测量温度的温度偏差。当在给定电流下一个或多个触头310的温度升高没有落在预期温度升高的预定范围内时，可能存在异常。

可以基于提供给诊断分析逻辑单元602的附加信息来进一步诊断异常状况。例如，如果每个触头310的温度不同，则诊断分析逻辑单元602可以检查/分析从传感器325接收到的它们的电流值，以确定它们的温度差是否异常。如果每个触头310内的电流相同，则温度差可能指示异常状况。然而，如果每个触头310内的电流不同，则在正常操作期间可以预望有限或预定的温度差。诊断分析逻辑单元602可以进一步基于该信息来识别相对于异常状况的位置和/或部件。

参数阈值信息608包括参数阈值，诊断分析逻辑单元602将参数阈值与测量的参数606进行比较以确定电力系统100的运行状态和状况。每个参数阈值对应于连接器115内特定连接点和/或端子处的期望参数。图7a至图7c各自分别示出了在电压、电流和温度参数阈值的时间序列上的各种参数。

在一些实施例中，参数阈值可以是固定值。例如，参数阈值可以是最大阈值(例如，708)或最小阈值(例如，710)。参数阈值可以基于材料特性(例如，相应地绝对电流或温度材料极限720和734)、材料或产品的额定值(例如，最大额定阈值721)或应用约束(例如，应用极限724)。参数阈值还可以基于指示连接器系统的已知操作行为的一系列参数数据点。例如，已知的操作行为可以是每安培电流的预期温度升高(或没有温度升高)或给定电流变化下的温度变化率。这种已知的操作行为可以存储在存储器中或从远程服务器/数据库或云网络中检索得到。其他参数阈值可以在制造时基于校准或配置或在安装时设置。当在安装时设置时，在一些实施例中，这些参数阈值可以由用户配置。在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602可以经由用户界面(例如，包括在负载110、连接器115和/或外部通信设备中)接收用户输入，从而指定默认参数值/预定阈值或自定义参数阈值设置。在此类实施例中，用户输入可以是预定的参数阈值简档，其指定特定应用和/或环境的一组参数阈值。例如，预定极限阈值曲线可基于应用、负载类型(平衡或不平衡)以及安装设置的气候/温度)来调整参数阈值。

在一些实施例中，参数阈值基于测量/计算的参数606来动态地调整。可以根据环境温度、电流水平、操作周期或历史数据或其他参数来调整参数阈值。通过调整为测量的条件和已知参数，并且能够针对每个连接点独立地设置这些极限，诊断分析逻辑单元602能够确定异常状况的准确位置并避免误报警。

当基于初始设置怀疑某状况时，诊断分析逻辑单元602可以通知用户该状况，并提供选项供用户在某些状况，例如在环境温度大幅升高情况下的较高绝对温度下将该状况标记为可接受。需要正常化状况的另一示例是在连接器115以连接中的一个更靠近外部热源的方式定向时。此连接将永久显示较高的温度。因此，用户可以选择将其接受为“正常”状况。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602被配置为学习或正常化操作极限。诊断分析逻辑单元602可以通过例如实施一个或多个机器学习/人工智能过程来学习操作极限。在此类实施例中，除了用户输入之外或作为其替代，诊断分析逻辑单元602可以使用机器学习或人工智能。例如，诊断分析逻辑单元602可以自动确定某状况是否可接受，或者无需向用户提供选项。

图7a至图7c示出了包括可能的参数阈值的参数曲线图。应该理解，还可以为每个参数考虑附加的阈值。图7a示出了电压随时间变化的曲线图700。曲线图700示出了在连接器115内测量的第一相电压702、第二相电压704和第三相电压706。曲线图700示出了最大电压阈值708和最小电压阈值710。

图7b示出了电流随时间变化的曲线图712。曲线图712示出了在连接器115内测量的第一相电流714、第二相电流716和第三相电流718。还测量或计算了平均电流719。曲线图712示出了绝对材料极限720、最大额定电流阈值721和最大电流差阈值722。这些参数阈值可以基于连接器115和/或负载设备110的材料和应用极限以及应用。在一些实施例中，可以针对电压使用类似的参数阈值(图7a)。曲线图712还示出了应用极限724，其可以是由用户定义的自定义参数阈值。

图7c示出了温度随时间变化的曲线图726。曲线图726示出了在连接器115内测量的第一相触头温度728、第二相触头温度730和第三相触头温度732。还测量或计算了平均温度733。曲线图726示出了绝对材料极限734、温度极限735的最大差以及温度升高速率阈值736(基于应用极限)。曲线图726还包括自定义用户所选应用温度升高速率阈值737。

返回图6，诊断分析逻辑单元602被配置为基于对接收到的一个或多个输入的分析来确定电力系统100的操作状态。例如，对连接器115、负载110、电源105以及它们之间的连接的状态进行评估/分析，以确定电力系统100的操作状态。如果确定没有异常状况，则操作状态可能是正常的。如果确定了至少一种异常状况，则操作状态可能是异常的。连接器115被配置为向各种负载和各种类型的设备自适应地提供电力。例如，当连接器115服务于多相、平衡的工业机器时，预期电流和电压的大小相似，因此与服务于其中根据每个相上负载预期相不平衡的数据中心的电源板相比，系统通过连接器115对功率和电流变化的反应不同。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602还被配置为基于从负载设备110接收的信息来确定电力系统100的操作状态。例如，如果负载设备110提供其自己测量的电气特性，则诊断分析逻辑单元602将接收的电气特性与测量/计算的参数606内的相应电气特性进行比较，以识别可能的异常状况(例如，连接器115和负载设备110之间的功率损失)。在进一步的实施例中，比较的结果可以与机器学习和人工智能算法一起使用，以进一步提高机器的预测能力或改善过程偏差或故障。

诊断分析逻辑单元602随后可以基于状态生成状态指示610。状态指示610是选自由听觉、视觉和触觉信号组成的群组中的至少一个。该指示可以由在通信设备的显示器上呈现的视觉信号、音频信号或在通信设备或远程服务器/数据库中的日志中记录的错误信号来呈现。在一些实施例中，电子处理器还被配置为将错误信号发送到存储在本地存储器(例如，存储器)或远程服务器和/或数据库中的错误日志。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602被配置为基于测量/计算的参数606与对应的参数阈值之间的比较结果来确定操作状态的程度，并且基于异常状况的严重性来生成特定类型的指示。例如，根据异常状况的严重性，诊断分析逻辑单元602可以生成通知、警报或警告。

在一些实施例中，诊断分析逻辑单元602进一步包括维护计划跟踪器。维护计划跟踪器被配置为通过用户界面提供提醒，并将维护事件记录在存储器和/或远程服务器/数据库中。维护计划可以由用户例如经由用户界面来定义，或者可以是基于电力系统100的应用和/或环境定义的默认/预定时间表。诊断分析逻辑单元602还可以基于安装条件信息604、测量/计算的参数606、参数阈值信息608和/或电力系统100内的其他操作条件来动态地调整维护计划。

因此，本申请尤其提供了一种用于感测电子电源连接器的各种特性的改进的方法和系统。在前述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域的普通技术人员将理解，在不脱离如以下权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的，并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。

益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何要素均不应被解释为任何或全部权利要求的关键、必要或本质特征或要素。本发明仅由所附权利要求书限定，包括在本申请待决期间进行的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同形式。

此外，在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作进行区分，而非必须要求或暗示在此类实体或动作之间的任何实际的此类关系或次序。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性包含，以使包括、具有、包含、含有要素列表的过程、方法、物品或设备不仅仅包括那些要素，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或设备固有的其他要素。在没有更多限制的情况下，以“包括...一”、“具有...一”、“包含...一”或“含有...一”开头的要素不排除在包括、具有、包含、含有该要素的过程、方法、物品或设备中存在其他相同的要素的情况。除非本文另外明确指出，否则术语“一”和“一个”被定义为一个或多个。术语“基本上”、“实质上”、“大约”、“约”或它们的任何其他版本被定义为本领域普通技术人员所理解的接近，并且在一个非限制性实施例中，术语被定义为在20％之内，在另一个实施例中在10％之内，在另一个实施例中在2％之内，以及在另一个实施例中在1％之内。本文所使用的术语“耦接”被定义为连接，尽管不一定是直接的并且不一定是机械的。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。

应当理解，一些实施例可以由一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)构成，例如由以下构成：微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(fpga)以及控制一个或多个处理器来与某些非处理器电路一起实现本文所述方法和/或装置的一些、大部分或全部功能的唯一存储程序指令(包括软件和固件)。可替代地，一些或全部功能可以由没有存储程序指令的状态机来实现，或者在一个或多个专用集成电路(asic)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。

此外，实施例可以被实现为其上存储有用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行本文所描述和要求保护的方法的计算机可读代码的计算机可读存储介质。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、cd-rom、光存储设备、磁存储设备、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦可编程只读存储器(eprom)、电可擦可编程只读存储器(eeprom)和闪存。此外，尽管可用时间、当前技术和经济考虑会引起可能花费大量精力和许多设计选择，但是期望在本文公开的概念和原理的指导下本领域普通技术人员能够容易地以最少的试验生成此类软件指令和程序。

说明书摘要被提供以允许读者快速确定技术公开的性质。提交时的理解是，其不会被用来解释或限制权利要求书的范围或含义。此外，在前面的具体实施方式中，可以看出，出于简化本公开的目的，各种特征在各种实施例中被组合在一起。本公开的方法不应被解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反，如以下权利要求书所反映的，本发明主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求书由此被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施要求主题。