修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法、控制器及系统-复审决定


发明创造名称:修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法、控制器及系统
外观设计名称:
决定号:181481
决定日:2019-06-20
委内编号:1F274523
优先权日:
申请(专利)号:201610831458.0
申请日:2016-09-19
复审请求人:山东大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王思睿
合议组组长:林静
参审员:唐向阳
国际分类号:H02M7/219;H02M1/12
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别特征的一部分是在另一篇对比文件公开内容的基础上容易想到的,其余部分是本领域的公知常识,则该权利要求请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,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610831458.0,名称为“修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法、控制器及系统”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为山东大学。本申请的申请日为2016年09月19日,公开日为2016年11月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年12月20日发出驳回决定,以权利要求1、2不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请日2016年09月19日提交的说明书摘要、说明书第1-95段、摘要附图、说明书附图;2018年09月13日提交的权利要求第1-5项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,其特征在于,包括:
步骤1:根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
步骤2:根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
步骤3:注入所述零序分量,进而计算出三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
步骤4:基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述步骤1中根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性的过程为:
计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值;
计算修正后三相参考电压的零序分量的过程为:
将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
修正后三相参考电压的零序分量V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min,其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数;
三电平VIENNA整流器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,各相桥臂的中点一侧串联等效双向开关Sa、Sb、Sc,即两个方向不同的IGBT管,另一侧经滤波器与电网连接;在并联的各桥臂输入端接入两个容值相同的电容C1、C2;分立电容中点O连接各相桥臂方向不同IGBT管的另一侧;两个电容中点连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的另一端,两个电容直流输出端并联负载电阻RL,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动。所述滤波器为滤波电感La、Lb、Lc;
SVM等效增益为三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压的取值范围为[-1.15~1.15];VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
2. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,包括:
三相参考电压的瞬时极性修改模块,其用于根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
零序分量计算模块,其用于根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
等效占空比计算模块,其用于注入所述零序分量,进而计算得到三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
调制信号生成模块,其用于基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述三相参考电压的瞬时极性修改模块,还用于计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值。
3. 如权利要求2所述的一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,零序分量计算模块包括:
空间矢量参考电压排序模块,其用于将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
零序分量获取模块,其用于根据V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min,得到修正后三相参考电压的零序分量,其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数。
4. 如权利要求3所述的一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
5. 一种VIENNA整流器控制系统,其特征在于,包括如权利要求2-5任一所述的控制器;所述控制器用于接收三相输入电流和三相参考电压,输出PWM调制信号来驱动VIENNA整流器。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件2(Space Vector Modulator for Vienna-Type Rectifiers Based on the Equivalence Between Two-and Three-Level Converters: A Carrier-Based Implementation, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS,VOL.23,No.4 JULY 2008)的区别在于:①根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性,具体为当输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区参考电压保持不变,否则叠加一修正值,修正值等于三相参考电压的最大值;②整流器中两个容值相同,两个电容并联负载电阻,三个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动。基于上述区别技术特征可以确定该发明实际所要解决的技术问题是:解决输入电流过零点畸变的问题。对于区别特征①,对比文件1(Vienna整流器滑模直接功率及中点电位平衡控制策略,马辉等,电机与控制学报,第20卷第8期,2016.08)公开了部分区别特征,并给出了技术启示,区别特征②属于本领域的惯用手段。因此,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。权利要求2与对比文件2的区别在于:根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性,以及瞬时极性修改模块的具体修正方式,该区别特征是在对比文件1的基础上容易想到的,因此,权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年02月21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。复审请求人认为:对比文件1没有考虑到VIENNA整流器稳态工作需要满足的重要限制条件,导致三相电流过零点处产生畸变,对比文件1利用的是原参考信息UK*电压的极性修正得到新调制波,与本申请的调制波和零序分量是不相同的,且未给出任何技术启示。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,其特征在于,所述VIENNA整流器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,各相桥臂的中点一侧串联等效双向开关Sa、Sb、Sc,即两个方向不同的IGBT管,另一侧经滤波器与电网连接;在并联的各桥臂输入端接入两个容值相同的电容C1、C2;分立电容中点O连接各相桥臂方向不同IGBT管的另一侧;两个电容中点连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的另一端,两个电容直流输出端并联负载电阻RL,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动;
所述修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,包括:
步骤1:根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
步骤2:根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
步骤3:注入所述零序分量,进而计算出三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
步骤4:基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述步骤1中根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性的过程为:
计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值;
计算修正后三相参考电压的零序分量的过程为:
将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
修正后三相参考电压的零序分量V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min,其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数。
2. 如权利要求1所述的一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,其特征在于,SVM等效增益为三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压的取值范围为[-1.15~1.15]。
3. 如权利要求1所述的一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,其特征在于,VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
4. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,所述VIENNA整流器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,各相桥臂的中点一侧 串联等效双向开关Sa、Sb、Sc,即两个方向不同的IGBT管,另一侧经滤波器与电网连接;在并联的各桥臂输入端接入两个容值相同的电容C1、C2;分立电容中点O连接各相桥臂方向不同IGBT管的另一侧;两个电容中点连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的另一端,两个电容直流输出端并联负载电阻RL,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动;
所述修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,包括:
三相参考电压的瞬时极性修改模块,其用于根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
零序分量计算模块,其用于根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
等效占空比计算模块,其用于注入所述零序分量,进而计算得到三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
调制信号生成模块,其用于基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述三相参考电压的瞬时极性修改模块,还用于计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值;
零序分量计算模块包括:
空间矢量参考电压排序模块,其用于将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
零序分量获取模块,其用于根据V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min,得到修正后三相参考电压的零序分量,其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数。
5. 如权利要求4所述的一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
6. 一种VIENNA整流器控制系统,其特征在于,包括如权利要求4-5任一所述的控制器;所述控制器用于接收三相输入电流和三相参考电压,输出PWM调制信号来驱动VIENNA整流器。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月06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书中认为,修改后的权利要求1-3与实质审查中第二次审查意见通知书评述过的权利要求1-3基本相同,修改后的权利要求4-6也是在评述过的技术方案的基础上的简单叠加。对于VIENNA整流器来说,其稳态工作需要满足重要的限制条件:整流器各相与电容侧中性点间的电压极性必须与相应网侧相电流一致,这属于VIENNA整流器的固有属性,在本领域中是众所周知的,由于这种限制条件,必然带来了电流过零点畸变的问题,也就是本申请所解决的技术问题属于本领域常见的技术问题。在对比文件1公开的技术方案中,是为了解决VIENNA整流器中点电位平衡的问题,通过输入电压瞬时极性进行修正,而且修正的公式与本申请的完全相同,其达到的效果是稳态运行时系统网侧电压、电流同相位,近似单位功率因数,该效果与本申请为解决电流过零点问题所达到的技术效果相同,考虑到瞬时电压、瞬时电流属于同类型可替换参数,将对比文件1中的瞬时电压替换为瞬时电流是很容易的,此外,由于修正的手段和计算公式完全相同,那么所达到的技术效果是可以预期的,对于本领域技术人员来说,并不需要付出创造性劳动,因此,本申请不具有创造性,因而坚持原驳回决定。
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2019 年04 月24 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件2的区别在于:①根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性,当输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变,否则该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,修正值等于三相参考电压的最大值;②整流器中两个电容的容值相同,两个电容并联负载电阻,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动。对于区别特征①是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的,区别特征②属于本领域的惯用技术手段;权利要求1相对于对比文件2、1和公知常识的结合不具备创造性。类似地,权利要求4相对于对比文件2、1和公知常识的结合也不具备创造性。权利要求2、3、5的附加技术特征以及权利要求6除引用部分之外的其他特征均被对比文件2公开,权利要求2-3、5-6也不具备创造性。权利要求1-6不符合专利法第22条第3款的规定。
复审请求人于2019年05 月27 日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书。复审请求人认为:对比文件1利用的是原参考信息UK*本身的极性修正得到新调制波,范围在【-1, 1】之间,且会出现谐波增大,平滑性差可靠性差等问题,本申请通过输入电流的瞬时极性修正参考调制波形瞬时极性的载波调制,修正了所注入的零序分量,同时改变了调制波,使得输出三相电流信号更加平滑,明显改善过零点畸变现象。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,其特征在于,所述VIENNA整流器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,各相桥臂的中点一侧串联等效双向开关Sa、Sb、Sc,即两个方向不同的IGBT管,另一侧经滤波器与电网连接;在并联的各桥臂输入端接入两个容值相同的电容C1、C2;分立电容中点O连接各相桥臂方向不同IGBT管的另一侧;两个电容中点连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的另一端,两个电容直流输出端并联负载电阻RL,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动;
所述修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,包括:
步骤1:根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
步骤2:根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
步骤3:注入所述零序分量,进而计算出三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
步骤4:基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述步骤1中根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性的过程为:
计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值;
计算修正后三相参考电压的零序分量的过程为:
将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
修正后三相参考电压的零序分量V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数;
VM等效增益为三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压的取值范围为[-1.15~1.15];
VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
2. 一种修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,其特征在于,所述VIENNA整流器,包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,各相桥臂的中点一侧串联等效双向开关Sa、Sb、Sc,即两个方向不同的IGBT管,另一侧经滤波器与电网连接;在并联的各桥臂输入端接入两个容值相同的电容C1、C2;分立电容中点O连接各相桥臂方向不 同IGBT管的另一侧;两个电容中点连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的另一端,两个电容直流输出端并联负载电阻RL,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动;
所述修正注入零序分量的VIENNA整流器的控制器,包括:
三相参考电压的瞬时极性修改模块,其用于根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性;
零序分量计算模块,其用于根据三相参考电压对应的空间矢量参考电压,计算修正后三相参考电压的零序分量;
等效占空比计算模块,其用于注入所述零序分量,进而计算得到三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比;
调制信号生成模块,其用于基于双载波SVM等效占空比,生成PWM调制信号来驱动VIENNA整流器;
所述三相参考电压的瞬时极性修改模块,还用于计算三相参考电压乘以SVM等效增益后对应的空间矢量参考电压;在空间矢量各个扇区内,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变;否则,该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,其中,修正值等于三相参考电压的最大值;
零序分量计算模块包括:
空间矢量参考电压排序模块,其用于将修改后三相参考电压对应的空间矢量参考电压按大小排序,得到空间矢量参考电压最大值V’max、空间矢量参考电压中间值V’mid和空间矢量参考电压最小值V’min;
零序分量获取模块,其用于根据V′com=(1-V′max V′min)·K-V′min得到修正后三相参考电压的零序分量,其中,K值用于调整VIENNA整流器的中点平衡,为常系数;
VIENNA整流器在等效空间矢量调制SVM时,K取值为1/2。
3. 一种VIENNA整流器控制系统,其特征在于,包括如权利要求2所述的控制器;所述控制器用于接收三相输入电流和三相参考电压,输出PWM调制信号来驱动VIENNA整流器。”
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
2019年05月27日复审请求人答复复审通知书时提交了权利要求书的修改替换页(共3项),经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所针对的审查文本为:本是:申请日2016年09月19日提交的说明书摘要、说明书第1-95段、摘要附图、说明书附图;2019年05月27日提交的权利要求第1-3项。
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别特征的一部分是在另一篇对比文件公开内容的基础上容易想到的,其余部分是本领域的公知常识,则该权利要求请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,不具备创造性。
本决定中所引用的对比文件与复审通知书和驳回决定中所引用的对比文件相同,即:
对比文件2:Space Vector Modulator for Vienna-Type Rectifiers Based on the Equivalence Between Two-and Three-Level Converters: A Carrier-Based Implementation, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS,VOL.23,No.4 JULY 2008。
对比文件1:Vienna整流器滑模直接功率及中点电位平衡控制策略,马辉等,电机与控制学报,第20卷第8期,2016.08
2.1、权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1要求保护一种修正注入零序分量的VIENNA整流器调制方法,对比文件2公开了一种VIENNA整流器调制方法,并具体公开了(参见第II部分,第V部分的B节内容,图1,7,8):该VIENNA整流器包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,每个桥臂的中点一侧连接双向开关(由图1可见是两个方向不同的IGBT管)桥臂的另一侧经滤波电感(相当于滤波器)连接电网,在并联桥臂输入端连接两个电容,电容中点连接双向开关(即连接方向不同IGBT管的另一侧)。该调制方法包括修正三相参考电压,计算三相参考电压da,db,dc乘以SVM增益后对应的空间矢量参考电压δaδbδc,将空间矢量参考电压按大小排序得到最大值 max中间值 med和最小值 min,修正后三相参考电压的零序分量dz=(1-δmax δmin) k-δmin,其中k为常系数,k=0.5。根据图8,注入零序分量以后,计算出三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比,进而生成PWM信号来驱动VIENNA整流器,其中SVM增益为2/ ,乘以增益后的取值范围是 1.15>dx>-1.15,k=0.5(参见第V部分B节第1段内容、图8)。
因此,权利要求1与对比文件2的区别在于:①根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性,当输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变,否则该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,修正值等于三相参考电压的最大值;②整流器中两个电容的容值相同,两个电容并联负载电阻,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动。基于上述区别特征可以确定本申请实际所要解决的技术问题是:解决输入电流过零点畸变的问题。
对于区别特征①,对比文件1公开了一种Vienna整流器中点电位平衡控制策略,并具体公开了(参见第3部分“中点电位平衡的控制”,图5-7):根据每个零序分量与三相调制波对应的关系,使它具有统一的表达形式,重新定义三相调制波:

该公式表示了根据电压的极性来修正三相参考电压的瞬时极性,当极性为正时,矢量参考电压不变,否则叠加一个等于三相参考电压最大值的修正值。可见,对比文件1公开的是根据电压极性来修正参考电压的瞬时极性,但是对于三相输入参数来说,既包括电压又包括电流,电压和电流都是非常常用的参数,当考虑到Vienna整流器本身的特点,即由于感性负载的存在,输入侧电流会超前输入电压,在现有技术已经公开可以根据电压极性来修正参考电压的瞬时极性的基础上,为解决电流过零点畸变的问题,将对比文件1中的电压参数替换为输入电流的参数是容易想到的,而且替换之后基于Vienna整流器的特点,就能解决电流过零点畸变的问题,该技术效果对于本领域技术人员而言是可以预料到的。
对于区别特征②,对于Vienna 整流器来说,将两个电容设置为容值相等,并接负载电阻,且两个IGBT管由一路PWM信号驱动均属于本领域的惯用技术手段。
因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1和公知常识得到权利要求1的技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.2、权利要求2请求保护一种控制器,对比文件2公开了一种VIENNA整流器的控制器,并具体公开了(参见第II部分,第V部分的B节内容,图1,7,8):该VIENNA整流器包括并联的三相桥臂,每相桥臂包括两个串联的快恢复二极管,每个桥臂的中点一侧连接双向开关(由图1可见是两个方向不同的IGBT管)桥臂的另一侧经滤波电感(相当于滤波器)连接电网,在并联桥臂输入端连接两个电容,电容中点连接双向开关(即连接方向不同IGBT管的另一侧)。该控制器包括修正三相参考电压,计算三相参考电压da,db,dc乘以SVM增益后对应的空间矢量参考电压δaδbδc,将空间矢量参考电压按大小排序得到最大值 max中间值 med和最小值 min,修正后三相参考电压的零序分量dz=(1-δmax δmin) k-δmin,其中k为常系数,k=0.5。根据图8,注入零序分量以后,计算出三相参考电压对应的双载波SVM等效占空比,进而生成PWM信号来驱动VIENNA整流器,其中SVM增益为2/ ,乘以增益后的取值范围是 1.15>dx>-1.15,K=0.5。
因此,权利要求2与对比文件2的区别在于:①根据三相输入电流的瞬时极性来修正三相参考电压的瞬时极性,若一相输入电流的瞬时极性为正,则相应扇区内该相参考电压对应的空间矢量参考电压保持不变,否则该相参考电压对应的空间矢量参考电压叠加一修正值,修正值等于三相参考电压的最大值;②整流器中两个电容的容值相同,两个电容并联负载电阻,三相串联的两个IGBT管可由一路PWM信号电路驱动。基于上述区别特征可以确定本申请实际所要解决的技术问题是:解决输入电流过零点畸变的问题。
对于区别特征①,对比文件1公开了一种Vienna整流器中点电位平衡控制策略,并具体公开了(参见第3部分“中点电位平衡的控制”,图5-7):根据每个零序分量与三相调制波对应的关系,使它具有统一的表达形式,重新定义三相调制波:

该公式表示了根据电压的极性来修正三相参考电压的瞬时极性,当极性为正时,矢量参考电压不变,否则叠加一个等于三相参考电压最大值的修正值。可见,对比文件1公开的是根据电压极性来修正参考电压的瞬时极性,但是对于三相输入参数来说,既包括电压又包括电流,电压和电流都是非常常用的参数,当考虑到Vienna整流器本身的特点,即由于感性负载的存在,输入侧电流会超前输入电压,在现有技术已经公开可以根据电压极性来修正参考电压的瞬时极性的基础上,为解决电流过零点畸变的问题,将对比文件1中的电压参数替换为输入电流的参数是容易想到的,而且替换之后基于Vienna整流器的特点,就能解决电流过零点畸变的问题,该技术效果对于本领域技术人员而言是可以预料到的。
对于区别特征②,对于Vienna 整流器来说,将两个电容设置为容值相等,并接负载电阻,且两个IGBT管由一路PWM信号驱动均属于本领域的惯用技术手段。
因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1和公知常识得到权利要求2的技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.3、权利要求3请求保护一种Vienna整流器控制系统,对比文件2已经公开了通过零序分量来控制VIENNA整流器的控制系统,也公开了接收三相输入电流和参考电压并且输出PWM调制信号来驱动整流器(参见第V部分的B节内容,图1,7,8),即对比文件2公开了除引用部分的其余技术特征。因此在其引用的权利要求不具有创造性的情况下,该权利要求也不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人的意见陈述
复审请求人认为:对比文件1利用的是原参考信息UK*本身的极性修正得到新调制波,范围在【-1, 1】之间,且会出现谐波增大,平滑性差可靠性差等问题,本申请通过输入电流的瞬时极性修正参考调制波形瞬时极性的载波调制,修正了所注入的零序分量,同时改变了调制波,使得输出三相电流信号更加平滑,明显改善过零点畸变现象。
对此,合议组认为:在对比文件1公开的技术方案中,是为了解决VIENNA整流器中点电位平衡的问题,通过电压瞬时极性进行修正,而且修正的公式与本申请的完全相同,其达到的效果是稳态运行时系统网侧电压、电流同相位,近似单位功率因数,对于本领域技术人员而言,考虑到电压、电流属于同类型可替换参数,将对比文件1中的电压参数替换为输入电流对本领域技术人员而言是不需要付出创造性劳动的,且由于修正的手段和计算公式完全相同,那么所达到的技术效果是本领域技术人员可以预期的,对比文件1给出了利用上述修正方式来修正参考电压的瞬时极性的技术启示。
综上,复审请求人的上述理由不能成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月20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,复审请求人可以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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