一种电压控制方法及装置与流程

本发明涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种电压控制方法及装置。

背景技术

为了使得电力电子装置小型化、轻量化，移相全桥电路一般采用的是高开关频率恒频移相控制的方式来控制输出电压。采用恒频移相控制的移相全桥电路存在变压器轻载时，恒频移相控制的移相全桥电路中的开关管难以实现零电压开关，由于恒频移相控制采用高频控制，使得开关管的损耗很大，需要增加散热器的体积，同时开关管开通时存在很大的变化电流，将会对电力电子装置的周边电器造成很大的电磁干扰。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电压控制方法及装置，该方法通过调节控制信号的频率进而控制移相全桥电路向负载提供的工作电压，提高了移相全桥电路的功率密度和可靠性。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电压控制方法，应用于电力电子装置，所述电力电子装置包括控制器、移相全桥电路、负载和电源，所述控制器与所述移相全桥电路、所述负载均电连接，所述移相全桥电路与所述负载、所述电源均电连接，所述电源用于向所述移相全桥电路提供输入电压，所述控制器用于向所述移相全桥电路输出控制信号，所述移相全桥电路用于根据所述控制信号以及所述输入电压为所述负载提供工作电压，所述移相全桥电路包括变压器，所述方法包括：所述控制器采集所述负载的当前工作电压；所述控制器根据所述当前工作电压和一参考电压得到电压差值；所述控制器根据所述电压差值、所述变压器每次通电时的预设持续时间以及所述输入电压得到频率差值；所述控制器根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值调节所述控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至所述移相全桥电路，以便所述移相全桥电路根据所述新控制信号以及所述输入电压将所述负载的当前工作电压调节为所述参考电压。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电压控制装置，应用于电力电子装置，所述电力电子装置包括控制器、移相全桥电路、负载和电源，所述控制器与所述移相全桥电路、所述负载均电连接，所述移相全桥电路与所述负载、所述电源均电连接，所述电源用于向所述移相全桥电路提供输入电压，所述控制器用于向所述移相全桥电路输出控制信号，所述移相全桥电路用于根据所述控制信号以及所述输入电压为所述负载提供工作电压，所述移相全桥电路包括变压器，所述装置包括：采集单元，用于采集所述负载的当前工作电压；第一计算单元，用于根据所述当前工作电压和一参考电压得到电压差值；第二计算单元，用于根据所述电压差值、所述变压器每次通电时的预设持续时间以及所述输入电压得到频率差值；频率调节单元，用于根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值调节所述控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至所述移相全桥电路，以便所述移相全桥电路根据所述新控制信号以及所述输入电压将所述负载的当前工作电压调节为所述参考电压。

本发明实施例提供的一种电压控制方法及装置，应用于电力电子装置，该电力电子装置包括控制器、移相全桥电路、负载和电源，控制器与移相全桥电路、负载均电连接，移相全桥电路与负载、电源均电连接，移相全桥电路包括变压器；该方法包括：控制器采集负载的当前工作电压；控制器根据当前工作电压和一参考电压得到电压差值；控制器根据电压差值、变压器每次通电时的预设持续时间以及输入电压得到频率差值；控制器根据当前工作电压、参考电压及频率差值调节控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至移相全桥电路，以便移相全桥电路根据新控制信号以及输入电压将负载的当前工作电压调节为参考电压。可见，当负载的当前工作电压发生改变时，控制器通过调整控制信号的当前频率且不改变变压器每次通电时的预设持续时间，进而调节变压器通电时的预设持续时间的占空比，以便于控制负载的当前工作电压等于参考电压，使得移相全桥电路输出的工作电压更稳定，进而提高了移相全桥电路的可靠性、功率密度和效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的电力电子装置的结构框图；

图2示出了本发明实施例提供的电压控制方法的流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的控制器的控制原理图；

图4示出了本发明实施例提供的电压控制装置的结构示意图。

图标：1-电力电子装置；10-控制器；20-移相全桥电路；30-电源；40-电压控制装置；41-采集单元；42-第一计算单元；43-第二计算单元；44-频率调节单元；r0-负载；vt1-第一开关；vt2-第二开关；vt3-第三开关；vt4-第四开关；t-变压器；vd1-第一二极管；vd2-第二二极管；vd3-第三二极管；vd4-第四二极管；vd5-第五二极管；vd6-第六二极管；c1-第一电容；c2-第二电容；c3-第三电容；c4-第四电容；c0-第五电容；lr-第一电感；l1-第二电感；l2-第三电感。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，为本发明实施例提供的电力电子装置1的结构框图，所述电力电子装置1包括控制器10、移相全桥电路20、负载r0和电源30，所述控制器10与所述移相全桥电路20、所述负载r0均电连接，所述移相全桥电路20与所述负载r0、所述电源30均电连接，所述电源30用于向所述移相全桥电路20提供输入电压，所述控制器10用于向所述移相全桥电路20输出控制信号，所述移相全桥电路20用于根据所述控制信号以及所述输入电压为所述负载r0提供工作电压。

所述移相全桥电路20包括变压器t、第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3和第四开关vt4，所述第一开关vt1与所述第二开关vt2、所述第三开关vt3均电连接，所述第四开关vt4与所述第二开关vt2、所述第三开关vt3均电连接，所述控制器10和所述电源30分别与所述第一开关vt1、所述第二开关vt2、所述第三开关vt3和所述第四开关vt4均电连接，所述变压器t包括初级线圈，所述初级线圈的一端电连接于所述第一开关vt1和所述第二开关vt2之间，所述初级线圈的另一端电连接于所述第三开关vt3与所述第四开关vt4之间。

在本实施例中，所述第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3和第四开关vt4均可以采用功率管。可以理解，所述第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3和第四开关vt4均可以采用功率管可以采用p沟道场效应管，其中，第一开关vt1的漏极与电源30的一端和第三开关vt3的漏极均电连接，第一开关vt1的栅极与控制器10电连接，第一开关vt1的源极与第二开关vt2的漏极和初级线圈的一端均电连接，第二开关vt2的漏极与初级线圈的一端电连接，第二开关vt2的栅极与控制器10电连接，第二开关vt2的源极与电源30的另一端和第四开关vt4的源极均电连接，第三开关vt3的漏极与电源30的一端电连接，第三开关vt3的栅极与控制器10电连接，第三开关vt3的源极与初级线圈的另一端和第四开关vt4的漏极电连接，第四开关vt4的漏极与初级线圈的另一端电连接，第四开关vt4的栅极与控制器10电连接，第四开关vt4的源极与电源30的另一端电连接。

进一步地，在本实施例中，所述移相全桥电路20还包括第一二极管vd1、第二二极管vd2、第三二极管vd3、第四二极管vd4、第五二极管vd5、第六二极管vd6、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c0、第一电感lr、第二电感l1及第三电感l2，变压器t还包括次级线圈，第一二极管vd1的阴极与第一开关vt1的漏极、第一电容c1的一端均电连接，第一二极管vd1的阳极与第一开关vt1的源极、第一电容c1的另一端、第一电感lr的一端均电连接，第二二极管vd2的阴极与第二开关vt2的漏极、第二电容c2的一端、第一电感lr的一端均电连接，第二二极管vd2的阳极与第二开关vt2的源极、第二电容c2的另一端均电连接，第三二极管vd3的阴极与第三开关vt3的漏极、第三电容c3的一端均电连接，第三二极管vd3的阳极与第三开关vt3的源极、第三电容c3的另一端均电连接，第四二极管vd4的阴极与第四开关vt4的漏极、第四电容c4的一端均电连接，第四二极管vd4的阳极与第四开关vt4的源极、第四电容c4的另一端均电连接，第一电感lr的另一端与初级线圈的一端电连接，次级线圈的一端与第五二极管vd5的阴极、第二电感l1的一端均电连接，次级线圈的另一端与第六二极管vd6的阴极、第三电感l2的一端均电连接，第五二极管vd5的阳极与第六二极管vd6的阳极、第五电容c0的一端、负载r0的一端均电连接，第六二极管vd6的阳极与第五电容c0的一端、负载r0的一端均电连接，第二电感l1的另一端与第三电感l2的另一端、第五电容c0的另一端、负载r0的另一端均电连接，第三电感l2的另一端与第五电容c0的另一端、负载r0的另一端均电连接，第五电容c0的一端与负载r0的一端电连接，第五电容c0的另一端与负载r0的另一端电连接。

在本实施例中，第一二极管vd1、第二二极管vd2、第三二极管vd3、第四二极管vd4均可以采用功率体二极管；第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4可以采用功率管结电容；第五二极管vd5、第六二极管vd6均可以采用整流管；第二电感l1及第三电感l2均可以采用滤波电容；第五电容c0可以采用滤波电容；控制器10可以采用数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)；电源30可以采用直流电源30。

请参照图2，为本发明实施例所提供的电压控制方法的流程示意图。需要说明的是，本发明实施例所述的电压控制方法并不以图2以及以下所述的具体顺序为限制。应当理解，在其它实施例中，本发明所述的电压控制方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该电压控制方法可应用于上述的电力电子装置1，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤s101，所述控制器10采集所述负载r0的当前工作电压。

在本实施例中，所述控制器10采集负载r0两端的当前工作电压(即移相全桥电路20向负载r0提供的工作电压)。负载r0两端的当前工作电压在电源30提供的输入电压改变时，也会相应的发生变化，若输入电压变大，当前工作电压也会相应的增大；负载r0两端的当前工作电压还会在负载r0的阻抗发生变化时发生相应的变化，在轻载时负载r0的阻抗增大，负载r0两端的当前工作电压也会相应的增大，在重载时负载r0的阻抗减小，负载r0两端的当前工作电压也会相应的减小。

步骤s102，所述控制器10根据所述当前工作电压和一参考电压得到电压差值。

在本实施例中，所述控制器10将当前工作电压与参考电压进行减法运算得到电压差值，其中，参考电压为设计移相全桥电路20时正常输出的工作电压值，即负载r0正常工作时所需的工作电压。

步骤s103，所述控制器10根据所述电压差值、所述变压器t每次通电时的预设持续时间以及所述输入电压得到频率差值。

在本实施例中，所述控制器10依据公式计算所述频率差值，其中，δv0表示所述电压差值，tuf表示所述预设持续时间，δf表示所述频率差值，u1表示所述输入电压，a表示所述变压器t的匝比。

在本实施例中，控制器10将步骤s102中计算得到的电压差值带入到上述公式中，进而得到频率差值，其中，变压器t每次通电时的预设持续时间为提前设置的常数，输入电压为在设计移相全桥电路20时就已设置好的常数，变压器t的匝比也为在设计移相全桥电路20时就已设置好的常数。

步骤s104，所述控制器10根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值调节所述控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至所述移相全桥电路20，以便所述移相全桥电路20根据所述新控制信号以及所述输入电压将所述负载r0的当前工作电压调节为所述参考电压。

在本实施例中，所述控制信号包括第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号及第四控制信号，所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号分别用于控制所述第一开关vt1、所述第二开关vt2、所述第三开关vt3和所述第四开关vt4。

可以理解，所述控制器10根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值分别调节所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号的当前频率，以得到第一新控制信号、第二新控制信号、第三新控制信号及第四新控制信号并分别输出至所述第一开关vt1、所述第二开关vt2、所述第三开关vt3和所述第四开关vt4。

如图3所示，为控制器10的控制原理图，所述第一控制信号包括所述第一开关vt1在当前的一个开关周期内的第一初始导通时间t0，所述第二控制信号包括所述第二开关vt2在所述开关周期内的第二初始导通时间t2，所述第三控制信号包括所述第三开关vt3在所述开关周期内的第一终止导通时间t7，所述第四控制信号包括所述第四开关vt4在所述开关周期内的第二终止导通时间t5。

进一步地，所述第一控制信号还包括所述第一开关vt1在所述开关周期内的第三终止导通时间t1，所述第二控制信号还包括所述第二开关vt2在所述开关周期内的第四终止导通时间t3，所述第三控制信号还包括所述第三开关vt3在所述开关周期内的第三初始导通时间t6，所述第四控制信号还包括所述第四开关vt4在所述开关周期内的第四初始导通时间t4。

可以理解，第一开关vt1与第四开关vt4同时导通的时间或第二开关vt2与第三开关vt3同时导通的时间为变压器t每次通电时的预设持续时间，即第三终止导通时间t1与第四初始导通时间t4之间的时间差或第四终止导通时间t3与第三初始导通时间t6之间的时间差为变压器t每次通电时的预设持续时间。第一开关vt1与第二开关vt2同时断开的时间或第三开关vt3与第四开关vt4同时断开的时间为死区时间，即第二初始导通时间t2与第三终止导通时间t1之间的时间差或第三初始导通时间t6与第二终止导通时间t5之间的时间差为所述死区时间。第一开关vt1的第一初始导通时间t0与第二开关vt2的第二初始导通时间t2之间的时间差为所述开关周期的一半，第一开关vt1的第一初始导通时间t0与第四开关vt4的第四初始导通时间t4之间的时间差为所述开关周期的一半与预设持续时间和所述死区时间差值，所述第三开关vt3的第三初始导通时间t6与所述第四开关vt4的第四初始导通时间t4之间的时间差为所述开关周期的一半。

在本实施例中，第一开关vt1在第三终止导通时间t1与第一初始导通时间t0之间的时间差内处于导通状态，第二开关vt2在第四终止导通时间t3与第二初始导通时间t2之间的时间差内处于导通状态，第三开关vt3在第一终止导通时间t7与第三初始导通时间t6之间的时间差内处于导通状态，第四开关vt4在第二终止导通时间t5于第四初始导通时间t4之间的时间差内处于导通状态，变压器t在第一开关vt1与第四开关vt4同时导通的时间内处于通电状态，即电源30提供的输入电压通过第一开关vt1流向变压器t的初级线圈，输入电压再通过第四开关vt4由初级线圈流回至电源30；或变压器t在第二开关vt2与第三开关vt3同时导通的时间内处于通电状态，即电源30提供的输入电压通过第三开关vt3流向变压器t的初级线圈，输入电压再通过第二开关vt2由初级线圈流回至电源30。

所述步骤s104具体包括：所述控制器10根据所述频率差值得到周期差值；所述控制器10根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述周期差值分别调节所述第一初始导通时间t0和所述第二初始导通时间t2，进而调节所述第一控制信号和所述第二控制信号的当前频率，得到所述第一新控制信号和所述第二新控制信号，以及根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述周期差值分别调节所述第一终止导通时间t7和所述第二终止导通时间t5，进而调节所述第三控制信号和所述第四控制信号的当前频率，得到所述第三新控制信号和所述第四新控制信号。

可以理解，所述控制器10在所述当前工作电压大于所述参考电压时，根据所述周期差值将所述第一初始导通时间t0和所述第二初始导通时间t2提前，进而减小所述第一控制信号和所述第二控制信号的当前频率，得到所述第一新控制信号和所述第二新控制信号，以及根据所述周期差值将所述第一终止导通时间t7和所述第二终止导通时间t5延时，进而减小所述第三控制信号和所述第四控制信号的当前频率。所述控制器10在所述当前工作电压小于所述参考电压时，根据所述周期差值将所述第一初始导通时间t0和所述第二初始导通时间t2延时，进而增大所述第一控制信号和所述第二控制信号的当前频率，得到所述第一新控制信号和所述第二新控制信号，以及根据所述周期差值将所述第一终止导通时间t7和所述第二终止导通时间t5提前，进而增大所述第三控制信号和所述第四控制信号的当前频率。

在本实施例中，在所述当前工作电压大于所述参考电压时，根据步骤s102可求得电压差值，根据步骤s103可求得频率差值，将所述频率差值取倒数得到周期差值，控制器10将第一控制信号的第一初始导通时间t0和第二控制信号的第二初始导通时间t2均提前所述周期差值的一半，并将第三控制信号的第一终止导通时间t7和第四控制信号的所述第二终止导通时间t5均延时所述周期差值的一半，同时，控制器10将控制第一控制信号的第三终止导通时间t1、第二控制信号的第四终止导通时间t3、第三控制信号的第三初始导通时间t6及第四控制信号的第四初始导通时间t4均保持不变，进而增大第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号的当前周期，以便于减小第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号的当前频率，再根据第一控制信号的第一初始导通时间t0与第二控制信号的第二初始导通时间t2之间的时间差值关系、第一控制信号的第一初始导通时间t0与第四控制信号的第四初始导通时间t4之间的时间差值关系、第四控制信号的第四初始导通时间t4与第三控制信号的第三初始导通时间t6之间的时间差值关系得到第一新控制信号、第二新控制信号、第三新控制信号、第四新控制信号。

其中，第一控制信号的第一初始导通时间t0与第二控制信号的第二初始导通时间t2之间的时间差值关系、第一控制信号的第一初始导通时间t0与第四控制信号的第四初始导通时间t4之间的时间差值关系、第四控制信号的第四初始导通时间t4与第三控制信号的第三初始导通时间t6之间的时间差值关系中的开关周期根据周期差值实时变化的。

可见，在本实施例中，在负载r0两端的当前工作电压发生变化时，控制器10通过调节控制信号的频率的改变可以改变第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3及第四开关vt4的导通时间的占空比，进而控制输出的工作电压与参考电压保持一致，进而提高了移相全桥电路20的功率密度和可靠性；在轻载时，负载r0两端的当前工作电压增大，控制器10将会调节控制信号的频率减小，进而减小第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3及第四开关vt4的导通时间的占空比，使得增大的当前工作电压减小至参考电压，在此过程中，第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3及第四开关vt4工作在一个相对较低的开关频率下，减小了第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3及第四开关vt4的开关损耗，那么第一开关vt1、第二开关vt2、第三开关vt3及第四开关vt4产生的热量就会减小，进而可以减小散热器的体积，降低电力电子设备的成本和热设计难度。

如图4所示，为本发明实施例所提供的电压控制装置40的功能模块示意图。需要说明的是，本实施例所提供的电压控制装置40，其基本原理和产生的技术效果与前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考前述方法实施例中的相应内容。该电压控制装置40可应用于上述的电力电子装置1，包括采集单元41、第一计算单元42、第二计算单元43及频率调节单元44。

可以理解，上述的采集单元41、第一计算单元42、第二计算单元43及频率调节单元44可以为存储于存储器内的软件功能模块及计算机程序，并且可以被控制器10执行。

所述采集单元41用于采集所述负载r0的当前工作电压。

可以理解，所述采集单元41可以执行上述步骤s101。

所述第一计算单元42用于根据所述当前工作电压和一参考电压得到电压差值。

可以理解，所述第一计算单元42可以执行上述步骤s102。

所述第二计算单元43用于根据所述电压差值、所述变压器t每次通电时的预设持续时间以及所述输入电压得到频率差值。

可以理解，所述第二计算单元43可以执行上述步骤s103。

所述频率调节单元44用于根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值调节所述控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至所述移相全桥电路20，以便所述移相全桥电路20根据所述新控制信号以及所述输入电压将所述负载r0的当前工作电压调节为所述参考电压。

可以理解，所述频率调节单元44用于根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述频率差值分别调节所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号的当前频率，以得到第一新控制信号、第二新控制信号、第三新控制信号及第四新控制信号并分别输出至所述第一开关vt1、所述第二开关vt2、所述第三开关vt3和所述第四开关vt4。

在本实施例中，所述频率调节单元44包括周期计算子单元和周期调节子单元，所述周期计算子单元用于根据所述频率差值得到周期差值；所述周期调节子单元用于根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述周期差值分别调节所述第一初始导通时间和所述第二初始导通时间，进而调节所述第一控制信号和所述第二控制信号的当前频率，得到所述第一新控制信号和所述第二新控制信号，以及根据所述当前工作电压、所述参考电压及所述周期差值分别调节所述第一终止导通时间和所述第二终止导通时间，进而调节所述第三控制信号和所述第四控制信号的当前频率，得到所述第三新控制信号和所述第四新控制信号。

可以理解，所述频率调节单元44可以执行上述步骤s104。

综上所述，本发明实施例提供的电压控制方法及装置，应用于电力电子装置，该电力电子装置包括控制器、移相全桥电路、负载和电源，控制器与移相全桥电路、负载均电连接，移相全桥电路与负载、电源均电连接，移相全桥电路包括变压器；该方法包括：控制器采集负载的当前工作电压；控制器根据当前工作电压和一参考电压得到电压差值；控制器根据电压差值、变压器每次通电时的预设持续时间以及输入电压得到频率差值；控制器根据当前工作电压、参考电压及频率差值调节控制信号的当前频率，以得到新控制信号并输出至移相全桥电路，以便移相全桥电路根据新控制信号以及输入电压将负载的当前工作电压调节为参考电压。可见，当负载的当前工作电压发生改变时，控制器通过调整控制信号的当前频率且不改变变压器每次通电时的预设持续时间，进而调节变压器通电时的预设持续时间的占空比，以便于控制负载的当前工作电压等于参考电压，使得移相全桥电路输出的工作电压更稳定，进而提高了移相全桥电路的可靠性、功率密度和效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。