无线充电车端设备电源电路和充电控制方法与流程

1.本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种无线充电车端设备电源电路。本发明还涉及一种所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车产业的迅速发展，高可靠性，高便利性的电源设备一直是电源工作者孜孜不倦的追求。因此，无线充电技术逐渐受到人们的青睐。
3.同时新能源汽车电池作为大容量储能元件，当汽车电池与充电设备连接时，高电压等级的电池电压如果反向灌入充电设备，则无线充电设备的功率元件不可避免承受着极大的反灌电流，尤其充电设备启动阶段，由于功率器件自身的瞬态特性及控制器控制精度等问题，反灌电流出现的问题更加严重，进而对电子元件造成不可避免的损伤，从而影响无线充电电源设备自身的可靠性，进一步影响新能源汽车系统的可靠性。
4.为了解决上述问题，减小对充电设备的功率器件的损伤，科技工作者做了大量研究，具体方法可总结包括：1)充电设备输出侧增加二极管；2)充电设备输出侧增加oring
‑
mos电路；3)充电设备输出侧使用二极管整流。
5.虽然上述方法可有效解决高压电池电压反灌电流的风险，但仍存在以下问题：方法1)增加的二极管要求耐压等级高，电流应力大，从而使得器件的体积大，增大了充电设备的体积要求，且增加了二极管的部分损耗，减少了系统的整体效率。方法2)增加的oring
‑
mos电路，不仅增加的设计的成本，而且增加了电源设备的控制的难度。方法3)增加了电源的部分损耗，减少了电源效率。
6.因此，如何有效防止高压电池给充电设备反向供电，进而保护对充电设备电子元件的损伤，对提高充电电源模块的可靠性和安全性具有重要的意义和必要性。


技术实现要素：

7.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
8.本发明要解决的技术问题是提供一种在不增加硬件成本的前提下，能避免无线充电设备启动阶段高压电池出反灌电流对无线充电设备造成损伤的无线充电车端设备电源电路。
9.相应的，本发明还提供了一种所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法。
10.为解决上述技术问题，本发明提供的无线充电车端设备电源电路，包括：
11.谐振网络,其连接在车端副边线圈和功率转换组件之间；
12.滤波网络，其连接在功率转换组件和车端高压电池之间；
13.继电器，其连接在滤波网络第一连接端和车端高压电池正极之间；
14.车端充电控制器，其根据功率请求驱动功率转换组件执行预充电，预充电完成时其向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；
15.车辆高压电池控制器，其向车端充电控制器发送功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态，其根据功率请求和预充电完成指令控制继电器状态。
16.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述谐振网络包括：
17.第一电容,其与第一电感串联在车端副边线圈一侧，第一电感作为该谐振网络第一连接端；
18.第二电容,其与第二电感串联在车端副边线圈另一侧，第二电感作为该谐振网络第二连接端；
19.第三电容,其一端连接在第一电容和第一电感之间，其另一端连接在第二电容和第二电感之间。
20.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述功率转换组件包括：
21.第一开关器件，其第一端与第二开关器件串联；
22.第三开关器件，其第一端与第四开关器件串联；
23.其中，第一开关器件和第二开关器件之间形成该功率转换组件的第一输入端，第三开关器件和第四开关器件之间形成该功率转换组件的第二输入端，第一开关器件第二端和第三开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第一输出端，第二开关器件第二端和第四开关器件第二端相连形成该功率转换组件的第二输出端。
24.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，第一开关器件～第四开关器件，每个开关器件并联一个二极管。
25.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，所述滤波网络包括：
26.第四电容和第五电容并联；
27.第三电感，其连接在第四电容第一端和第五电容第一端之间；
28.其中，第四电容第一端作为该滤波网络第一连接端，第四电容第二端作为该滤波网络第二连接端。
29.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；
30.直至vo＞vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；
31.vo是第五电容两端指定电压，vbat是高压电池电压。
32.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，采用以下方式停止向输出侧供电；
33.车辆高压电池控制器保持继电器恒关断，车端充电控制器驱动功率转换组件，使第二开关器件和第四开关器恒导通，使第一开关器件和第三开关器件恒关断。
34.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，进入充电准备；
35.车端充电控制器根据功率请求和继电器状态判断是否发生故障，若无故障则启动充电，若发生故障则向车辆高压电池控制器发送故障信息，停止充电。
36.其中，根据继电器状态判断是否发生故障，示例性的包括过继电器温故障(温度大于温度设定阈值)，继电器输出vo过压故障(电压大于电压设定阈值)和/或继电器输出vo欠压故障(输出电压低于电压设定阈值)等。
37.可选择的，进一步改进所述的无线充电车端设备电源电路，采用以下方式停止充电：
38.车端充电控制器使功率转换组件的第二开关器件和第四开关器恒导通，第一开关器件和第三开关器恒关断，同时向车辆高压电池控制器发送故障信息，车辆高压电池控制器关断继电器。
39.本发明提供一种上述任意一项所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法，包括以下步骤：
40.s1，车辆高压电池控制器向车端充电控制器发出功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态至车端充电控制器；
41.s2，车端充电控制器根据功率请求向车辆高压电池控制器发送预充电命令；
42.s3，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；
43.s4，直至vo＞vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令，vo是第五电容两端指定电压，vbat是高压电池电压；
44.s5，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，启动充电。
45.可选择的，进一步改进所述的充电控制方法，采用以下方式停止向输出侧供电；
46.车辆高压电池控制器保持继电器恒关断，车端充电控制器驱动功率转换组件，使第二开关器件和第四开关器恒导通，使第一开关器件和第三开关器件恒关断。
47.可选择的，进一步改进所述的充电控制方法，执行步骤s5时，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，进入充电准备；
48.车端充电控制器根据功率请求和继电器状态判断是否发生故障，若无故障则启动充电，若发生故障则向车辆高压电池控制器发送故障信息，停止充电；
49.根据继电器状态判断是否发生故障，示例性的包括过继电器温故障(温度大于温度设定阈值)，继电器输出vo过压故障(电压大于电压设定阈值)和/或继电器输出vo欠压故障(输出电压低于电压设定阈值)等。
50.可选择的，进一步改进所述的充电控制方法，采用以下方式停止充电：
51.车端充电控制器使功率转换组件的第二开关器件和第四开关器恒导通，第一开关器件和第三开关器恒关断，同时向车辆高压电池控制器发送故障信息，车辆高压电池控制器关断继电器。参考图3所示结构，对本发明提供的无线充电车端设备电源电路工作原理说明如下：
52.由公式可知，当车辆高压电池控制器vq2收到车端充电控制器vq1预充电指令时，此时由于第五电容cos两端初始电压vo＝0，继电器q1瞬间导通，在极短时间内第五电容cos两端电压上升到vbat，则第五电容cos不可避免承受极大的反灌电流。这不仅影
响电容器件的可靠性，而且严重减少电容的使用寿命，从而影响整机充电系统的使用寿命。此时车端充电控制器vq1车端控制器发出开关器件第一开关器件q1、第二开关器件q2、第三开关器件q3、第四开关器件q4驱动信号，由于存在反向电流，进一步导致谐振电感电流ifs存在检测偏差；
53.参考图1，第一开关器件q1的驱动时序能基于谐振第一电感lfs1电流ifs得到，第三开关器件q3相对于第一开关器件q1移相角度θ，第二开关器件q2、第四开关器件q4分别是第一开关器件q1、第三开关器件q3的驱动信号的互补波形，即传统车端启机移相控制时序。由波形可知，第一开关器件q1、第二开关器件q2、第三开关器件q3和第四开关器件q4的控制逻辑，需根据谐振电流过零点来判断得出。较低的谐振电感电流值，控制器由于无法准确捕获谐振电感电流过零点，从而导致开关器件的控制时序经常出现异常，进一步会产生高压电池经过开关器件反向充电的现象。因此在启机的瞬间，由于实际输出功率较低，则谐振电感电流有效值同样低，同时高压电池在继电器q1开通瞬间存在的极大的反灌电流，进一步减小了谐振电感电流有效值，从而导致，第一开关器件q1、第二开关器件q2、第三开关器件q3和第四开关器件q4驱动异常，高压电池经过开关器第一开关器件q1、第二开关器件q2、第三开关器件q3和第四开关器件q4形成回路，向车端充电设备反向充电。从而较大的反灌电流不仅对滤波网络co、cos及电感lo造成极大的损伤，影响器件的使用寿命；而且会对开关器件造成二次损伤，导致开关器件失效，进而严重影响车端充电设备的可靠性。
54.本发明使图2所示结构执行以下控制过程，有效解决启机瞬间高压电池的反灌电流，减少对输出滤波网络及功率转换的开关器件的损伤，对延长车端充电设备的使用寿命。
55.车辆高压电池控制器vq2与车端充电控制器vq1信息交互，车辆高压电池控制器vq2向车端充电控制器vq1发送高压电池电压vbat及继电器q1的状态，同时车辆高压电池控制器vq2向车端充电控制器vq1发出功率请求命令；
56.车辆高压电池控制器vq2保持继电器q1恒关断状态，同时车端充电控制器vq1执行预充电指令，无线充电系统开始工作于轻载恒压输出模式，保证第五电容cos两端的电压等于vo；
57.将第五电容cos两端的电压幅值vo，与高压电池电压vbat比较；如果vo＞vbat(假设vo＝vbat+10)，则执行后续步骤；否则继续执行预充电；
58.车端充电控制器vq1驱动功率转换组件，使得第二开关器件q2和第四开关器件q4处于恒导通状态，并恒关断第一开关器件q1和第三开关器件q3保持充电设备停止向输出侧供电的状态。同时车辆高压电池控制器vq2与车端充电控制器vq1发送预充电完成指令；
59.当车辆高压电池控制器vq2接收到车端充电控制器vq1发来的预充电完成指令，发出驱动控制信号，使继电器q9导通；同时当继电器完成闭合动作后，车辆高压电池控制器vq2向端充电控制器vq1发送q1器闭合的状态信息；
60.当端充电控制器vq1接收到车辆高压电池控制器vq2发来的继电器闭合信号时，无线充电设备进入充电准备状态；
61.此时如果无线充电设备没有其他故障发生，则按照车辆高压电池控制器vq2发出的功率请求给高压电池充电，否则无线充电执行待机状态，即恒导通第二开关器件q2和第四开关器件q4并关断第一开关器件q1第三开关器件q3同时给车辆高压电池控制器vq2发送故障信息，通知车辆高压电池控制器vq2停止充电，断开继电器q1
62.本发明有效解决了高压电池在继电器导通瞬间存在的反灌电流，从而有效保护了车端充电设备的滤波网络，延长了充电设备的使用寿命。本发明进一步抑制了启机瞬间对车端充电设备中开关器件的二次损伤，从而提高了整体系统的安全性和可靠性。本发明的设计思路是通过优化充电设备启机控制的角度来有效解决高压电池反灌电流，不增加任何防反灌器件(防反二极管或者防反开关器件等)，不仅减少了开发成本，而且有效提高了充电设备的效率，进一步优化了系统的性能。
附图说明
63.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
64.图1是传统车端充电控制运行时序示意图。
65.图2是本发明第一实施例结构示意图。
66.图3是本发明第三实施例结构示意图。
67.图4是本发明第五实施例流程示意图。
68.图5是本发明第六实施例流程示意图。
69.附图标记说明
70.llc 谐振网络
71.pcm 功率转换组件
72.filter 滤波网络
73.battery 车端高压电池
74.bp 地端原边线圈
75.vp 车端副边线圈
76.cs1 第一电容
77.cs2 第二电容
78.cfs 第三电容
79.co 第四电容
80.cos 第五电容
81.lfs1 第一电感
82.lfs2 第二电感
83.q1 第一开关器件
84.q2 第二开关器件
85.q3 第三开关器件
86.q4 第四开关器件
87.q1 继电器
88.lo 第三电感
89.co 第四电容
90.cos 第五电容
91.a 谐振网络第一连接端
92.b 谐振网络第二连接端
93.c 功率转换组件的第一输入端
94.d 功率转换组件的第二输入端
95.e 功率转换组件的第一输出端
96.f 功率转换组件的第二输出端。
具体实施方式
97.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
98.第一实施例；
99.参考图2所示，本发明提供一种无线充电车端设备电源电路，包括：
100.谐振网络llc,其连接在车端副边线圈vp和功率转换组件pcm之间；
101.滤波网络filter，其连接在功率转换组件pcm和车端高压电池battery之间；
102.继电器q5，其连接在滤波网络filter第一连接端和车端高压电池battery正极之间；
103.车端充电控制器vq1，其根据车辆高压电池控制器vq2功率请求驱动功率转换组件pcm执行预充电，预充电完成时其向辆高压电池控制器vq2发送预充电完成指令；
104.车辆高压电池控制器vq2，其向车端充电控制器vq1发送功率请求并发送高压电池电压vbat及继电器q5状态，其根据功率请求和预充电完成指令，控制继电器q5状态(关断或导通)。
105.第二实施例；
106.继续参考图2所示，本发明提供一种无线充电车端设备电源电路，包括：
107.谐振网络llc,其连接在车端副边线圈vp和功率转换组件pcm之间；
108.滤波网络filter，其连接在功率转换组件pcm和车端高压电池battery之间；
109.继电器q5，其连接在滤波网络filter第一连接端和车端高压电池battery正极之间；
110.车端充电控制器vq1，其根据车辆高压电池控制器vq2功率请求驱动功率转换组件pcm执行预充电，预充电完成时其向辆高压电池控制器vq2发送预充电完成指令，其还根据
功率请求和继电器q5状态判断是否发生故障，若发生故障则指令车辆高压电池控制器vq2关断继电器q5,停止充电，即车端充电控制器vq1使功率转换组件pcm的第二开关器件q2和第四开关器q4恒导通，第一开关器件q1和第三开关器q3恒关断，同时向车辆高压电池控制器vq1发送故障信息，车辆高压电池控制器vq2关断继电器q5；
111.车辆高压电池控制器vq2，其向车端充电控制器vq1发送功率请求并发送高压电池电压vbat及继电器q5状态，其根据功率请求和预充电完成指令，控制继电器q5状态(关断或导通)；
112.其中，根据继电器状态判断是否发生故障，示例性的包括过继电器温故障(温度大于温度设定阈值)，继电器输出vo过压故障(电压大于电压设定阈值)和/或继电器输出vo欠压故障(输出电压低于电压设定阈值)等。
113.此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
114.第三实施例；
115.参考图3所示，本发明提供一种无线充电车端设备电源电路，包括：
116.谐振网络llc,其连接在车端副边线圈vp和功率转换组件pcm之间；所述谐振网络包括：
117.第一电容cs1,其与第一电感lfs1串联在车端副边线圈一侧，第一电感lfs1作为该谐振网络llc第一连接端a；
118.第二电容cs2,其与第二电感lfs2串联在车端副边线圈另一侧，第二电感lfs2作为该谐振网络llc第二连接端b；
119.第三电容cfs,其一端连接在第一电容cs1和第一电感lfs1之间，其另一端连接在第二电容cs2和第二电感lfs2之间；
120.所述功率转换组件pcm，包括：
121.第一开关器件q1，其第一端与第二开关器件q2串联；
122.第三开关器件q3，其第一端与第四开关器件q4串联；
123.其中，第一开关器件q1和第二开关器件q2之间形成该功率转换组件的第一输入端c，第三开关器件q3和第四开关器件q4之间形成该功率转换组件的第二输入端d，第一开关器件q1第二端和第三开关器件q3第二端相连形成该功率转换组件的第一输出端e，第二开关器件q2第二端和第四开关器件q4第二端相连形成该功率转换组件的第二输出端f。第一开关器件q1～第四开关器件q4，每个开关器件并联一个二极管；
124.滤波网络filter，其连接在功率转换组件pcm和车端高压电池battery之间，所述滤波网络filter包括：
125.第四电容co和第五电容cos并联；
126.第三电感lo，其连接在第四电容co第一端和第五电容cos第一端之间；
127.其中，第四电容co第一端作为该滤波网络第一连接端，第四电容co第二端作为该
滤波网络第二连接端；
128.继电器q5，其连接在滤波网络filter第一连接端和车端高压电池battery正极之间；
129.车端充电控制器vq1，其根据车辆高压电池控制器vq2功率请求驱动功率转换组件pcm执行预充电；执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压vo，并停止向输出侧供电，即车辆高压电池控制器vq2保持继电器q5恒关断，车端充电控制器vq1驱动功率转换组件，使第二开关器件q2和第四开关器q4恒导通，使第一开关器件q1和第三开关器q3件恒关断。直至当vo＞vbat,判断预充电完成，将预充电完成指令发送至车辆高压电池控制器，否则继续执行预充电，vo是第五电容cos两端电压，vbat是高压电池电压；其还根据功率请求和继电器q5状态判断是否发生故障，若发生故障则指令车辆高压电池控制器vq2关断继电器q5,停止充电，即车端充电控制器vq1使功率转换组件pcm的第二开关器件q2和第四开关器q4恒导通，第一开关器件q1和第三开关器q3恒关断，同时向车辆高压电池控制器vq1发送故障信息，车辆高压电池控制器vq2关断继电器q5；
130.车辆高压电池控制器vq2，其向车端充电控制器vq1发送功率请求并发送高压电池电压vbat及继电器q5状态，其根据功率请求和预充电完成指令控制继电器q5状态(关断或导通)；当其接收到预充电完成指令时，驱动继电器q5闭合同时将继电器状态发送给车端充电控制器vq1；
131.其中，根据继电器状态判断是否发生故障，示例性的包括过继电器温故障(温度大于温度设定阈值)，继电器输出vo过压故障(电压大于电压设定阈值)和/或继电器输出vo欠压故障(输出电压低于电压设定阈值)等。
132.第四实施例；
133.本发明提供一种上述任意一项所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法，包括以下步骤：
134.s1，车辆高压电池控制器向车端充电控制器发出功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态至车端充电控制器；
135.s2，车端充电控制器根据功率请求向车辆高压电池控制器发送预充电命令，预充电期间车端充电控制器驱动功率转换组件停止向输出侧供电；
136.s3，车辆高压电池控制器接收到预充电命令使继电器关断，同时车端充电控制器执行预充电；
137.s4，预充电完成时，车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令；
138.s5，车辆高压电池控制器使继电器导通，执行充电。
139.第五实施例；
140.参考图4所示，本发明提供一种上述任意一项所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法，包括以下步骤：
141.s1，车辆高压电池控制器向车端充电控制器发出功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态至车端充电控制器；
142.s2，车端充电控制器根据功率请求向车辆高压电池控制器发送预充电命令；
143.s3，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电；
144.s4，直至vo＞vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令，vo是第五电容两端指定电压，vbat是高压电池电压；
145.s5，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，启动充电。
146.第六实施例；
147.参考图5所示，本发明提供一种上述任意一项所述无线充电车端设备电源电路的充电控制方法，包括以下步骤：
148.s1，车辆高压电池控制器向车端充电控制器发出功率请求，同时发送高压电池电压及继电器状态至车端充电控制器；
149.s2，车端充电控制器根据功率请求向车辆高压电池控制器发送预充电命令；
150.s3，执行预充电时，车端充电控制器使第五电容两端保持指定电压，并停止向输出侧供电，采用以下方式停止向输出侧供电；
151.车辆高压电池控制器保持继电器恒关断，车端充电控制器驱动功率转换组件，使第二开关器件和第四开关器恒导通，使第一开关器件和第三开关器件恒关断；
152.s4，直至vo＞vbat,车端充电控制器向车辆高压电池控制器发送预充电完成指令，vo是第五电容两端指定电压，vbat是高压电池电压；
153.s5，车辆高压电池控制器接收到预充电完成指令，车辆高压电池控制器驱动继电器导通同时将继电器状态发送给车端充电控制器，进入充电准备；
154.车端充电控制器根据功率请求和继电器状态判断是否发生故障，若无故障则启动充电，若发生故障则向车辆高压电池控制器发送故障信息，停止充电，采用以下方式停止充电：
155.车端充电控制器使功率转换组件的第二开关器件和第四开关器恒导通，第一开关器件和第三开关器恒关断，同时向车辆高压电池控制器发送故障信息，车辆高压电池控制器关断继电器。
156.除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
157.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。