漆包线耐电晕测试装置及测试方法-复审决定


发明创造名称:漆包线耐电晕测试装置及测试方法
外观设计名称:
决定号:183921
决定日:2019-07-10
委内编号:1F261238
优先权日:
申请(专利)号:201210529348.0
申请日:2012-12-10
复审请求人:上海迪安电工器材有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李佳
合议组组长:丁长林
参审员:孙世新
国际分类号:G01R31/12
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,该区别技术特征属于公知常识,在该最接近的现有技术的基础上,结合公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201210529348.0、名称为“漆包线耐电晕测试装置及测试方法”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请日为2012年12月10日,公开日为2013年03月13日,申请人为上海迪安电工器材有限公司。
国家知识产权局专利实质审查部门于2018年06月04日针对本申请做出驳回决定,驳回决定认为:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件1:CN202583403U,公告日为2012年12月05日。
驳回决定所依据的文本为:申请日2012年12月10日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1-2页、说明书摘要、摘要附图,以及2018年03月05日提交的权利要求第1-8项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述测试装置包括:
恒温烘箱,所述恒温烘箱内设置有若干待测试样品插座;
IGBT系统,所述IGBT系统将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并通过高压引线连接到恒温烘箱内的样品插座;所述IGBT系统基于IGBT管来有效缩短产生的高频高压脉冲的上升沿时间;所述IGBT系统包括IGBT管及其驱动模块、在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载;通信系统,所述通信系统实现恒温烘箱、IGBT系统与控制系统之间的数据通信;
控制系统,所述控制系统通过通信系统控制恒温烘箱和IGBT系统,通过实时获取恒温烘箱和IGBT系统的工作状态信息来进行漆包线耐电晕的测试;
电源,所述电源为恒温烘箱、IGBT系统以及控制系统提供稳定的工作电源。
2. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述IGBT系统中保护栅极的二极管和限流电阻分别为两个。
3. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述IGBT系统产生的高频高压电压为双极性对称方波脉冲电压,其频率为从2kHZ到20kHZ连续可调,电压范围为-1500kV- 1500kV。
4. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述控制系统由单片机和相应的外围电路组成。
5. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述测试装置还包括一上位机,所述上位机与控制系统之间通信相接。
6. 漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述测试方法包括如下步骤:
(1)将两根漆包线加工形成测试用的线对,并将该线对的两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;
(2)控制系统控制恒温烘箱开设工作,并实时检测恒温烘箱的工作温度,当检测到的温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;
(3)IGBT系统根据控制系统的控制要求将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并将该双极性对称方波脉冲电压施加到恒温烘箱内待测的两根漆包线线对上,进行测试;
(4)控制系统实时记录测试时间和采集IGBT系统的工作信号,根据IGBT系统工作信号的变化来判断耐电晕漆包线击穿时间点,并对测试时间和温度进行记录;
(5)完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作。
7. 根据权利要求6所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述(3)中控制系统控制IGBT系统产生高频高压电压的加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比。
8. 根据权利要求6所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述控制系统在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的高频高压电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值。”
驳回决定具体指出:1.权利要求1请求保护一种漆包线耐电晕测试装置,对比文件1公开了一种三位一体漆包线耐电晕测试系统,权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:(1)烘箱为恒温,所述恒温烘箱内设置有若干待测试样品插座;脉冲电源连接到恒温烘箱内的样品插座;电源为恒温烘箱提供稳定的工作电源;(2)脉冲电源为双极性对称方波脉冲电压;(3)所述通信系统实现恒温烘箱与控制系统之间的数据通信,所述控制系统通过通信系统控制恒温烘箱,通过实时获取恒温烘箱的工作状态信息来进行漆包线耐电晕的测试;(4)每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载。区别技术特征(1)中的部分特征是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的,其它特征是本领域的常规技术手段。区别技术特征(2)为本领域的常规技术手段。区别技术特征(3)是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的。区别技术特征(4)为本领域的常规技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识以得到权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1公开,或是本领域的常规设计,因此,权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款的规定的创造性。3. 权利要求6请求保护一种漆包线耐电晕测试方法,对比文件1公开了一种三位一体漆包线耐电晕测试系统,权利要求6与对比文件1相比,区别技术特征在于:将两根漆包线加工形成测试用的线对,并将该线对的两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;控制系统控制恒温烘箱开始工作,是控制系统实时检测恒温烘箱的工作温度,当检测到的温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作;脉冲电源为双极性对称方波脉冲电压;根据IGBT系统工作信号的变化来判断耐电晕漆包线击穿时间点,并对测试时间和温度进行记录。该区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的。因此,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识以得到权利要求6所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4. 从属权利要求7-8的附加技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的,因此,权利要求7-8也不具备专利法第22条第3款的规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09年19日向国家知识产权局提出复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:在权利要求1中增加了特征“在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击”以及“控制系统由单片机和相应的外围电路组成,其中的单片机通过时基电路控制IGBT系统的输出电压的频率和信号采集频率;同时单片机通过通信电路以及输出信号放大电路对控制板、电源板及其采样模块进行测试工作程序控制”;删除了权利要求2、4;在权利要求6的步骤(2)中增加了特征“直接在上位机中设定相应的测试环境参数,这些测试环境参数通过通信装置传至控制系统中,控制系统中的单片机接收到数据后完成相应测试环境参数的设定,其中控制系统可在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的双极性对称方波脉冲电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值;控制系统根据设定的参数形成相应的控制信号,首先将温度控制信号通过通信系统传至恒温烘箱”,以及在权利要求6的步骤(4)中增加了特征“当漆包线被击穿时,整个测试回路的结构将会发生变化,继而会使产生高频高压电压的IGBT系统的工作信号发生变化,通过检测IGBT系统的工作信号,并”;适应性地调整了权利要求的编号。复审请求人认为本申请具备创造性的理由为:(1)对于权利要求1,本领域技术人员根据现有常规技术无法获得利用“IGBT系统包括IGBT管及其驱动模块、在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载”这样的具体方案来构成稳定可靠的“IGBT系统”的技术启示;更加不可能产生技术教导;将如此产生的“IGBT系统”应用于区别技术特征中的“恒温烘箱”再配合区别技术特征中的“控制系统”,由此来稳定可靠的同时测试3-5组不同规格样品的漆包线耐电晕,这是需要付出创造性劳动的。(2)权利要求4和对比文件1中的方法实现步骤完全不同,本方案能够快速可靠的同时测试3-5组不同规格样品的漆包线耐电晕。复审请求时提交的权利要求书如下:
“1. 漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述测试装置包括:
恒温烘箱,所述恒温烘箱内设置有若干待测试样品插座;
IGBT系统,所述IGBT系统将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并通过高压引线连接到恒温烘箱内的样品插座;所述IGBT系统基于IGBT管来有效缩短产生的高频高压脉冲的上升沿时间;所述IGBT系统包括IGBT管及其驱动模块、在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载;通信系统,所述通信系统实现恒温烘箱、IGBT系统与控制系统之间的数据通信;
控制系统,所述控制系统通过通信系统控制恒温烘箱和IGBT系统,通过实时获取恒温烘箱和IGBT系统的工作状态信息来进行漆包线耐电晕的测试;控制系统由单片机和相应的外围电路组成,其中的单片机通过时基电路控制IGBT系统的输出电压的频率和信号采集频率;同时单片机通过通信电路以及输出信号放大电路对控制板、电源板及其采样模块进行测试工作程序控制;
电源,所述电源为恒温烘箱、IGBT系统以及控制系统提供稳定的工作电源。
2. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述IGBT系统产生的高频高压电压为双极性对称方波脉冲电压,其频率为从2kHZ到20kHZ连续可调,电压范围为-1500kV- 1500kV。
3. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述测试装置还包括一上位机,所述上位机与控制系统之间通信相接。
4. 漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述测试方法包括如下步骤:
(1)将两根漆包线加工形成测试用的线对,并将该线对的两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;
(2)直接在上位机中设定相应的测试环境参数,这些测试环境参数通过通信装置传至控制系统中,控制系统中的单片机接收到数据后完成相应测试环境参数的设定,其中控制系统可在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的双极性对称方波脉冲电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值;控制系统根据设定的参数形成相应的控制信号,首先将温度控制信号通过通信系统传至恒温烘箱;控制系统控制恒温烘箱开设工作,并实时检测恒温烘箱的工作温度,当检测到的温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;
(3)IGBT系统根据控制系统的控制要求将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并将该双极性对称方波脉冲电压施加到恒温烘箱内待测的两根漆包线线对上,进行测试;
(4)控制系统实时记录测试时间和采集IGBT系统的工作信号,当漆包线被击穿时,整个测试回路的结构将会发生变化,继而会使产生高频高压电压的IGBT系统的工作信号发生变化,通过检测IGBT系统的工作信号,并根据IGBT系统工作信号的变化来判断耐电晕漆包线击穿时间点,并对测试时间和温度进行记录;
(5)完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作。
5. 根据权利要求4所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述(3)中控制系统控制IGBT系统产生高频高压电压的加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比。
6. 根据权利要求4所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述控制系统在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的高频高压电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月27日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。 原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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2019年05月05日向复审请求人发出复审通知书,指出:1. 权利要求1请求保护一种漆包线耐电晕测试装置,对比文件1公开了一种三位一体漆包线耐电晕测试系统,权利要求1和对比文件1相比,区别在于:①烘箱为恒温烘箱,采用插座而非测试头来设置试样;电源为恒温烘箱提供稳定的工作电源;双极性脉冲为双极性对称方波脉冲。②在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载。③控制系统包括单片机和相应的外围电路,其中的单片机通过时基电路控制IGBT系统的输出电压的频率和信号采集频率;同时单片机通过通信电路以及输出信号放大电路对控制板、电源板及其采样模块进行测试工作程序控制;控制系统对IGBT系统工作状态信息的获取是实时的。上述区别均为本领域的常规技术手段,因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.权利要求2-3的附加技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的,因此,权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3. 权利要求4请求保护一种漆包线耐电晕测试方法,对比文件1公开了一种三位一体漆包线耐电晕测试系统,权利要求4和对比文件1相比,区别在于:①将两根漆包线加工形成测试用的线对,将线对两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;②上位机设定的参数通过通信系统传至控制系统,而对比文件1的上位机在设定参数的同时也实现了控制系统的功能;控制系统可在2kHZ到20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生电压的电压频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生电压的电压值;控制系统控制恒温烘箱开始工作,当检测到温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;IGBT系统根据控制系统的控制要求生成双极性对称方波脉冲信号;③控制系统实时记录测试时间和采集IGBT系统的工作信号,漆包线被击穿时,对测试时间和温度进行记录;完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作。区别①③为本领域的常规技术手段;区别②的一部分是在对比文件1公开内容的基础上容易想到的,其余部分是本领域的常规技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到权利要求4请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求4不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4.权利要求5-6的附加技术特征为本领域的公知常识,因此,权利要求5-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。5.合议组针对复审请求人的陈述意见进行了答复。
复审请求人分别于2019年06月11日及2019年06月20日了提交了意见陈述书以及权利要求书的全文修改替换页,2019年06月20日提交的权利要求书的修改涉及:相对于复审请求时提交的权利要求书,删除了权利要求1中的特征“通信系统,所述通信系统实现恒温烘箱、IGBT系统与控制系统之间的数据通信;控制系统,所述控制系统通过通信系统控制恒温烘箱和IGBT系统,通过实时获取恒温烘箱和IGBT系统的工作状态信息来进行漆包线耐电晕的测试;控制系统由单片机和相应的外围电路组成,其中的单片机通过时基电路控制IGBT系统的输出电压的频率和信号采集频率;同时单片机通过通信电路以及输出信号放大电路对控制板、电源板及其采样模块进行测试工作程序控制;电源,所述电源为恒温烘箱、IGBT系统以及控制系统提供稳定的工作电源”;在权利要求1中增加了特征“若干脉冲电源,所述若干脉冲电源分别与恒温烘箱内的若干待测试样品插座对应相接;所述若干脉冲电源中的每个脉冲电源由电源板、高压板、控制板以及风扇组成,所述电源板为脉冲电源中的其他部件提供工作电源,并且负责控制高压及返回电信号的数据采样;其为高压板提供直流高压,为控制板、风扇提供直流工作电源;所述电源板上设置有3芯插头、DB9插孔以及4芯插头,3芯插头与高压板上的3芯插座相连,为其提供高1500V的电压;DB9插孔与控制板上的DB9插针相连,为提供控制板工作直流电;4芯插头与控制板上的4芯插座相连,用于实现控制高压频率并且采集返回信息;高压板由IGBT系统形成,具体为全桥电路的主电路,负责将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压。其上设置有用于接收电源的3芯插座”以及“控制板为控制中心,由单片机和相应的脉冲信号放大器组成,其分别控制高压板和风扇,其上的单片机为脉冲信号放大器、风扇、高压板提供控制指令,使其按照既定程序工作;该控制板上设置有4芯插座、DB9插针、2芯插座以及2芯插头;2芯插座和2芯插头用于实现不同控制板之间的串接,即本控制板通过自身上2芯插头连接其他控制板上的2芯插座,由此依次连接实现不同控制板之间的串接;风扇用于对控制板和高压板进行散热降温;上位机,所述上位机控制连接恒温烘箱和若干脉冲电源,所述上位机可任意设定加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比构建测试环境,以适应不同规格,不同要求的样品”;将权利要求3的附加技术特征由“所述测试装置还包括一上位机,所述上位机与控制系统之间通信相接”修改为“所述上位机通过通信装置连接恒温烘箱和若干脉冲电源,所述通信装置由一485通信隔离模块和一四路集线式485转232转换模块组成,其中485通信隔离模块分别与脉冲电源部分中的控制板通信相接,同时与四路集线式485转232转换模块通信相接;四路集线式485转232转换模块与恒温烘箱内通信相接,同时与上位机相接”;在权利要求4中增加了特征“基于权利要求1-3中任一项所述的漆包线耐电晕测试装置实施”。基于修改后的权利要求书,复审请求人认为本申请具备创造性的理由为:(1)本申请权利要求1与对比文件1的区别在于,本申请通过特定的脉冲电源配合上位机的控制,通过设定任意的加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比,由此来构成相应的设定测试环境,以适应不同规格,不同要求的样品。没有证据表明该区别为公知常识。(2)本申请权利要求4要求保护的漆包线耐电晕测试方法步骤与对比文件1公开的测试系统运行过程实现步骤完全不同,本申请能够快速可靠的同时测试3-5组不同规格样品的漆包线耐电晕。且对比文件1中并没有说明如何获取试样电晕击穿信号,根据说明书公开的内容,本领域技术人员也无法确定该“试样电晕击穿信号”具体为怎样的信号。2019年06月20日提交的权利要求书如下:
“1. 漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述测试装置包括:
恒温烘箱,所述恒温烘箱内设置有若干待测试样品插座;
若干脉冲电源,所述若干脉冲电源分别与恒温烘箱内的若干待测试样品插座对应相接;所述若干脉冲电源中的每个脉冲电源由电源板、高压板、控制板以及风扇组成,
所述电源板为脉冲电源中的其他部件提供工作电源,并且负责控制高压及返回电信号的数据采样;其为高压板提供直流高压,为控制板、风扇提供直流工作电源;所述电源板上设置有3芯插头、DB9插孔以及4芯插头,3芯插头与高压板上的3芯插座相连,为其提供高1500V的电压;DB9插孔与控制板上的DB9插针相连,为提供控制板工作直流电;4芯插头与控制板上的4芯插座相连,用于实现控制高压频率并且采集返回信息;
高压板由IGBT系统形成,具体为全桥电路的主电路,负责将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压。其上设置有用于接收电源的3芯插座;所述IGBT系统将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并通过高压引线连接到恒温烘箱内的样品插座;所述IGBT系统基于IGBT管来有效缩短产生的高频高压脉冲的上升沿时间;所述IGBT系统包括IGBT管及其驱动模块、在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载;
控制板为控制中心,由单片机和相应的脉冲信号放大器组成,其分别控制高压板和风扇,其上的单片机为脉冲信号放大器、风扇、高压板提供控制指令,使其按照既定程序工作;该控制板上设置有4芯插座、DB9插针、2芯插座以及2芯插头;2芯插座和2芯插头用于实现不同控制板之间的串接,即本控制板通过自身上2芯插头连接其他控制板上的2芯插座,由此依次连接实现不同控制板之间的串接;
风扇用于对控制板和高压板进行散热降温;
上位机,所述上位机控制连接恒温烘箱和若干脉冲电源,所述上位机可任意设定加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比构建测试环境,以适应不同规格,不同要求的样品。
2. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述IGBT系统产生的高频高压电压为双极性对称方波脉冲电压,其频率为从2kHZ到20kHZ连续可调,电压范围为-1500kV- 1500kV。
3. 根据权利要求1所述的漆包线耐电晕测试装置,其特征在于,所述上位机通过通信装置连接恒温烘箱和若干脉冲电源,所述通信装置由一485通信隔离模块和一四路集线式485转232转换模块组成,其中485通信隔离模块分别与脉冲电源部分中的控制板通信相接,同时与四路集线式485转232转换模块通信相接;四路集线式485转232转换模块与恒温烘箱内通信相接,同时与上位机相接。
4. 漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述测试方法基于权利要求1-3中任一项所述的漆包线耐电晕测试装置实施,包括包括如下步骤:
(1)将两根漆包线加工形成测试用的线对,并将该线对的两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;
(2)直接在上位机中设定相应的测试环境参数,这些测试环境参数通过通信装置传至控制系统中,控制系统中的单片机接收到数据后完成相应测试环境参数的设定,其中控制系统可在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的双极性对称方波脉冲电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值;控制系统根据设定的参数形成相应的控制信号,首先将温度控制信号通过通信系统传至恒温烘箱;控制系统控制恒温烘箱开设工作,并实时检测恒温烘箱的工作温度,当检测到的温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;
(3)IGBT系统根据控制系统的控制要求将直流电压转换成双极性对称方波脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并将该双极性对称方波脉冲电压施加到恒温烘箱内待测的两根漆包线线对上,进行测试;
(4)控制系统实时记录测试时间和采集IGBT系统的工作信号,当漆包线被击穿时,整个测试回路的结构将会发生变化,继而会使产生高频高压电压的IGBT系统的工作信号发生变化,通过检测IGBT系统的工作信号,并根据IGBT系统工作信号的变化来判断耐电晕漆包线击穿时间点,并对测试时间和温度进行记录;
(5)完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作。
5. 根据权利要求4所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述(3)中控制系统控制IGBT系统产生高频高压电压的加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比。
6. 根据权利要求4所述的漆包线耐电晕测试方法,其特征在于,所述控制系统在2kHZ-20kHZ范围内连续调节IGBT系统产生的高频高压电压的频率,在-1500kV- 1500kV范围内调节IGBT系统产生的高频高压电压的电压值。”
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
(一)审查文本的认定 复审请求人在2019年06月20日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2012年12月10日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1-2页、说明书摘要、摘要附图,以及2019年06月20日提交的权利要求第1-6项。
(二)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。 如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,该区别技术特征属于公知常识,在该最接近的现有技术的基础上,结合公知常识获得该权利要求请求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
1.权利要求1请求保护一种漆包线耐电晕测试装置,对比文件1公开了一种三位一体漆包线耐电晕测试系统,并具体公开了(参见说明书第1、3-4、15-19段,图1-2),测试系统包括:电热干燥箱(即烘箱)、上位机和多个测试单元。每个测试单元(即脉冲电源)由测试头、单片机、IGBT驱动放大单元、双极性脉冲形成电路(IGBT驱动放大单元和双极性脉冲形成电路相当于共同构成了IGBT系统,也即高压板)和高低压电源(即电源板)几部分功能电路组成;高压电源和低压电源组合给各功能电路提供所需电压;双极性脉冲形成电路包含4只IGBT组成的H桥及与其相对应的隔离驱动电路(即采用全桥电路的主电路,由于采用4只IGBT组成双极性脉冲形成电路,其同样能够有效缩短产生高频高压脉冲的上升沿时间);测试头(夹具)置于电热干燥箱中,试样连接在测试头上,测试头的两根引线(即高压引线)分别连接在H桥的两个中点上(即若干个脉冲电源分别与烘箱内的若干个测试头对应相接),即加在负载两端的是极性可变的双极性脉冲,这个脉冲电压的幅值由高压电源的直流电压值决定(即电源板为高压板提供直流高压;IGBT系统将直流电压转换成双极性脉冲电压,形成脉冲电源,以模拟变频电源输出脉冲电压条件,并通过高压引线连接到测试头);单片机部分接收上位机电晕开始指令,并返回功能电路的工作状态信息给上位机,在上位机操作界面设置电热干燥箱的温度等试验参数,并且在试验过程中全程对其温度进行监控,上位机也可以对每个测试单元工作状态分别进行控制(即上位机控制连接烘箱和若干脉冲电源,上位机实现了控制系统功能);当某一试样出现电晕击穿时,上位机在收到该试样电晕击穿信号后,记录并及时关断该测试单元高压电源的输出电压。变频漆包线耐电晕时间的测试是在两组漆包线之间施加一定频率和电压的脉冲来进行,某一种规格漆包线的耐电晕时间长短,与所加脉冲电压的幅度、上升沿时间及环境温度都有着密切关系。
权利要求1和对比文件1相比,区别在于:①烘箱为恒温烘箱,采用插座而非测试头来设置试样;双极性脉冲为双极性对称方波脉冲。②对比文件1采用上位机实现了控制功能,而本申请采用脉冲电源中的控制板作为控制中心,其由单片机和相应的脉冲信号放大器组成,其分别控制高压板和风扇,其上的单片机为脉冲信号放大器、风扇、高压板提供控制指令,使其按照既定程序工作;控制板上设置有4芯插座、DB9插针、2芯插座以及2芯插头;2芯插座和2芯插头用于实现不同控制板之间的串接,即本控制板通过自身上2芯插头连接其他控制板上的2芯插座, 由此依次连接实现不同控制板之间的串接。电源板负责控制高压及返回电信号的数据采样以及为控制板和风扇提供直流工作电源;电源板上设置有3芯插头、DB9插孔以及4芯插头,3芯插头与高压板上的3芯插座相连,为其提供高1500V的电压;DB9插孔与控制板上的DB9插针相连,为提供控制板工作直流电;4芯插头与控制板上的4芯插座相连,用于实现控制高压频率并且采集返回信息;高压板上设有用于接收电源的3芯插座;在每个IGBT管的栅极有保护栅极的二极管两个,限流电阻两个;在主回路中和高压电源的输出端增加限流电阻,同时增加IGBT管的驱动功率,使得IGBT管能够快速彻底的开通和关断,抑制瞬间大电流对IGBT管的冲击;在其源级和漏级有4个用于保护IGBT的TVS二极管4个,两个散热器,其中散热器通过两个大电阻接地,还有两个输出端子,直接连接负载;风扇用于对控制板和高压板进行散热降温。③上位机可任意设定加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比构建测试环境,以适应不同规格,不同要求的样品。
针对区别①,具体选用恒温的烘箱来模拟漆包线使用过程中的环境温度为本领域的常规技术手段;采用插座代替测试头来设置试样为本领域的常规选择;双极性脉冲具体为双极性对称方波脉冲为本领域的常规技术手段。
针对区别②,对比文件1采用上位机实现对测试单元及电热干燥箱的控制,且每个测试单元具有单片机,在此基础上,本领域技术人员可以选择利用单片机作为控制板构成控制中心以实现相应的控制功能;至于控制板、电源板的功能及各部分的连接方式为本领域的常规设计。IGBT管在使用过程中容易出现过压损害、过流损害及过热损害是本领域技术人员所公知的,因此,对IGBT管进行过压保护、过流保护及过热保护是本领域的普遍需求。而采用二极管防止冲击电压对IGBT管造成损害,设置限流电阻对回路电流加以控制以及设置散热器避免系统过热均为本领域惯常使用的技术手段;此外,IGBT管的开通和关断速度是由其何时到达导通电压所决定的,而该导通电压大小是受驱动功率所控制,因此,可以通过增加驱动功率使IGBT加快上升到导通电压,从而使IGBT管更快速彻底地开通和关断。故IGBT系统的具体构成为本领域技术人员利用常规电学器件所进行的常规电路设计。另外,为了对器件进行散热降温而设置风扇为本领域的常规技术手段。
针对区别③,对比文件1公开了在上位机操作界面设置电热干燥箱的温度等试验参数,并且变频漆包线耐电晕时间的测试是在两组漆包线之间施加一定频率和电压的脉冲来进行,某一种规格漆包线的耐电晕时间长短,与所加脉冲电压的幅度、上升沿时间及环境温度都有着密切关系,在此基础上,本领域技术人员容易想到通过上位机进一步设定加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比构建测试环境,以适应不同规格,不同要求的样品。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2. 从属权利要求2对权利要求1作了进一步的限定,在对比文件1公开了产生双极性脉冲电压的基础上,具体产生双极性对称方波脉冲电压为本领域的常规选择;对比文件1公开了(参见说明书第4段):变频漆包线耐电晕时间的测试是在两组漆包线之间施加一定频率和电压的脉冲来进行,某一种规格漆包线的耐电晕时间长短,与所加脉冲电压的幅度、上升沿时间及环境温度都有着密切关系。因此,在进行耐电晕测试时,本领域技术人员容易想到根据测试需求调节电压的频率和电压值,至于具体的调节范围为本领域技术人员根据实际测试需求进行的常规设定。因而,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 从属权利要求3对权利要求1作了进一步的限定,由对比文件1的图1-2可知,上位机通过四路集线器(即通信装置)连接电热干燥箱和若干测试单元,至于通信系统的具体构成,为本领域的常规设计。因而,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4请求保护一种基于权利要求1-3中任一项所述的漆包线耐电晕测试装置实施的漆包线耐电晕测试方法,对比文件1进一步公开了(参见说明书第1、3-4、15-19段,图1-2),在上位机操作界面设置电热干燥箱的温度等试验参数,并在实验过程中全程对其温度进行监控,结合图1-2可知,对比文件1隐含公开了上位机根据设定的参数形成相应的温度控制信号,温度控制信号通过四路集线器(即通信装置)传至电热干燥箱。当一个试样出现电晕击穿时,上位机在收到该试样电晕击穿信号后,记录并及时关断该测试单元高压电源的电压输出,隐含公开了当漆包线被击穿时,整个测试回路的结构将发生变化,继而会使产生高频高压电压的IGBT系统的工作信号发生变化,检测IGBT系统的工作信号。且本装置用于测试变频漆包线的耐电晕时间(即根据IGBT工作系统信号的变化来判断耐电晕漆包线击穿时间点)。在权利要求1-3评述的基础上,权利要求4和对比文件1相比,进一步的区别在于:①漆包线耐电晕测试方法基于权利要求1-3中任一项所述的漆包线耐电晕测试装置实施。②将两根漆包线加工形成测试用的线对,将线对两脚插在恒温烘箱中的样品插座上;③测试环境参数通过通信装置传至控制系统中,控制系统中的单片机接收到数据后完成相应测试环境参数的设定;控制系统连续调节IGBT系统产生的双极性对称方波脉冲电压的频率并调节IGBT系统产生的高频高压的电压值;控制系统根据设定的参数形成相应的控制信号,首先将温度控制信号通过通信系统传至恒温烘箱;控制系统控制恒温烘箱开始工作,并实时监测恒温烘箱的工作温度,当检测到温度达到设定值时,控制系统控制IGBT系统工作;IGBT系统根据控制系统的控制要求生成双极性对称方波脉冲信号;控制系统实时记录测试时间和采集IGBT系统的工作信号,漆包线被击穿时,对测试时间和温度进行记录;完成测试,控制系统控制恒温烘箱和IGBT系统停止工作。
针对区别①,由于权利要求1-3相对于对比文件1和本领域的公知常识的结合不具备创造性,故采用权利要求1-3中任一项所述的漆包线耐电晕测试装置实施漆包线耐电晕测试方法对本领域技术人员来说是显而易见的。
针对区别②,将两根漆包线加工形成测试用的线对并采用将线对插脚插在插座的方式将试样放置在恒温烘箱中为本领域的常规技术手段。
针对区别③,对比文件1采用上位机设置试验参数的同时也控制电热干燥箱及测试单元,且每个测试单元的单片机通过四路集线器与上位机连接,本领域技术人员可以选择利用单片机作为控制系统接收上位机设定的参数完成测试环境的设定,并形成控制信号来实现相应的控制功能;其余区别为本领域的常规设计。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求4请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求4不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.从属权利要求5对权利要求4进行了进一步的限定,对比文件1公开了变频漆包线耐电晕时间的测试是在两组漆包线之间施加一定频率和电压的脉冲来进行,某一种规格漆包线的耐电晕时间长短,与所加脉冲电压的幅度、上升沿时间及环境温度都有着密切关系,在此基础上,本领域技术人员容易想到采用控制系统控制IGBT系统产生的加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比。因而,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.从属权利要求6对权利要求4进行了进一步的限定,控制系统在2kHZ-20kHZ范围内连续调节高频高压电压的频率,以及在-1500kV- 1500kHZ 范围内调节高频高压电压的电压值,为本领域技术人员根据试验需要进行的常规设定。因而,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人答复复审通知书时的意见陈述,合议组认为:
(1)对比文件1的漆包线耐电晕测试系统中的多个独立的测试单元由测试头、单片机、IGBT驱动放大单元、双极性脉冲形成电路(IGBT驱动放大单元和双极性脉冲形成电路相当于共同构成了IGBT系统,也即高压板)和高低压电源(即电源板)几部分功能电路组成,其与电热干燥箱、上位机相配合构成漆包线耐电晕测试系统,至于高压板、控制板、电源板的功能及各部分的连接方式为本领域的常规设计。对比文件1可以在上位机操作界面设置电热干燥箱的温度等试验参数对电热干燥箱的温度进行监控,并且,对比文件1还披露了变频漆包线耐电晕时间的测试是在两组漆包线之间施加一定频率和电压的脉冲来进行,某一种规格漆包线的耐电晕时间长短,与所加脉冲电压的幅度、上升沿时间及环境温度都有着密切关系,因而本领域技术人员能够选择通过上位机设定加压范围、加压频率、上升沿时间、占空比构造不同的测试环境以适应不同规格,不同要求的样品。
(2)对比文件1公开了与本申请基本相同的测试流程,即测试准备、参数设定、烘箱工作、IGBT系统工作、进行测试以及完成测试,至于所存在的区别为本领域的常规技术手段,且对比文件1的耐电晕测试系统具有多个独立的测试单元,因而本领域技术人员可以根据测试需要选择同时测试3-5组不同规格样品的漆包线耐电晕。另外,对比文件1公开了当一个试样出现电晕击穿时,上位机在收到该试样电晕击穿信号后,记录并及时关断该测试单元高压电源的电压输出;本三位一体漆包线耐电晕测试系统用于测试变频漆包线的耐电晕时间;且由说明书第16段的记载可知,一旦出现电晕击穿,电流超过预定值;结合上述记载可以确定,对比文件1中的漆包线被击穿时,整个测试回路的结构同样会发生变化,继而会使IGBT系统的工作信号发生变化,并能够通过检测该IGBT系统工作信号来判断耐电晕漆包线击穿时间点。
因此,复审请求人陈述的理由合议组不予认可。
基于上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年06月04 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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