发明创造名称:一种新型发电效率高的光伏发电系统
外观设计名称:
决定号:198870
决定日:2019-09-04
委内编号:1F270620
优先权日:
申请(专利)号:201610870177.6
申请日:2016-10-05
复审请求人:李杰
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:罗慧晶
合议组组长:韩冰
参审员:李静
国际分类号:H02S20/32,F24J2/54
外观设计分类号:
法律依据:专利法第33条;专利法第22条第3款
决定要点:如果所作的修改没有记载在原说明书和权利要求书中,也无法从上述内容中直接地、毫无疑义地确定,则上述修改超出了原始申请文件所记载的范围。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610870177.6,名称为“一种新型发电效率高的光伏发电系统”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为李杰,申请日为2016年10月05日,公开日为2017年01月25日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年11月30日发出驳回决定,以权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为: 申请日2016年10月05日提交的说明书附图第1-6页,说明书摘要和摘要附图;2018年04月22日提交的权利要求第1-5项,说明书第1-8页。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种新型发电效率高的光伏发电系统,包含有太阳电池板方阵或者光伏矩阵、逆变器、控制器、蓄电池、支撑柱子,柱子有N根,各柱子顶端安装有轴承,柱子的东西南北面都对称地安装有支撑杆,柱子东西两面各安装有一个三角支撑架,太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承,通过一根钢制或者铝合金钢的轴穿过南北中轴线上所有的轴承,把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、柱子、南北方向的支撑杆连成一体,东西方向的支撑杆顶端与太阳能电池板方阵或者光伏矩阵焊接固定连成一体,所述的N根支撑柱子为钢筋混凝土或者铝合金钢或者钢制结构,柱子东西两面上与柱子为一体的三角支撑架与柱子同材质,支撑柱子安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北方向的中轴线上,其中一根柱子必须要安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵东西、南北两根中轴线交叉点的位置上,柱子顶端的轴承是焊接或者螺栓固定连接安装的滑动轴承或者万向轴承,柱子东西方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的伸缩支撑杆,东西方向伸缩支撑杆之间的夹角固定不变,伸缩支撑杆上带有智能控制系统和远程遥控系统以及电机的伸缩装置机座与三角形支撑架焊接或者螺栓固定连接,N是单数的倍数值,当柱子根数N=1时,独立柱子的东南西北4面,各面都对称地安装有支撑杆,东西方向至少安装伸缩支撑杆各一根,南北方向各安装一根固定支撑杆;当柱子根数N>2时,柱子以3根为一组,柱子的南北方向共有4根固定支撑杆,边柱各一根,中间柱子有2根,只有中间柱子的东西方向对称地至少安装有伸缩支撑杆各一根,其特征在于:太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾角可以根据时间的控制进行调节,随着东西两方向支撑杆之间所产生相对应的反方向伸缩运动,带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,其倾角从而发生改变。
2. 根据权利要求1所述的一种新型发电效率高的光伏发电系统,其特征在于:所述的太阳能板方阵或者光伏矩阵可以有M组,M的数值为单数或者偶数的倍数值,太阳能板方阵或者光伏矩阵南北方向中轴线上至少安装两个轴承,轴承为滑动轴承或者万向轴承,南北两端需要各焊接安装一个,太阳能板方阵或者光伏矩阵的发电模式包含有离网型和并网型两种。
3. 根据权利要求1所述的一种新型发电效率高的光伏发电系统,其特征在于:所述的时间控制分为三个阶段,第一阶段为上午时间段,从AM6:00至AM11:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵面朝东面;第二阶段为正午时间段,从AM11:00至PM13:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵成水平状态;第三阶段为下午时间段,从PM13:00至PM17:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵面朝西面;超过PM18:00后太阳能电池板方阵或者光伏矩阵又自动恢复到水平状态。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种新型发电效率高的光伏发电系统,其特征在于:所述东西方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动,每根伸缩支撑杆体内由直径不等的螺纹丝杆通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如,形成螺纹运动副,工作时,由机座中的交流电机或者直流电机驱动减速齿轮副,带动所有螺纹丝杆同步螺旋旋转,通过螺母及座套将该传动副的螺旋旋转运动转变为杆体的直线运动,从而实现伸缩支撑杆的双向运动,由于太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕南北方向的轴转动,所以伸缩支撑杆的反方向伸缩运动是相对应的,即东面杆收缩相应的长度则西面杆也相应地伸长同样的长度,反之也一样,从而使太阳能电池板方阵或者光伏矩阵始终处于一个最佳倾角的状态,各个时间段内的最佳倾角,是指在各个时间段内光伏发电量最大时所形成的倾角,原则上是以使得太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾斜面上能接受到最大的日照辐射量,使得太阳光近似直射地辐射在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的平面上的倾角为最佳倾角,根据这个最佳倾角的角度值再换算成控制东、西方向伸缩支撑杆所需要收缩的一个具体数值L2和L3,由于西面最佳倾角要比东面的小,L3要小于L2,在确定伸缩支撑杆长度的时候,采用夏季时所换算得到的L2和L3的数值,伸缩支撑杆总长度L分为三段,第一段是基础段,长度固定不变为L1,第二段是中间段,其长度与东面杆的收缩总长度相同为L2,第三段是顶端段,其长度也定为L2,所以东西两面伸缩支撑杆的总长度确定为L=L1 2×L2,伸缩支撑杆成完全收缩状态时候,第二、第三段凸出部分的长度也包括在相应段的长度之内,调节之前通常太阳能电池板方阵或者光伏矩阵为水平状态,此时东西伸缩支撑杆的长度均为L1 L2,倾角的调节方法有两种,第一种方法是最佳倾角一步调整到位后静止不动,此方式是以西面杆的伸、缩运动为基准,最佳倾角一步调节到位后在上午、正午、下午的各时间段内将静止不动,直到下个时间段到来为止,在上午第一时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆收缩、西面杆伸长,当西面杆的伸长长度达到L2时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝东面成最佳倾角,西面杆长度为L=L1 2×L2,东面杆长度为L=L1 L4,L4<L2,此时的倾角可以认为是最佳倾角,因为误差在允许范围之内,忽略不计;在正午第二时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆伸长、西面杆收缩,当西面杆的收缩长度达到L2时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,东西面两杆的长度相同,太阳能板方阵或者光伏矩阵成水平状态,倾角为零,此时东西杆长度均为L= L1 L2;在下午第三时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆伸长、西面杆收缩,当西面杆的收缩长度达到L3时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝西面成最佳倾角,此时东面杆长度为L=L1 L2 L3,西面杆长度为L=L1 L2-L3;第二种方法是随着时间的变化对倾角进行微调,此方法是以上午或下午时间段内某个时刻的最佳倾角为基准,对上午或下午时间段内的倾角进行微调,首先以上午某个时刻太阳能板方阵或者光伏矩阵的最佳倾角为准,换算出东面杆的收缩长度值L2,再以此值来确定伸缩支撑杆的总长度L=L1 2×L2,在上午或下午时间段内根据安装区域内的实际情况,从上午或下午某时刻开始每隔1小时或0.5小时或其他时间的时间间隔,微调一次伸缩支撑杆的长度,在上午时间段内每次微调的长度,是用上午时间段内西面杆的伸长长度L2×间隔的时间÷上午时间段内的总时间,所得到的一个平均长度值△L2,在正午时间段内不进行微调,在下午时间段内每次微调的长度,是用下午时间段内西面杆的收缩长度L3×间隔的时间÷下午时间段内的总时间,所得到的一个平均长度值△L3,以此来达到使太阳能板方阵或者光伏矩阵随着时间的变化而及时地调整倾角的目的,调节之前通常太阳能电池板方阵或者光伏矩阵为水平状态,从上午某个时刻开始,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆收缩、西面杆伸长,一步到位调整西面杆的伸长长度达到L2时东西方向的电机同时停止转动,西面杆长度为L=L1 2×L2,东面杆长度为L=L1 L4,L4<L2,此时的倾角可以认为是上午某个时刻所需的最佳倾角,因为误差在允许范围之内,忽略不计,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝东面成最佳倾角,在上午时间段内随着时间的变化,每到一个时间间隔的时候,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,调整西面杆收缩一个平均长度△L2,及时地调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动面朝东面形成最佳倾角,微调直到上午时间段结束为止,此时东西方向的电机同时停止转动,东西杆长度均为L= L1 L2;在正午时间段内,东西杆都静止不动不进行微调;从下午某个时刻开始,在下午时间段内随着时间的变化,每到一个时间间隔的时候,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,调整西面杆收缩一个平均长度△L3,及时地调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动面朝西面形成最佳倾角,微调直到下午时间段结束为止,此时东西方向的电机同时停止转动,东面杆长度为L=L1 L2 L3,西面杆长度为L=L1 L2-L3,时间为PM18:00时又调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵一步到位恢复到水平状态。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种新型发电效率高的光伏发电系统,其特征在于:所述南、北两个方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的固定支撑杆,固定支撑杆一端带有杆端关节轴承,轴穿过杆端关节轴承与固定支撑杆连接,固定支撑杆的另一端与柱子焊接或者螺栓固定连接,支撑杆安置于太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北方向的中轴线上,对称于支撑柱子在南北方向至少各安装一根。”
驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN104870910A,公开日:2015年08月26日;
对比文件2:CN205232130U,授权公告日:2016年05月11日。
驳回决定中指出:权利要求1-5相对于对比文件1-2与本领域公知常识的结合不具备创造性。并提供公知常识性证据:《太阳能光伏并网发电系统设计与应用》 李英姿 著,机械工业出版社,第92页,2014年12月31日(下称证据1);《太阳跟踪装置与技术》侯长来主编,辽宁科学技术出版社,第28页,2012年出版(下称证据2)。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01月08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、说明书和说明书附图。所做的修改为:将权利要求4的部分附加技术特征补入权利要求1,适应修改了说明书的相应内容,采用新的说明书附图1-2代替原始说明书附图1-16。复审请求人认为:(1)在支柱、太阳能板安装方式、驱动系统、监测装置、电池板的倾角调整以及如何根据时间调整太阳能电池板等六个方面,本申请与对比文件1、2之间都存在着明显的区别,比如如何去实现和达到追日效果、根据什么原理去控制太阳能板方阵倾角的变化,驱动系统如何对太阳能板方阵调节倾角等内容在权利要求书以及说明书都没有进行限定和记载,对比文件1没有像本申请这样根据时间变化控制的记载,甚至连时间的概念也没在权利要求和说明书中出现过,实际上现有技术只有太阳光追踪技术,即根据气象因素通过算法模拟计算出的结果作为技术参数来调节太阳能板倾角,这是本申请的创造性之所在。(2)本申请对太阳能板倾角的调节是由时间控制,证据1中记述的是时钟控制的定义,并没有起到调节太阳能板倾角的决定作用,倾角是否调节最终要看气象因素计算的结果,即其所依据的还是太阳光入射角的变化而不是时间。目前太阳能发电的公知技术有两个,一个是固定支架技术,其发电量低,成本低;二是技术繁杂,成本高昂,本申请不需要复杂算法和现场监测设备等成本低且效果好。
复审请求时新修改的权利要求1、4内容如下:
“1. 一种新型发电效率高的光伏发电系统,包含有太阳电池板方阵或者光伏矩阵、逆变器、控制器、蓄电池、支撑柱子,柱子有N根,各柱子顶端安装有轴承,柱子的东西南北面都对称地安装有支撑杆,柱子东西两面各安装有一个三角支撑架,太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承,通过一根钢制或者铝合金钢的轴穿过南北中轴线上所有的轴承,把太阳能电池板方阵或者光伏矩阵、柱子、南北方向的支撑杆连成一体,东西方向的支撑杆顶端与太阳能电池板方阵或者光伏矩阵焊接固定连成一体,所述的N根支撑柱子为钢筋混凝土或者铝合金钢或者钢制结构,柱子东西两面上与柱子为一体的三角支撑架与柱子同材质,支撑柱子安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北方向的中轴线上,其中一根柱子必须要安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵东西、南北两根中轴线交叉点的位置上,柱子顶端的轴承是焊接或者螺栓固定连接安装的滑动轴承或者万向轴承,柱子东西方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的伸缩支撑杆,东西方向伸缩支撑杆之间的夹角固定不变,伸缩支撑杆上带有智能控制系统和远程遥控系统以及电机的伸缩装置机座与三角形支撑架焊接或者螺栓固定连接,所述每根伸缩支撑杆体内由直径不等的螺纹丝杆通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如,形成螺纹运动副,工作时,由机座中的交流电机或者直流电机驱动减速齿轮副,带动所有螺纹丝杆同步螺旋旋转,通过螺母及座套将该传动副的螺旋旋转运动转变为杆体的直线运动,从而实现伸缩支撑杆的双向运动,由于太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕南北方向的轴转动,N是单数的倍数值,当柱子根数N=1时,独立柱子的东南西北4面,各面都对称地安装有支撑杆,东西方向至少安装伸缩支撑杆各一根,南北方向各安装一根固定支撑杆;当柱子根数N>2时,柱子以3根为一组,柱子的南北方向共有4根固定支撑杆,边柱各一根,中间柱子有2根,只有中间柱子的东西方向对称地至少安装有伸缩支撑杆各一根,其特征在于:太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾角可以根据时间的控制进行调节,随着东西两方向支撑杆之间所产生相对应的反方向伸缩运动,带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,其倾角从而发生改变。”
“4. 根据权利要求1或2或3所述的一种新型发电效率高的光伏发电系统,其特征在于:所述伸缩支撑杆间相对应的反方向伸缩运动,即东面杆收缩相应的长度则西面杆也相应地伸长同样的长度,反之也一样,从而使太阳能电池板方阵或者光伏矩阵始终处于一个最佳倾角的状态,各个时间段内的最佳倾角,是指在各个时间段内光伏发电量最大时所形成的倾角,原则上是以使得太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的倾斜面上能接受到最大的日照辐射量,使得太阳光近似直射地辐射在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的平面上的倾角为最佳倾角,根据这个最佳倾角的角度值再换算成控制东、西方向伸缩支撑杆所需要收缩的一个具体数值L2和L3,由于西面最佳倾角要比东面的小,L3要小于L2,在确定伸缩支撑杆长度的时候,采用夏季时所换算得到的L2和L3的数值,伸缩支撑杆总长度L分为三段,第一段是基础段,长度固定不变为L1,第二段是中间段,其长度与东面杆的收缩总长度相同为L2,第三段是顶端段,其长度也定为L2,所以东西两面伸缩支撑杆的总长度确定为L=L1 2×L2,伸缩支撑杆成完全收缩状态时候,第二、第三段凸出部分的长度也包括在相应段的长度之内,调节之前通常太阳能电池板方阵或者光伏矩阵为水平状态,此时东西伸缩支撑杆的长度均为L1 L2,倾角的调节方法有两种,第一种方法是最佳倾角一步调整到位后静止不动,此方式是以西面杆的伸、缩运动为基准,最佳倾角一步调节到位后在上午、正午、下午的各时间段内将静止不动,直到下个时间段到来为止,在上午第一时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆收缩、西面杆伸长,当西面杆的伸长长度达到L2时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝东面成最佳倾角,西面杆长度为L=L1 2×L2,东面杆长度为L=L1 L4,L4<L2,此时的倾角可以认为是最佳倾角,因为误差在允许范围之内,忽略不计;在正午第二时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆伸长、西面杆收缩,当西面杆的收缩长度达到L2时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,东西面两杆的长度相同,太阳能板方阵或者光伏矩阵成水平状态,倾角为零,此时东西杆长度均为L= L1 L2;在下午第三时间段,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆伸长、西面杆收缩,当西面杆的收缩长度达到L3时电机同时停止转动,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝西面成最佳倾角,此时东面杆长度为L=L1 L2 L3,西面杆长度为L=L1 L2-L3;第二种方法是随着时间的变化对倾角进行微调,此方法是以上午或下午时间段内某个时刻的最佳倾角为基准,对上午或下午时间段内的倾角进行微调,首先以上午某个时刻太阳能板方阵或者光伏矩阵的最佳倾角为准,换算出东面杆的收缩长度值L2,再以此值来确定伸缩支撑杆的总长度L=L1 2×L2,在上午或下午时间段内根据安装区域内的实际情况,从上午或下午某时刻开始每隔1小时或0.5小时或其他时间的时间间隔,微调一次伸缩支撑杆的长度,在上午时间段内每次微调的长度,是用上午时间段内西面杆的伸长长度L2×间隔的时间÷上午时间段内的总时间,所得到的一个平均长度值△L2,在正午时间段内不进行微调,在下午时间段内每次微调的长度,是用下午时间段内西面杆的收缩长度L3×间隔的时间÷下午时间段内的总时间,所得到的一个平均长度值△L3,以此来达到使太阳能板方阵或者光伏矩阵随着时间的变化而及时地调整倾角的目的,调节之前通常太阳能电池板方阵或者光伏矩阵为水平状态,从上午某个时刻开始,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,使东面杆收缩、西面杆伸长,一步到位调整西面杆的伸长长度达到L2时东西方向的电机同时停止转动,西面杆长度为L=L1 2×L2,东面杆长度为L=L1 L4,L4<L2,此时的倾角可以认为是上午某个时刻所需的最佳倾角,因为误差在允许范围之内,忽略不计,在此过程,东西两方向伸缩支撑杆之间相对应的反方向伸缩运动带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,面朝东面成最佳倾角,在上午时间段内随着时间的变化,每到一个时间间隔的时候,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,调整西面杆收缩一个平均长度△L2,及时地调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动面朝东面形成最佳倾角,微调直到上午时间段结束为止,此时东西方向的电机同时停止转动,东西杆长度均为L= L1 L2;在正午时间段内,东西杆都静止不动不进行微调;从下午某个时刻开始,在下午时间段内随着时间的变化,每到一个时间间隔的时候,智能控制系统启动东西方向机座上的电机,调整西面杆收缩一个平均长度△L3,及时地调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动面朝西面形成最佳倾角,微调直到下午时间段结束为止,此时东西方向的电机同时停止转动,东面杆长度为L=L1 L2 L3,西面杆长度为L=L1 L2-L3,时间为PM18:00时又调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵一步到位恢复到水平状态。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月15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,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06 月14 日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)说明书附图的修改不符合专利法第33条的规定。(2)权利要求1-5相对于对比文件1与对比文件2及本领域公知常识的结合不具备创造性。(3)关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:第一,本申请与对比文件1的区别主要体现在太阳能电池板的驱动方式、支撑杆的设置形式等方面。对比文件2公开了以伸缩驱动方式来进行太阳能电池板的驱动,本领域技术人员根据已掌握的本领域普通技术知识,容易对现有的如对比文件1的太阳能电池装置进行改进,采用伸缩支撑杆的方式来实现太阳能电池板的转动,这不需要付出创造性的劳动。第二,在证据1记载有:主动控制方式的定义,其中指出,主动控制方式是指根据地理位置和当地时间实时计算太阳光的入射角度,也就是说,证据1中指出,主动控制方式是通过位置和时间两个变量进行计算而获得的太阳光入射角度,其中并不涉及需要再结合气象因素计算的内容,因而,根据上述内容可知,根据时间来计算太阳入射角进而进行太阳电池板的控制属于本领域的公知常识。第三,本申请的发明目的在于提供一种可以主动追日的光伏发电系统,其核心技术手段在于采用支撑杆的伸缩以及其他部件的联动进行太阳能电池板的角度的调节,同时采用主动控制方式代替感应追日的方式实现追日,从而得到成本低廉同时效率较高的高性价比光伏发电系统,而对比文件1公开了一种光伏发电系统其太阳能电池板可以追日的太阳能光伏系统,对比文件2公开了可以设置支撑杆结构调节太阳能电池板的转动,证据1中记载了主动控制方式属于太阳能光伏系统的公知跟踪方式的一种,本领域普通技术人员,在面对上述现有技术时,会容易得到本申请的技术方案,尽管本申请的各项权利要求与对比文件1相比存在多处区别,但上述区别或被对比文件2公开,或均属于本领域的公知常识或常规选择,其组合也属于本领域根据需要作出的简单组合,其效果也是本领域技术人员可以合理预期的,并未带来任何预料不到的技术效果。
复审请求人于2019 年07 月02 日提交了说明书和意见陈述书,所作的修改为在复审通知书所针对的说明书的基础上,在背景技术部分补入有益效果“目前现有技术的感应追踪技术的技术复杂、制造和维护成本高昂,只能应用在光伏板装机容量大、占用土地面积巨大的光伏发电站,依靠发电站的规模效应,其性价比稍微比固定安装太阳能板的发电站要高一些,其性价比优越性的不显著从而降低了技术对项目的贡献度,这也是感应追踪技术难以在小型太阳能发电领域里推广和运用的一个最重要的原因。而本发明针对分布式光伏发电等这样小型太阳能发电装置不能追日的这一亟待解决的技术难题,提出了一个很好的解决方案,使得分布式光伏发电这样小型太阳能发电装置具有了追日的功能,发电量得到极大的增加,使得小型太阳能发电装置的技术得到了升级改造,突破了发电量低下而导致其发展出现的瓶颈,为小型太阳能发电行业的发展,带有了积极的有益的技术效果。”。复审请求人认为:(1)本申请的技术方案与现有技术的对比文件1-2所公开的技术方案相比,存在有7大明显的区别技术特征,这些区别技术特征,为小型太阳能发电领域内不能追日、这个亟待解决的技术难题的解决,提出了一个很好的解决方案,为本行业的发展,带来积极的有益的技术效果;(2)本申请技术方案所采用的自动伸缩支撑杆,其结构、工作原理、以及如何根据时间的变化进行伸、缩的运动调整长度从而带动太阳能板倾角变化的调节方式也是本申请首次公开;(3)根据时间控制调节太阳能板倾角的时间控制法,在时钟控制法的公知常识,以及在采用感应追踪技术的对比文件1、2当中,均也没有被披露过,因为只要是在入射角控制法当中把入射角作为调节太阳能板纬角度参数值的现有公知技术里,再采用时间作为调节太阳能板纬角度参数值的技术方案,在实际操作上是很难实现且无价值的,本申请的时间控制法的技术方案,是有别于现有公知固定支架技术及公知感应追踪技术之外的一种新型的太阳能发电技术,不仅在对比文件1、2以及公知常识当中都没有被披露,根本就无法构成对本申请的技术启示,也没有法理依据显示这些是属于公知常识的范畴,最重要的是本申请的技术方案为小型太阳能发电行业的发展,带来积极的有益的技术效果,具有突出的实质性特点和显著的进步。
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
审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了新修改的说明书,在提交复审请求时提交了新修改的权利要求书、说明书附图,本复审请求审查决定所依据的文本为:申请日2016年10月05日提交的说明书摘要和摘要附图;2019年01月08日提交的权利要求第1-5项,说明书附图第1页;2019年07月02日提交的说明书第1-8页。
2、具体审查意见
2-1、关于专利法第33条
专利法第33条规定:申请人可以对其专利申请文件进行修改,但是,对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围,对外观设计专利申请文件的修改不得超出原图片或者照片表示的范围。
如果所作的修改没有记载在原说明书和权利要求书中,也无法从上述内容中直接地、毫无疑义地确定,则上述修改超出了原始申请文件所记载的范围。
说明书附图的修改不符合专利法第33条的规定。
复审请求人在提交复审请求时将说明书附图1-16修改为说明书附图1-2,而上述新提交的说明书附图1-2属于重新构建的表格式图表,在原始申请文件中,既没有记载也无法从原始申请文件中直接地、毫无疑义地确定,因而,上述修改即采用上述附图1-2代替原始说明书附图1-16的修改,不符合专利法第33条的规定。
2-2、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,存在区别技术特征,但所述区别技术特征的一部分被其他对比文件公开且作用相同,所述区别技术特征的其他部分属于本领域的公知常识,则该项权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定引用与复审通知书、驳回决定相同的对比文件,即:
对比文件1:CN104870910A,公开日:2015年08月26日;
对比文件2:CN205232130U,授权公告日:2016年05月11日。
权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种新型发电效率高的光伏发电系统,对比文件1公开了一种跟踪装置,并具体公开了(参见对比文件1说明书第[0132]段-[0207]段,附图1-15):包括能调整的设备,该设备具有至少一个能围绕水平的主轴线以单轴线的方式进行调整的承载结构,例如用以容纳一个或多个太阳能电池板或光伏模块(相当于本申请的太阳电池板方阵或者光伏矩阵);在装备有本发明的设备的底脚附近或地面附近可以在上方安装或在下方安装至少一个蓄能器,该蓄能器包含用于(暂时)储存经由太阳能电池板吸收的能量的电池或模块,在此可以是蓄电池或可充电电池;在用于实现仰角运动的以单轴线式的调整装置方面的控制脉冲,也就是承载结构围绕主轴线的转动,则通过单独的控制装置,尤其是电子的控制装置(相当于本申请的控制器)生成;图1和图3示出了具有根据本发明的跟踪装置1的太阳能设备。用于面式的太阳能收集器2的接收结构12借助摆动传动机构10支撑在作为基座的柱6(相当于本申请的支撑柱子)上,图4的视角从斜下方观察的,承载结构13本身总是沿着主轴线HA(相当于本申请的南北中轴线)定向,同心的元件19在此直接与承载结构13连接,例如焊接、螺接或压制, 在同心的布置的情况下,具有较大直径的联接元件19经由滚动轴承,例如滚子轴承或圆锥滚子轴承,也或大多经由滚珠轴承,由图4可以看出,轴承安装于柱6的顶端;由图2、4可以看出,多个太阳能电池板的主轴线HA方向上安装有轴承,承载结构13(相当于本申请的轴)穿过HA方向上所有的轴承(相当于本申请的太阳能电池板方阵或者光伏矩阵的南北中轴线上安装有轴承,通过一根轴穿过南北中轴线上所有的轴承),轴承将多个太阳能电池板、柱6连成一体;由图1可以看出,太阳能电池板的倾角可以根据时间的控制进行调节;该系统被至少一个管或坚实的柱或立柱,通常是由钢、钢筋混凝土、管状的铸钢或类似坚实的结构件的类似物制成的塔架来承载。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比,其区别技术特征为:(1)还包括有逆变器,轴由钢制或者铝合金钢;(2)驱动方式不同,权利要求1中柱子的东西南北面都对称地安装有支撑杆,柱子东西两面各安装有一个三角支撑架,南北方向的支撑杆和柱子也通过轴承连成一体,东西方向的支撑杆顶端与太阳能电池板方阵或者光伏矩阵焊接固定连成一体,随着东西两方向支撑杆之间所产生相对应的反方向伸缩运动,带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,其倾角从而发生改变,且每根伸缩支撑杆体内由直径不等的螺纹丝杆通过螺母及座套与杆体精确套装在一起并转动自如,形成螺纹运动副,工作时,由机座中的交流电机或者直流电机驱动减速齿轮副,带动所有螺纹丝杆同步螺旋旋转,通过螺母及座套将该传动副的螺旋旋转运动转变为杆体的直线运动,从而实现伸缩支撑杆的双向运动,而对比文件1中通过蜗轮驱动;(3)支撑结构的具体方式不同。
针对上述区别技术特征(1),对于所属领域技术人员而言,逆变器是光伏发电系统中的常用设备,钢、铝合金钢都是轴件的常规材料选择,属于公知常识。
针对上述区别技术特征(2),对比文件2公开了一种主动式太阳能方位追踪装置,并具体公开了(参见对比文件2说明书第17段,图1):包括承接箱1、蓄电池2、驱动控制器3、太阳能支撑柱4、承接卡盘5和太阳能电池板14,承接箱1的内腔分别安装有蓄电池2和驱动控制器3,且顶部还安装有太阳能支撑柱4,太阳能支撑柱4的顶部安装有承接卡盘5,承接卡盘5的顶部卡接有横向转动轴6,横向转动轴6的中部外壁卡接有纵向转动轴7,承接卡盘5的顶部为“U”形结构,且承接卡盘5的顶部左、右两侧与横向转动轴6的左、右两端均通过固定轴承相固定,其横向转动轴6和纵向转动轴7之间也通过固定轴承相固定,这样方便该装置在对太阳方位进行追踪时移动更加方便,纵向转动轴7的顶部固定有太阳能电池板固定架8,太阳能支撑柱4的外壁安装有驱动杆承接环9(其作用相当于本申请的三角支撑架),驱动杆承接环9的顶部分别通过纵向驱动杆10和横向驱动杆11(相当于本申请的支撑杆)与太阳能电池板固定架8的边沿相连接,太阳能电池板固定架8的顶部安装有太阳能电池板承接框13,由图1可以看出,横向转动轴6和纵向转动轴7分布于东西南北面对称安装;通过安装的驱动控制器3,有效的对驱动杆进行控制,使得太阳能电池板14持续的对太阳方位进行追踪;成对的纵向驱动杆10或横向驱动杆11之间相对应的反方向伸缩运动。上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是用来驱动光伏阵列,即,对比文件2给出了将所述结构用于对比文件1以解决其技术问题的启示。同时,对于所属领域技术人员而言,三角支撑架是常用的支撑结构,属于公知常识。因此,在对比文件2的启示下,本领域技术人员容易在对比文件1的基础上在东西南北面都对称地安装支撑杆,柱子东西两面各安装一个三角支撑架,南北方向的支撑杆和柱子也通过轴承连成一体,东西方向的支撑杆顶端与太阳能电池板方阵或者光伏矩阵焊接固定连成一体,随着东西两方向支撑杆之间所产生相对应的反方向伸缩运动,并通过交流/直流电机驱动减速齿轮副驱动螺杆进行伸缩并带动太阳能电池板方阵或者光伏矩阵绕轴转动,其倾角从而发生改变,这属于本领域常用的技术手段。
针对上述区别技术特征(3),对于本领域技术人员而言,三角支撑架的材质可以根据需要任意选择,支撑柱子通常都要安装在靠近重心或轴心的位置,滑动轴承和万向轴承都是轴承的常规选择,支撑杆选择为可伸缩还是固定长度、具体数量可以根据需要任意选择,这些都是本领域的公知常识。这些公知手段的采用所带来的效果也是可以明确预期的,因此,本领域技术人员容易选择柱子东西两面上与柱子为一体的三角支撑架与柱子同材质,支撑柱子安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北方向的中轴线上,其中一根柱子必须要安装在太阳能电池板方阵或者光伏矩阵东西、南北两根中轴线交叉点的位置上,柱子顶端的轴承是焊接或者螺栓固定连接安装的滑动轴承或者万向轴承,柱子东西方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的伸缩支撑杆,东西方向伸缩支撑杆之间的夹角固定不变,伸缩支撑杆上带有智能控制系统和远程遥控系统以及电机的伸缩装置机座与三角形支撑架焊接或者螺栓固定连接,N是单数的倍数值,当柱子根数N=1时,独立柱子的东南西北4面,各面都对称地安装有支撑杆,东西方向至少安装伸缩支撑杆各一根,南北方向各安装一根固定支撑杆;当柱子根数N>2时,柱子以3根为一组,柱子的南北方向共有4根固定支撑杆,边柱各一根,中间柱子有2根,只有中间柱子的东西方向对称地至少安装有伸缩支撑杆各一根,以上均属于本领域技术人员的常用技术手段。
由此可知,在对比文件1的基础上,结合对比文件2和本领域的公知常识得出该权利要求所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不具有突出的实质性特点,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是权利要求1的从属权利要求,对比文件1公开了(附图9c):可以想到使用两个或两个以上的摆动单元10,它们适用于沿着主轴线HA调整附属的承载结构13。同时,对于所属领域技术人员而言,光伏矩阵或太阳能方阵的组数可以根据需要任意选定,滑动轴承和万向轴承都是常规的轴承选择,离网型和并网型是光伏发电的常规类型,这些都是本领域的公知常识。因此,本领域技术人员容易根据需要选择所述的太阳能板方阵或者光伏矩阵可以有M组,M的数值为单数或者偶数的倍数值,太阳能板方阵或者光伏矩阵南北方向中轴线上至少安装两个轴承,轴承为滑动轴承或者万向轴承,南北两端需要各焊接安装一个,太阳能板方阵或者光伏矩阵的发电模式包含有离网型和并网型两种,以上均属于本领域技术人员的常用技术手段。在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3是权利要求1的从属权利要求,对比文件1公开了(附图1):由图1可以看出,光伏板可以分三个阶段调整,使其分别朝东、水平状态和朝西。同时,对于所属领域技术人员而言,可以根据太阳运行的自然状态,在时间上对上述阶段进行分割,属于公知常识。因此,本领域技术人员容易设置第一阶段为上午时间段,从AM6:00至AM11:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵面朝东面;第二阶段为正午时间段,从AM11:00至PM13:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵成水平状态;第三阶段为下午时间段,从PM13:00至PM17:00,调整太阳能电池板方阵或者光伏矩阵面朝西面;超过PM18:00后太阳能电池板方阵或者光伏矩阵又自动恢复到水平状态。在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4是权利要求1或2或3的从属权利要求,对比文件2公开了:由图1可以看出,成对的纵向驱动杆10或横向驱动杆11之间相对应的反方向伸缩运动。同时,对于所属领域技术人员而言,伸缩杆装置在伸缩时各部分的尺寸可以根据需要进行配置,其各部分的长度随着跟踪过程的变化规律是本领域所广泛知晓的;通过时间或太阳运转经验数据进行主动控制追踪太阳的时钟控制方式或天文控制方式是本领域中广泛采用的控制方式,至于将一天分为上午、正午、下午或进一步的细分成更小的时间段以离散方式进行主动控制的控制时间段设置和时间分割细化程度都是可以根据需要任意设置的,时间与伸缩长短之间的关系可以根据有限实验得到,这些都是本领域的公知常识。因此,在其引用的权利要求1或2或3不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5是权利要求1或2或3的从属权利要求,对于所属领域技术人员而言,在不需要转动的方向使用固定支撑杆进行加强支撑是常规技术手段,铝合金钢或钢制都是常规材料,支撑位置通常都会设置在对称中心或对称轴上,这些都是本领域的公知常识。因此,本领域技术人员容易根据需要设置所述南、北两个方向的支撑杆为铝合金钢或者钢制的固定支撑杆,固定支撑杆一端带有杆端关节轴承,轴穿过杆端关节轴承与固定支撑杆连接,固定支撑杆的另一端与柱子焊接或者螺栓固定连接,支撑杆安置于太阳能电池板方阵或者光伏矩阵南北方向的中轴线上,对称于支撑柱子在南北方向至少各安装一根。在其引用的权利要求1或2或3不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
经审查,合议组认为:
首先,本申请的发明目的在于提供一种可以主动追日的光伏发电系统,其核心技术手段在于采用支撑杆的伸缩以及其他部件的联动进行太阳能电池板的角度的调节,同时采用主动控制方式代替感应追日的方式实现追日,从而得到成本低廉同时效率较高的高性价比光伏发电系统,而对比文件1公开了一种光伏发电系统其太阳能电池板可以追日的太阳能光伏系统,对比文件2公开了可以设置支撑杆结构调节太阳能电池板的转动,证据1中记载了主动控制方式属于太阳能光伏系统的公知跟踪方式的一种,本领域普通技术人员,在面对上述现有技术时,会容易得到本申请的技术方案,尽管本申请的各项权利要求与对比文件1相比存在多处区别,但上述区别或被对比文件2公开,或均属于本领域的公知常识或常规选择,其组合也属于本领域根据需要作出的简单组合,其效果也是本领域技术人员可以合理预期的,并未带来任何预料不到的技术效果。
第二,复审请求人所述的本申请与对比文件所存在的七大区别技术特征,控制方式、调节参数、追踪方式、结构和技术、成本、自损电量以及应用范围,上述部分的特征如控制方式、调节参数、追踪方式、结构和技术的部分等在权利要求书有具体体现,评述部分已经进行了详细的论述,不再赘述。而成本、自损电量以及应用范围等属于本申请的概括性定性描述,本领域技术人员在容易得到本申请技术方案的基础上,上述方面的问题自然也容易获知。
第三,证据1中记载了主动控制方式属于太阳能光伏系统的公知跟踪方式的一种,其中具体记载了“主动控制方式是指根据地理位置和当地时间实时计算太阳光的入射角度,通过控制系统是太阳电池阵列调整到制定位置”。上述公知常识中所记载的主动控制方式与本申请中的控制方式本质上是相同的,都是根据事先算好的太阳光的入射角度,主动对太阳电池阵列进行调整,克服了传统先通过传感器感光,然后计算的复杂过程,提高了控制效率,降低了成本。
综上,复审请求人的意见陈述仍然不具有说服力,合议组不能够接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年11 月30 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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