电池容量可变控制装置和方法与流程

1.本发明涉及一种电池容量可变控制装置和方法，更具体地，涉及一种可以根据需要改变搭载在电动车辆上的高压电池的容量以提高电池的耐久性能的电池容量可变控制装置和方法。


背景技术：

2.通常，在包括混合动力电动车辆的电动车辆中，充电状态(soc)被控制为位于一定范围内。
3.这种控制被称为soc平衡控制，并且在这种soc平衡中需要保持的soc或soc的范围被称为中心soc。
4.换言之，一般电动车辆利用高压电池的整个soc区间中的大部分来确保可行驶距离(distance to empty)，并且与电动车辆不同的是，混合动力电动车辆(hev)基于特定的中心soc而不是利用高压电池的整个区间来操作电池。
5.因此，如果行驶期间的实际soc偏离中心soc，则hev执行改变soc的控制，而不执行诸如最佳操作线(optimal operation line)的操作点控制的有效控制。
6.此时，系统的效率可能会降低，燃料效率可能会降低，而实际soc可能不在中心soc的主要原因可能是由驾驶员的不同的驾驶特性(快速加速或减速行驶、极限行驶等)、充电和放电特性和/或不同的行驶条件(可能是上坡或下坡行驶或停滞行驶)导致的。
7.此外，在安全性和耐久性方面，如果可能的话，电池在低soc区域中使用是有利的。换言之，根据车辆的系统和电池的特性，最佳soc使用区间可能不同，并且如果得到有效控制，则可以在电池的耐久性和燃料效率方面实施最佳控制。
8.本背景技术部分中包含的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被视为该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。


技术实现要素：

9.本发明的各方面旨在提供一种电池容量可变控制装置和方法，其通过针对搭载在电动车辆上的电池的容量根据电池的操作模式以及充电和放电模式等选择性地限制电池的实际使用区域而最佳地保持电池的耐久性能，同时也可以在紧急行驶模式下利用电池的有限剩余容量来实现长距离行驶，从而有效地使用电池以延长电池寿命。
10.根据本发明的各种示例性实施例的一种电池容量可变控制装置包括：传感器单元，被配置为测量电池的电特性值以输出实际soc信息；输入单元，电连接到传感器单元，并被配置为基于从传感器单元输出的实际soc信息设置电池的容量限制率；以及控制单元，电连接到输入单元，并被配置为根据输入单元中设置的容量限制率来选择性地改变电池充电或放电的使用区域以输出虚拟的设置soc信息，并根据虚拟的设置soc信息来设置电池的使用量。
11.此处，控制单元被配置为根据容量限制率选择性地设置电池的上限soc信息和下
限soc信息，并且通过从参考soc信息中排除上限soc信息和下限soc信息来设置虚拟的设置soc信息。
12.控制单元被配置为响应于通过驾驶员的输入请求以预设的紧急行驶模式驱动车辆，判断车辆是否以紧急行驶模式驱动，并且当车辆以紧急行驶模式驱动时，下限soc信息被包括在虚拟的设置soc信息中。
13.此外，输入单元被配置为基于实际soc信息通过驾驶员的输入来设置容量限制率，或者被配置为通过经认证的诊断装置的输入来设置容量限制率。
14.此外，输入单元被配置为从存储有电池的操作模式以及充电和放电模式的数据库接收信息，并分析操作模式以及充电和放电模式以设置容量限制率。
15.另一方面，根据本发明的各种示例性实施例的一种电池容量可变控制方法包括：通过传感器单元测量电池的电特性值以输出实际soc信息；通过电连接到传感器单元的输入单元基于从传感器单元输出的实际soc信息设置电池的容量限制率；以及通过电连接到输入单元的控制单元基于输入单元中设置的容量限制率来选择性地改变电池充电或放电的使用区域以输出虚拟的设置soc信息。
16.此处，输出虚拟的设置soc信息包括当根据驾驶员输入的以预设的紧急行驶模式驱动的请求被传送时，通过控制单元判断车辆是否以紧急行驶模式驱动。
17.此时，当判断车辆不处于紧急行驶模式时，控制单元被配置为基于虚拟的设置soc信息输出行驶距离、行驶策略和充电控制信息。
18.此外，输出虚拟的设置soc信息进一步包括通过控制单元根据容量限制率选择性地设置电池的上限soc信息和下限soc信息，并且通过从参考soc信息中排除上限soc信息和下限soc信息来设置虚拟的设置soc信息。
19.此外，在判断紧急行驶模式中，当控制单元判断车辆处于紧急行驶模式时，下限soc信息被包括在虚拟的设置soc信息中。
20.本发明通过针对搭载在电动车辆上的电池的容量根据电池的操作模式、充电或放电模式等选择性地限制电池的实际使用区域而最佳地保持电池的耐久性能，同时也可以在紧急行驶模式下利用电池的有限剩余容量来实现长距离行驶，从而有效地使用电池以延长电池寿命。
21.此外，本发明可以根据驾驶员的输入自由限制电池的实际使用区域，并同时将电池的实际使用区域设置为在耐久性和输出方面最有效的区间，从而容易操作电池，例如操作相对于用于电动车辆的高压电池的小容量电池。
22.应理解的是，如本文所使用的术语“汽车”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动汽车，诸如包括运动型多用途车(suv)、巴士、卡车、各种商用车的乘用车，包括各种轮船和船舰的水运工具，航空器等，并包括混合动力汽车、电动汽车、插电式混合动力汽车、氢动力汽车以及其它替代燃料(例如，除石油以外的资源衍生的燃料)汽车。如本文所指，混合动力汽车是具有两个或更多个动力源的汽车，例如汽油动力和电动动力汽车。
23.本发明的上述和其它特征在下文中讨论。
24.本发明的方法和装置具有其它特征和优点，通过一起用于解释本发明的某些原理的并入本文的附图和以下具体实施方式，这些特征和优点将变得明显或得到更详细地阐述。
附图说明
25.图1是示意性地示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制装置的示图。
26.图2是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的设置soc信息的各种示例性实施例的示图。
27.图3是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的设置soc信息的各种示例性实施例的示图。
28.图4是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的根据对紧急行驶模式的请求设置soc信息的示图。
29.图5是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的与实际soc信息相比较的设置soc信息的示图。
30.图6是顺序示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制方法的示图。
31.图7是示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制方法的soc转换图的示图。
32.可以理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的图示。如本文所包括的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形状，将部分地由特别预期的应用和使用环境确定。
33.在附图中，附图标记在附图的多幅图中指代本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
34.现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在下面描述。尽管将结合本发明的示例性实施例来描述本发明，但是应当理解的是，本描述并不旨在将本发明限制于示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且还涵盖可以包括在由所附权利要求书限定的本发明的思想和范围内的各种替代、修改、等同形式和其它实施例。
35.以下，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
36.本发明的优点和特征以及用于实现该优点和特征的方法将参考稍后将详细描述的示例性实施例而变得明显。
37.然而，本发明不限于以下包括的示例性实施例，而是将以各种不同的形式实施，并且仅这些实施例允许本发明完整，并且被提供以将本发明的范围充分告知本发明的各种示例性实施例所属领域的技术人员，并且本发明仅由权利要求书的范围限定。
38.此外，在描述本发明时，如果确定相关的已知技术可能使本发明的主旨模糊，则将省略其详细描述。
39.图1是示意性地示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制装置的示图，图2是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的设置soc信息的各种示例性实施例的示图。
40.此外，图3是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的设置soc信息的各种示例性实施例的示图，图4是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变
控制装置的根据对紧急行驶模式的请求设置soc信息的示图，并且图5是示出根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置的与实际soc信息相比较的设置soc信息的示图。
41.通常，具有诸如根据产品组的高应用容易性并具有高能量密度的电特性的二次电池不仅被用作作为便携式设备的电源的电池，而且被用作作为由电力驱动源驱动的电动车辆(ev)或混合动力电动车辆(hev)或者能量存储系统(ess)的电源的电池。
42.这样的电池通常包括一个或多个电池单元(cell)，电池单元的类型没有特别限制，电池单元可以由诸如可充电的锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池或镍锌电池的二次电池构成。
43.电池具有随着反复充电和放电而性能逐渐退化的特性，并且这种退化可以通过电池的容量随着电池的充电和放电循环的增加而逐渐降低的现象来证实。
44.电池退化的原因可能主要在于电化学反应的不可逆性，换言之，当电池的充电和放电循环增加时，参与电化学反应的材料的特性由于老化效应(aging effect)而劣化，使得伴随充电和放电的电化学反应不可逆。
45.通常，电池的退化导致可用电能的减少，使得从电池接收能量的装置或设备的使用时间减少，并且输出特性降低。
46.例如，在电动车辆的情况下，当电池退化时，即使当电动车辆在相同条件下行驶时，单次充电可行驶的距离也减少与电池的退化程度相对应的距离，从而需要将无论退化程度如何都持续保持性能的技术与用于电动车辆的电池相结合。
47.换言之，当由于车辆重复行驶短行驶距离而频繁发生充电和放电循环时，电池仅在高充电状态(soc)区域重复使用，此外，当电池间歇性地充电后，与所需容量相比，电池可在宽的可用范围内使用。
48.因此，由于用于车辆的由锂离子电池或锂聚合物电池构成的电池的基本特性，当电池在高充电状态(soc)区域或宽的可用范围内重复使用时，电池的耐久性通常会不可避免地降低。
49.为此，如图1所示，根据本发明的示例性实施例的电池容量可变控制装置包括传感器单元100、输入单元200和控制单元300。
50.首先，传感器单元100测量电池的电特性值以输出实际充电状态(soc)信息。
51.此处，电特性值是指电池的电压、充电或放电时流过导线的电流、电池的温度等，并且测量电特性值以确认电池的状态，诸如确定充电或放电容量或者估计soc等。
52.为此，传感器单元100根据控制单元300的控制信号测量电池的电特性值。
53.传感器单元100对电特性值的测量可以按照预设的时间间隔周期性地进行，也可以根据用户的请求或管理控制单元300的上层系统(upper system)的请求进行。
54.尽管未示出，但是传感器单元100可以包括单独的电压计、电流计和/或温度计等。
55.电压计被配置为测量电池的整个电压和/或包括在电池中的每个电池单元的电压，电流计被配置为测量在电池充电或放电时流经连接在电池和电力供应装置或负载之间的电阻元件的电流的大小，并且温度计被配置为测量在电池充电或放电时电池的温度。
56.可以理解的是，传感器单元100不限于电压计、电流计和温度计，还包括所有被配置为能够感测电池的电特性的测量装置。
57.此外，输入单元200基于传感器单元100重复输出的实际soc信息设置电池的容量
限制率。
58.输入单元200还可以从存储有通过累积从传感器单元100输出的实际soc信息确定的操作模式以及充电和放电模式的数据库(db)接收相应的信息，并利用接收的操作模式以及充电和放电模式自动设置容量限制率。
59.此外，输入单元200可以被配置为基于由传感器单元100测量的实际soc信息通过驾驶员的输入，即，通过车辆的组合仪表、音频视频导航(avn)菜单等的输入来设置容量限制率，或者还可以被配置为利用诸如诊断工具或扫描仪的经认证的诊断装置来设置容量限制率。
60.因此，如上所述，输入单元200可以被配置为组合使用利用操作模式以及充电和放电模式自动设置容量限制率的方式和利用驾驶员输入或诊断装置直接设置容量限制率的方式来设置容量限制率。
61.同时，控制单元300根据输入单元200中设置的容量限制率选择性地改变电池充电或放电的使用区域，以在显示单元400上输出虚拟的设置soc信息20。
62.换言之，对于使用0％至100％作为使用区域的参考soc信息10，当通过输入单元200设置容量限制率时，控制单元300基于容量限制率改变使用区域以输出相应的虚拟的设置soc信息20，以显示在诸如车辆的组合仪表或avn菜单的显示单元400上。
63.控制单元300可以根据设置soc信息20来设置电池的使用量，如此设置的设置soc信息20可以具有设置为例如20％或60％的容量限制率，并且从参考soc信息10中排除容量限制率的使用区域可以是具有电池的高soc区域的频率低并且可用范围较低的特性的区域，即耐久性能和充电和放电性能最佳的区域。
64.如图2所示，根据本发明示例性实施例的控制单元300由于容量限制率被设置为20％而设置上限soc信息和下限soc信息30，并且设置soc信息20通过从使用0％至100％作为使用区域的参考soc信息10排除上限soc信息和下限soc信息30来设置。
65.换言之，由于容量限制率通过输入单元200设置为20％，控制单元300将上限soc信息和下限soc信息30中的每一个设置为10％，以将参考soc信息10的10％至90％作为虚拟的设置soc信息20，并将其处理为对应于使用区域的100％并输出。
66.因此，当驾驶员通过车辆的组合仪表或avn菜单等来确认使用区域时，可以将对应于参考soc信息的10％至90％的使用区域确认为设置soc信息20，并且因此，驾驶员可以仅利用对应于排除上限soc信息和下限soc信息30的设置soc信息20的使用区域来控制车辆，从而可以防止电池在高soc区域中重复使用或者在与所需容量相比宽的可用范围内使用而降低电池的耐久性的问题。
67.此外，作为分析操作模式以及充电和放电模式的结果，如果容量限制率通过输入单元200设置为60％，则控制单元300还可以将上限soc信息和下限soc信息30的每一个设置为30％，以将参考soc信息10的30％至70％处理为对应于虚拟的设置soc信息20的100％并输出。
68.此外，如图3所示，根据本发明示例性实施例的控制单元300由于容量限制率被设置为20％而设置上限soc信息和下限soc信息30，并且设置soc信息20通过从使用0％至100％作为使用区域的参考soc信息10排除上限soc信息和下限soc信息30来设置。
69.换言之，由于容量限制率通过输入单元200设置为20％，控制单元300将上限soc信
息和下限soc信息30中的每一个设置为10％，以将参考soc信息的10％至90％处理为对应于虚拟的设置soc信息的100％并输出。
70.因此，当驾驶员通过车辆的组合仪表或avn菜单等来确认使用区域时，可以将对应于参考soc信息的10％至90％的使用区域确认为设置soc信息，并且因此，驾驶员可以利用对应于从参考soc信息10排除上限soc信息和下限soc信息30的设置soc信息20的使用区域来控制车辆，从而可以防止电池在高soc区域重复使用而降低电池的耐久性的问题。
71.根据本发明的示例性实施例，如果容量限制率通过输入单元200设置为60％，则控制单元300将上限soc信息和下限soc信息30中的每一个设置为30％，并且与本发明的前述示例性实施例不同，控制单元300还可以将参考soc信息10的20％至60％处理为虚拟的设置soc信息20并输出。
72.这是为了即使因为可用的soc信息可能根据电池的类型或特性而不同从而容量限制率通过输入单元200设置为60％，也根据电池的类型或特性将对耐久性和输出最有利的参考soc信息10的30％至70％或20％至60％处理为100％的虚拟的设置soc信息20并输出。
73.换言之，与本发明的前述示例性实施例不同，由于电池的有利于耐久性和输出的区域，即能够实现最佳性能的区域通常可以是低soc区域，因此根据电池的类型或特性，与本发明的前述示例性实施例不同，将参考soc信息10的20％至60％处理为100％的虚拟的设置soc信息20并输出。
74.尽管已经描述了由于容量限制率通过输入单元200设置为60％，设置soc信息20被处理为参考soc信息10的30％至70％或20％至60％，但这不是确定的，也可以在容量限制率内根据电池的类型或特性被处理为最有利于耐久性和输出的其他范围，以输出虚拟的设置soc信息。
75.同时，如图4所示，当车辆以预设的紧急行驶模式驱动时，控制单元300将包含在实际soc信息中的下限soc信息30转换为包含在虚拟的设置soc信息20中，并输出100％的虚拟的设置soc信息20。
76.作为示例，紧急行驶模式可以设置为长距离行驶模式，并且如果电池仅在高soc区域重复使用并且电池在与所需容量相比宽的可用范围内使用，但利用导航信息等来设置预定距离或更远的目的地，则可以设置紧急行驶模式。
77.因此，如在本发明的前述各种示例性实施例中，如果通过输入单元200将容量限制率设置为60％并将上限soc信息和下限soc信息30中的每一个设置为30％来输出虚拟soc信息，则当车辆以紧急行驶模式驱动时，如图4所示，由于实现最佳性能的区域是低soc区域，设置为30％的下限soc信息包含在虚拟的设置soc信息20中，因此可以输出对应于参考soc信息10的0％至70％的虚拟的设置soc信息20。
78.因此，本发明的示例性实施例中，相比于根据电池的使用频率和可用范围而使用的实际soc信息，可以减小用于设置soc信息20的参考soc信息的100％范围，并且如图5所示，可以在参考soc信息的相应范围内处理并输出输出设置soc信息，从而最佳地保持电池的耐久性能。
79.此外，当车辆以紧急行驶模式驱动时，本发明的示例性实施例可使用剩余容量，从而提供便于驾驶员管理电池耐久性导向操作的自由度。
80.在下文中，图6是顺序示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制
方法的示图，图7是示出根据本发明的各种示例性实施例的电池容量可变控制方法的soc转换图的示图。
81.如图6所示，根据本发明的示例性实施例的容量可变控制方法将依次说明如下。
82.通过传感器单元100测量电池的电特性值以输出实际soc信息(s100)。
83.基于从传感器单元100输出的实际soc信息，通过输入单元200设置电池的容量限制率(s200)。
84.此处，输入单元200还可以从存储有通过累积从传感器单元100输出的实际soc信息确定的操作模式以及充电和放电模式的数据库(db)接收相应的信息，并分析接收的操作模式以及充电和放电模式，以自动设置容量限制率。
85.此外，输入单元200可以被配置为基于由传感器单元100测量的实际soc信息通过驾驶员的输入，即，通过车辆的组合仪表、音频视频导航(avn)菜单等的输入来设置容量限制率，或者还可以被配置为利用诸如诊断工具或扫描仪的经认证的诊断装置来设置容量限制率。
86.因此，如上所述，输入单元200可以被配置为组合使用利用操作模式以及充电和放电模式自动设置容量限制率的方式和利用驾驶员输入或诊断装置直接设置容量限制率的方式来设置容量限制率。
87.如上所述，基于输入单元200中设置的容量限制率，例如设置为60％的容量限制率，通过控制单元300选择性地改变电池充电或放电的使用区域来输出对应于参考soc信息10的30％至70％的虚拟的设置soc信息20(s300)。
88.如图7所示，虚拟的设置soc信息20可以以线性函数的形式输出，例如，当通过设置容量限制率为20％而将参考soc信息10的10％至90％处理为对应于虚拟的设置soc信息的100％时，设置soc信息可以通过1.25*x-12.5(x为实际soc值)的转换公式输出。
89.作为参考，可以根据容量限制率不同地设置soc转换公式，因此，随着容量限制率的增加，可以增加转换公式的斜率。
90.当根据驾驶员的输入传送以预设的紧急行驶模式驱动的请求时(s310)，控制单元300接收可用的电池的充电和放电功率，即为了虚拟的设置soc信息20的输出而被处理的对应于参考soc信息10的0％至30％的下限soc信息和对应于参考soc信息10的70％至100％的上限soc信息(s110)，并判断车辆是否以紧急行驶模式驱动(s400)。
91.作为示例，紧急行驶模式可以设置为长距离行驶模式，并且如果电池仅在高soc区域重复使用并且电池在与所需容量相比宽的可用范围内使用，但利用导航信息等来设置预定距离或更远的目的地，则可以设置紧急行驶模式。
92.如果通过判断车辆是否以紧急行驶模式驱动(s400)而判断应执行如上所述设置的紧急行驶模式，则基于包括在输入的实际soc信息中的上限soc信息和下限soc信息30，将设置soc信息20转换为虚拟的设置soc信息20，即包含下限soc信息30的虚拟的设置soc信息20(s410)。
93.如上所述，作为判断车辆是否以紧急行驶模式驱动(s400)的结果，当包括下限soc信息30的虚拟的设置soc信息20被输出(s410)或对应于参考soc信息10的30％至70％的虚拟的设置soc信息20被选择性地输出时，利用输出的虚拟soc信息选择性地确定并输出车辆的行驶距离(s500)，输出例如充电警告的车辆行驶策略(s600)，或者输出慢充或快充等充
电控制信息(s700)。
94.因此，本发明的示例性实施例通过根据充电和放电模式等选择性地限制电池的实际使用区域而最佳地保持电池的耐久性能，同时可以利用根据限制的设置soc信息20的电池容量或利用根据包括下限soc信息30的设置soc信息20的电池容量来实现选择性行驶，从而有效地使用电池以延长电池寿命。
95.本发明通过针对搭载在电动车辆上的电池的容量根据电池的操作模式以及充电和放电模式选择性地限制电池的实际使用区域而最佳地保持电池的耐久性能，同时可以在紧急行驶模式下利用电池的有限剩余容量来实现长距离行驶，从而有效地使用电池以延长电池寿命。
96.此外，本发明可以根据驾驶员的输入自由限制电池的实际使用区域，并同时将电池的实际使用区域设置为在耐久性和输出方面最有效的区间，从而容易操作电池，例如操作相对于用于电动车辆的高压电池的小容量电池。
97.此外，关于诸如“控制器”、“控制单元”、“控制装置”或“控制模块”等的控制装置的术语是指包括存储器和被配置为执行被解释为算法结构的一个或多个步骤的处理器的硬件装置。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本发明的各种示例性实施例的方法的一个或多个过程。根据本发明示例性实施例的控制装置可以通过被配置为存储用于控制车辆的各种组件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据的非易失性存储器和被配置为利用存储在存储器中的数据来执行上述操作的处理器来实现。存储器和处理器可以是单独的芯片。或者，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或多个处理器。处理器可包括各种逻辑电路和运算电路，可以根据存储器提供的程序处理数据，并可以根据处理结果产生控制信号。
98.控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，该预定程序可以包括用于执行本发明的前述各种示例性实施例中公开的方法的一系列命令。
99.前述发明还可以体现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储随后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(hdd)、固态硬盘(ssd)、硅磁盘驱动器(sdd)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘、光学数据存储装置等以及作为载波(例如，通过互联网传输)的实施方式。
100.在本发明的各种示例性实施例中，上述每个操作可以由控制装置执行，并且控制装置可以由多个控制装置或集成的单个控制装置配置。
101.在本发明的各种示例性实施例中，控制装置可以以硬件或软件的形式来实现，或者可以以硬件和软件的组合来实现。
102.为了方便解释和准确限定所附权利要求，参照在图中显示的示例性实施例的特征的位置，利用术语“上部的”、“下部的”、“内部的”、“外部的”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“之内”、“之外”、“向前”和“向后”来描述这些特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
103.为了说明和描述的目的，给出了本发明的特定示例性实施例的前述描述。这些描述并非旨在穷举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，许
多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够实施和利用本发明的各个示例性实施例及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同内容来限定。