发明创造名称:一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置
外观设计名称:
决定号:187726
决定日:2019-08-19
委内编号:1F273337
优先权日:
申请(专利)号:201510516092.3
申请日:2015-08-21
复审请求人:中国东方电气集团有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:丁小汀
合议组组长:刘秀艳
参审员:曹阳
国际分类号:H02P9/30,H02J3/28,H02P101/10
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被其他对比文件公开且作用相同,其余区别技术特征属于本领域的常用技术手段,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201510516092.3,名称为“一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为中国东方电气集团有限公司,申请日为2015年08月21日,公开日为2015年12月16日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年11月05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04月16日提交的权利要求第1-8项,申请日2015年08月21日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-3页、说明书摘要以及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:包括转子侧并网开关模块(1)、多绕组变压器模块(2)和三相级联式背靠背H桥模块(3);所述转子侧并网开关模块(1)与多绕组变压器模块(2)相连,所述多绕组变压器模块(2)与三相级联式背靠背H桥模块(3)相连;
所述转子侧并网开关模块(1)包括一组三相输入侧端子(11)和一组三相输出侧端子(12);
所述多绕组变压器模块(2)包括一个原边绕组(21)以及n个属于A相(31)的副边绕组(22)、 n个属于B相(32)的副边绕组(22)和n个属于C相(33)的副边绕组(22),其中n为自然数,所有副边绕组(22)均为单相绕组,彼此电气隔离,且额定电压相同;
所述三相级联式背靠背H桥模块(3)包括结构相同的A相(31),B相(32)和C相(33);
所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)、B相(32)和C相(33)均包括n对输入端子(34)、一个输出端子(35)和一个中性点端子(36),其中n为自然数;
所述转子侧并网开关模块(1)的三相输入侧端子(11)与三相电网(5)相连,所述三相输出侧端子(12)与所述多绕组变压器模块(2)的原边绕组(21)相连;
所述多绕组变压器模块(2)的原边绕组(21)与所述转子侧并网开关模块(1)相连,所述多绕组变压器模块(2)的n个A相(31)的副边绕组(22)与所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)上的n对输入端子(34)对应相连;所述多绕组变压器模块(2)的副边的n个B相(32)的副边绕组(22)与所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的B相(32)上的n对输入端子(34)对应相连;所述多绕组变压器模块(2)的副边的n个C相(33)的副边绕组(22)与所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的C相(33)上的n对输入端子(34)对应相连,其中n为自然数;
所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)的输出端子(35)连接至交流励磁发电机(4)转子的A相绕组(41),所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的B相(32)输出端子(35)连接至交流励磁发电机(4)转子的B相绕组(42),所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的C相(33)输出端子(35)连接至交流励磁发电机(4)转子的C相绕组(43),所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)、B相(32)和C相(33)的中性点端子(36)均连接至中性点N(37)。
2. 根据权利要求1所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)、B相(32)和C相(33)中的各组均包括n个相同的背靠背H桥单元(38),其中n为自然数;
所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)中各背靠背H桥单元(38)的整流侧H桥(381)输入端子(34)与所述多绕组变压器模块(2)副边的A相(31)各副边绕组(22)对应相连;
所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31)中各背靠背H桥单元(38)逆变侧按菊花链方式级联,级联后形成一个输出端子(35)以及一个中性点端子(36),其中输出端子(35)连接至交流励磁发电机(4)转子A相绕组(41),中性点端子(36)连接至中性点N(37)。
3. 根据权利要求2所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:所述背靠背H桥单元(38)包括一对输入端子(44)、一对输出端子(45)、整流侧H桥(381)、直流母线电容(382)以及逆变侧H桥(383),形成并联背靠背结构;
整流侧H桥(381)的整流侧直流正端子(384)与直流母线电容(382)正极以及逆变侧H桥(383)的逆变侧直流正端子(385)相连;整流侧H桥(381)的整流侧直流负端子(386)与直流母线电容(382)负极以及所述逆变侧H桥(383)的逆变侧直流负端子(387)相连;
整流侧H桥(381)的一对交流端子(388)引出形成所述背靠背H桥单元(38)的输入端子(44);逆变侧H桥(383)的一对交流端子(389)引出形成所述背靠背H桥单元(38)的输出端子(45)。
4. 根据权利要求3所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:所述整流侧H桥(381)包括两个相互并联、且相同结构的开关桥臂(390)。
5. 根据权利要求4所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:每个所述开关桥臂(390)包括上下串联的两个强迫换向开关器件,分别为上开关器件(391)和下开关器件(392),其中上开关器件(391)的发射极与下开关器件(392)的集电极为串联公共点,所述公共点引出作为开关桥臂(390)的交流端子;
上开关器件(391)的集电极引出作为开关桥臂(390)的直流正端子,下开关器件(392)的发射极引出作为开关桥臂(390)的直流负端子,两个开关桥臂(390)的直流正端子连接到一起,直流负端子也连接到一起;
两个开关桥臂(390)的两个交流端子均引出作为整流侧H桥(381)输入端子(388)。
6. 根据权利要求5所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:所述逆变侧H桥(383)结构与连接方式与所述整流侧H桥(381)相同,逆变侧H桥(383)的两个开关桥臂的两个交流端子均引出作为逆变侧H桥(383)输出端子(389)。
7. 根据权利要求6所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:正常工作时,交流励磁发电机(4)的定子侧并网开关处于闭合状态,所述转子侧并网开关模块(1)处于闭合状态,所述多绕组变压器模块(2)原边接入电网,副边各个绕组则为各个背靠背H桥模块的整流侧提供彼此电气隔离的独立单相电压;
通过控制使所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A相(31),B相(32),C相(33)在输出端子(35)和中性点N(37)之间产生三相对称交变励磁电压,若该交变励磁电压的基波为正相序,则其基波频率f为正;若该交变励磁电压的基波为负相序,则其基波频率值f为负,要求该交变励磁电压的基波频率值f与交流励磁发电机(4)的转子电频率的代数和等于电网电压的频率;同时要求该交变励磁电压具有适当的幅值,以保证交流励磁发电机(4)达到期望的发电功率或者电动功率。
8. 根据权利要求7所述的一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,其特征在于:
为在A相(31),B相(32),C相(33)在输出端子(35)和中性点N(37)之间产生三相对称交变励磁电压,所述三相级联式背靠背H桥模块(3)的A,B,C相(33)分组中的各个背靠背H桥模块按如下方式工作:
通过控制各个背靠背H桥模块中整流侧强迫换向开关器件的导通情况,使得背靠背H桥模块的直流母线电压稳定在一个统一的额定值上,并要求该额定值略高于背靠背H桥模块整流侧在不控整流状态下的直流母线电压值;
通过控制各个背靠背H桥模块中逆流侧强迫换向开关器件的导通情况,使得同一相分组中的n个背靠背H桥模块的逆变侧输出端之间产生n个基波相位相同的脉宽调制波,其基波频率与所述三相级联式背靠背H桥模块(3)产生的总励磁电压基波频率f相等,而其基波幅值则为所述三相级联式背靠背H桥模块(3)产生的总励磁电压基波幅值的1/n。”
驳回决定引用如下对比文件:
对比文件1:“变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究”,郭家虎,中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑,2009年第1期,公开日为2009年01月15日;
对比文件2:CN201523327U,公告日为2010年07月07日。
驳回决定的理由具体为:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:权利要求1的主题是一种可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,还包括多绕组变压器模块和三相级联式背靠背H桥模块,转子侧并网开关模块与多绕组变压器模块相连,多绕组变压器模块与三相级联式背靠背H桥模块相连,多绕组变压器模块以及三相级联式背靠背H桥模块的结构。对于上述区别技术特征,对比文件2公开了一种大功率的级联型变流器,并公开了多绕组变压器模块和三相级联式背靠背H桥模块的结构。为提高发电系统的功率输出,本领域技术人员有动机将对比文件2的级联型变流器应用到对比文件1中去替换三相背靠背的电压源PWM变换器。虽然对比文件1公开的双馈发电系统是应用到风力发电的,但对于本领域技术人员来说,将该双馈发电系统应用到抽水蓄能领域也是本领域的常用技术手段。因此,权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-8的附加技术特征或者被对比文件1或对比文件2公开,或者属于本领域常用技术手段,因此,权利要求2-8不具备创造性。(3)对于申请人陈述的意见,驳回决定认为:虽然对比文件1应用到风力上,而本申请是应用到抽水蓄能上,但对于本领域技术人员来说,涉及的是交流励磁装置的应用,根据实际需要应用到抽水蓄能上是本领域技术人员容易想到的。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年02月12日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:虽然对比文件1的双馈风电系统中的双馈电机是一种交流励磁电机,但是它与抽水蓄能应用中的交流励磁电机存在诸多差异:包括容量差异、电压等级差异、运行工况差异,这些差异将导致其交流励磁装置具有不同的设计。对比文件2未指明其应用对象,其典型应用领域为驱动交流异步感应电机,交流异步感应电机为鼠笼型,与交流励磁电机有明显的差异,因此对比文件2的设计不具有直接的参考性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月18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:(1)对比文件1公开了风力发电系统中采用的是双馈异步发电机,在本领域中,双馈异步电机可作为电动机运行,也可以作为发电机运行,实现定转子能量的双向流动,且广泛的应用于风力发电系统和抽水蓄能电站(参见《大辞海 机械电气卷》,夏征农主编,第331页左栏第1段,上海辞书出版社,2007年12月),因此,将风力发电机中双馈异步发电机应用到抽水蓄能上,是本领域容易想到的。(2)对比文件2公开了与本申请结构基本相同的具有双向能量流动的三相级联型背靠背H桥变换器,实现电机绕组与电网能量的传递;且该级联型变流器,能够提高电压输出等级,拓展了应用场合。因此,考虑应用场合对电压等级的需求,容易想到将对比文件2的级联型变流器应用到对比文件1中去实现发电机绕组与电网之间的能量双向传递。因此,权利要求1-8不具备创造性,故而坚持驳回决定。
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2019年05月06日向复审请求人发出复审通知书,指出权利要求1-8相对于对比文件1与对比文件2以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见陈述,复审通知书指出:虽然对比文件1与本申请的应用场合不同,对比文件2未指明其应用对象,但是权利要求1请求保护的是一种级联式交流励磁装置,对比文件1公开的是一种交流励磁装置,采用的是三相背靠背的电压源PWM变换器(即一种变流器),至于将交流励磁装置应用到何种场合,则是本领域技术人员根据实际需要来选择的。根据本领域的公知常识,双馈异步电机可作为电动机运行,也可以作为发电机运行,广泛应用于风力发电系统和抽水蓄能电站(参见《大辞海 机械电气卷》,夏征农主编,第331页左栏第1段,上海辞书出版社,2007年12月)。既然风力发电系统和抽水蓄能电站均可采用双馈异步电机,那么将风电系统中的交流励磁装置应用于抽水蓄能发电系统也是本领域技术人员容易想到的。对比文件2公开的变流器应用于高压电机系统,根据对比文件2说明书第[0004]段记载的内容可知,级联型高压变流器易于提高输出电压等级,能解决风机、泵类等高压大功率负载场合的电机调速问题。可见,对比文件2能满足复审请求人所强调的功率等级高、电压等级高、既能水轮机模式运行、又能水泵模式运行的需求。因此,将对比文件2应用于抽水蓄能发电系统也是本领域技术人员容易想到的。对比文件1采用的三相背靠背的电压源PWM变换器即是一种变流器,考虑抽水蓄能领域需要实现大功率输出,而对比文件2公开的级联型变流器能够实现高压、大功率输出,因此本领域技术人员有动机将对比文件2的变流器应用到对比文件1中去替换三相背靠背的电压源PWM变换器。对比文件1和对比文件2结合在一起基本构成了权利要求1的交流励磁装置的结构,复审请求人所强调的容量差异、电压等级差异、运行工况差异将导致交流励磁装置具有不同的设计,并未体现在权利要求1中。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年06月04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2的高压大功率变流器包含一种能实现高压电机系统能量回馈的变流器,并额外增设了专用旁路单元,而本申请设计更为简洁,无需该额外的旁路装置,从而具有技术创新和进步性。
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
复审请求人在提出复审请求时以及答复复审通知书时均未修改申请文件,因此本复审请求审查决定依据的文本为:复审请求人于2018年04月16日提交的权利要求第1-8项,申请日2015年08月21日提交的说明书第1-11页、说明书附图第1-3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款的规定: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被其他对比文件公开且作用相同,其余区别技术特征属于本领域的常用技术手段,则该权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与复审通知书及驳回决定中所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:“变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究”,郭家虎,中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑,2009年第1期,公开日为2009年01月15日;
对比文件2:CN201523327U,公告日为2010年07月07日。
2.1、权利要求1请求保护一种用于可变速抽水蓄能发电系统的级联式交流励磁装置,对比文件1公开了一种用于可变速风力发电系统的交流励磁装置,并具体公开了以下技术特征(第22页第2段至第25页倒数第2段,第71页第2段至第72页最后1段):包括:连接于网侧变换器和交流电网之间的断路器和交流接触器(参见图3.15),它们构成转子侧并网开关模块;三相背靠背的电压源PWM变换器,包括网侧变换器和转子侧变换器(参见图2.7);所述转子侧并网开关模块与三相背靠背的电压源PWM变换器连接;所述转子侧并网开关模块包括一组三相输入侧端子和一组三相输出侧端子,所述三相输入侧端子与三相电网相连,所述三相输出侧端子与三相背靠背的电压源PWM变换器相连。
权利要求1的技术方案与对比文件1的区别技术特征是:(1)所述交流励磁装置用于可变速抽水蓄能发电系统。(2)还包括多绕组变压器模块和三相级联式背靠背H桥模块,多绕组变压器模块连接在转子侧并网开关模块和三相级联式背靠背H桥模块之间,多绕组变压器模块包括一个原边绕组以及n个属于A相的副边绕组、n个属于B相的副边绕组和n个属于C相的副边绕组,所有副边绕组均为单相绕组,彼此电气隔离,且额定电压相同;三相级联式背靠背H桥模块包括结构相同的A相,B相和C相,每一相均包括n对输入端子、一个输出端子和一个中性点端子,其中n为自然数;转子侧并网开关模块的三相输出侧端子与所述多绕组变压器模块的原边绕组相连;多绕组变压器模块的n个A相、B相、C相副边绕组分别与所述三相级联式背靠背H桥模块的A相、B相、C相上的n对输入端子对应相连;所述三相级联式背靠背H桥模块的A相、B相、C相的输出端子分别连接至交流励磁发电机转子的A相、B相、C相绕组,所述三相级联式背靠背H桥模块的A相、B相和C相的中性点端子均连接至中性点N。
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:(1)为抽水蓄能发电系统中的电机提供交流电。(2)提高交流励磁装置的功率输出。
对于区别技术特征(1),对比文件1的交流励磁装置用于可变速风力发电系统,虽然对比文件1与本申请的应用场合不同,但是权利要求1请求保护的是一种级联式交流励磁装置,对比文件1公开了一种交流励磁装置,将交流励磁装置应用到何种场合,是本领域技术人员根据实际需要来选择的。根据本领域的公知常识,双馈异步电机可作为电动机运行,也可以作为发电机运行,广泛应用于风力发电系统和抽水蓄能电站(参见《大辞海 机械电气卷》,夏征农主编,第331页左栏第1段,上海辞书出版社,2007年12月)。既然风力发电系统和抽水蓄能电站均可采用双馈异步电机,那么将风电系统中的交流励磁装置应用于抽水蓄能发电系统也是本领域技术人员容易想到的。
对于区别技术特征(2),对比文件2公开了一种实现高压电机系统能量回馈的变流器,并具体公开了以下技术特征(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):所述变流器包括:多绕组整流变压器1(相当于本申请的多绕组变压器模块)和功率单元模块2(相当于本申请的三相级联式背靠背H桥模块);如附图1所示,多绕组整流变压器1包括一个原边绕组以及n个属于A相的副边绕组、 n个属于B相的副边绕组和n个属于C相的副边绕组,所有副边绕组均为单相绕组,彼此相互绝缘;功率单元模块2包括结构相同的A相,B相和C相,每一相均包括n对输入端子、两个输出端子,其中n为自然数;多绕组整流变压器1的n个A相、B相、C相副边绕组分别与所述功率单元模块2的A相、B相、C相上的n对输入端子对应相连;所述功率单元模块2的每一相均包括n个功率单元A1-AN,B1-BN,C1-CN,n个功率单元级联在一起,A相、B相、C相的其中一个输出端连接在一起(如附图1的上方所示),另一个输出端分别连接端子A’、 B’、 C’。
对比文件2公开的上述变流器应用于高压电机系统,根据对比文件2说明书第[0004]段记载的内容可知,级联型高压变流器易于提高输出电压等级,能解决风机、泵类等高压大功率负载场合的电机调速问题。可见,对比文件2的变流器能满足功率等级高、电压等级高、既能水轮机模式运行、又能水泵模式运行的需求。因此,将对比文件2应用于抽水蓄能发电系统也是本领域技术人员容易想到的。对比文件1采用的三相背靠背的电压源PWM变换器即是一种变流器,考虑抽水蓄能领域需要实现大功率输出,而对比文件2公开的级联型变流器能够实现高压、大功率输出,因此本领域技术人员有动机将对比文件2的变流器应用到对比文件1中去替换三相背靠背的电压源PWM变换器,从而得到多绕组变压器模块连接在转子侧并网开关模块和三相级联式背靠背H桥模块之间、转子侧并网开关模块的三相输出侧端子与多绕组变压器模块的原边绕组相连。虽然对比文件2没有表明端子A’、 B’、 C’连接至何处,但是当本领域技术人员将对比文件2应用于抽水蓄能发电系统时,很容易想到将其连接至交流励磁发电机转子的A相、B相、C相绕组。对比文件2已经公开了功率单元模块2的 A相、B相、C相的其中一个输出端连接在一起(如附图1的上方所示),将该连接在一起的输出端进一步连接至中性点N属于本领域的常用技术手段。此外,所有副边绕组的额定电压相同也是本领域的常用技术手段。
综上所述,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识以获得权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、权利要求2是权利要求1的从属权利要求。对比文件2还公开了(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):功率单元模块2(相当于本申请的三相级联式背靠背H桥模块)的A相、B相和C相中的各组均包括n个相同的背靠背H桥单元,其中n为自然数;A相中各背靠背H桥单元的整流侧H桥输入端子与多绕组整流变压器1(相当于本申请的多绕组变压器模块)的A相各副边绕组对应相连,各背靠背H桥单元逆变侧按菊花链方式级联,级联后形成两个输出端子(参见附图1)。虽然对比文件2没有表明端子A’、 B’、 C’连接至何处,但是当本领域技术人员将对比文件2应用于抽水蓄能发电系统时,很容易想到将其连接至交流励磁发电机转子的A相、B相、C相绕组。对比文件2已经公开了功率单元模块2的 A相、B相、C相的其中一个输出端连接在一起(如附图1的上方所示),将该连接在一起的输出端进一步连接至中性点N属于本领域的常用技术手段。
因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的前提下,权利要求2也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。
2.3、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(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):背靠背H桥单元包括一对输入端子、一对输出端子、整流侧H桥、直流母线电容C1以及逆变侧H桥,形成并联背靠背结构;整流侧H桥的整流侧直流正端子与直流母线电容C1正极以及逆变侧H桥的逆变侧直流正端子相连;整流侧H桥的整流侧直流负端子与直流母线电容C1负极以及所述逆变侧H桥的逆变侧直流负端子相连;整流侧H桥的一对交流端子引出形成所述背靠背H桥单元的输入端子;逆变侧H桥的一对交流端子引出形成所述背靠背H桥单元的输出端子(参见附图2)。
因此,在其引用的权利要求2不具备创造性的前提下,权利要求3也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。
2.4、权利要求4是权利要求3的从属权利要求。对比文件2还公开了(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):整流侧H桥包括两个相互并联、且相同结构的开关桥臂(参见附图2)。
因此,在其引用的权利要求3不具备创造性的前提下,权利要求4也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。
2.5、权利要求5是权利要求4的从属权利要求。对比文件2还公开了(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):每个所述开关桥臂包括上下串联的两个强迫换向开关器件,分别为上开关器件Q1和下开关器件Q2,其中上开关器件Q1的发射极与下开关器件Q2的集电极为串联公共点,所述公共点引出作为开关桥臂的交流端子;上开关器件Q1的集电极引出作为开关桥臂的直流正端子,下开关器件Q2的发射极引出作为开关桥臂的直流负端子,两个开关桥臂的直流正端子连接到一起,直流负端子也连接到一起;两个开关桥臂的两个交流端子均引出作为整流侧H桥输入端子(参见附图2)。
因此,在其引用的权利要求4不具备创造性的前提下,权利要求5也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。
2.6、权利要求6是权利要求5的从属权利要求。对比文件2还公开了(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):逆变侧H桥的结构与连接方式与所述整流侧H桥相同,逆变侧H桥的两个开关桥臂的两个交流端子均引出作为逆变侧H桥输出端子(参见附图2)。
因此,在其引用的权利要求5不具备创造性的前提下,权利要求6也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。
2.7、权利要求7是权利要求6的从属权利要求。对比文件1还公开了(第22页第2段至第25页倒数第2段,第71页第2段至第72页最后1段):正常工作时,交流励磁发电机的定子侧并网开关处于闭合状态,转子侧并网开关模块处于闭合状态;为实现变速恒频,控制三相背靠背电压源PWM变换器的A、B、C产生三相交变旋转磁场,要求转子电流频率与发电机转子机械频率等于与电网频率相同的定子电流频率,改变转子励磁电流的幅值和相位,可以调节励磁发电机的有功功率也可以调节无功功率。即对比文件1公开了变速恒频的控制方法。
对比文件2还公开了(说明书第[0001]-[0033]段,附图1-3):变流器包括多绕组整流变压器1(相当于本申请的多绕组变压器模块)和功率单元模块2(相当于本申请的三相级联式背靠背H桥模块),多绕组整流变压器1的所有副边绕组均为单相绕组,彼此相互绝缘。当本领域技术人员将对比文件2的变流器应用到对比文件1中去替换三相背靠背的电压源PWM变换器时,自然会得到多绕组变压器模块的原边接入电网、副边各个绕组为各个背靠背H桥模块的整流侧提供彼此电气隔离的独立单相电压。
为实现变速恒频控制,本领域技术人员容易想到,通过控制使所述三相级联式背靠背H桥模块的A相,B相,C相在输出端子和中性点N之间产生三相对称交变励磁电压,若该交变励磁电压的基波为正相序,则其基波频率f为正;若该交变励磁电压的基波为负相序,则其基波频率值f为负,要求该交变励磁电压的基波频率值f与交流励磁发电机的转子电频率的代数和等于电网电压的频率,同时要求该交变励磁电压具有适当的幅值,以保证交流励磁发电机达到期望的发电功率或者电动功率,这样的选择是本领域技术人员对三相级联式背靠背H桥模块的常规控制方法,属于本领域常用技术手段。
因此,在其引用的权利要求6不具备创造性的前提下,权利要求7也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。
2.8、权利要求8是权利要求7的从属权利要求。通过控制各个背靠背H桥模块中整流侧强迫换向开关器件的导通情况,使得背靠背H桥模块的直流母线电压稳定在一个统一的额定值上,该额定值略高于背靠背H桥模块整流侧在不控整流状态下的直流母线电压值,这是本领域技术人员对三相级联式背靠背H桥模块的常规控制方法;由于三相级联式背靠背H桥模块的每一相均包括n个相同的背靠背H桥单元,且n个背靠背H桥单元级联在一起,因此本领域技术人员容易想到使n个背靠背H桥单元的逆变侧输出端之间产生n个基波相位相同的脉宽调制波,其基波频率与所述三相级联式背靠背H桥模块产生的总励磁电压基波频率f相等,而其基波幅值则为所述三相级联式背靠背H桥模块产生的总励磁电压基波幅值的1/n。这样的级联型变流器的控制方法属于本领域的常用技术手段。
因此,在其引用的权利要求7不具备创造性的前提下,权利要求8也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。
3、关于复审请求人意见陈述的答复
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:首先,关于旁路单元的技术特征撰写在对比文件2的从属权利要求4中,旁路单元并不是对比文件2解决其技术问题所必需的,对比文件2要解决的技术问题是使变流器能实现高压电机系统能量回馈,对比文件2解决这一技术问题采用的技术手段是将PWM整流器引入到级联单元中;而所述旁路单元的作用是使变流器可以退出运行,其实现的是单独的功能,是根据设计需要可以省略的,从对比文件2的附图2也可看出,所述旁路单元6并联在功率单元的输出端,如果不需要对功率单元进行旁路,则完全可以省略旁路单元。其次,本申请权利要求1在限定级联式交流励磁装置的结构时采用的是“包括”这种开放式的表达方式,权利要求1不包括旁路单元不构成权利要求1与对比文件2的区别,不影响对比文件2用于评价权利要求1的创造性。
综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组不予支持。
根据上述事实和理由,合议组依法作出下述决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月05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复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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