用于电驱动工作机器的便携式电源系统和配备这种电源系统的工作机器-复审决定


发明创造名称:用于电驱动工作机器的便携式电源系统和配备这种电源系统的工作机器
外观设计名称:
决定号:180358
决定日:2019-05-31
委内编号:1F254712
优先权日:2012-04-23
申请(专利)号:201380021278.0
申请日:2013-04-19
复审请求人:布鲁克有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:柴德娥
合议组组长:师彦斌
参审员:宋雪梅
国际分类号:H02J3/38,H02J9/06,E02F9/22
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,但是上述区别技术特征是本领域的公知常识,该技术方案相对于上述对比文件以及本领域的公知常识不具有突出的实质性特点,因此不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380021278.0,名称为“用于电驱动工作机器的便携式电源系统和配备这种电源系统的工作机器”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为布鲁克有限公司。本申请的申请日为2013年04月19日,优先权日为2012年04月23日,进入中国国家阶段日为2014年10月22日,公布日为2014年12月24日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年04月24日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2018年03月16日提交的权利要求第1-8项,2014年10月22日进入中国国家阶段时提交的原始申请文件的中文译文的说明书第1-27段、说明书附图图1-7B、说明书摘要、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于电驱动拆除机器人(1)的便携式电源系统(30),所述拆除机器人包括:具有连续履带(8b)的推进器械,利用所述推进器械能够驱动所述拆除机器人;可操纵臂(10),旨在支撑在其自由端的工具,其中所述拆除机器人在正常操作期间旨在经由电缆(2)连接至主电力源(30a),所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12),
所述便携式电源系统(30)包括:
电动机(19),连接至液压泵(20)并且旨在为所述拆除机器人的操作器械(8c,10a)供应液压介质,
次电力源(30b),包括具有存储和供应电能的能力的DC储能装置(29),
整流器(31),用于将来自所在位置的所述固定的配电电网(12)的AC交流电流转换为用于所述储能装置的DC直流电流,
耦接装置(31,33,34,34'),设置在所述主电力源(30a)、所述次电力源(30b)与所述电动机(19)之间使得在必要时所述耦接装置能够允许所述次电力源(30b)连接至所述电动机(19),以驱动所述电动机,并且因此,暂时地驱动所述拆除机器人,其特征在于,所述耦接装置(31,33,34,34')进一步包括:
DC总线(34,34'),所述整流器(31)与所述DC总线连接以便将DC直流电流从所述主电力源(30a)供应至所述DC总线,
控制电路(37),连接至所述DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机(19)的电压电平,其中,所述次电力源(30b)能够与所述主电力源(30a)连接在一起并且用作所述主电力源(30a)的补充,
其中,所述次电力源(30b)被配置使得其作为储备单元在有限期间内单独能够达成对所述拆除机器人需要的电力的供应。
2. 根据权利要求1所述的便携式电源系统,其中,所述电动机(19)是三相交流电流类型的电动机,并且所述耦接装置(31,33,34,34')包括反向整流器(33),以便将经由所述控制电路(37)从所述DC总线(34,34')供应的所述DC直流电流转换为用于所述三相交流电流电动机的AC交流电流。
3. 根据权利要求1或2所述的便携式电源系统,其中,所述DC储能装置(29)被设计为旨在作为所述拆除机器人(1)的一体部分而被支撑的单元。
4. 根据权利要求1或2所述的便携式电源系统,其中,所述拆除机器人(1)的用于借助于所述次电力源(30b)进行操作的设置能够由操作员(3)通过开关或按钮(41)的设置而手动地执行或者通过借助于所述控制电路(37)测量和记录所述耦接装置(31,33,34,34')的所述DC总线(34,34')中出现的电力过剩或电力不足而自动地执行。
5. 根据权利要求2所述的便携式电源系统,其中,当设置成使用包括来自所述次电力源(30b)的电能的储备电力的操作条件时,所述系统被设置为利用根据指定额定值驱动所述拆除机器人所需的标称功率将400V的三相额定电压和50Hz频率的AC供应至所述拆除机器人的所述电动机(19)。
6. 根据权利要求1或2所述的便携式电源系统,其中,具有集成的所述次电力源(30b)的所述DC储能装置(30)包括以下中的任意一个:电池(40)或蓄电器、燃料电池、发电机组(45,46,47)或超级电容器(57)。
7. 根据权利要求1或2所述的便携式电源系统,包括:控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人(1)旁边的操作员来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作,由此所述控制单元(4)可以在用于添加备份电力的操作条件之间切换,处于备份电力的开的所述操作条件借助于所述控制单元上的显示器(4c)或类似设备上照亮的符号向所述操作员指示,并且在所述操作条件中,所述电源系统(30)被设置为利用为了根据指定额定值驱动所述拆除机器人而需要的标称功率,向所述拆除机器人的所述电动机(19)供应额定电压。
8. 一种电驱动拆除机器人(1),包括根据权利要求1-7中的任一项所述的便携式电源系统,所述拆除机器人包括:
具有包括连续履带(8b)的推进器械的底盘(5),
可操纵臂(10),旨在支撑在其自由端的工具,
其中所述拆除机器人在正常操作期间旨在经由电缆(2)连接至主电力源(30a),所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12),
其特征在于,所述拆除机器人包括:
控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人(1)旁边的操作员(3)来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作,并且
所述控制单元(4)能够在用于添加备份电力的操作条件之间切换,处于备份电力的开的所述操作条件借助于所述控制单元上的显示器(4c)或类似设备上照亮的符号向所述操作员指示,并且在所述操作条件中,所述电源系统(30)被设置为利用为了根据指定额定值驱动所述拆除机器人而需要的标称功率,向所述拆除机器人的所述电动机(19)供应额定电压,
其中,所述次电力源(30b)被配置使得其作为储备单元在有限期间内单独能够达成对所述拆除机器人需要的电力的供应。”
驳回决定中引用的对比文件是:
对比文件2:WO 2011/080392 A1,公开日为2011年07月07日。
驳回决定的具体理由是:权利要求1与对比文件2的区别在于:工作机器是拆除机器人,具有连续履带(8b)的推进器械;所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12);控制电路(37),连接至所述DC总线,但该区别技术特征是本领域的公知常识,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、6的附加技术特征被对比文件2公开,权利要求3、5、7的附加技术特征是本领域的公知常识,权利要求4的部分附加技术特征被对比文件2公开,其余附加技术特征是本领域的公知常识。因此权利要求2-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求8请求保护一种电驱动拆除机器人,包括根据权利要求1-7中的任一项所述的便携式电源系统,其与对比文件2的区别还在于:具有包括连续履带(8b)的推进器械的底盘(5);所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12);控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人(1)旁边的操作员(3)来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作;所述控制单元(4)能够在用于添加备份电力的操作条件之间切换,处于备份电力的开的所述操作条件借助于所述控制单元上的显示器(4c)或类似设备上照亮的符号向所述操作员指示,并且在所述操作条件中,所述电源系统(30)被设置为利用为了根据指定额定值驱动所述拆除机器人而需要的标称功率,向所述拆除机器人的所述电动机(19)供应额定电压,但这些区别技术特征属于本领域的公知常识,因此权利要求1-7不具备创造性时,权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年06月26日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书。对权利要求书的修改在于:对权利要求1的主题名称进行了修改,将权利要求7的部分附加技术特征、权利要求4的附加技术特征以及说明书中的部分特征增加至权利要求1中,对其他权利要求进行部分文字和适应性修改。复审请求人认为本申请具备创造性的理由是:对比文件2并未公开权利要求1中的技术特征“控制电路(37),连接至所述DC总线”和“并且还测量所述DC总线的瞬时状态”,同时也未公开“通过借助于所述控制电路(37)测量和记录所述耦接装置(31、33、34、34’)的所述DC总线(34、34’)中出现的电力过剩或电力不足而自动地执行”,本申请属于电驱动拆除机器人的范畴,一个基本的要求是拆除机器人可以展现出高效率和高利用率。在配电网不能提供工作机器所需要电流的情况下,通过对本申请DC总线瞬时状态的测量,可检查是否存在电力过剩或不足,从而将次电力源作为补充连入主电力源。而对比文件2仅仅测量逆变器的功耗,并未测量DC中间电路的瞬时电压和电流,因此矿车不能确定存在电力不足,因此上述特征未被对比文件2公开,且不属于本领域的公知常识。复审请求时修改的权利要求书如下:
“1. 一种电驱动拆除机器人(1),包括:
便携式电源系统(30),
具有连续履带(8b)的推进器械,利用所述推进器械能够驱动所述拆除机器人;
可操纵臂(10),旨在支撑在其自由端的工具,
控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人(1)旁边的操作员(3)来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作,
其中所述拆除机器人在正常操作期间旨在经由电缆(2)连接至主电力源(30a),所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12),
所述便携式电源系统(30)包括:
电动机(19),连接至液压泵(20)并且旨在为所述拆除机器人的操作器械(8c,10a)供应液压介质,
特征在于,
所述便携式电源系统(30)进一步包括:
次电力源(30b),包括具有存储和供应电能的能力的DC储能装置(29),
整流器(31),用于将来自所在位置的所述固定的配电电网(12)的AC交流电流转换为用于所述储能装置的DC直流电流,
耦接装置(31,33,34,34'),设置在所述主电力源(30a)、所述次电力源(30b)与所述电动机(19)之间使得在必要时所述耦接装置能够允许所述次电力源(30b)连接至所述电动机(19),以驱动所述电动机,并且因此,暂时地驱动所述拆除机器人,其中,所述耦接装置(31,33,34,34')进一步包括:
DC总线(34,34'),所述整流器(31)与所述DC总线连接以便将DC直流电流从所述主电力源(30a)供应至所述DC总线,
控制电路(37),连接至所述DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机(19)的电压电平,并且还测量所述DC总线的瞬时状态,其中,所述次电力源(30b)能够与所述主电力源(30a)连接在一起并且用作所述主电力源(30a)的补充,以及
开关(41),
其中,所述次电力源(30b)被配置使得其作为储备单元在有限期间内单独能够达成对所述拆除机器人需要的电力的供应,
由此,所述拆除机器人(1)的用于借助于所述次电力源(30b)进行操作的设置能够经所述控制单元(4)由操作员(3)通过开关(41)的设置而手动地执行,或者
通过借助于所述控制电路(37)测量和记录所述耦接装置(31,33,34,34')的所述DC总线(34,34')中出现的电力过剩或电力不足而自动地执行。
2. 根据权利要求1所述的电驱动拆除机器人(1),其中,所述电动机(19)是三相交流电流类型的电动机,并且所述耦接装置(31,33,34,34')包括反向整流器(33),以便将经由所述控制电路(37)从所述DC总线(34,34')供应的所述DC直流电流转换为用于所述三相交流电流电动机的AC交流电流。
3. 根据权利要求1或2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,所述DC储能装置(29)被设计为旨在作为所述拆除机器人(1)的一体部分而被支撑的单元。
4. 根据权利要求2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,当设置成使用包括来自所述次电力源(30b)的电能的储备电力的操作条件时,所述系统被设置为利用根据指定额定值驱动所述拆除机器人所需的标称功率将400V的三相额定电压和50Hz频率的AC供应至所述拆除机器人的所述电动机(19)。
5. 根据权利要求1或2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,具有集成的所述次电力源(30b)的所述DC储能装置(30)包括以下中的任意一个:电池(40)或蓄电器、燃料电池、发电机组(45,46,47)或超级电容器(57)。
6. 根据权利要求1或2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,所述控制单元(4)在切换到用于添加备份电力的开的操作激活条件时,借助于所述控制单元上的显示器(4c)或类似设备上照亮的符号向所述操作员指示,并且在所述操作激活条件中,所述电源系统(30)被设置为利用为了根据指定额定值驱动所述拆除机器人而需要的标称功率,向所述拆除机器人的所述电动机(19)供应额定电压。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年07月03日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见中认为,本申请修改后的权利要求所要求保护的主题为“一种电驱动拆除机器人”,但是本申请的发明点为:主电力源和次电力源被连接用于共同操作,所述次电力源用作所述主电力源的补充,这点已被对比文件2公开,具体记载为“矿场的电网20是矿用车辆的主要能源。当矿用车辆1需要较高功率时,可从辅助能源26a、26b对矿用车辆供应额外的能量,以补充矿场的电网20的不足”以及“也可以如下方式使用本设备:即使电网20不可用,通过使用从辅助能源26获得的能量,也能够以短时间进行凿钻或其它工作。此外,电网20可用来使矿用车辆运行,当连接电网线缆时,并且当未使用电网时,辅助能源26可用于使车辆运行”,即对比文件2已经公开的本申请的发明点,且解决的技术问题也相同,都是当电网不能供应所需电流的情况下,利用备用电源提供负载所需要的电力。此外,本申请与对比文件2的不同点在于:(1)本申请是通过控制电路感测直流母线之间的电压来判断是否需要投入次电力源;而对比文件2是通过负载的需求功率来判断是否投入次电力源;(2)主电力源与次电力源构成的电源系统的具体应用对象,以及该应用对象的具体构成。对于不同点(1),对于本领域技术人员而言,采样电源主电路中的任一节点的信号,例如电压、电流或者功率信号来判断该电源系统的电力供应是否充足都是本领域技术人员的常规选择,属于公知常识;对于不同点(2),本申请的权利要求1虽然保护的是一种驱动拆除机器人,但拆除机器人仅属于该工作电源的应用对象,无论是对比文件2中提及的挖掘机,亦或是本申请所涉及的拆除机器人,其不同不会改变电源本身的电路结构,仅仅是应用领域不同,至于拆除机器人的具体构成是本领域的公知常识。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年11月13日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-6相对于对比文件2以及本领域的公知常识不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由是:权利要求1与对比文件2的区别在于:(1)本申请请求保护的主题是拆除机器人,具有连续履带(8b)的推进器械;控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人旁边的操作员来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作;(2)所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12);(3)控制电路(37),连接至所述DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机(19)的电压电平,并且还测量所述DC总线的瞬时状态;开关(41),所述拆除机器人(1)的用于借助于所述次电力源进行操作的设置能够经所述控制单元(4)由操作员通过开关(41)的设置而手动地执行,或者通过借助于所述控制电路(37)测量和记录所述耦接装置的所述DC总线中出现的电力过剩或电力不足而手动地执行,上述区别或是本领域的公知常识,或是在对比文件2或本领域公知常识基础上容易想到的,因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件2公开,或是本领域的公知常识,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件2公开了辅助能量源(即本申请的次电力源)和电网联合使用以满足电网电压不会因过载而导致电网电压下降,其采用的手段是在电网上获取一定量的最大功率,当超过该限度时,从辅助能源获取相应的功率,从而当矿用车辆需要较高功率时,从辅助能源对矿用车辆供应额外的能量,从而补充电网的不足,其也相应地满足了矿用车辆的高功率需求。而本申请在背景技术部分提及的电流不足也是需要较高功率的一种情形,即对比文件2的技术方案同样也能解决本申请由于电流不足所导致的功率不够的技术问题。此外,尽管对比文件2未公开其采集的是DC总线上的瞬时状态,但是,对于本领域知晓的是,为了了解系统的运行情况,可以在系统的任何一个节点处采集相应的信息,与对应的参考信息来判断,根据DC总线上的状态来判断系统的状态以及相应地控制是本领域的公知常识。
复审请求人于2019年02月22日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书。对于权利要求书的修改在于:根据权利要求3的附加技术特征将“其中,所述DC储能装置(29)被设计为作为所述拆除机器人(1)的一体部分而被支持的单元”补入权利要求1,删除权利要求3,并对权利要求书的文字进行调整以及权利要求的编号进行适应性修改。复审请求人认为本申请具备创造性的理由如下:(1)对比文件2未公开增加的技术特征“所述DC储能装置(29)被设计为作为所述拆除机器人(1)的一体部分而被支持的单元”,该技术特征意味着,次电力源的电压被分配和选择为不仅彼此符合相应设计位置,而且还彼此符合DC总线的电压,其不需要对比文件2所教导的DC/DC电子设备,且对比文件2中第5段详细解释了将辅助能量源作为拆除机器人的一体部分而被支撑时的缺点,因此其给出了相反的技术启示。(2)本申请涉及拆除机器人,其与采矿车辆等更常见类群的电驱动工作机器不同,其要解决的技术问题和机器人的运输路线均与采矿车辆不同。(3)权利要求1的前序部分已经记载了“便携式”的特征,其通过“一体部分而支撑”来进行定义,而对比文件2没有记载特征“便携式”。
复审请求人于2019年02月22日提交的权利要求书如下:
“1. 一种电驱动拆除机器人(1),包括:
便携式电源系统(30),
具有连续履带(8b)的推进器械,利用所述推进器械能够驱动所述拆除机器人;
可操纵臂(10),旨在支撑在其自由端的工具,
控制单元(4),旨在由走到所述拆除机器人(1)旁边的操作员(3)来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作,
其中所述拆除机器人在正常操作期间旨在经由电缆(2)连接至主电力源(30a),所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网(12),
所述便携式电源系统(30)包括:
电动机(19),连接至液压泵(20)并且旨在为所述拆除机器人的操作器械(8c,10a)供应液压介质,
次电力源(30b),包括具有存储和供应电能的能力的DC储能装置(29),
整流器(31),用于将来自所在位置的所述固定的配电电网(12)的AC交流电流转换为用于所述储能装置的DC直流电流,
耦接装置(31,33,34,34'),设置在所述主电力源(30a)、所述次电力源(30b)与所述电动机(19)之间使得在必要时所述耦接装置能够允许所述次电力源(30b)连接至所述电动机(19),以驱动所述电动机,并且因此,暂时地驱动所述拆除机器人,其中,所述耦接装置(31,33,34,34')进一步包括:
DC总线(34,34'),所述整流器(31)与所述DC总线连接以便将DC直流电流从所述主电力源(30a)供应至所述DC总线,
特征在于,
所述便携式电源系统(30)进一步包括:
控制电路(37),连接至所述DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机(19)的电压电平,并且还测量所述DC总线的瞬时状态,其中,所述次电力源(30b)能够与所述主电力源(30a)连接在一起并且用作所述主电力源(30a)的补充,以及
开关(41),
其中,所述次电力源(30b)被配置使得其作为储备单元在有限期间内单独能够达成对所述拆除机器人需要的电力的供应,
由此,所述拆除机器人(1)的用于借助于所述次电力源(30b)进行操作的设置能够经所述控制单元(4)由操作员(3)通过开关(41)的设置而手动地执行,或者
通过借助于所述控制电路(37)测量和记录所述耦接装置(31,33,34,34')的所述DC总线(34,34')中出现的电力过剩或电力不足而自动地执行,
其中,所述DC储能装置(29)被设计为作为所述拆除机器人(1)的一体部分而被支持的单元。
2. 根据权利要求1所述的电驱动拆除机器人(1),其中,所述电动机(19)是三相交流电流类型的电动机,并且所述耦接装置(31,33,34,34')包括反向整流器(33),以便将经由所述控制电路(37)从所述DC总线(34,34')供应的所述DC直流电流转换为用于所述三相交流电流电动机的AC交流电流。
3. 根据权利要求2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,当设置成使用包括来自所述次电力源(30b)的电能的储备电力的操作条件时,所述系统被设置为利用根据指定额定值驱动所述拆除机器人所需的标称功率将400V的三相额定电压和50Hz频率的AC供应至所述拆除机器人的所述电动机(19)。
4. 根据权利要求1或2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,具有集成的所述次电力源(30b)的所述DC储能装置(30)包括以下中的任意一个:电池(40)或蓄电器、燃料电池、发电机组(45,46,47)或超级电容器(57)。
5. 根据权利要求1或2所述的电驱动拆除机器人(1),其中,所述控制单元(4)在切换到用于添加备份电力的开的操作激活条件时,借助于所述控制单元上的显示器(4c)或类似设备上照亮的符号向所述操作员指示,并且在所述操作激活条件中,所述电源系统(30)被设置为利用为了根据指定额定值驱动所述拆除机器人而需要的标称功率,向所述拆除机器人的所述电动机(19)供应额定电压。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在2019年02月22日提交了权利要求书的全文替换页(含权利要求第1-5项),该修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定。本复审审查决定所针对的审查文本是:2019年02月22日提交的权利要求第1-5项,2014年10月22日进入中国国家阶段时提交的原始申请文件的中文译文的说明书第1-27段、说明书附图图1-7B、说明书摘要、摘要附图。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,但是上述区别技术特征是本领域的公知常识,该技术方案相对于上述对比文件以及本领域的公知常识不具有突出的实质性特点,因此不具备创造性。
本复审审查决定所引用的对比文件与驳回决定以及复审通知书引用的对比文件相同,即:
对比文件2:WO 2011/080392 A1,公开日为2011年07月07日。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种电驱动拆除机器人。对比文件2为最接近的现有技术,其公开了一种矿用车辆及其能量供应方法,并具体公开(参见说明书第1-32段,图1-2)了以下内容:图1示出钻岩机器,该钻岩机器是面凿钻装置或在生产孔凿钻中使用的装置。该钻岩机器是装备有一个或多个矿用工作装置2 的矿用车辆1的一个实例。矿用车辆1装备有连接装置25,从电网20所供应的电通过该连接装置连接到矿用车辆1的不同的装置。该钻岩机器包括车架3,该车架可借助于驱动设备4移动。驱动设备4包括一个或多个驱动马达5,以及一个或多个功率传输装置6,所述一个或多个功率传输装置用于将驱动功率输送至一个或多个车轮7(车轮相当于本申请的推进器械)。在车架3上可布置有一个或多个悬臂8,并且悬臂可装备有矿用工作装置 2(相当于可操纵臂(10),旨在支撑在其自由端的工具)。图1进一步示出矿场18,该矿场具有电网20,该电网可以是固定的构造,或者可由可调整的网络组成。电网20通常为三相交流网络(公开了主电力源)。当矿用车辆1在工作地点19时,其矿用工作装置2、液压系统和任何必要的辅助系统主要通过从外部电网所获得的电能驱动,可使用一条或多条线缆21将矿用车辆1连接到电网20(公开了工作机器在正常操作期间旨在经由电缆(2)连接至主电力源(30a))。
所述连接装置25中,工作阶段所需的功率可以采用液压组件进行调整,从而使得电动马达获得电流和负载功率(相当于公开了电动机(19),连接至液压泵(20)并且旨在为操作器械(8c,10a)供应液压介质)。
矿用车辆1也装备有至少一个辅助能源26a、26b(辅助能源26a、26b与连接装置25一起相当于本申请的便携式电源系统)。辅助能源26a、 26b可以是电池、超级电容器、燃料电池、或柴油马达,或者其它一些相应的辅助能源(即,次电力源(30b),包括具有存储和供应电能的能力的DC储能装置(29))。
连接装置25具有整流器27,将来自电网20的电力供应线路连接到该整流器(即,整流器(31),用于将来自所在位置的所述固定的配电电网(12)的AC交流电流转换为用于所述储能装置的DC直流电流)。
整流器27 的直流部分连接到DC中间电路28,即直流电压中间电路(即,DC总线(34,34'),所述整流器(31)与所述DC总线连接以便将DC直流电流从所述主电力源(30a)供应至所述DC总线)。第一逆变器29a连接到DC中间电路28,用以将直流转换成交流,以及用以向第一交流电马达30a供应交流电,辅助能源26a、26b也连接到DC中间电路28,交流马达30a可以驱动矿用工作装置2,交流马达30b可以驱动驱动 设备4。
该装置还具有DC/DC转换器33a、33b以及逆变器29a-29c,其设置在电网20、辅助能源24与交流马达30a之间,DC/DC转换器33a、33b管理辅助能源的能量释放和辅助能源的充电,辅助能源通过该转换器连接至DC中间电路28进而连接至交流马达30a,以驱动交流马达(DC中间电路28、DC/DC转换器以及逆变器一起相当于本申请的耦接装置,设置在所述主电力源(30a)、所述次电力源(30b)与所述电动机(19)之间使得在必要时所述耦接装置能够允许所述次电力源(30b)连接至所述电动机(19),以驱动所述电动机,并且因此,暂时地驱动所述工作机器)。
该布置还具有控制单元32,该控制单元可根据需要布置在连接装置25内或在其外部。 控制单元32(相当于控制电路(37)),用于控制连接装置25的各个单元的操作,所述各个单元诸如整流器27、逆变器29a、29b、以及辅助能源26a、26b;在全功率凿钻期间,可从辅助能源26a、 26b获得额外的能量。在控制单元32内限定一定的限度值是可能的,之后,将辅助能源投入使用。借助于辅助能源26a、26b,从电网20获取的电功率可限制到一定的水平。此外,能够将辅助能源投入使用,用以使装载车或运输车在达到它们的最大能量消耗水平时(即,例如当它们在重载爬坡时)的峰值被平稳化;联合使用辅助能源 26a、26b和电网20的一个理念是,确保电网20的电压不会过载而降低到电网电压的极限设置值之下,诸如在标称电压之下5%。也可按如下方式使用该设备:即使电网20不可用,通过使用从辅助能源26获得的能量,也能够短时间进行凿钻或者其他工作(即,暂时地驱动该钻岩机)。在必要时,可以从辅助能源获取所有可用的功率,从而调整以替代从电网获取的功率。
矿场的电网20是矿用车辆的主要能源。当矿用车辆1需要较高功率时,可从辅助能源26a、26b对矿用车辆供应额外的能量,以补充矿场的电网20的不足(即,所述次电力源(30b) 能够与所述主电力源(30a)连接在一起并且用作所述主电力源(30a)的补充)。
此外,电网20可用来使矿用车辆运行,当连接电网线缆时,并且当未使用电网时,辅助能源26可用于使车辆运行(即,所述次电力源(30b)被配置使得其作为储备单元在有限期间内单独能够达成对所述工作机器需要的电力的供应)。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比,区别技术特征是:(1)本申请请求保护的主题是拆除机器人,具有连续履带的推进器械;控制单元,旨在由走到所述拆除机器人旁边的操作员来携带并且以通过无线电控制的无线方式或通过线缆来控制所述拆除机器人的各种动作;(2)所述主电力源包括所在位置的具有例如50Hz的400V电压的固定的交流电流配电电网;(3)控制电路,连接至所述DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机的电压电平,并且还测量所述DC总线的瞬时状态;开关,所述拆除机器人的用于借助于所述次电力源进行操作的设置能够经所述控制单元由操作员通过开关的设置而手动地执行,或者通过借助于所述控制电路测量和记录所述耦接装置的所述DC总线中出现的电力过剩或电力不足而手动地执行;(4)所述DC储能装置被设计为作为所述拆除机器人的一体部分而被支持的单元。
基于上述区别技术特征,本申请实际要解决的技术问题是:(1)提供一种使用便携式电源系统的设备;(2)设定主电力源的供给条件;(3)设置控制器采集信号的来源以及相应地控制;(4)设置储能装置的具体位置。
关于区别技术特征(1),对比文件2公开了工作机器是矿用车辆,而矿用车辆和拆除机器人均属于本领域常见的在车辆上承载其他工作设备的机器,设置在矿用车辆上的电源自然也适用于拆除机器人,包含主电源和辅助电源的电源装置的电路结构本身与其适用场合或者应用对象并无关系,将其应用到拆除机器人上没有技术难度、并未给本申请带来预料不到的技术效果。其次,拆除机器人具有连续履带的推进器械来实现车辆的移动是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识。此外,对于矿用车辆或者拆除机器人等常见的在车辆上承载其他工作设备的机器来说,设置相应的控制单元,并由在车上的人员或者在车辆附近(例如,走到该工作器件旁边)的人员来进行携带并控制其工作设备(例如矿用工作设备或拆除机器人)的动作是本领域的惯用手段,而这种控制方式以线缆等有线的方式或者采用无线通讯的方式来实现均是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识。
对于区别技术特征(2),根据所经常使用的设备的工作电压、频率需要以及当地电压等级的要求,将三相交流电源设置成400V、50Hz是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识。
对于区别技术特征(3),对比文件2公开了(参见说明书第25-26、30段)控制单元32用于调整辅助能源的使用情形,其测量逆变器29a到29c的功率消耗来确定矿用车辆所获取的功率。其中当逆变器29a到29c的组合功率超过一定的限度值时,由一个或多个矿用工作装置2所获得的功率受到限制。本领域技术人员公知,在电路的任何一个节点,例如输入端、负载端或者中间电路的任何一个节点功率,均可体现系统的功率情形。在本申请的DC总线之类的系统上游处进行检测,采集手段较为简略,但相对于负载侧数据精确度略低;在例如本申请的逆变器之类的负载侧进行检测,负载侧的数据相对准确反映,但是所使用的检测工具可能较多,例如对比文件2中需要分别去测量三个逆变器的功率消耗。基于该公知常识,将控制电路连接至DC总线,并通过连续发送和接受来自连接至所述DC总线的单元的信号来控制和监视从所述DC总线供应至所述电动机的电压电平,并且还测量所述DC总线的瞬时状态是本领域技术人员容易想到的监测方式。此外,对于辅助能源与主电力源之间的切换,通过另设的开关来由操作人员经由工作电器上的控制电路进行手动控制是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识。并且,由于DC总线的功率消耗是反映主电力源是否满足要求的一种体现,在此基础上,将其操作标准设置为在检测到DC总线的功率或电力不足时进行操作是本领域根据上述公知常识容易想到的。
对于区别技术特征(4),参见对比文件2附图1,可知:辅助能源设置在车架3上。在此基础上将该工作电源中的辅助电源设计作为工作机器的一体部分而被支持的单元属于本领域技术人员的常规选择,属于公知常识。因此,在其引用的权利要求均不具备创造性时,该从属权利要求也不具备创造性。
由此可知,在对比文件2的基础上结合本领域的公知常识得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备创造性。
2.2权利要求2不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征也已在对比文件2(参见说明书第20段、附图2)中相应公开:电网20通常为三相交流网络。逆变器(29a,29b,29c)(即,所述耦接装置(31,33,34,34')包括反向整流器(33),以便将经由所述控制电路(37)从所述DC总线(34,34')供应的所述DC直流电流转换为用于所述三相交流电流电动机的AC交流电流)用于对交流电马达 (30a,30b,30c)供应所述DC中间电路(28)的电能;交流电马达30a优选地为三相电动马达(即,所述电动机(19)是三相交流电流类型的电动机)。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,该从属权利要求也不具备创造性。
2.3权利要求3不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求3是权利要求2的从属权利要求。但在本领域中,本领域技术人员通常可根据电动机所需的电流大小来确定主电力源提供的交流电的大小和频率,这是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识。因此,在其引用的权利要求2不具备创造性时,该从属权利要求也不具备创造性。
2.4权利要求4不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求4是权利要求1或2的从属权利要求。对比文件2(参见说明书第23段)还公开了辅助能源26a、26b 可以是电池、超级电容、燃料电池、柴油马达、调速轮、或者其它一些相应的辅助能源。例如,柴油马达可驱动产生电流的交流发电机。由此可见,权利要求4的附加技术特征被对比文件2公开。因此,在其引用的权利要求均不具备创造性时,该从属权利要求也不具备创造性。
2.5权利要求5不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求5是权利要求1或2的从属权利要求,涉及电源系统的远程控制。但在本领域中,通过控制单元上的显示器或者设备其他符号来显示操作情形的发生,以及设定操作条件来向电动机提供所需的电压,这是本领域技术人员在进行操作时便于观测以及满足电动机正常工作的惯用手段,属于公知常识。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为本申请具备创造性的理由如下:(1)对比文件2未公开增加的技术特征“所述DC储能装置被设计为作为所述拆除机器人的一体部分而被支持的单元”,该技术特征意味着,次电力源的电压被分配和选择为不仅彼此符合相应设计位置,而且还彼此符合DC总线的电压,其不需要对比文件2所教导的DC/DC电子设备,且对比文件2中第5段详细解释了将辅助能量源作为拆除机器人的一体部分而被支撑时的缺点,因此其给出了相反的技术启示。(2)本申请涉及拆除机器人,其与采矿车辆等更常见类群的电驱动工作机器不同,其要解决的技术问题和机器人的运输路线均与采矿车辆不同。(3)权利要求1的前序部分已经记载了“便携式”的特征,其通过“一体部分而支撑”来进行定义,而对比文件2没有记载特征“便携式”。
对此,合议组认为:(1)首先,本申请(涵盖说明书)中记载的上述增加的特征仅表现出DC储能装置作为拆除机器人的一体部分而被支持,其并不能确定出电压的相关关系,而且,说明书的附图也仅仅是示意性说明,并不能代表该DC储能装置符合DC总线电压。而且,对于本领域的技术人员来说,根据实际需要,直接选择符合DC总线电压的DC储能装置还是选择其他的DC储能装置通过DC/DC转换器来符合DC总线电压是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识。因此,尽管对比文件2在其背景技术部分中提及将辅助能量源作为拆除机器人的一体部分的缺点,但是,对于本领域的技术人员来说,根据实际需要,将DC储能装置作为拆除机器人的一体部分而被支持是本领域的惯用手段,属于本领域的公知常识,其仅仅也是具备重量和空间要求的缺点而已,并非对比文件2给出相反技术启示。
(2)尽管本申请涉及拆除机器人,但是其在交流电网和次电源的交互供电方式上与矿用车辆并无区别,将对比文件2的电源系统应用到本申请的拆除机器人上没有技术难度,未给本申请带来预料不到的技术效果。
(3)对比文件2中公开了辅助能源可以设置在车架3上(参见附图1),其中辅助能源可以是电池等。因此,将其设置在车架3上时已经相当于公开了本申请的便携式方式。此外,本申请的便携式方式并不能通过“一体部分而支撑”来进行定义,其仅仅是相对于使用电网固定供电的方式而已。
据此,复审请求人陈述的本申请具备创造性的理由不能被接受,本申请的权利要求1-5仍然不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
在上述工作的基础上,合议组依法作出如下决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月24日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。



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