燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质。


背景技术：

2.氢燃料电池在运行过程中会在阴极反应生成水，水会从阴极渗透至阳极侧，损伤阳极。为了避免上述情况，通常会在电堆的出口端设置氢气循环回路和气水分离装置，通过氢气循环回路将水分带出电堆，在气水分离器中分离液态水，连接于气水分离器的排水阀周期性打开，以排出气水分离器中的水。但是在氢气循环气量较小、电堆低于氢气管路、氢气通道低于气水分离器等情况下，氢气可能无法将液态水从电堆带至气水分离器中，造成水淹。
3.针对上述问题，现有技术提供了一种燃料电池水淹诊断方法，其通过检测排水阀打开期间氢气出口压力与目标压力的差值来判断燃料电池是否发生水淹，当差值超过阈值时，则判定燃料电池出现水淹情况。其原理为，当阳极发生水淹时，气水分离器中的水量较少，排水阀打开后，会大量排出氢气管路中的气体，导致压力骤降。
4.事实上，由于阳极产生的水量难以准确预测，导致预设的开阀时间无法准确控制，这就导致正常情况下，排水阀在打开时，正常排水过程后还会有短暂的排气阶段，在排气阶段同样会导致压力骤降，出现压差达到阈值的情况。因此，现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹，容易导致误判。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，本发明提供燃料电池排水故障诊断方法，以解决现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹，容易导致误判的问题。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.燃料电池排水故障诊断方法，所述燃料电池包括电堆，所述电堆具有电堆进口端和电堆出口端，所述燃料电池还包括连接于所述电堆出口端的气水分离器以及连接于所述气水分离器的排水阀，所述排水阀用于排出所述气水分离器中的水；
8.所述燃料电池排水故障诊断方法包括：
9.获取所述电堆出口端的压力；
10.根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障；根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障包括：
11.获取所述排水阀的设定开阀时间；
12.确定所述排水阀打开；
13.打开排水时间计时器；
14.经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力；
15.计算所述电堆出口端的压力变化率；
16.判断所述压力变化率与设定变化率的大小；
17.若所述压力变化率不小于所述设定变化率，则计算排水持续时长比值，所述排水持续时长比值为所述排水时间计时器读数与所述设定开阀时间的比值；
18.判断所述排水持续时长比值与设定比值的大小；
19.若所述排水持续时长比值小于所述设定比值，则确定所述电堆发生水淹故障。
20.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，所述设定比值范围为50％-60％。
21.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，若所述压力变化率小于所述设定变化率，则返回经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力。
22.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，还包括与根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障同步进行的：
23.根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆发生水淹故障；根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆是否水淹故障包括：
24.获取所述电堆进口端的压力；
25.计算所述电堆的进出口压力差，所述进出口压力差为所述电堆进口端的压力与所述电堆出口端的压力的差值；
26.判断所述进出口压力差与设定压力差的大小；
27.若所述进出口压力差不小于所述设定压力差，则确定所述电堆发生水淹故障。
28.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，所述燃料电池还包括氢气循环泵，所述氢气循环泵具有连接于所述气水分离器的泵输入端和连接于所述电堆进口端的泵输出端，所述氢气循环泵用于抽吸所述气水分离器中的气体；
29.所述燃料电池排水故障诊断方法还包括位于确定发生水淹故障之后的：
30.执行系统故障治愈；执行系统故障治愈包括：
31.提高所述氢气循环泵的转速。
32.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，执行系统故障治愈还包括：
33.降低所述电堆的输出电流。
34.作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案，还包括位于确定发生水淹故障之后的：
35.发出水淹故障警报。
36.根据本发明的另一个方面，提供燃料电池排水故障诊断装置，包括：
37.第一电堆出口端压力获取模块，用于获取所述电堆出口端的压力；
38.水淹故障确定模块，用于根据排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障，所述水淹故障确定模块包括：
39.设定开阀时间获取单元，用于获取所述排水阀的设定开阀时间；
40.排水阀打开确定单元，用于确定所述排水阀打开；
41.排水时间计时器打开单元，用于打开排水时间计时器；
42.第二电堆出口端压力获取单元，用于经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力；
43.压力变化率计算单元，用于计算所述电堆出口端的压力变化率；
44.压力变化率判断单元，用于判断所述压力变化率与设定变化率的大小；
45.排水持续时长比值计算单元，用于当所述压力变化率不小于所述设定变化率时，计算排水持续时长比值；
46.排水持续时长比值判断单元，用于判断排水持续时长比值与设定比值的大小。
47.根据本发明的又一个方面，提供车辆，包括燃料电池，所述燃料电池包括电堆，所述电堆具有电堆进口端和电堆出口端，所述燃料电池还包括连接于所述电堆出口端的气水分离器以及连接于所述气水分离器的排水阀，所述排水阀用于排出所述气水分离器中的水；
48.还包括：
49.ecu；
50.压力传感器，设置于所述电堆出口端，用于检测所述电堆出口端的压力，并将检测的所述电堆出口端的压力发送给所述ecu；
51.存储器，用于存储一个或多个程序；
52.当所述一个或多个程序被所述ecu执行时，使得所述ecu控制车辆实现上述燃料电池排水故障诊断方法。
53.根据本发明的又一个方面，提供存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被ecu执行时，车辆实现上述燃料电池排水故障诊断方法。
54.本发明的有益效果是：
55.本发明提供燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质，该燃料电池排水故障诊断方法根据排水阀的排水持续时长比值判断电堆是否发生水淹故障，排水阀打开后打开排水时间计时器，通过获取单位时间前后的电堆出口端的压力，计算电堆出口端的压力变化率，判断压力变化率与设定变化率的大小，若压力变化率不小于设定变化率，则表明此时排水阀已经进入排气阶段，计算排水持续时长比值，并判断排水持续时长比值与设定比值的大小，若排水持续时长比值小于设定比值，则说明排水阀打开后过早进入排气阶段，表明气水分离器中的水含量较低，电堆发生水淹。本发明通过检测出现较大压力变化率的时间，来判断电堆是否水淹，避免了由于预设的开阀时间无法准确控制而导致误判的风险。此外，本发明提供的燃料电池排水故障诊断方法，也可用于阳极产水量的预测以及排水阀开阀时间的优化研究。
附图说明
56.图1是本发明实施例中燃料电池的结构示意图；
57.图2是本发明实施例中燃料电池排水故障诊断方法的流程图一；
58.图3是本发明实施例中燃料电池排水故障诊断方法的流程图二；
59.图4是本发明实施例中燃料电池排水故障诊断装置的结构示意图；
60.图5是本发明实施例中车辆的结构示意图。
61.图中：
62.1、电堆；2、气水分离器；3、排水阀；4、氢气循环泵；
63.300、第一电堆出口端压力获取模块；310、水淹故障确定模块；3101、设定开阀时间获取单元；3102、排水阀打开确定单元；3103、排水时间计时器打开单元；3104、第二电堆出口端压力获取单元；3105、压力变化率计算单元；3106、压力变化率判断单元；3107、排水持
续时长比值计算单元；3108、排水持续时长比值判断单元；
64.400、ecu；410、燃料电池；420、压力传感器；430、存储器。
具体实施方式
65.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
66.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
67.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
69.实施例一
70.为了避免氢燃料电池电堆发生水淹，现有技术提供了一种燃料电池水淹诊断方法，其通过检测排水阀打开期间氢气出口压力与目标压力的差值来判断燃料电池是否发生水淹，当差值超过阈值时，则判定燃料电池出现水淹情况。但是由于阳极产生的水量难以准确预测，导致预设的开阀时间无法准确控制，这就导致正常情况下，排水阀在打开时，正常排水过程后还会有短暂的排气阶段，在排气阶段同样会导致压力骤降，出现压差达到阈值的情况。因此，现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹，容易导致误判。
71.针对上述问题，本实施例提供燃料电池排水故障诊断方法，以解决现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹，容易导致误判的问题，可用于燃料电池，并应用在车辆技术领域。
72.参照图1，本实施例中的燃料电池排水故障诊断方法通过燃料电池410实施，燃料电池410包括电堆1，电堆1具有电堆进口端和电堆出口端，燃料电池410还包括连接于电堆出口端的气水分离器2以及连接于气水分离器2的排水阀3，排水阀3用于排出气水分离器2中的水。可选地，燃料电池410还包括氢气循环管路，氢气循环管路设置有氢气循环泵4，氢气循环泵4的输入端连接气水分离器2，用于吸入气水分离器2中的气体，氢气循环泵4的输出端连接电堆进口端。从电堆出口端排出的氢气和水的混合物进入气水分离器2进行气水
分离，液态水可通过排水阀3排出，而气体则进入氢气循环泵4，并在氢气循环泵4的驱动下重新进入电堆进口端，以实现氢气的循环，并通过氢气的流动带出电堆1内的水。
73.参照图2，本实施例中的燃料电池排水故障诊断方法通过燃料电池排水故障诊断装置来执行，该燃料电池排水故障诊断装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在车辆中，具体地，该燃料电池排水故障诊断方法包括如下步骤。
74.s100：获取电堆出口端的压力。
75.由于气水分离器2中的水量难以准确预测，打开排水阀3后，一般会包括先后进行排水过程和排气过程，因而电堆出口端的压力变化能够直观地反映排水阀3是处于排水过程还是排气过程。当阳极发生水淹时，气水分离器2中的水量较少，排水阀3打开后，会大量排出氢气管路中的气体，导致压力骤降，也就是排水阀3会较早地进入排气过程。
76.具体地，电堆出口端的压力可通过设置于电堆出口端的压力传感器420获取。
77.在步骤s100后，根据排水阀3的排水持续时长比值确定电堆1发生水淹故障，具体而言，根据排水阀3的排水持续时长比值确定电堆1发生水淹故障包括步骤s110-s117。
78.s110：获取排水阀3的设定开阀时间。
79.排水阀3的开启和关闭通常由设定程序单独控制，以周期性地打开排水阀3。一般而言，需要对气水分离器2中的水量进行预测，排水阀3的设定开阀时间通常根据气水分离器2中的预测水量获得。排水阀3的设定开阀时间的计算和预测方法已经是现有技术，其具体原理和计算过程不再赘述。
80.s111：确定排水阀3打开。
81.s112：打开排水时间计时器。
82.排水阀3打开后，进入排水过程，此时打开排水时间计时器，开始累计排水过程的时长。
83.s113：经过单位时间后重新获取电堆出口端的压力。
84.具体仍可通过设置于电堆出口端的压力传感器420获取。
85.s114：计算电堆出口端的压力变化率。
86.电堆出口端的压力变化率指的是单位时间内电堆出口端的压力变化数值，首先计算重新获取后的电堆出口端的压力与先前电堆出口端的压力的差值，电堆出口端的压力变化率即为上述差值与单位时间的比值。其中，单位时间应尽量较短，以保证计算的得到的电堆出口端的压力变化率更加接近实际压力下降速率。
87.s115：判断压力变化率与设定变化率的大小。
88.若压力变化率不小于设定变化率，则执行s116。
89.设定变化率为排水阀3排水时的最大压力变化率，若压力变化率不小于设定变化率，表明此时的压力变化率过大，排水阀3已经进入开始排气的过程。
90.此时排水时间计时器读数即为排水阀3排水过程的持续时间。此时可读取排水时间计时器读数，准确获取排水阀3由排水过程进入排气过程的时间，以便于后续判断是否存在水淹。同时，还有利于科研人员更直观地了解到排水阀3的排水以及排气过程，可用于阳极产水量的预测以及排水阀3开阀时间的优化研究。
91.s116：计算排水持续时长比值。
92.排水持续时长比值为此时排水时间计时器读数与设定开阀时间的比值。
93.s117：判断排水持续时长比值与设定比值的大小。
94.若排水持续时长比值小于设定比值，则确定发生水淹故障。
95.设定比值为排水阀3的实际排水时间占排水阀3整个开阀时间的比例，若排水持续时长比值小于设定比值，表明排水阀3过早进入了排气过程，说明此时阳极中的水未能顺利排出，即发生水淹故障。此时可以结束程序。可选地，若排水持续时长比值不小于设定比值，表明此时未发生水淹故障，可重新返回s100。
96.其中，设定比值的设定原则主要依据气水分离器2中水量预测的准确性，可选地，设定比值的范围为50％-90％。理论上讲，如果对气水分离器2中水量预测完全准确的话，排水阀3将在水恰好完全排出后关闭，不存在排气状态，但由于目前对于气水分离器2中水量预测的准确性较低，应当考虑将设定比值适当降低，例如本实施例中设定比值为50％-60％，并优选为50％，可以理解的是，随着技术的进步，气水分离器2中水量预测的准确性可能会逐步提高，此时应适当提高设定比值。
97.本实施例提供的燃料电池排水故障诊断方法根据排水阀3的排水持续时长比值判断电堆1是否发生水淹故障，排水阀3打开后打开排水时间计时器，通过获取单位时间前后的电堆出口端的压力，计算电堆出口端的压力变化率，判断压力变化率与设定变化率的大小，若压力变化率不小于设定变化率，则表明此时排水阀3已经进入排气阶段，计算排水持续时长比值，并判断排水持续时长比值与设定比值的大小，若排水持续时长比值小于设定比值，则说明排水阀3打开后过早进入排气阶段，表明气水分离器2中的水含量较低，电堆1发生水淹。本实施例通过检测出现较大压力变化率的时间，来判断电堆1是否水淹，避免了由于预设的开阀时间无法准确控制而导致误判的风险。
98.实施例二
99.本实施例提供的燃料电池排水故障诊断方法，是在上述实施例一的基础上进行具体化。参照图3，燃料电池排水故障诊断方法包括如下步骤。
100.s200：获取电堆出口端的压力。
101.电堆出口端的压力变化能够反映排水阀3的是处于排水过程还是排气过程。此外，当电堆1发生水淹时，往往还伴随着电堆进口端与电堆出口端的压力差的变化。
102.在步骤s200后，执行根据排水阀3的排水持续时长比值确定电堆1发生水淹故障，并同步执行根据电堆1的进出口压力差确定电堆1发生水淹故障。根据电堆1的进出口压力差确定电堆1发生水淹故障包括步骤s201-s203，根据排水阀3的排水持续时长比值确定电堆1发生水淹故障包括步骤s210-s217。
103.s201：获取电堆进口端的压力。
104.具体可通过设置于电堆进口端的进口端压力传感器获取。
105.s202：计算电堆1的进出口压力差。
106.进出口压力差为电堆进口端的压力与电堆出口端的压力的差值。
107.s203：判断进出口压力差与设定压力差的大小。
108.若进出口压力差不小于设定压力差，则确定电堆1发生水淹故障。
109.设定压力差为未发生水淹时电堆进口端与电堆出口的最大允许压力差。若进出口压力差不小于设定压力差，表明压力差过大，确定电堆1发生水淹故障。
110.s210：获取排水阀3的设定开阀时间。
111.s211：确定排水阀3打开。
112.s212：打开排水时间计时器。
113.s213：经过单位时间后重新获取电堆出口端的压力。
114.s214：计算电堆出口端的压力变化率。
115.s215：判断压力变化率与设定变化率的大小。
116.若压力变化率不小于设定变化率，则执行s216。若压力变化率小于设定变化率，则返回s213，重新计算电堆出口端的压力变化率，排水阀3在排水过程时，电堆出口端的压力变化率一般小于设定变化率，而到排水阀3进入排气过程后，电堆出口端的压力变化率会瞬间增大，而达到设定变化率。
117.s216：计算排水持续时长比值。
118.s217：判断排水持续时长比值与设定比值的大小。
119.若排水持续时长比值小于设定比值，则确定发生水淹故障。
120.步骤s203以及步骤s217中，无通过哪一步骤确定发生水淹故障，均可继续执行以下步骤。
121.s220：发出水淹故障警报。
122.水淹故障警报包括声、光信号等。
123.s230：执行系统故障治愈。
124.具体地，步骤s230包括：
125.提高氢气循环泵4的转速，提高氢气循环泵4的转速，以增大电堆1的进气量，可通过扩大循环进气量的方式将水带出电堆1。
126.降低电堆1的输出电流，降低电堆1的输出电流即可减少水的产生，同样有助于解决水淹故障。
127.本实施例提供的燃料电池排水故障诊断方法在根据排水阀3的排水持续时长比值确定电堆1发生水淹故障的同时，还提供了根据电堆1的进出口压力差确定电堆1发生水淹故障的方法，避免单一诊断方法的不确定性。并在确定发生水淹故障后，发出警报，并自动执行系统故障治愈，以尝试自动修复水淹故障。
128.实施例三
129.本实施例提供燃料电池排水故障诊断装置，该燃料电池排水故障诊断装置可以执行上述实施例所述的燃料电池排水故障诊断方法。
130.参照图4，该燃料电池排水故障诊断装置包括第一电堆出口端压力获取模块300和水淹故障确定模块310，其中水淹故障确定模块310用于根据排水阀的排水持续时长比值确定电堆发生水淹故障，并包括设定开阀时间获取单元3101、排水阀打开确定单元3102、排水时间计时器打开单元3103、第二电堆出口端压力获取单元3104、压力变化率计算单元3105、压力变化率判断单元3106、排水持续时长比值计算单元3107以及排水持续时长比值判断单元3108。
131.其中，第一电堆出口端压力获取模块300用于获取电堆出口端的压力；设定开阀时间获取单元3101用于获取排水阀的设定开阀时间；排水阀打开确定单元3102用于确定排水阀打开；排水时间计时器打开单元3103用于打开排水时间计时器；第二电堆出口端压力获取单元3104用于经过单位时间后重新获取电堆出口端的压力；压力变化率计算单元3105用
于计算电堆出口端的压力变化率；压力变化率判断单元3106用于判断压力变化率与设定变化率的大小；排水持续时长比值计算单元3107用于当压力变化率不小于设定变化率时，计算排水持续时长比值；排水持续时长比值判断单元3108用于判断排水持续时长比值与设定比值的大小。
132.本实施例提供的燃料电池排水故障诊断装置，通过第一电堆出口端压力获取模块300获取电堆出口端的压力；通过设定开阀时间获取单元3101获取排水阀的设定开阀时间；通过排水阀打开确定单元3102确定排水阀打开；通过排水时间计时器打开单元3103打开排水时间计时器；通过第二电堆出口端压力获取单元3104经过单位时间后重新获取电堆出口端的压力；通过压力变化率计算单元3105计算电堆出口端的压力变化率；通过压力变化率判断单元3106判断压力变化率与设定变化率的大小；当压力变化率不小于设定变化率时，通过排水持续时长比值计算单元3107计算排水持续时长比值；通过排水持续时长比值判断单元3108判断排水持续时长比值与设定比值的大小。燃料电池排水故障诊断装置能够通过检测出现较大压力变化率的时间，来判断电堆是否水淹，避免了由于预设的开阀时间无法准确控制而导致误判的风险。
133.实施例四
134.本实施例提供车辆，包括燃料电池410，燃料电池410包括电堆1，电堆1具有电堆进口端和电堆出口端，燃料电池410还包括连接于电堆出口端的气水分离器2以及连接于气水分离器2的排水阀3，排水阀3用于排出气水分离器2中的水。车辆还包括ecu400、压力传感器420以及存储器430。其中，ecu400、燃料电池410、压力传感器420以及存储器430可通过总线连接。
135.具体地，压力传感器420设置于电堆出口端，用于检测电堆出口端的压力，并将检测的电堆出口端的压力发送给ecu400。
136.存储器430作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的燃料电池排水故障诊断方法对应的程序指令/模块。ecu400通过运行存储在存储器430中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例的燃料电池排水故障诊断方法。
137.存储器430主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器430可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器430可进一步包括相对于ecu400远程设置的存储器430，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
138.本发明实施例四提供的车辆与上述实施例提供的燃料电池排水故障诊断方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例具备执行燃料电池排水故障诊断方法相同的有益效果。
139.实施例五
140.本发明实施例五还提供存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被ecu执行时，车辆实现如本发明上述实施例所述的燃料电池排水故障诊断方法。
141.当然，本发明实施例所提供的包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执
行指令不限于如上所述的燃料电池排水故障诊断方法中的操作，还可以执行本发明实施例所提供的燃料电池排水故障诊断装置中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
142.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的燃料电池排水故障诊断方法。
143.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。