CN103337914B - 一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统及控制方法，属于无线电能传输供电系统及方法。该无线供电系统包括：输入交流电源、整流滤波单元、可变拓扑高频逆变单元、原边磁能发射线圈单元及其谐振补偿单元、副边磁能拾取线圈单元及其谐振补偿单元、副边整流滤波及调压单元、负载、负载信息检测单元、智能控制单元。以最多3个负载同时无线供电为例，系统采用智能控制方案，根据任一时刻分布式负载个数，改变高频逆变单元拓扑结构，可方便地实现无线供电系统在单负载、两负载和三负载工作模式间的自动切换，实现不同个数分布式负载并行高效供电。通过增加高频逆变系统的桥臂和原边磁能发射线圈单元的数量，可实现更多分布式负载无线供电。

Description

一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种无线电能传输供电系统及控制方法，具体涉及一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统及控制方法。

背景技术

传统有线电能传输模式是通过导线直接与负载相连，实现电能从电源到负载之间的直接电能传输，这种传统的电能传输模式在现代社会中随处可见，为整个社会的发展做出了巨大的贡献。但随着社会的不断发展与进步，这种传统的有线供电模式的弊端越来越明显，如容易产生磨损、插电火花、不易维护等用电不安全的问题，因此，无线电能传输技术应运而生。

无线电能传输技术由于实现了电源和用电设备之间完全的电气隔离，具有安全、可靠、灵活等传统电能传输方式无可比拟的优点，因此得到了国内外学者的广泛关注。随着该技术的进一步发展和成熟，基于无线电能传输模式的用电设备无线充充电方式将变得切实可行，具有广阔的应用前景。

近年来，国际国内社会为实现多负载设备并行无线高效供电主要提出了以下方法：（1）单负载供电系统单发射线圈供电方法，如论文《AnalysisandOptimizationonPowerTransferCapabilityofContactlessPowerTransferSystemswithMulti-load》，该方法虽然可以支持多负载同时无线供电，但系统效率与负载个数密切相关，同一时刻负载个数越少，效率越低；（2）单负载供电系统多发射线圈供电方法，中国专利《可分区控制的电源板》（专利号CN200610054106），该方法虽然实现了不同功率等级负载的无线供电，但由于多发射线圈均采用同一个单负载逆变电路供电，增大了供电电路的供电压力，降低了系统的稳定性，并且对于多线圈单负载供电系统来说，系统损耗大，另外，原边供电电路存在控制复杂、建设成本高等问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统及控制方法，解决现有多负载无线供电方法存在的系统损耗大、原边供电电路控制复杂、建设成本高的问题。

本发明的目的是这样实现的，本发明包括无线供电系统和无线供电方法，具体方案如下：

一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，包括：输入交流电源、整流滤波单元、可变拓扑高频逆变单元、原边谐振补偿单元、原边磁能发射线圈单元、副边磁能拾取线圈单元、副边谐振补偿单元、副边整流滤波及调压单元、负载、负载信息检测单元和智能控制单元；所述的负载信息检测单元包括有负载有无检测单元和负载性质检测单元；所述的智能控制单元包括有负载信息识别、逆变器驱动信号单元。

输入交流电源、整流滤波单元、可变拓扑高频逆变单元、原边谐振补偿单元和原边磁能发射线圈单元顺序连接；副边磁能拾取线圈单元、副边谐振补偿单元和副边整流滤波及调压单元顺序连接后连接在负载上；原边磁能发射线圈单元和副边磁能拾取线圈单元相对应；可变拓扑高频逆变单元的控制端与智能控制单元的逆变器驱动信号单元连接，智能控制单元与同时与负载性质检测单元和储存器连接，负载性质检测单元通过负载有无检测单元与原边磁能发射线圈单元连接。

所述的可变拓扑高频逆变单元采用“三相四线制”拓扑，共4个桥臂，即A相桥臂Q1和Q2、B相桥臂Q3和Q4、C相桥臂Q5和Q6、公共桥臂Q7和Q8，使用三个原边磁能发射线圈，采用星型连接方式，三个线圈分别接到三相桥臂中心点上，星型连接公共点N连接到公共桥臂中心点上。

所述的无线供电方法是：整流滤波单元是将输入交流电源变换成直流电为可变拓扑高频逆变单元供电；可变拓扑高频逆变单元是将整流滤波单元输出的直流电变换为高频交流电流提供给原边磁能发射线圈，在线圈周围产生高频交变的磁场，可变拓扑高频逆变单元可实现三种拓扑结构的变换:单负载模式、两负载模式和三负载模式；原边磁能发射线圈单元将可变拓扑高频逆变单元输出的高频交流电以电磁能的形式发射出去；副边磁能拾取线圈单元接收原边发射线圈的磁能；原边磁能发射线圈谐振补偿单元和副边磁能拾取线圈谐振补偿单元减少整体系统的无功功率，提高系统的整体效率；副边整流滤波及调压单元将对应副边拾取的交流电转换为负载所需的直流电；负载信息检测单元是通过负载有无检测和负载性质检测来获取负载的信息；智能控制单元接收并处理负载检测信息，发出控制信号控制可变拓扑高频逆变单元的工作模式。

所述的三个原边磁能发射线圈根据负载位置的不同，在空间呈分布式放置；分布式负载通过自身携带的副边磁能拾取线圈分别与呈分布式分布的原边磁能发射线圈之间的互感耦合获取电能，对负载实现无线供电。

所述的原边磁能发射线圈单元和副边磁能拾取线圈单元的谐振补偿方式均采用串联谐振补偿模式。

所述的每个原边磁能发射线圈单元对应一个副边磁能拾取线圈单元，各原边磁能发射线圈单元按需要放置在不同位置，并且根据负载的性质和容量可以将各原边磁能发射线圈绕制成不同的匝数和形状（匝数可以根据负载的额定电压和电流以及所选线圈材料计算确定，常用的线圈形状有螺旋形、方形或六边形），大范围的为不同性质和容量的负载无线供电。

所述的负载信息检测单元包括负载有无检测和负载性质检测：（1）负载有无检测：在各个原边磁能发射线圈中安置压力传感器，当有负载放置在原边磁能发射线圈上时，压力传感器通过感受压力并将其转换为可输出的电压信号，从而判断出负载的有无；（2）负载性质检测：通过原边磁能发射线圈对负载状态进行实时感知和辨识，根据反射阻抗的幅值及角度的检测，获得设备的性质，智能控制单元基于模型参数辨识方法，得出辨识误差的评估函数，实现对负载的性质有效识别。

在所述的无线供电系统中，当给分布式负载供电时，智能控制单元将携带副边拾取系统，所述的副边拾取系统包括副边磁能拾取线圈单元及其谐振补偿单元、副边整流滤波及调压单元，副边拾取系统的负载放置到原边磁能发射线圈上时，通过信息检测将负载的相关信息送入智能控制单元，智能控制单元判断出所要供电的设备数量及其对应的桥臂，然后发出控制信号改变三相四桥臂高频逆变电路的拓扑结构，从而实现无线供电系统在单负载、两负载和三负载工作模式间的自动切换，从而实现不同个数分布式负载并行高效供电。

有益效果

该适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，当各个原边磁能发射线圈中的压力传感器将其输出的电压信号传送给负载有无检测单元来判断是否有负载接入，若有负载接入，则通过负载性质检测单元将负载性质和容量等信息传送给智能控制单元，然后智能控制单元根据负载信息以及接入位置发出控制信号经驱动电路改变三相四桥臂高频逆变电路的拓扑结构，实现无线供电系统在单负载、两负载和三负载工作模式间的自动切换，为不同个数分布式负载并行高效供电；若无负载接入，则压力传感器处于循环检测模式，直至有负载接入，从而避免了系统运行于空载模式，降低了系统损耗。

优点：通过这种模式，该无线供电系统及方法适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，实现了为不同功率等级分布式负载的无线供电；解决了单负载供电系统多发射线圈较大的供电压力的问题，同时提高了系统的稳定性；根据负载的数量动态调节可变拓扑高频逆变单元的工作模式，提高了系统的效率。

附图说明

图1是本发明的物理模型。

图2(a)、图2(b)、图2(c)是本发明线圈的形状。

图3是本发明的可变拓扑高频逆变单元和原副边磁能发射与磁能拾取的拓扑结构图。

图4是本发明的原边磁能发射线圈与副边磁能拾取线圈的常用形式图。

图5是本发明的第二实施例可变拓扑高频逆变单元的单负载工作模式图。

图6是本发明的第三实施例可变拓扑高频逆变单元的两负载工作模式图。

图7是本发明的第四实施例可变拓扑高频逆变单元的三负载工作模式图。

图8是本发明的智能控制单元与负载信息检测单元图。

图9是本发明的工作流程图。

图中：1、输入交流电源；2、整流滤波单元；3、可变拓扑高频逆变单元；4、原边谐振补偿单元；5、原边磁能发射线圈单元；6、副边磁能拾取线圈单元；7、副边谐振补偿单元；8、副边整流滤波及调压单元；9、负载；10、负载信息检测单元；11、智能控制单元；12、逆变器驱动信号单元；13、负载有无检测单元；14、负载性质检测单元；15、存储器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明：

实施例1：本发明包括无线供电系统和无线供电方法，具体方案如下：

本发明的适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，包括：输入交流电源1、整流滤波单元2、可变拓扑高频逆变单元3、原边谐振补偿单元4、原边磁能发射线圈单元5、副边磁能拾取线圈单元6、副边谐振补偿单元7、副边整流滤波及调压单元8、负载9、负载信息检测单元10和智能控制单元11；所述的负载信息检测单元10包括有负载有无检测单元13和负载性质检测单元14；所述的智能控制单元11包括有负载信息识别、逆变器驱动信号单元12。

输入交流电源1、整流滤波单元2、可变拓扑高频逆变单元3、原边谐振补偿单元4和原边磁能发射线圈单元5顺序连接；副边磁能拾取线圈单元6、副边谐振补偿单元7和副边整流滤波及调压单元8顺序连接后连接在负载9上；原边磁能发射线圈单元5和副边磁能拾取线圈单元6相对应；可变拓扑高频逆变单元3的控制端与智能控制单元11的逆变器驱动信号单元12连接，智能控制单元11与同时与负载性质检测单元14和储存器15连接，负载性质检测单元14通过负载有无检测单元13与原边磁能发射线圈单元5连接。

所述的可变拓扑高频逆变单元3采用“三相四线制”拓扑，共4个桥臂，即A相桥臂Q1和Q2、B相桥臂Q3和Q4、C相桥臂Q5和Q6、公共桥臂Q7和Q8，使用三个原边磁能发射线圈，采用星型连接方式，三个线圈分别接到三相桥臂中心点上，星型连接公共点N连接到公共桥臂中心点上。

所述的无线供电方法是：整流滤波单元2是将输入交流电源1变换成直流电为可变拓扑高频逆变单元3供电；可变拓扑高频逆变单元3是将整流滤波单元2输出的直流电变换为高频交流电流提供给原边磁能发射线圈，在线圈周围产生高频交变的磁场，可变拓扑高频逆变单元3可实现三种拓扑结构的变换:单负载模式、两负载模式和三负载模式；原边磁能发射线圈单元5将可变拓扑高频逆变单元3输出的高频交流电以电磁能的形式发射出去；副边磁能拾取线圈单元6接收原边发射线圈的磁能；原边磁能发射线圈谐振补偿单元4和副边磁能拾取线圈谐振补偿单元7减少整体系统的无功功率，提高系统的整体效率；副边整流滤波及调压单元8将对应副边拾取的交流电转换为负载9所需的直流电；负载信息检测单元10是通过负载有无检测单元13和负载性质检测单元14来获取负载的信息；智能控制单元11接收并处理负载检测信息，发出控制信号控制可变拓扑高频逆变单元3的工作模式。

所述的三个原边磁能发射线圈根据负载9位置的不同，在空间呈分布式放置；分布式负载9通过自身携带的副边磁能拾取线圈分别与呈分布式分布的原边磁能发射线圈之间的互感耦合获取电能，对负载9实现无线供电。

由于不同的负载有不同的负载特性，从而改变反射阻抗，为简化系统结构并保证无线充电系统频率的稳定性，所述的原边磁能发射线圈单元5和副边磁能拾取线圈单元6的谐振补偿方式均采用串联谐振补偿模式。

每个原边磁能发射线圈单元5对应一个副边磁能拾取线圈单元6，各原边磁能发射线圈单元5按需要放置在不同位置，并且根据负载9的性质和容量可以将各原边磁能发射线圈绕制成不同的匝数和形状（匝数可以根据负载的额定电压和电流以及所选线圈材料计算确定，常用的线圈形状有螺旋形、方形或六边形），大范围的为不同性质和容量的负载9无线供电。

所述的负载信息检测单元10包括负载有无检测单元13和负载性质检测单元14：（1）负载有无检测：在各个原边磁能发射线圈中安置压力传感器，当有负载9放置在原边磁能发射线圈上时，压力传感器通过感受压力并将其转换为可输出的电压信号，从而判断出负载的有无；（2）负载性质检测：无线供电系统中设备性质的变化会导致反射阻抗的变化，为保证电气设备高效稳定的能量传输，通过原边磁能发射线圈对负载9状态进行实时感知和辨识，根据反射阻抗的幅值及角度的检测，间接获得设备的性质，智能控制单元11基于模型参数辨识方法，得出辨识误差的评估函数，实现对负载的性质有效识别，以实现对负载功率传输的有效控制。

当给分布式负载9供电时，智能控制单元11将携带副边拾取系统，所述的副边拾取系统包括副边磁能拾取线圈单元6及其谐振补偿单元7、副边整流滤波及调压单元8，副边拾取系统的负载放置到原边磁能发射线圈上时，通过信息检测将负载的相关信息送入智能控制单元11，智能控制单元11判断出所要供电的设备数量及其对应的桥臂，然后发出控制信号改变三相四桥臂高频逆变电路的拓扑结构，从而实现无线供电系统在单负载、两负载和三负载工作模式间的自动切换，从而实现不同个数分布式负载并行高效供电。

图1是本发明的物理模型，图中1为输入交流电源，经整流滤波单元2、可变拓扑高频逆变单元3和原边谐振补偿单元4封装在一起的原边电能变换电路为原边磁能发射线圈单元5提供电能。原边磁能发射线圈单元5中的各线圈的位置可根据个人对负载摆放的位置的习惯进行水平放置，负载9可以是像手机、笔记本电脑、台灯等不经常远距离移动或者便携式充电的用电设备。

图2(a)、图2(b)、图2(c)所示是线圈的形状，分别为螺旋形、方形或六边形。

图3所示的是分布式可变相数通用无线供电系统原理框图，包括输入交流电源1、整流滤波单元2、可变拓扑高频逆变单元3、、原边谐振补偿单元4、原边磁能发射线圈单元5、副边磁能拾取线圈单元6、副边谐振补偿单元7、副边整流滤波及调压单元8、负载9、负载信息检测单元10、智能控制单元11、逆变器驱动信号单元12、负载有无检测单元13、负载性质检测单元14、存储器15。

在图3中，输入交流电源1采用220V交流电；整流滤波单元2采用电容滤波的不可控整流电路；可变拓扑高频逆变单元3采用由电压型直流电供电的电压型三相四桥臂逆变电路；原边谐振补偿单元4和副边谐振补偿单元7均采用串联谐振电容补偿模式，使得原边各个谐振电路工作在全谐振模式。副边整流滤波及调压单元8中整流滤波采用电容滤波的单相不可控整流电路，调压电路采用Buck-Boost斩波电路。

在图4中，可变拓扑高频逆变单元3采用三相四桥臂逆变拓扑，即A相桥臂Q1和Q2、B相桥臂Q3和Q4、C相桥臂Q5和Q6、公共桥臂Q7和Q8，原边磁能发射线圈单元5中的各发射线圈采用星型连接方式，三个线圈分别接到三相桥臂中心点上，星型连接公共点N连接到公共桥臂中心上。为满足分布式负载9的无线供电需求，原边磁能发射线圈单元5中各发射线圈根据其位置的不同，在空间呈分布式放置。分布式负载9通过自身携带的副边磁能拾取线圈单元6中的线圈分别与呈分布式分布的原边磁能发射线圈单元5中的线圈之间的互感耦合获取电能，再经过副边整流滤波及调压单元8转换为负载所需的直流电，为负载9无线充电。

本发明适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统中的可变拓扑高频逆变单元3在整个电路起着至关重要的作用，它是由智能控制单元11通过逆变器驱动信号单元12来切换其具体工作的模式。该可变拓扑高频逆变单元3有三种工作模式共七种供电方法。

图8中智能控制单元11通过接收处理来自负载9的负载检测信息单元10所发送的信息来改变可变拓扑高频逆变单元3的工作模式。逆变器驱动信号单元12用来控制可变拓扑高频逆变单元3的工作模式。负载有无检测单元13通过原边磁能发射线圈单元5中安装在各线圈中的压力传感器判断是否有负载接入，若有负载接入，则将其获得的电压信号传送给负载性质检测单元14。负载性质检测单元14根据来自负载有无检测单元13的电压信号来检测负载的性质和容量的信息并将其传送给智能控制单元11。存储器15用来存储检测到的负载的信息和不同原边发射线圈所能提供的最大功率等级。

图9为整个分布式可变相数无线供电系统的工作流程图，在步骤①中各个原边磁能发射线圈中的压力传感器工作在循环检测模式，步骤②用来检测是否有负载9接入，负载有无检测单元13主要通过压力传感器输出的电压信号判断是否有负载9接入及其接入的位置。若负载有无检测单元13判断出有负载9接入，则根据负载接入的位置将对应的磁能发射线圈设置为供电模式，即执行步骤③；若负载有无检测单元13判断出无负载9接入，则返回到步骤①继续使压力传感器处于循环检测模式。在执行完步骤③后，通过步骤④将负载性质检测单元14检测负载的性质和容量等相关信息传送至智能控制单元11。再经过步骤⑤，智能控制单元11根据所获得负载的信息控制可变拓扑高频逆变单元3的工作模式，为负载无线供电。步骤⑥通过负载有无检测单元13中处于循环运行的压力传感器检测到无负载时，则执行步骤①，否则继续执行步骤⑤。

实施例2：在图5中，该可变拓扑高频逆变单元3的第一种工作模式（1）单负载两桥臂工作模式：该工作模式共有3种供电模式，即A桥臂与公共桥臂、B桥臂与公共桥臂和C桥臂与公共桥臂，以A桥臂与公共桥臂模式供电为例的高频逆变器结构图。其它与实施例1同。

实施例3：在图6中，该可变拓扑高频逆变单元3的第二种工作模式（2）两负载三桥臂工作模式：该工作模式共有3种供电模式，即AB桥臂与公共桥臂、AC桥臂与公共桥臂和BC桥臂与公共桥臂，以AB桥臂与公共桥臂模式供电为例的高频逆变器结构图。其它与实施例1同。

实施例4：在图7中，该可变拓扑高频逆变单元3的第三种工作模式（3）三负载四桥臂工作模式：即ABC桥臂与公共桥臂。其它与实施例1同。

Claims (7)

1.一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，其特征在于：输入交流电源、整流滤波单元、可变拓扑高频逆变单元、原边谐振补偿单元、原边磁能发射线圈单元、副边磁能拾取线圈单元、副边谐振补偿单元、副边整流滤波及调压单元、负载、负载信息检测单元和智能控制单元；所述的负载信息检测单元包括有负载有无检测单元和负载性质检测单元；所述的智能控制单元包括有负载信息识别、逆变器驱动信号单元；

输入交流电源、整流滤波单元、可变拓扑高频逆变单元、原边谐振补偿单元和原边磁能发射线圈单元顺序连接；副边磁能拾取线圈单元、副边谐振补偿单元和副边整流滤波及调压单元顺序连接后连接在负载上；原边磁能发射线圈单元和副边磁能拾取线圈单元相对应；可变拓扑高频逆变单元的控制端与智能控制单元的逆变器驱动信号单元连接，智能控制单元同时与负载性质检测单元和储存器连接，负载性质检测单元通过负载有无检测单元与原边磁能发射线圈单元连接；

当给分布式负载供电时，智能控制单元将携带副边拾取系统，所述的副边拾取系统包括副边磁能拾取线圈单元及其谐振补偿单元、副边整流滤波及调压单元，副边拾取系统的负载放置到原边磁能发射线圈上时，通过信息检测将负载的相关信息送入智能控制单元，智能控制单元判断出所要供电的设备数量及其对应的桥臂，然后发出控制信号改变三相四桥臂高频逆变电路的拓扑结构，从而实现无线供电系统在单负载、两负载和三负载工作模式间的自动切换，从而实现不同个数分布式负载并行高效供电。

2.根据权利要求1所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统，其特征在于：所述的可变拓扑高频逆变单元采用“三相四线制”拓扑，共4个桥臂，即A相桥臂的MOS功率器件Q1和MOS功率器件Q2、B相桥臂的MOS功率器件Q3和MOS功率器件Q4、C相桥臂的MOS功率器件Q5和MOS功率器件Q6、公共桥臂的MOS功率器件Q7和MOS功率器件Q8，使用三个原边磁能发射线圈，采用星型连接方式，三个线圈分别接到三相桥臂中心点上，星型连接公共点N连接到公共桥臂中心点上。

3.权利要求1所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法即无线供电方法是：整流滤波单元将输入交流电源变换成直流电为可变拓扑高频逆变单元供电；可变拓扑高频逆变单元是将整流滤波单元输出的直流电变换为高频交流电流提供给原边磁能发射线圈，在线圈周围产生高频交变的磁场，可变拓扑高频逆变单元可实现三种拓扑结构的变换:单负载模式、两负载模式和三负载模式；原边磁能发射线圈单元将可变拓扑高频逆变单元输出的高频交流电以电磁能的形式发射出去；副边磁能拾取线圈单元接收原边发射线圈的磁能；原边磁能发射线圈谐振补偿单元和副边磁能拾取线圈谐振补偿单元减少整体系统的无功功率，提高系统的整体效率；副边整流滤波及调压单元将对应副边拾取的交流电转换为负载所需的直流电；负载信息检测单元是通过负载有无检测和负载性质检测来获取负载的信息；智能控制单元接收并处理负载检测信息，发出控制信号控制可变拓扑高频逆变单元的工作模式。

4.根据权利要求3所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统的控制方法，其特征在于：三个原边磁能发射线圈根据负载位置的不同，在空间呈分布式放置；分布式负载通过自身携带的副边磁能拾取线圈分别与呈分布式分布的原边磁能发射线圈之间的互感耦合获取电能，对负载实现无线供电。

5.根据权利要求3所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统的控制方法，其特征在于：所述的原边磁能发射线圈单元和副边磁能拾取线圈单元的谐振补偿方式均采用串联谐振补偿模式。

6.根据权利要求3所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统的控制方法，其特征在于：每个原边磁能发射线圈单元对应一个副边磁能拾取线圈单元，各原边磁能发射线圈单元按需要放置在不同位置，并且根据负载的性质和容量将各原边磁能发射线圈绕制成不同的匝数和形状，所述的匝数根据负载的额定电压和电流以及所选线圈材料计算确定，所述的线圈形状：常用的有螺旋形、方形或六边形，大范围的为不同性质和容量的负载无线供电。

7.根据权利要求3所述的一种适用于分布式负载的可变拓扑无线供电系统的控制方法，其特征在于：所述的负载信息检测单元包括负载有无检测和负载性质检测：（1）负载有无检测：在各个原边磁能发射线圈中安置压力传感器，当有负载放置在原边磁能发射线圈上时，压力传感器通过感受压力并将其转换为可输出的电压信号，从而判断出负载的有无；（2）负载性质检测：通过原边磁能发射线圈对负载状态进行实时感知和辨识，根据反射阻抗的幅值及角度的检测，获得设备的性质，智能控制单元基于模型参数辨识方法，得出辨识误差的评估函数，实现对负载的性质有效识别。