发明创造名称：多相功率转换器电路和方法
外观设计名称：
决定号：184103
决定日：2019-07-10
委内编号：1F248526
优先权日：2013-07-12
申请（专利）号：201410332366.9
申请日：2014-07-11
复审请求人：英飞凌科技奥地利有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：梁雪峰
合议组组长：马欲洁
参审员：黄珊
国际分类号：H02M7/48,H02M7/5387,H02S40/32
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相比存在多个区别技术特征，其中部分区别技术特征未被其它对比文件公开，也不属于本领域公知常识，且该部分区别技术特征的存在使得该项权利要求请求保护的技术方案具有有益的技术效果，则该项权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201410332366.9，名称为“多相功率转换器电路和方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为英飞凌科技奥地利有限公司，申请日为2014年07月11日，优先权日为2013年07月12日，公开日为2015年01月14日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2017年12月25日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-32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：申请日2014年07月11日提交的说明书第1-91页、说明书附图第1-50页、说明书摘要、摘要附图；2016年11月21日提交的权利要求第1-32项。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下：
“1. 一种包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，其中，每个单相功率转换器电路包括：
转换器串联电路，所述转换器串联电路包括多个转换器单元，所述转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流；以及
同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；
其中，所述多个转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号，其中，所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到电源的输入，
其中，存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的一个转换器单元，并且
其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元被配置成耦合到一个公共电源。
2. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，
其中，所述转换器单元组的所述转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成输出所述输出电流的第一转换器，并且
其中，所述转换器单元组包括耦合在所述公共电源和所述第一转换器之间的第二转换器。
3. 根据权利要求2所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元组的每个转换器单元包括耦合在所述公共电源和所述第一转换器之间的所述第二转换器。
4. 根据权利要求3所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元组的所述转换器单元中的一个转换器单元的所述第二转换器被配置成调整从所述电源接收到的输入电压和输入电流中的至少一个。
5. 根据权利要求2所述的多相功率转换器电路，其中，所述转 换器单元组仅包括耦合在所述公共电源和所述转换器单元组的所述转换器单元中的每一个转换器单元中的所述第一转换器之间的第二转换器。
6. 根据权利要求2所述的多相功率转换器电路，其中，所述第二转换器包括隔离拓扑。
7. 根据权利要求2所述的多相功率转换器电路，其中，所述第二转换器包括变压器。
8. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，
其中，每个单相功率转换器电路被配置成接收外部电压；并且
其中，所述同步电路被配置成根据所述外部电压的电压电平来生成所述同步信号。
9. 根据权利要求8所述的多相功率转换器电路，其中，所述同步电路被配置成生成所述同步信号，使得在所述外部电压和所述同步信号之间存在相位差。
10. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，
其中，每个单相功率转换器电路被配置成接收外部交流电压，并且
其中，所述同步电路被配置成根据所述外部交流电压来生成所述同步信号为整流的交流信号。
11. 根据权利要求10所述的多相功率转换器电路，其中，每个单相功率转换器电路进一步包括：
展开电路，所述展开电路被耦合到所述转换器串联电路，并且被配置成将所述串联电路输出电流转换成交流输出电流。
12. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，其中，所述同步电路包括具有耦合到所述转换器串联电路的多个测量单元的串联电路，
其中，每个测量单元被配置成输出一个同步信号，并且
其中，每个转换器单元被配置成接收由所述多个测量单元输出的所述同步信号中的一个同步信号。
13. 根据权利要求12所述的多相功率转换器电路，其中，由所述多个测量单元中的每一个测量单元所提供的所述同步信号是跨所述测量单元的电压或是其一部分。
14. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元包括被配置成接收直流电压并且输出所述输出电流的第一转换器。
15. 根据权利要求14所述的多相功率转换器电路，
其中，所述第一转换器被配置成根据第一基准信号来生成所述输出电流，并且
其中，所述第一基准信号取决于所述至少一个同步信号和所述输出电流。
16. 根据权利要求15所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元进一步包括控制电路，所述控制电路被配置成根据所述至少一个同步信号和所述输出电流来生成所述第一基准信号。
17. 根据权利要求16所述的多相功率转换器电路，其中，所述第一转换器被配置成接收输入电压，并且
其中，所述控制电路被配置成根据所述输入电压来生成所述第一基准信号。
18. 根据权利要求14所述的多相功率转换器电路，其中，所述第一转换器包括：
转换器级，所述转换器级被配置成接收所述直流电压并且输出整流的交流电流；以及
展开电路，所述展开电路被配置成接收所述整流的交流电流并且输出所述输出电流。
19. 根据权利要求18所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器级包括隔离拓扑。
20. 根据权利要求18所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器级包括从由以下项组成的组中选择的拓扑：
反激转换器拓扑；
双管正激(TTF)转换器拓扑；
串联谐振转换器拓扑；
相移零电压切换(PS ZVS)转换器拓扑；
LLC转换器拓扑；以及
双向离子变频器拓扑。
21. 根据权利要求18所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器级被配置成生成具有取决于所述同步信号的频率和相位的所述整流的交流电流。
22. 根据权利要求18所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元进一步包括：
输入，所述输入被配置成耦合到电源；以及
第二转换器，所述第二转换器被耦合在所述转换器单元中的一个转换器单元的输入和所述第一转换器之间。
23. 根据权利要求22所述的多相功率转换器电路，其中，所述第二转换器被配置成根据第二基准信号来调整所述输入处的输入信号。
24. 根据权利要求23所述的多相功率转换器电路，其中，所述输入信号是输入电压和输入电流中的一个。
25. 根据权利要求23所述的多相功率转换器电路，进一步包括：
最大功率点跟踪器，所述最大功率点跟踪器被配置成根据所述第二转换器的输入电压和输入电流来生成所述第二基准信号。
26. 根据权利要求23所述的多相功率转换器电路，其中，所述第一转换器包括从由以下项组成的组中选择的拓扑：
降压转换器拓扑；
升压转换器拓扑；
降压-升压转换器；
升压-降压转换器；以及
反相降压-升压拓扑。
27. 根据权利要求23所述的多相功率转换器电路，其中，所述 第二转换器包括从由以下项组成的组中选择的拓扑：
反激转换器拓扑；
双管正激(TTF)转换器拓扑；
串联谐振转换器拓扑；
相移零电压切换(PS ZVS)转换器拓扑；
LLC转换器拓扑；以及
双向离子变频器拓扑。
28. 根据权利要求23所述的多相功率转换器电路，其中，所述第二转换器包括并联连接的至少两个转换器级。
29. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，
其中，所述转换器单元包括耦合在输出端子之间的输出电容器，并且
其中，所述输出电流是进入对于所述输出电容器和所述输出端子中的一个输出端子为公共的电路节点的电流。
30. 根据权利要求1所述的多相功率转换器电路，其中，所述转换器单元包括信号生成器，所述信号生成器被配置成从所述同步信号生成连续同步信号，并且生成所述输出电流使得所述输出电流的频率和相位中的至少一个取决于所述连续同步信号。
31. 根据权利要求30所述的多相功率转换器电路，
其中，所述同步信号是交流信号，
其中，所述信号生成器被配置成接收给定时间段中的所述同步信号、检测所述同步信号的频率和相位、并且根据所检测的频率和相位来生成所述连续同步信号。
32. 根据权利要求30所述的多相功率转换器电路，
其中，所述同步信号是包括多个信号脉冲的脉冲信号，
其中，所述信号生成器被配置成生成所述连续同步信号，所述连续同步信号具有取决于所述脉冲信号的所述频率和所述相位的频率和相位。”
驳回决定中引用的对比文件如下：
对比文件4：US2011/0242857A1，公开日为2011年10月06日；
对比文件5：CN102097966A，公开日为2011年06月15日；
对比文件6：“三相光伏并网逆变器控制策略”，刘波等，《电工技术学报》，2012年，第27卷，第8期，第64-70页，公开日为2012年08月31日。
驳回决定的具体理由是：1）独立权利要求1与对比文件5的区别技术特征为：同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号。该区别技术特征被对比文件6公开且作用相同，因此权利要求1不具备创造性。2）从属权利要求2-32的附加技术特征或被对比文件4-6公开，或为本领域公知常识，因此权利要求2-32也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年04月09日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括32项权利要求。其中，权利要求书的修改为：将权利要求1的技术特征“所述转换器单元组中的所述转换器单元被配置成耦合到一个公共电源”修改为“所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源”。复审请求人认为：对比文件5的每一相的转换器都连接到不同的太阳能电池，因此，对比文件5没有教导权利要求1的技术特征“存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的一个转换器单元，其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源”。
复审请求时新修改的权利要求1内容如下：
“1. 一种包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，其中，每个单相功率转换器电路包括：
转换器串联电路，所述转换器串联电路包括多个转换器单元，所述转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流；以及
同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；
其中，所述多个转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号，
其中，所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到电源的输入，
其中，存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的一个转换器单元，并且
其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年04月17日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：权利要求的1修改导致其技术方案发生了实质变化，修改后的技术特征是本领域技术人员在对比文件5的基础上结合本领域公知常识容易想到的。对比文件5具有转换器单元组；针对技术特征“所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源”，对比文件5中公开了各基本功率单元的输入侧由独立的PV模块构成，同时，本领域技术人员明了光伏模块集中式并网到三相电网时，为了节省体积和成本，通常采用三相逆变器直接将光伏模块的直流电转换成三相交流电，但是，当不考虑成本等因素时，为了实现直流到三相交流电每一相的输出，为每一相都配置一个功率转换单元，这是本领域技术人员容易想到的。修改后的权利要求1仍然不具备创造性。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10月18日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-32不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为：1）权利要求1请求保护的技术方案与对比文件5的区别技术特征为：（1）进一步包括同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号；（2）存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的一个转换器单元，并且其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源。区别技术特征（1）被对比文件6公开且作用相同，区别技术特征（2）是本领域技术人员在对比文件5的基础上结合本领域公知常识容易得到的。因此权利要求1不具备创造性。其中，合议组引入了公知常识性证据《电力电子技术 第5版》（王兆安 等主编，机械工业出版社，2010年01月第5版第3次印刷）第113页、《高频开关型逆变器及其并网技术》（孙孝峰 等编著，机械工业出版社，2011年02月第1版第1次印刷）第72页以证明部分区别技术特征属于本领域公知常识。2）从属权利要求2-32的附加技术特征或被对比文件4-6公开，或为本领域公知常识，因此权利要求2-32也不具备创造性。3）对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：通过分析权利要求1文字记载的范围，其不仅包括了复审请求人认为的对应于本申请的附图63-64的技术方案，还包括了如下技术方案：仅有一个公共电源，所有相的所有转换器单元均连接到该同一个公共电源。而该技术方案不具备创造性。
复审请求人于2018年12月03日提交了意见陈述书以及权利要求书的全文修改替换页，共包括32项权利要求。其修改为：将权利要求1中的技术特征“所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的一个转换器单元”中的“一个转换器单元”修改为“单个转换器单元”。
合议组于2019年03月20日再次向复审请求人发出复审通知书，指出：修改后的权利要求1中仍然包含了前次复审通知书评述过的不具备创造性的技术方案，权利要求1仍不具备创造性，从属权利要求2-32也不具备创造性。
复审请求人于2019年04月09日提交了意见陈述书以及权利要求书的全文修改替换页，共包括32项权利要求。其修改为：将权利要求1中的技术特征“所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到电源的输入”修改为“所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到多个电源中的不同的电源的输入”，以及将技术特征“所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到一个公共电源”修改为“所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到所述多个电源中的一个公共电源”。复审请求人认为：修改后的权利要求1并不包含所有相的所有转换器单元均连接到该同一个公共电源的技术方案。
2019年04月09日提交的权利要求1内容如下：
“1. 一种包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，其中，每个单相功率转换器电路包括：
转换器串联电路，所述转换器串联电路包括多个转换器单元，所述转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流；以及
同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；
其中，所述多个转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号，
其中，所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到多个电源中的不同的电源的输入，
其中，存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元，并且
其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到所述多个电源中的一个公共电源。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年04月09日提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括32项权利要求，经审查，复审请求人对权利要求书的修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：2019年04月09日提交的权利要求第1-32项，申请日2014年07月11日提交的说明书第1-91页、说明书附图第1-50页、说明书摘要以及摘要附图。
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作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，其中部分区别技术特征未被其它对比文件公开，也不属于本领域公知常识，且该部分区别技术特征的存在使得该项权利要求请求保护的技术方案具有有益的技术效果，则该项权利要求具备创造性。
本复审请求审查决定中引用的对比文件与驳回决定及复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件4：US2011/0242857A1，公开日为2011年10月06日；
对比文件5：CN102097966A，公开日为2011年06月15日；
对比文件6：“三相光伏并网逆变器控制策略”，刘波等，《电工技术学报》，2012年，第27卷，第8期，第64-70页，公开日为2012年08月31日。
2.1、权利要求1请求保护一种包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，对比文件5公开了一种级联型兆瓦级光伏并网逆变器，其具有结构相同的三相电路（参见说明书第[0017]段），因此属于包括多个单相功率转转器电路的多相功率转换器电路，对比文件5具体公开了如下技术内容（参见说明书第[0017]-[0020]段、图1-2）：其中，如图1所示，每个单相功率转换器电路包括：
转换器串联电路，所述转换器串联电路包括多个转换器单元，每个转换器单元包括第一功率变换器1、第二功率变换器2、第三功率变换器3以及高频变压器4，所述转换器串联电路被配置成输出串联电路输出电流；
其中，所述多个转换器单元中的至少一个转换器单元被配置成生成输出电流，其中，所述多个转换器单元中的每一个转换器单元包括被配置成耦合到多个电源中的不同的电源的输入。
由此可见，权利要求1请求保护的技术方案与对比文件5相比，区别技术特征为：（1）进一步包括同步电路，所述同步电路被配置成生成至少一个同步信号；使得所述输出电流的频率或相位取决于所述同步信号；（2）存在转换器单元组，所述转换器单元组包括所述单相功率转换器电路中的每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元，并且其中，所述转换器单元组中的所述转换器单元的输入被配置成并联耦合到所述多个电源中的一个公共电源。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是如何实现逆变输出并网以及如何减少逆变电路中电源的数量。
对于区别技术特征（1），对比文件6公开了三相光伏并网逆变器控制策略，并具体公开了如下技术内容（参见第2.1小节）：三相逆变器的逆变输出电流经过LCL滤除高次谐波后，经工频变压器隔离升压后并网发电，在DSP内进行数字软锁相，实现和电网频率及相位的同步，即，具备实现软锁相功能的同步电路，其生成代表电网频率及相位的至少一个同步信号，逆变器的输出电流的频率或相位取决于所述同步信号，实现和电网频率及相位同步。由此可见，对比文件6公开了区别技术特征（1），且作用相同，均为通过使得输出电流与电网频率和相位同步，以实现逆变器并网，即对比文件6给出了将并网方式应用于对比文件5以实现并网功能的技术启示。
对于区别技术特征（2），其限定了转换器单元组的构成及其连接电源的方式，每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元连接到多个电源中的一个公共电源。对比文件5中各个相的每一个转换器单元的输入耦合到多个电源中的不同的电源，即所有转换器单元的输入电源均是相互独立的，正是如此，各个转换器单元是彼此独立的，能够根据实际需要进行切入或者切出，即，其利用各个转换器单元相互独立的特点实现灵活的控制。由此可见，对比文件5的上述结构与本申请的结构实质不同，如果将对比文件5的结构修改为本申请的结构，将使得部分转换器单元由于使用相同的电源而彼此联系，而无法实现对比文件5所需要达到的灵活单独切入切出的目的。本领域技术人员没有动机对对比文件5的连接方式进行改进，将每个单个转换器单元均连接到不同的独立电源替换为将每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元连接到多个电源中的一个公共电源。对比文件4公开了一种最大功率点跟踪器，对比文件6公开了三相光伏并网逆变器控制策略，其均未公开上述区别技术特征（2）。该区别技术特征（2）未被对比文件4、6公开，也不属于本领域公知常识，并且使得权利要求1请求保护的技术方案具有使得各个相之间电压平衡的客观技术效果。
由此可见，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、在独立权利要求1具备创造性的情况下，其从属权利要求2-32也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对于前置审查意见的评述
前置审查意见书中认为：本领域技术人员明了光伏模块集中式并网到三相电网时，为了节省体积和成本，通常采用三相逆变器直接将光伏模块的直流电转换成三相交流电，但是，当不考虑成本等因素时，为了实现直流到三相交流电每一相的输出，为每一相都配置一个功率转换单元，这是本领域技术人员在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识而容易想到的，也就是说，采用对比文件1的三相级联功率转换电路实现集中式光伏模块到三相交流电的转换，且其效果是可以预期的，并不需要付出创造性的劳动。
合议组认为：修改后的权利要求1对多相功率转换器电路的电源连接进行了具体地限定，每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元连接到多个电源中的一个公共电源，而对比文件5中各个转换器单元的输入电源均是相互独立的，其与本申请的结构实质不同，如果将对比文件5的结构修改为本申请的结构，将使得部分转换器单元由于使用相同的电源而彼此联系，而无法实现对比文件5所需要达到的灵活单独切入切出的目的。本领域技术人员没有动机对对比文件5的连接方式进行改进，将每个单个转换器单元均连接到不同的独立电源替换为将每一个单相功率转换器电路中的单个转换器单元连接到多个电源中的一个公共电源。
基于上述理由，合议组依法作出如下复审请求审查决定。至于本申请中是否还存在其他不符合专利法和专利法实施细则有关规定的缺陷，留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年12月25日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以本复审请求审查决定针对的文本为基础继续进行审批程序。
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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