发明创造名称：一种城轨车辆空调逆变电源
外观设计名称：
决定号：182470
决定日：2019-06-25
委内编号：1F256263
优先权日：
申请（专利）号：201710190127.8
申请日：2017-03-27
复审请求人：湘潭市恒创电气设备有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李承承
合议组组长：柴德娥
参审员：谢寅黎
国际分类号：H02M7/5387，H02M3/335，B60L1/12
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对比文件公开的技术方案相比存在区别特征，但该区别特征部分被其他对比文件公开，其余部分属于本领域的公知常识，也未产生任何预料不到的技术效果，则该项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201710190127.8，名称为“一种城轨车辆空调逆变电源”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为湘潭市恒创电气设备有限公司。本申请的申请日为2017年03月27日，公开日为2017年06月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年04月08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。具体理由在于：权利要求1与对比文件3（CN204696681U，公告日为2015年10月07日）的区别特征在于：高压直流电源经降压斩波模块、隔离模块接三相逆变模块；隔离模块包括隔离变压器；隔离变压器二次侧接整流桥输入端；整流桥两个输出端各接一根直流母线；两根直流母线分别与升压模块的正输出端、负输出端连接；整流桥输出端、升压模块输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接；降压斩波模块包括四个串联的电容和四个串联的IGBT；隔离变压器一次侧第一绕组的第一输入端接入第一IGBT和第二IGBT之间，隔离变压器一次侧第一绕组的第二输入端接入第一电容和第二电容之间；隔离变压器一次侧第二绕组的第一输入端接入第三IGBT和第四IGBT之间，隔离变压器一次侧第二绕组的第二输入端接入第三电容和第四电容之间；第二电容与第三电容的连接点、第二IGBT和第三IGBT的连接点相互连接。上述区别特征一部分被对比文件4（200km/h动车组辅助电源系统仿真研究，夏海龙，中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑，第S2期，c033-138，公开日为2013年12月15日）所公开，其余部分属于本领域的公知常识，因此，权利要求1不具备创造性。权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件2（US2007/0002995A1，公开日为2007年01月04日）公开，或被对比文件4所公开，或被对比文件3所公开，或属于本领域的公知常识，因此，权利要求2-8也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为：2017年12月15日提交的权利要求第1-8项，申请日2017年03月27日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、说明书附图图1、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，包括高压直流电源和低压直流电源；所述高压直流电源经降压斩波模块、隔离模块接三相逆变模块；所述三相逆变模块接负载；所述低压直流电源经升压模块接所述三相逆变模块；所述隔离模块包括隔离变压器；所述隔离变压器二次侧接整流桥输入端；所述整流桥两个输出端各接一根直流母线；两根直流母线分别与所述升压模块的正输出端、负输出端连接；所述整流桥输出端、升压模块输出端之间的两根直流母线分别与所述三相逆变模块的两个输入端连接；所述降压斩波模块包括四个串联的电容和四个串联的IGBT；所述隔离变压器一次侧第一绕组的第一输入端接入所述第一IGBT和第二IGBT之间，隔离变压器一次侧第一绕组的第二输入端接入第一电容和第二电容之间；所述隔离变压器一次侧第二绕组的第一输入端接入第三IGBT和第四IGBT之间，隔离变压器一次侧第二绕组的第二输入端接入第三电容和第四电容之间；所述第二电容与第三电容的连接点、第二IGBT和第三IGBT的连接点相互连接。
2. 根据权利要求1所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述高压直流电源正输出端接有预充电模块；所述预充电模块输出端接所述降压斩波模块。
3. 根据权利要求2所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述预充电模块输出端与所述降压斩波模块之间接有第一滤波模块。
4. 根据权利要求1所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述整流桥输出端、三相逆变模块输入端之间的两根直流母线之间并联有第二滤波模块和阻性负载。
5. 根据权利要求1所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述三相逆变模块数量为三个；第一、第二三相逆变模块的输出端各接一个压缩机；第三三相逆变模块的输出端接送风机和冷凝机。
6. 根据权利要求1所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述升压模块包括与所述低压直流电源正输出端连接的储能电感；所述储能电感输出端接二极管阳极；所述二极管阴极接与一根所述直流母线连接；一个选频开关一端接入所述储能电感输出端和所述二极管阳极之间，另一端接另外一根直流母线。
7. 根据权利要求6所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述升压模块输出侧的两根直流母线之间接有第三滤波模块。
8. 根据权利要求6所述的城轨车辆空调逆变电源，其特征在于，所述降压斩波模块中的四个IGBT、三相逆变模块中的开关管、选频开关均通过驱动模块接控制器。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年07月17日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）对比文件3并没有记载本申请权利要求1的技术方案，本申请的技术方案与对比文件3的技术方案不同，解决了不同的问题，达到了不同的技术效果。（2）本申请权利要求1的技术方案是采用多电平控制技术，4个IGBT串联组成了半桥三电平电路。而对比文件4中是两电平技术，且是两电平串联方式解决高压到低压的变换，与本申请在电路中不属于同一领域，电路结构不能进行直接置换，解决同一问题的原理不同，技术方案不同，本申请采用一个隔离变压器、一个斩波模块，相比对比文件4的双辅助变流器，本申请的器件使用少一半，且结构更简单，体积减小，重量减小，减轻了车辆负载。因此，本领域技术人员不可能从对比文件4得到关于本申请技术方案的技术启示。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年07月31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，对比文件3与本申请权利要求1解决的技术问题相同。权利要求1与对比文件3的区别在于：高压直流电源与三相逆变模块如何连接，隔离变压器如何连接，降压斩波模块的具体组成结构；对比文件4中公开了与本申请权利要求1中相同结构的降压斩波模块、公开了与本申请权利要求1中相同的变压器连接关系。而复审请求人所述的本申请采用三电平在权利要求1中并不能体现出来，且因为对比文件4中斩波器与隔离变压器以及电容的连接关系与权利要求1中相同，因此无法得出权利要求1相对于对比文件4器件少、结构简单、重量小。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2018年12月17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3的区别特征在于：（1）高压直流电源经降压斩波模块、隔离模块接三相逆变模块；隔离模块包括隔离变压器；隔离变压器二次侧接整流桥输入端；（2）整流桥两个输出端各接一根直流母线；两根直流母线分别与升压模块的正输出端、负输出端连接；整流桥输出端、升压模块输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接；以及（3）降压斩波模块包括四个串联的电容和四个串联的IGBT；所述隔离变压器一次侧第一绕组的第一输入端接入所述第一IGBT和第二IGBT之间，隔离变压器一次侧第一绕组的第二输入端接入第一电容和第二电容之间；所述隔离变压器一次侧第二绕组的第一输入端接入第三IGBT和第四IGBT之间，隔离变压器一次侧第二绕组的第二输入端接入第三电容和第四电容之间；所述第二电容与第三电容的连接点、第二IGBT和第三IGBT的连接点相互连接。上述区别特征（1）、（2）和（3）部分被对比文件4公开，其余部分是基于对比文件3和对比文件4很容易想到的，因此，权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件2所公开，或被对比文件3所公开，或属于本领域的公知常识，因此，权利要求2-8也不具备创造性。
针对复审请求人的意见，合议组认为：（1）对比文件3中公开的技术方案也能够在高压直流供电故障时，由低压直流供电，使通风机能够应急通风，保证运行安全，也就是说，对比文件3与本申请权利要求1解决的技术问题相同。基于对比文件3公开的内容，权利要求1与对比文件3的区别仅在于：高压直流电源与三相逆变模块如何连接，如何输出直流电压，以及降压斩波模块的具体组成结构。（2）对比文件4中公开的降压斩波模块、变压器连接关系与本申请权利要求1中对于降压斩波模块结构的限定完全相同结构。虽然对比文件4中用于隔离变换的两个变压器一次侧绕组是设置在两个隔离变压器上，而本申请中的两个变压器一次侧绕组是设置在同一个隔离变压器上，但是考虑到变压器体积所带来的影响，以及其他例如减小谐波等性能需求，将缠绕在不同磁芯上的两个绕组缠绕在同一个铁芯上，是本领域技术人员很容易作出的设计和变形，并且其技术效果同样可以预期，即同样可以使结构更简单，体积减小，重量减小，因此，本领域技术人员可以从对比文件4得到关于本申请技术方案的技术启示。
复审请求人于2019年01月21日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件3并没有记载本申请权利要求1的技术方案，本申请的技术方案与对比文件3的技术方案不同，解决了不同的问题，达到了不同的技术效果。对比文件4中是两电平技术，且是两电平串联方式解决高压到低压的变换，这是轨道交通辅助电源的传统做法。本申请的发明人在结合实际使用中各种情况，经过多次试验改进最终采用4个IGBT串联组成了半桥三电平电路，将产品的中间直流变换可高频化，综合多电平技术、高频隔离技术，完成DC150OV至DC600V的变换。本领域技术人员在没有遇到本申请的技术问题情况下不会思考解决手段，并且结合对比文件4的传统方式为本领域技术人员都会的技术，本领域技术人员不可能直接将此技术应用于对比文件3。
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
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改。因此，本复审决定所针对的审查文本是：2017年12月15日提交的权利要求第1-8项，申请日2017年03月27日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、说明书附图图1、摘要附图。
2、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对比文件公开的技术方案相比存在区别特征，但该区别特征部分被其他对比文件公开，其余部分属于本领域的公知常识，也未产生任何预料不到的技术效果，则该项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。
本复审决定使用了与驳回决定和复审通知书中相同的下述对比文件，即：
对比文件2：US2007/0002995A1，公开日为2007年01月04日；
对比文件3：CN204696681U，公告日为2015年10月07日；
对比文件4：200km/h动车组辅助电源系统仿真研究，夏海龙，中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑，第S2期，C033-138，公开日为2013年12月15日。
其中，对比文件3作为最接近的现有技术。
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要求保护一种城轨车辆空调逆变电源，对比文件3公开了一种轨道车辆空调逆变系统，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0016-0024段，图1）：包括高压直流电源和低压直流电源；高压直流电源经晶闸管控制单元2和电容器6接三相逆变模块；三相逆变模块接负载；低压直流电源经升压装置3接三相逆变模块。
权利要求1与对比文件3的区别特征为：（1）高压直流电源经降压斩波模块、隔离模块接三相逆变模块；隔离模块包括隔离变压器；隔离变压器二次侧接整流桥输入端；（2）整流桥两个输出端各接一根直流母线；两根直流母线分别与升压模块的正输出端、负输出端连接；整流桥输出端、升压模块输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接；以及（3）降压斩波模块包括四个串联的电容和四个串联的IGBT；所述隔离变压器一次侧第一绕组的第一输入端接入所述第一IGBT和第二IGBT之间，隔离变压器一次侧第一绕组的第二输入端接入第一电容和第二电容之间；所述隔离变压器一次侧第二绕组的第一输入端接入第三IGBT和第四IGBT之间，隔离变压器一次侧第二绕组的第二输入端接入第三电容和第四电容之间；所述第二电容与第三电容的连接点、第二IGBT和第三IGBT的连接点相互连接。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：（1）实现高压直流电源的降压斩波和隔离变换；（2）如何输出直流电压；（3）如何设计降压斩波模块。
上述区别特征（1）、（2）和（3）大部分被对比文件4公开，对比文件4公开了一种动车组辅助电源系统，并具体公开了以下技术特征（参见第2.2-2.3节，图2-6）：将DC3600V（相当于高压直流电源）经降压斩波、隔离模块接三相逆变模块；隔离模块包括隔离变压器TR1和TR2，隔离变压器二次侧接整流桥输入端，整流桥两个输出端各接一根直流母线，整流桥输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接；降压斩波模块包括四个串联的电容和四个串联的IGBT，隔离变压器TR1一次侧绕组的第一输入端接入第一IGBT和第二IGBT之间，隔离变压器TR1一次侧绕组的的第二输入端接入第一电容和第二电容之间；隔离变压器TR2一次侧绕组的第一输入端接入第三IGBT和第四IGBT之间，隔离变压器TR2一次侧绕组的第二输入端接入第三电容和第四电容之间；第二电容与第三电容的连接点、第二IGBT和第三IGBT的连接点相互连接；且上述区别技术特征在对比文件4中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同，都是为了实现电压变换，即对比文件4给出了将上述已经公开的技术特征应用于对比文件3以同样解决其技术问题的技术启示。虽然对比文件4中用于隔离变换的两个变压器一次侧绕组是设置在两个隔离变压器上，而本申请中的两个变压器一次侧绕组是设置在同一个隔离变压器上，但是考虑到变压器体积所带来的影响，以及其他例如减小谐波等性能需求，将缠绕在不同磁芯上的两个绕组缠绕在同一个铁芯上，是本领域技术人员很容易作出的设计和变形，其所产生的技术效果也是可以预期的。
对比文件4未公开的其余区别特征：两根直流母线分别与升压模块的正输出端、负输出端连接，升压模块输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接；对于本领域技术人员来说，为了获得增加的电压，设置升压模块是惯用手段，而结合对比文件3和4公开的内容，整流桥输出端的两根直流母线分别与升压模块的正输出端、负输出端连接，升压模块输出端之间的两根直流母线分别与三相逆变模块的两个输入端连接也是本领域技术人员为了实现电力输送而很容易想到的技术手段。
由上可知，在对比文件3的基础上结合对比文件4及上述公知常识得到权利要求1要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1要求保护的技术方案不具备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款规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，对比文件2公开了一种电力车辆的控制系统，其公开了（参见说明书第22-26段，图1）：高压直流电源1正输出端连接预充电模块5、6，其在对比文件2中所起的作用与在本申请中所起的作用相同。根据对比文件2提供的技术启示，本领域技术人员容易想到在对比文件4的降压模块前设置预充电模块。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该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款规定的创造性。
权利要求3是权利要求2的从属权利要求，对比文件2还公开了预充电模块5、6与D/D变换器15之间连接有滤波模块13（参见说明书第22-26段，图1）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该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款规定的创造性。
权利要求4是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征被对比文件4公开（参见图2-6）：整流桥输出端、三相逆变模块输入端之间的两根直流母线之间并联有第二滤波模块和阻性负载。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该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款规定的创造性。
权利要求5是权利要求1的从属权利要求，对比文件3公开了（参见说明书第0016-0024段，图1）：三相逆变模块数量为四个；第一、第二三相逆变模块的输出端各接一个压缩机；第三三相逆变模块的输出端接冷凝风机，第四三相逆变模块的输出端接通风机。对于本领域技术人员来说，冷凝风机和送风机接一个三相逆变器模块是本领域的常用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性。
2.6权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6是权利要求1的从属权利要求，其限定了升压模块的组成及连接关系，对于本领域技术人员来说，升压模块包括与低压直流电源正输出端连接的储能电感，储能电感输出端接二极管阳极，二极管阴极接与一根直流母线连接；一个选频开关一端接入储能电感输出端和二极管阳极之间，另一端接另外一根直流母线的连接结构是本领域的常用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性。
2.7权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7是权利要求6的从属权利要求，对于本领域技术人员来说，设置滤波模块提高电力质量是常用技术手段，在升压模块输出侧的两根直流母线之间接有第三滤波模块是本领域技术人员很容易想到的，并且技术效果可以预期。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性。
2.8权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8是权利要求6的从属权利要求，对于本领域技术人员来说，IGBT、开关管、选频开关均通过驱动模块连接控制器以实现其控制是本领域的常用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，该权利要求也不具备创造性。
3.关于复审请求人意见陈述的答复
针对复审请求人的意见，合议组认为：
（1）对比文件3公开了以下技术特征（参见说明书第0016-0024段，图1）：包括高压直流电源和低压直流电源；高压直流电源经晶闸管控制单元2和电容器6接三相逆变模块；三相逆变模块接负载；低压直流电源经升压装置3接三相逆变模块。上述内容公开了本申请的核心技术方案，对比文件3中公开的轨道车辆也能够在高压直流供电故障时，由低压直流供电，使空调机的通风机能够应急通风，保证运行安全（参见对比文件3的说明书第0012段），也就是说，对比文件3与本申请的技术方案所解决的技术问题相同，也达到了不同的技术效果。基于对比文件3公开的内容，权利要求1与对比文件3的区别仅在于：高压直流电源与三相逆变模块如何连接，如何输出直流电压，以及降压斩波模块的具体组成结构。
（2）对比文件4中公开的降压斩波模块、变压器连接关系与本申请权利要求1中对于降压斩波模块结构的限定完全相同结构（参见对比文件4的图2-6），其降压斩波模块中4个IGBT串联组成的半桥三电平电路也已经被对比文件4公开（具体参见“决定的理由”中2.1部分）：对比文件4中的两个半桥斩波电路串联在一起，这两个串联电路的连接点处接地（SMT），其输出可以是正电压、零电压和负电压，从而在结构上形成了半桥三电平电路，且对比文件4中上述电路结构也是应用在动车组的辅助电源系统中，本领域技术人员有动机将对比文件4的技术方案应用到对比文件3中已得到权利要求1的技术方案，这并不需要付出创造性的劳动，并且本领域技术人员也可以预期其所取得的技术效果。虽然对比文件4中用于隔离变换的两个变压器一次侧绕组是设置在两个隔离变压器上，而本申请中的两个变压器一次侧绕组是设置在同一个隔离变压器上，但是考虑到变压器体积所带来的影响，以及其他例如减小谐波等性能需求，将缠绕在不同磁芯上的两个绕组缠绕在同一个铁芯上，是本领域技术人员容易作出的设计和变形，即同样可以使结构更简单，体积减小，重量减小，因此，本领域技术人员可以从对比文件4得到关于本申请技术方案的技术启示，将其公开的内容应用于对比文件的城轨车辆中，这不需要本领域技术人员付出创造性的劳动，并且其技术效果是可以预期的。
因此，复审请求人的意见不具有说服力，本申请的权利要求1-8不具备创造性。
在上述工作的基础上，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年04月08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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
