具有多个充电器的多端口充电设备的制作方法

1.本公开总体上涉及用于电池充电器的装置、方法和系统，该电池充电器用于具有用于电池组的多个单独充电器的系统。


背景技术：

2.在一个示例中，一些电池充电器产品可以包括多个通用串行总线(usb)c型端口、多个充电器模块和一个或多个电池组。每个usb c型端口可以连接到个体充电器模块。连接到多个usb c型端口的充电器模块可以单独控制。


技术实现要素：

3.在一些示例中，总体上描述了一种电池充电器装置。在一个示例中，该装置可以包括第一控制器、连接到第一控制器的第一端口、连接到第一控制器的第一充电器模块、第二控制器、连接到第二控制器的第二端口、以及连接到第二控制器的第二充电器模块。第一控制器可以被配置为经由第二控制器在第一充电器模块与第二端口之间形成第一连接路径。第一控制器还可以被配置为经由第一控制器在第二充电器模块与第一端口之间形成第二连接路径。
4.在一些示例中，总体上描述了一种电池充电器装置。该装置可以包括连接到控制器的第一端口、连接到控制器的第一充电器模块。控制器可以被配置为在第一充电器模块与连接到该装置的子系统的第二端口之间形成第一连接路径。控制器还可以被配置为在子系统的第二充电器模块与第一端口之间形成第二连接路径，第二充电器模块连接到电池。
5.在一些示例中，总体上描述了一种电池充电器装置。该装置可以包括连接到第一开关的第一端口、连接在第一开关与一个或多个电池之间的第一充电器模块、连接到第二开关的第二端口、连接在第二开关与一个或多个电池之间的第二充电器模块、以及连接在第一节点与第二节点之间的第三开关。第一节点可以在第一充电器模块与第一开关之间。第二节点可以在第二充电器模块与第二开关之间。响应于第三开关接通，第一充电器模块可以响应于第二开关接通而连接到第二端口，并且第二充电器模块可以响应于第一开关接通而连接到第一端口。
6.下面参考附图详细描述各种实施例的其他特征以及结构和操作。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元素。
附图说明
7.图1是示出一个实施例中的可以实现具有多个充电器的多端口充电设备的示例系统的图；
8.图2是示出一个实施例中的图1的示例系统的细节的图；
9.图3a是示出一个实施例中的图1的示例系统的示例实现的图；
10.图3b是示出一个实施例中的图1的示例系统的示例实现的图；
11.图3c是示出一个实施例中的图1的示例系统的示例实现的图；
12.图3d是示出一个实施例中的图1的示例系统的示例实现的图；
13.图4是示出一个实施例中的可以实现具有多个充电器的多端口充电设备的另一示例系统的图；
14.图5是示出一个实施例中的图4的示例系统的细节的图；
15.图6a是示出一个实施例中的图4的示例系统的示例实现的图；
16.图6b是示出一个实施例中的图4的示例系统的示例实现的图；
17.图6c是示出一个实施例中的图4的示例系统的示例实现的图；
18.图6d是示出一个实施例中的图4的示例系统的示例实现的图；
19.图7a是示出一个实施例中的图4的示例系统的另一实施例的图；
20.图7b是示出一个实施例中的图4的示例系统的另一实施例的图；以及
21.图7c是示出一个实施例中的图4的示例系统的另一实施例的图。
具体实施方式
22.图1是示出一个实施例中的可以实现具有多个充电器的多端口充电设备的示例系统100的图。系统100可以包括设备102。设备102可以是例如诸如台式计算机、笔记本计算机、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话(或移动电话或智能手机)等计算设备、移动电源、或者使用电池并且能够从适配器接收功率的任何系统。设备102可以包括端口106、端口108、电池组110、开关122、开关132、充电器电路或设备112、开关140和负载104。在一个示例中，端口106，108可以是usb c型端口。负载104可以是例如可以消耗来自电池组110的功率的设备102的设备或组件，诸如中央处理器单元(cpu)、微处理器、主板、显示器或屏幕等。在一个示例中，电池组110可以向设备102之中的一个以上的负载提供功率。
23.充电器电路112可以包括充电器模块120和充电器模块130。在一个示例中，充电器模块120、130可以是使用dc-dc功率转换器(例如，合适的降压、升压、步进降压、步进升压、降压升压或步进升压/步进降压功率转换器)实现的电池充电器、适用于为电池供电的产品的电池、电池单元或电池组充电的电源。充电器模块120、130可以被配置为为电池组110之中的电池充电。电池组110可以包括一个或多个电池。
24.开关122、132中的每一者可以使用例如场效应晶体管(fet)来实现，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、功率mosfet、或者能够响应于控制信号而接通和断开的其他合适的半导体晶体管器件。例如，开关122、132可以是可以响应于控制信号被施加到其栅极端子而接通(例如，闭合或导通)或断开(例如，打开或不导通)的fet。
25.开关140可以连接在节点124与节点134之间，其中节点124可以位于开关122与充电器模块120之间，并且节点134可以位于开关132与充电器模块130之间。开关140可以使用例如fet来实现，诸如mosfet、功率mosfet、或者能够响应于控制信号而接通和断开的其他合适的半导体晶体管器件。例如，开关140可以是可以响应于控制信号被施加到其栅极端子而接通(例如，闭合或导通)或断开(例如，打开或不导通)的fet。
26.当开关140断开时，充电器120、130可以分别基于开关122、132操作。在图1所示的示例中，当开关122、132和140断开时，充电器模块120、130可以处于空闲状态并且系统100可以处于仅电池模式。在仅电池模式下，电池组110可以为负载104提供功率。
27.在一个示例中，当开关140断开时，电源适配器连接到端口106，并且当开关122接通时，充电器模块120可以被配置为从连接的电源适配器接收输入电压。充电器模块120可以使用接收的输入电压为电池组110之中的电池充电。在另一示例中，当开关140断开时，功率消耗设备或移动(otg)设备连接到端口106，并且当开关122接通时，充电器模块120可以被配置为向连接到端口106的otg设备提供功率。otg设备的示例可以包括蜂窝电话、可穿戴设备、网络适配器、通信接口适配器(例如，bluetooth适配器)、游戏机、显示器、连接到功率消耗设备的充电线等。
28.在一个示例中，当开关140断开时，电源适配器连接到端口108，并且当开关122接通时，充电器模块130可以被配置为从连接的电源适配器接收输入电压。充电器模块130可以使用接收的输入电压为电池组110之中的电池充电。在另一示例中，当开关140断开时，otg设备连接到端口108，并且当开关132接通时，充电器模块130可以被配置为向连接到端口108的otg设备提供功率。
29.开关140可以接通，以便将充电器模块120连接到端口108并且将充电器模块130连接到端口106。充电器模块120和端口108以及充电器模块130和端口106之间的交叉连接可以响应于一个电源适配器连接到端口106、108中的任何一个而允许电池组110由两个充电器模块120、130充电。通过使用两个充电器模块120、130为电池组110充电，电池组110可以以相对较高的功率充电。此外，充电器模块120和端口108以及充电器模块130和端口106之间的交叉连接可以允许连接到端口106、108中的一个的移动(otg)设备由两个充电器模块120、130使用来自电池组110的功率充电。通过使用两个充电器模块120、130来为连接的otg设备充电，otg设备可以以相对较高的功率充电。
30.图2是示出一个实施例中的图1的示例系统的细节的图。在图2所示的示例中，开关122、140可以是控制器202的一部分。控制器202可以被配置为检测设备是否连接到端口106。可以连接到端口106的设备可以是例如电源适配器或功率消耗设备(例如，otg设备)。基于设备是否连接到端口106，控制器202可以接通或关断开关122、140。例如，响应于检测到电源适配器或功率消耗设备连接到端口106，端口检测集成电路(ic)204可以通过提供足以驱动开关122之中的mosfet的栅极的电压来接通开关122。
31.此外，在图2所示的示例中，开关132可以是控制器212的一部分。控制器212可以被配置为检测设备是否连接到端口108。可以连接到端口108的设备可以是例如电源适配器或功率消耗设备(例如，otg设备)。基于设备是否连接到端口108，控制器212可以接通或关断开关132。例如，响应于检测到电源适配器或功率消耗设备连接到端口108，端口检测ic 214可以通过提供足以驱动开关132之中的mosfet的栅极的电压来接通开关132。
32.在一个示例中，端口检测ic 204可以独立于开关122接通或关断开关140。例如，开关122、140可能不需要同时打开或关断。在一个示例中，端口检测ic 204可以基于用户输入(例如，按钮、或者在设备102上运行的操作系统或软件中的设置)接通或关断开关140。尽管开关140在图2中被示出为控制器202的一部分，但在其他实现中，开关140也可以是控制器212的一部分，或者在两个控制器202和212外部。在另一示例实施例中，可以是控制器202、212的部分的其他嵌入式控制器也可以控制开关140。
33.图3a至图3d是示出图1和图2的示例系统100的示例实现的图。在图3a中，开关122、140接通并且开关132断开。开关122可以响应于电源适配器302或otg设备304连接到端口
106而接通。在图3a所示的示例中，响应于电源适配器302连接到端口106，充电器模块120、130都可以使用由所连接的电源适配器302提供的功率为电池组110充电。在图3a所示的示例中，响应于otg设备304连接到端口106，充电器模块120、130可以从电池组110向连接的otg设备304提供功率。
34.在图3b中，开关132、140接通并且开关122断开。开关132可以响应于电源适配器306或otg设备308连接到端口108而接通。在图3b所示的示例中，响应于电源适配器306连接到端口108，充电器模块120、130都可以使用由连接的电源适配器306提供的功率为电池组110充电。在图3b所示的示例中，响应于otg设备308连接到端口108，充电器模块120、130可以从电池组110向连接的otg设备308提供功率。
35.在图3c中，开关122、132、140接通。开关122可以响应于电源适配器302或otg设备304连接到端口106而接通。开关132可以响应于电源适配器306或otg设备308连接到端口108而接通。在图3c所示的示例中，响应于电源适配器302连接到端口106并且电源适配器306连接到端口108，充电器模块120可以使用由电源适配器302提供的功率为电池组110充电，并且充电器模块130可以使用由电源适配器306提供的功率为电池组110充电。
36.在图3c所示的示例中，响应于otg设备304连接到端口106并且otg设备308连接到端口108，充电器模块120可以从电池组110向otg设备304提供功率并且充电器模块130可以从电池组110向otg设备308提供功率。
37.在图3c所示的示例中，响应于otg设备304连接到端口106并且电源适配器306连接到端口108，充电器模块120可以从电池组110向otg设备304提供功率并且充电器模块130可以使用来自电源适配器306的功率为电池组110充电。然而，如果负载104是拒绝连接到端口106的otg设备304的计算系统，则充电器模块120、130都可以使用来自连接到端口108的电源适配器306的功率为电池组110充电。在一个示例中，当高电源适配器(例如，如果电源适配器306是高电源适配器)通过端口108插入时，计算系统可能需要用两个充电器(例如，充电器模块120和130)为电池110充电，因为一个充电器可能不足以为高电源适配器充电。因此，计算系统可以拒绝可以通过其他端口106插入的otg设备。
38.在图3c所示的示例中，响应于otg设备308连接到端口108并且电源适配器302连接到端口106，充电器模块130可以从电池组110向otg设备308提供功率并且充电器模块120可以使用来自电源适配器302的功率为电池组110充电。但是，如果负载104是拒绝连接到端口108的otg设备308的计算系统，则充电器模块120 130、130都可以使用来自连接到端口106的电源适配器302的功率为电池组110充电。
39.在图3d中，开关140接通并且开关122、132断开。开关140可以响应于例如对系统100的用户输入(例如，按钮、或者由系统100运行的应用或软件中的设置)而接通。在图3d所示的示例中，响应于开关140接通并且开关120、130断开，系统100可以以仅电池模式操作。在仅电池模式下，电池组110可以放电以向负载104提供功率。
40.图4是示出一个实施例中的可以实现具有多个充电器的多端口充电设备的另一示例系统的图。系统400可以包括子系统402和子系统404。在一个示例中，子系统402、404中的每个可以包括一组个体组件，诸如中央处理单元(cpu)、存储器设备、网卡、包括触摸屏的输入设备等。在图4所示的示例中，子系统402、404中的每个可以分别包括个体电池组，诸如电池组410和电池组412。在示例实施例中，子系统402可以是显示屏并且子系统404可以是包
括诸如主板等处理元件的计算机设备的主系统。在另一示例实施例中，子系统402、404可以是设备的两个显示屏，诸如双屏移动电话。
41.子系统402可以包括端口406、电池组410、开关422、充电器电路或模块420和开关440。子系统404可以包括端口408、电池组412、开关432、充电器电路或模块430和负载414。在一个示例中，端口406、408可以是usb c型端口。负载414可以是例如子系统404的可以消耗来自电池组412的功率的设备或组件，诸如中央处理器单元(cpu)、微处理器、主板、显示器或屏幕等。在一个示例中，子系统402可以与子系统404分离，并且子系统402可以附接到子系统404以实现本文中描述的方法和系统。例如，子系统402可以经由开关440连接到子系统404。
42.在一个示例中，充电器模块420、430可以是使用dc-dc功率转换器(例如，合适的降压、升压、步进降压、步进升压、降压升压或步进升压/步进降压功率转换器)实现的电池充电器、适用于为电池供电的产品的电池、电池单元或电池组充电的电源。充电器模块420、430可以被配置为分别为电池组410、412之中的电池充电。电池组410、412中的每个可以包括一个或多个电池。
43.开关422、432中的每个可以使用例如场效应晶体管(fet)来实现，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、功率mosfet、或者能够响应于控制信号而接通和断开的其他合适的半导体晶体管器件。例如，开关422、432可以是可以响应于控制信号被施加到其栅极端子而接通(例如，闭合或导通)或断开(例如，打开或不导通)的fet。
44.开关440可以连接在节点424与节点434之间，其中节点424可以位于开关422与充电器模块420之间，并且节点434可以位于开关432与充电器模块430之间。开关440可以使用例如fet来实现，诸如mosfet、功率mosfet、或者能够响应于控制信号而接通和断开的其他合适的半导体晶体管器件。例如，开关440可以是可以响应于控制信号被施加到其栅极端子而接通(例如，闭合或导通)或断开(例如，打开或不导通)的fet。
45.当开关440断开时，充电器420、430可以分别基于开关422、432操作。在图4所示的示例中，当开关422、432和440断开时，充电器模块420、430可以处于空闲状态并且系统400可以处于仅电池模式。在系统400的仅电池模式下，电池组412可以为负载414提供功率，电池组410可以空闲并且未被充电器模块420充电，并且也不被放电。
46.在一个示例中，当开关440断开时，电源适配器连接到端口406，并且当开关422接通时，充电器模块420可以被配置为从连接的电源适配器接收输入电压。充电器模块420可以使用接收的输入电压为电池组410之中的电池充电。在另一示例中，当开关440断开时，功率消耗设备或移动(otg)设备连接到端口406，并且当开关422接通时，充电器模块420可以被配置为通过为电池组410放电来为连接到端口406的otg设备提供功率。当开关440和开关422断开时，充电器模块420可以处于空闲状态并且电池组410可以未被充电器420充电。otg设备的示例可以包括蜂窝电话、可穿戴设备、网络适配器、通信接口适配器(例如，bluetooth适配器)、游戏机、显示器、连接到功率消耗设备的充电线等。
47.在一个示例中，当开关440断开时，电源适配器连接到端口408，并且当开关422接通时，充电器模块430可以被配置为从连接的电源适配器接收输入电压。充电器模块430可以使用接收的输入电压为电池组412之中的电池充电。在另一示例中，当开关440断开时，otg设备连接到端口408，并且当开关432接通时，充电器模块430可以被配置为向连接到端
口408的otg设备提供功率。当开关432断开时，充电器模块430可以处于空闲状态。当开关440和开关432断开时，充电器模块430可以为电池组412放电以向负载414提供功率。
48.开关440可以接通，以便将充电器模块420连接到端口408并且将充电器模块430连接到端口406，以形成交叉连接。充电器模块420与端口408之间的连接可以允许电池组410由两个充电器模块420、430使用来自连接到端口408的电源适配器的功率充电。充电器模块430与端口406之间的连接可以允许电池组412由两个充电器模块420、430使用来自连接到端口406的电源适配器的功率充电。通过使两个充电器模块420、430为电池组410或电池组412充电，电池组410、412可以以相对较高的功率充电。此外，充电器模块420与端口408之间的连接可以允许充电器模块420、430两者从两个电池组410、412向连接到端口408的otg设备提供功率。充电器模块430与端口406之间的连接可以允许充电器模块420、430从两个电池组410、412向连接到端口406的otg设备提供功率。通过使用两个电池组410、412使用两个充电器模块420、430来为连接的otg设备充电，otg设备可以以相对较高的功率充电。
49.图5是示出了一个实施例中的图4的示例系统的细节的图。在图5所示的示例中，开关422、440可以是控制器502的部分。控制器502可以被配置为检测设备是否连接到端口406。可以连接到端口406的设备可以是例如电源适配器或功率消耗设备(例如，otg设备)。基于设备是否连接到端口406，控制器502可以接通或关断开关422、440。例如，响应于检测到电源适配器或功率消耗设备连接到端口506，端口检测ic 512可以通过提供足以驱动开关422之中的mosfet的栅极的电压来接通开关422。
50.同样，在图5所示的示例中，开关432可以是控制器504的一部分。控制器504可以被配置为检测设备是否连接到端口408。可以连接到端口408的设备可以是例如电源适配器或功率消耗设备(例如，otg设备)。基于设备是否连接到端口408，控制器504可以接通或关断开关432。例如，响应于检测到电源适配器或功率消耗设备连接到端口408，端口检测ic 514可以通过提供足以驱动开关432之中的mosfet的栅极的电压来接通开关432。
51.在一个示例中，端口检测ic 512可以独立于开关420接通或关断开关440。例如，开关422、440可能不需要同时接通或关断。在一个示例中，端口检测ic 512可以基于用户输入(例如，按钮、或者在子系统402上运行的操作系统或软件中的设置)接通或关断开关440。在另一示例中，开关440也可以是控制器504的一部分。
52.图6a至图6d是示出图4和图5的示例系统400的示例实现的图。在图6a中，开关422、440接通并且开关432断开。开关422可以响应于电源适配器602或otg设备604连接到端口406而接通。在图6a所示的示例中，响应于电源适配器602连接到端口406，使用由连接的电源适配器602提供的功率，充电器模块420可以为电池组410充电，并且充电器模块430可以为电池组412充电。换言之，电源适配器602可以同时为两个电池组410、412充电。在图6a所示的示例中，响应于otg设备604连接到端口406，充电器模块420、430可以分别从电池组410、412向连接的otg设备604提供功率。因此，otg设备604可以同时从两个电池组410、412接收功率。
53.在图6b中，开关432、440接通并且开关422断开。开关432可以响应于电源适配器606或otg设备608连接到端口408而接通。在图6b所示的示例中，响应于电源适配器606连接到端口408，使用由连接的电源适配器606提供的功率，充电器模块420可以为电池组410充电，并且充电器模块430可以为电池组412充电。换言之，电源适配器606可以同时为两个电
池组410、412充电。在图6b所示的示例中，响应于otg设备608连接到端口408，充电器模块420、430可以分别从电池组410、412向连接的otg设备608提供功率。因此，otg设备608可以同时从两个电池组410、412接收功率。
54.在图6c中，开关422、432、440接通。开关422可以响应于电源适配器602或otg设备604连接到端口406而接通。开关432可以响应于电源适配器606或otg设备608连接到端口408而接通。在图6c所示的示例中，响应于电源适配器602连接到端口406并且电源适配器606连接到端口408，充电器模块420可以使用由电源适配器602提供的功率为电池组410充电，并且充电器模块430可以使用由电源适配器606提供的功率为电池组412充电。
55.在图6c所示的示例中，响应于otg设备604连接到端口406并且otg设备608连接到端口408，充电器模块420可以从电池组410向otg设备604提供功率并且充电器模块430可以从电池组412向otg设备608提供功率。
56.在图6c所示的示例中，响应于otg设备604连接到端口406并且电源适配器606连接到端口408，充电器模块420可以从电池组410向otg设备604提供功率并且充电器模块430可以使用来自电源适配器606的功率为电池组412充电。但是，如果负载414是拒绝连接到端口406的otg设备604的计算系统，则充电器模块420 430、430都可以使用来自连接到端口408的电源适配器606的功率分别为电池组410、412充电。
57.在图6c所示的示例中，响应于otg设备608连接到端口408并且电源适配器602连接到端口406，充电器模块430可以从电池组412向otg设备608提供功率并且充电器模块420可以使用来自电源适配器602的功率为电池组410充电。但是，如果负载414是拒绝连接到端口408的otg设备608的计算系统，则充电器模块420 430、430都可以使用来自连接到端口406的电源适配器602的功率为电池组410、412充电。
58.在图6d中，开关440接通并且开关422、432断开。开关440可以响应于例如对系统400的用户输入(例如，按钮、或者由系统400运行的应用或软件中的设置)而接通。在图6d所示的示例中，响应于开关440接通并且开关420、430断开，系统400可以以仅电池模式操作。在仅电池模式中，电池组412可以放电以向负载414提供功率。另外，如果电池组412完全充电并且电池组410完全放电，则充电器模块420可以经由开关440使用来自电池组412的功率为电池组410充电。类似地，如果电池组410完全充电并且电池组412完全放电，则充电器模块430可以经由开关440使用来自电池组410的功率为电池组412充电。在一个示例中，充电器模块420、430可以被配置为分别检测电池组410、412是完全充电还是完全放电。
59.图7a至图7c是示出一个实施例中的图4的示例系统400的另一实施例的图。在图7a所示的示例中，电压调节器702、开关704和开关706可以添加到系统400。在一个示例中，电压调节器702可以是5v降压转换器，该5v降压转换器可以向otg设备提供5v，该otg设备通过开关704、706连接到端口406、408。在另一示例中，如果系统400被设计用于向经由开关704、706连接到端口406、408的otg设备提供其他电压，则电压调节器702可以是其他类型的转换器，诸如升压或降压升压调节器。开关704、706中的每一者可以使用例如场效应晶体管(fet)来实现，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、功率mosfet、或者能够响应于控制信号而接通和断开的其他合适的半导体晶体管器件。例如，开关704、706可以是可以响应于控制信号被施加到其栅极端子而接通(例如，闭合或导通)或断开(例如，打开或不导通)的fet。
60.开关704可以连接在节点710与电压调节器702之间，其中节点710可以位于端口406与开关422之间。开关706可以连接在节点712与电压调节器702之间，其中节点712可以位于端口408与开关432之间。开关704可以是图5中的控制器502的一部分，并且开关706可以是图5中的控制器504的一部分。响应于开关704接通，电压调节器702可以连接到端口406。响应于开关706接通，电压调节器702可以连接到端口408。通过将电压调节器702连接到端口406和/或端口408，电压调节器702可以被配置为向连接到端口406和/或端口408的otg设备提供功率。
61.例如，在图7b所示的示例中，开关422、440、706接通，开关432、704断开。开关422可以响应于电源适配器602连接到端口406而接通。开关706可以响应于otg设备608连接到端口408而接通。响应于电源适配器602连接到端口406，充电器模块420，430可以使用由连接的电源适配器602提供的功率分别为电池组410、412充电。换言之，电源适配器602可以同时为两个电池组410、412充电。此外，响应于开关706接通，电压调节器702可以使用来自电池组412的功率来向连接到端口608的otg设备608提供功率。
62.在图7c所示的示例中，开关432、440、704接通，开关422、706断开。开关432可以响应于电源适配器606连接到端口408而接通。开关704可以响应于otg设备604连接到端口406而接通。响应于电源适配器606连接到端口408。连接到端口408，充电器模块420，430可以使用由连接的电源适配器606提供的功率分别为电池组410、412充电。换言之，电源适配器606可以同时为两个电池组410、412充电。此外，响应于开关704接通，电压调节器702可以使用来自电池组412的功率来为连接到端口606的otg设备604提供功率。
63.本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文中使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。
64.以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件(如果有的话)的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与其他要求保护的元素组合执行功能的任何结构、材料或动作，正如特别要求保护的。本发明的描述是为了说明和描述的目的而呈现的，但并不旨在穷举或限制于所公开的形式的本发明。在不背离本发明的范围和精神的情况下，很多修改和变化对于本领域普通技术人员将是很清楚的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，并且使得本领域的其他普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本发明的各种实施例。