一种电池管理系统动态均衡电路及其动态均衡方法-复审决定


发明创造名称:一种电池管理系统动态均衡电路及其动态均衡方法
外观设计名称:
决定号:189811
决定日:2019-09-05
委内编号:1F278737
优先权日:
申请(专利)号:201510937391.4
申请日:2015-12-15
复审请求人:深圳市科列技术股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:徐珍霞
合议组组长:杨静
参审员:王璐
国际分类号:H02J7/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,这些区别技术特征部分被另一对比文件所公开,其余部分是本领域技术人员结合公知常识无需付出创造性劳动就可以得到的,它们的结合未产生预料不到的技术效果,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201510937391.4,名称为“一种电池管理系统动态均衡电路及其动态均衡方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为深圳市科列技术股份有限公司,申请日为2015年12月15日,公开日为2016年03月23日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2019年01月11日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回的具体理由在于:权利要求1与对比文件1(CN104953684A,公开日为2015年09月30日)的区别技术特征在于:(1)还包括单体电池温度采集装置检测各个单体电池温度,环境温度检测装置检测采集模块CPU内部的环境温度,控制器依据不同单体的温度以及环境温度,动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;(2)第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。权利要求2与对比文件1的区别技术特征在于:(1)还包括检测各个单体电池温度和采集模块CPU内部的环境温度,控制器依据不同单体的温度以及环境温度,动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;(2)所述第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。上述区别技术特征或者被对比文件2(CN102544609A,公开日为2012年07月04日)公开,或者是本领域技术人员容易想到的常规技术手段,因此,权利要求1、2不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2015年12月15提交的说明书附图图1-3、说明书摘要、摘要附图;初审审查员依职权删除说明书中图片格式的“”的说明书第1-57段;2018年08月27日提交的权利要求第1-2项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种电池管理系统动态均衡电路,包括单体电池电压采集电路、双向高频开关电源变换器及控制电路,所述控制电路控制双向高频开关电源变换器,对电压较高的单体电池放电,放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电;其特征在于:还包括单体电池温度采集装置和环境温度检测装置,单体电池温度采集装置检测各个单体电池温度,环境温度检测装置检测采集模块CPU内部的环境温度,控制器依据不同单体的温度以及环境温度,动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;当温度低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;所述第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。
2. 一种电池管理系统动态均衡方法,包括如下步骤:
S1、采集单体电池电压;
S2、控制电路控制双向高频开关电源变换器,对电压较高的单体电池放电,放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电;
其特征在于还包括如下步骤:
S3、检测各个单体电池温度;
S5、检测采集模块CPU内部的环境温度;
S6、控制器依据不同单体的温度以及环境温度,动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;
当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;所述第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年04月09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(包括权利要求第1-2项),主要在权利要求1和2中增加了技术特征“所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度,控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小”。复审请求人认为:本申请同时依据采集模块内部CPU的环境温度及各单体电池的环境温度进行双重冗余判断,实施动态调节能够更精确地优化调节各单体的均衡充放电电流的大小,改善了各单体电池的安全管理效果,延长了电池使用寿命,也提高了BMS产品的可靠性,确保BMS的安全管理,同时也提高了采集均衡模块的可靠性及使用寿命。对比文件2公开的是检测待充电电池的环境温度,而没有公开去检测采集模块CPU内部的环境温度。本领域技术人员理解电池环境温度是指充电电池外部的外界环境温度,而本领域技术人员由检测充电电池的环境温度这一技术手段,并不能联想到检测采集模块内的CPU周边AD外设自身温度,同时作为均衡充放电电流动态调节的另一重调节依据。因此,对比文件2没有给出技术启示,由环境温度检测装置检测采集模块内部CPU的环境温度,所述环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度,控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照权利要求1中的方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小,这也不是本领域的公知常识,因此,权利要求1-2具备创造性。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种电池管理系统动态均衡电路,包括单体电池电压采集电路、双向高频开关电源变换器及控制电路,所述控制电路控制双向高频开关电源变换器,对电压较高的单体电池放电,放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电;其特征在于:还包括单体电池温度采集装置和环境温度检测装置,单体电池温度采集装置检测各个单体电池温度,环境温度检测装置检测采集模块内部CPU的环境温度,所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度,控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小:当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;当温度低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;所述第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。
2. 一种电池管理系统动态均衡方法,包括如下步骤:
S1、采集单体电池电压;
S2、控制电路控制双向高频开关电源变换器,对电压较高的单体电池放电,放出的能量用来对电压较低的单体电池进行充电;
其特征在于还包括如下步骤:
S3、检测各个单体电池温度;
S5、检测采集模块内部CPU的环境温度,所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度;
S6、控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;
当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;所述第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月16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2说明书第62段已经公开了“充电过程中,始终根据单体/每组电池及环境的实时温度变化情况及时对充电电流大小进行调整”,即公开了本申请中的双重冗余动态调节各个单体电池的充电电流大小;其必然能够达到改善各单体电池的安全管理效果,延长了电池使用寿命,提高了BMS产品的可靠性,确保BMS的安全管理,同时也提高了采集均衡模块的可靠性及使用寿命的技术效果。对于复审请求人所述的检测采集模块CPU内部的环境温度,《集成充电P-MOSFET的锂离子电池充电保护控制器》(上海艾为电子技术有限公司,AW3206产品手册,2010年08月)中公开了(参见第1页):“AW3206内置专有的K-Charge技术,可根据芯片温度智能调整输出电流,以保证在充电器件整个充电系统的安全”,因此,检测环境的温度,具体为采集模块内部CPU的环境温度,包括与CPU连接的AD外设自身的温度,对本领域的技术人员而言是一种常规技术手段,复审请求人陈述的意见不具有说服力,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2019年07月04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1的区别技术特征在于:(1)还包括单体电池温度采集装置和环境温度检测装置,单体电池温度采集装置检测各个单体电池温度,环境温度检测装置检测采集模块内部CPU的环境温度,所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度,控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;(2)第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。上述区别技术特征部分被对比文件2公开,其余部分是本领域技术人员结合公知常识无需付出创造性劳动就可以得到的,且效果也是可以预期到的,则权利要求1不具备创造性。基于类似的理由,权利要求2也不具备创造性。对于复审请求人提出复审请求时陈述的意见,合议组认为:对比文件2已经公开了要同时根据环境温度和电池单体(电池组)温度进行双重判断,动态调节充电电流,因此,本申请与对比文件2都可以改善各单体电池的安全管理效果,延长电池使用寿命。对比文件2未公开的部分主要在于“检测采集模块内部CPU的环境温度,对单体温度和该环境温度采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行判断,确定充电电流的大小,同时充电电流随温度升高逐步缩小”以及参数的选取,具体参见权利要求与对比文件1的区别技术特征(1)(2),而这些区别技术特征(1)(2)无需本领域技术人员付出创造性劳动,效果也是可以预期到的。
复审请求人于2019年08月19日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:虽然对比文件2在待充电池温度为26-28摄氏度这一特定温度下缩小了充电电流,但并不能推知待充电池温度在高于25摄氏度时,随温度升高逐步缩小充放电电流;而且,若以单体电池温度和环境温度为依据,其充电电流不是在当单体电池温度或环境温度达到或高于门限值时随温度升高逐步缩小,尤其是,关于充电电流与环境温度的关系,从对比文件2的表1中可看到当环境温度达到或高于某个门限值时充电电流是随环境温度升高逐步增大的。本申请提出随温度升高按多段式逐级减小充电电流的特定措施,即,75度开始,初始最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低50OmA,并没有证据显示随温度升高按温度分段式逐级减小充电电流的做法是本领域技术人员的常规选择。此外,对比文件2公开的是检测待充电电池的环境温度,而没有公开去检测采集模块CPU内部的环境温度。
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
1.审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时未对申请文件进行修改。本复审决定所针对的审查文本是:申请日2015年12月15提交的说明书附图图1-3、说明书摘要、摘要附图;初审审查员依职权修改的说明书第1-57段;2019年04月09日提交的权利要求第1-2项。
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。
如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,这些区别技术特征部分被另一对比文件所公开,其余部分是本领域技术人员结合公知常识无需付出创造性劳动就可以得到的,它们的结合未产生预料不到的技术效果,则该权利要求不具备创造性。
本复审决定所使用的对比文件与驳回决定和复审通知书所使用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN104953684A,公开日为2015年09月30日;
对比文件2:CN102544609A,公开日为2012年07月04日。
其中,对比文件1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请求保护一种电池管理系统动态均衡电路。对比文件1公开了一种电池管理系统的动态均衡电路,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第2-9、50-63段,附图1、3):该均衡电路属于能量转移型双向均衡,是在BMS内部控制一个双向高频开关电源变换器,将电压高的单体进行放电,放出的能量用来对电压低的单体进行充电;附图1中公开了电池选择开关K1~K5和所述电压采样开关S1~S5由设有嵌入式控制软件的CPU(相当于公开了本申请中的控制电路)集中控制,由CPU控制双向DC/DC变换器工作方向(相当于公开了本申请中的控制电路控制双向高频开关电源变换器);由嵌入式控制软件检测顺序串联的电池B1~B4中的各个单体电池的电压(参见说明书第5段),为了检测单体电池的电压,本领域的技术人员可以直接地、毫无疑义地确定包括单体电池电压采集电路。
权利要求1与对比文件1公开的上述内容相比,其区别技术特征在于:(1)还包括单体电池温度采集装置和环境温度检测装置,单体电池温度采集装置检测各个单体电池温度,环境温度检测装置检测采集模块内部CPU的环境温度,所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度,控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;(2)第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。
基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于该对比文件1实际解决的技术问题是:(1)如何提高电池管理系统安全性、可靠性,延长电池的使用寿命;(2)温度门限值及充电电流值等的设置。
对于该区别技术特征(1),对比文件2公开了一种充电控制系统,其中公开了以下技术特征(参见说明书第39、46-97段,附图1-4):通过在充电过程中实时监测单体/每组电池的温度,单片机根据电池温度的变化确定每个充电阶段的充电参数,根据这些充电参数控制对单体/每组电池的充电(参见说明书第39段);其中电池的充电参数包括充电电流(参见说明书第53段);充电控制系统包括采样电路32,该采样电路32包括第一级采样电路,包括芯片TMP300用于检测单体电池的温度(相当于公开了本申请中的单体电池温度采集装置)(参见说明书第93段);由于是实时检测单体电池温度,根据电池温度变化控制对单体电池的充电,因此,本领域的技术人员直接、毫无疑义地确定对充电电流的调节是动态的。对比文件2还公开了(参见说明书第62、93段):还包括温度测量模块,用于检测环境温度(相当于公开了本申请中的环境温度检测装置);充电过程中,始终根据单体/每组电池及环境的实时温度变化情况及时对充电电流大小进行调整(相当于公开了本申请中的动态双重判断调节各个单体电池的充电电流大小);对比文件2还公开了(参见说明书第56段、表1-2):在S1阶段,充电开始时,首先检测待充电电池的温度、电压及环境温度,如果电池温度正常(如25摄氏度),电压低于3V,则进行预充电,一般选0.05C左右;如检测待充电池温度过高(如26-28摄氏度)就改为温度控制微电流充电阶段,选择充电电流为0.03C左右(相当于公开了本申请中的当单体温度达到或高于第一门限值时,缩小充电电流);其中26摄氏度相当于公开了本申请中的第一门限值,表1中给出了单体电池温度与充电电流的对应关系,其中当温度达到40摄氏度(相当于公开了本申请中的当高于最高温度门限值时),停止充电。即对比文件2公开了部分区别技术特征(1),而且该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,都是用于提高电池充电系统管理的安全性、可靠性和延长电池的使用寿命,也就是说对比文件2给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示,进而使得本领域的技术人员有动机将对比文件2和对比文件1结合,将对比文件2中的充电参数选取方式用于对比文件1的电池均衡中,进而确定均衡充放电电流的大小以及是否禁止均衡管理。
尽管对比文件2并未公开环境温度检测装置检测采集模块内部CPU的环境温度,也未公开对单体温度和该环境温度采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行判断,确定充电电流的大小,同时充电电流随温度升高逐步缩小,但对于本领域技术人员来说,电池环境温度不仅包括电池所处的外部环境温度,例如气温,还可以包括电池周围发热较大对其充放电性能可能造成影响的任何部件的温度,例如CPU等,而且,这些部件本身温度的高低、离电池的距离的远近,都会对电池充电参数的选取有不同程度的影响,在此基础上,为了延长电池使用寿命,本领域技术人员容易想到,采集检测模块内部CPU的温度,例如与CPU连接的AD外设自身的温度,作为环境温度,当需要根据电池单体温度和该环境温度选取适当的充电参数时,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是一致的,在对比文件1公开内容的基础上,就会采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行双重冗余判断,只要单体温度和环境温度中的任意一个高于第一门限值或最高温度门限值,就对充电电流加以调整;反之,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是不一致的,就会分别为单体温度和环境温度选取各自适合的第一门限值和最高温度门限值进行判断,这样设置的效果也是可以预期到的。同时,当温度低于第一门限值,也就是温度处于正常范围时,以满负荷电流进行充电也是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识。此外,电流阶梯式分段充电是本领域常见的电池充电方式,在此基础上,根据温度变化的范围大小和对充电性能的影响,本领域技术人员可以合理选择充电电流是采用两段式、三段式、还是多段式,随着温度的升高,逐步减小充电电流,效果也是可以预期到的。
对于该区别技术特征(2),根据电池的容量大小、电池的类型、环境温度的选取(气温、CPU)等,本领域技术人员可以根据实际情况,合理选择和设置具体的充电参数、温度门限值以及与充电电流段数对应的温度的阶梯,尽量确保电池管理的安全性,延长电池使用寿命,例如,如果是车载锂离子电池,则均衡电流可选择得大一些;如果检测的是气温,则对应于该气温的门限值则可以选择例如30摄氏度、40摄氏度等;如果选择的电流分段较少,则可以使温度每变化10度就相应调整充电电流等,因此,这些参数的选取和设置,无需本领域技术人员付出创造性劳动,效果也是可以预期到的。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识,得出该权利要求的技术方案,对本领域的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,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
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请求保护一种电池管理系统动态均衡方法。对比文件1公开了一种电池管理系统的动态均衡电路及其方法,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第2-9、50-63段,附图1、3):该均衡电路属于能量转移型双向均衡,是在BMS内部控制一个双向高频开关电源变换器,将电压高的单体进行放电,放出的能量用来对电压低的单体进行充电;附图1中公开了电池选择开关K1~K5和所述电压采样开关S1~S5由设有嵌入式控制软件的CPU集中控制,由CPU控制双向DC/DC变换器工作方向(相当于公开了本申请中的控制电路控制双向高频开关电源变换器);由嵌入式控制软件检测顺序串联的电池B1~B4中的各个单体电池的电压(参见说明书第5段)(相当于公开了本申请的采集单体电池电压)。
权利要求2与对比文件1公开的上述内容相比,其区别技术特征在于:(1)还包括如下步骤:S3、检测各个单体电池温度;S4、检测采集模块内部CPU的环境温度,所述采集模块内部CPU的环境温度包括与CPU连接的AD外设自身的温度;S6、控制电路实时监测采集模块内部CPU的环境温度及各个单体温度,依据这两组温度,进行双重冗余判断,并按照以下方式动态双重调节各个单体电池的均衡充放电电流大小;当单体温度和环境温度中任意一个达到或高于第一门限值时,随温度升高逐步缩小各单体均衡充放电电流;当单体温度和环境温度中任意一个高于最高温度门限值时,禁止BMS的单体均衡管理;当单体温度和环境温度都低于第一门限值时,才满负荷电流对单体电池进行快速的均衡充放电电池管理;(2)第一门限值为75摄氏度,温度限均衡电流从75度开始,开始时最大可均衡电流为2000mA,单体电池温度或环境温度每升高5度,相应单体电池的均衡电流降低500mA。
基于上述区别技术特征可以确定,权利要求2相对于该对比文件1实际解决的技术问题是:(1)如何提高电池管理系统安全性、可靠性,延长电池的使用寿命;(2)温度门限值及充电电流值等的设置。
对于该区别技术特征(1),对比文件2公开了一种充电控制系统,其中公开了以下技术特征(参见说明书第39、46-97段,附图1-4):通过在充电过程中实时监测单体/每组电池的温度,单片机根据电池温度的变化确定每个充电阶段的充电参数,根据这些充电参数控制对单体/每组电池的充电(参见说明书第39段);其中电池的充电参数包括充电电流(参见说明书第53段);充电控制系统包括采样电路32,该采样电路32包括第一级采样电路,包括芯片TMP300用于检测单体电池的温度(参见说明书第93段);由于是实时检测单体电池温度,根据电池温度变化控制对单体电池的充电,因此,本领域的技术人员直接、毫无疑义地确定对充电电流的调节是动态的。对比文件2还公开了(参见说明书第62、93段):还包括温度测量模块,用于检测环境温度;充电过程中,始终根据单体/每组电池及环境的实时温度变化情况及时对充电电流大小进行调整(相当于公开了本申请中的动态双重判断调节各个单体电池的充电电流大小);对比文件2还公开了(参见说明书第56段、表1-2):在S1阶段,充电开始时,首先检测待充电电池的温度、电压及环境温度,如果电池温度正常(如25摄氏度),电压低于3V,则进行预充电,一般选0.05C左右;如检测待充电池温度过高(如26-28摄氏度)就改为温度控制微电流充电阶段,选择充电电流为0.03C左右(相当于公开了本申请中的当单体温度达到或高于第一门限值时,缩小充电电流);其中26摄氏度相当于公开了本申请中的第一门限值,表1中给出了单体电池温度与充电电流的对应关系,其中当温度达到40摄氏度(相当于公开了本申请中的当高于最高温度门限值时),停止充电。即对比文件2公开了部分区别技术特征(1),而且该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,都是用于提高电池充电系统管理的安全性、可靠性和延长电池的使用寿命,也就是说对比文件2给出了将该技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示,进而使得本领域的技术人员有动机将对比文件2和对比文件1结合,将对比文件2中的充电参数选取方式用于对比文件1的电池均衡中,进而确定均衡充放电电流的大小以及是否禁止均衡管理。
尽管对比文件2并未公开检测采集模块内部CPU的环境温度,也未公开对单体温度和该环境温度采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行判断,确定充电电流的大小,同时充电电流随温度升高逐步缩小,但对于本领域技术人员来说,电池环境温度不仅包括电池所处的外部环境温度,例如气温,还可以包括电池周围发热较大对其充放电性能可能造成影响的任何部件的温度,例如CPU等,而且,这些部件本身温度的高低、离电池的距离的远近,都会对电池充电参数的选取有不同程度的影响,在此基础上,为了延长电池使用寿命,本领域技术人员容易想到,采集检测模块内部CPU的温度,例如与CPU连接的AD外设自身的温度,作为环境温度,当需要根据电池单体温度和该环境温度选取适当的充电参数时,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是一致的,在对比文件1公开内容的基础上,就会采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行双重冗余判断,只要单体温度和环境温度中的任意一个高于第一门限值或最高温度门限值,就对充电电流加以调整;反之,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是不一致的,就会分别为单体温度和环境温度选取各自适合的第一门限值和最高温度门限值进行判断,这样设置的效果也是可以预期到的。同时,当温度低于第一门限值,也就是温度处于正常范围时,以满负荷电流进行充电也是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识。此外,电流阶梯式分段充电是本领域常见的电池充电方式,在此基础上,根据温度变化的范围大小和对充电性能的影响,本领域技术人员可以合理选择充电电流是采用两段式、三段式、还是多段式,随着温度的升高,逐步减小充电电流,效果也是可以预期到的。
对于该区别技术特征(2),根据电池的容量大小、电池的类型、环境温度的选取(气温、CPU)等,本领域技术人员可以根据实际情况,合理选择和设置具体的充电参数、温度门限值以及与充电电流段数对应的温度的阶梯,尽量确保电池管理的安全性,延长电池使用寿命,例如,如果是车载锂离子电池,则均衡电流可选择得大一些;如果检测的是气温,则对应于该气温的门限值则可以选择例如30摄氏度、40摄氏度等;如果选择的电流分段较少,则可以使温度每变化10度就相应调整充电电流等,因此,这些参数的选取和设置,无需本领域技术人员付出创造性劳动,效果也是可以预期到的。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识,得出该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此权利要求2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.针对复审请求人意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时陈述的意见,合议组认为:对比文件2已经公开了要同时根据环境温度和电池单体(电池组)温度进行双重判断,动态调节充电电流,因此,本申请与对比文件2都可以改善各单体电池的安全管理效果,延长电池使用寿命。尽管对比文件2并未公开随温度升高逐步缩小充放电电流,但电流阶梯式分段充电是本领域常见的电池充电方式,在此基础上,根据温度变化的范围大小和对充电性能的影响,本领域技术人员可以合理选择充电电流是采用两段式、三段式、还是多段式,随着温度的升高,逐步减小充电电流,效果也是可以预期到的。此外,尽管对比文件2中充电电流不是在当单体电池温度或环境温度达到或高于门限值时随温度升高逐步缩小,也就是说,对比文件2中单体电池温度和环境温度对充电电流的影响不是一致的,但对于本领域技术人员来说,这与环境温度的检测有关系,电池环境温度不仅包括电池所处的外部环境温度,例如气温,还可以包括电池周围发热较大对其充放电性能可能造成影响的任何部件的温度,例如CPU等,而且,这些部件本身温度的高低、离电池的距离的远近,都会对电池充电参数的选取有不同程度的影响,在此基础上,为了延长电池使用寿命,本领域技术人员容易想到,采集检测模块内部CPU的温度,例如与CPU连接的AD外设自身的温度,作为环境温度,当需要根据电池单体温度和该环境温度选取适当的充电参数时,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是一致的,在对比文件1公开内容的基础上,就会采用同样的第一门限值和最高温度门限值进行双重冗余判断,只要单体温度和环境温度中的任意一个高于第一门限值或最高温度门限值,就对充电电流加以调整;反之,如果该单体温度与该环境温度对电池性能的影响是不一致的,就会分别为单体温度和环境温度选取各自适合的第一门限值和最高温度门限值进行判断,这样设置的效果也是可以预期到的。据此,复审请求人所陈述的本申请具备创造性的理由不能被接受。
在上述工作的基础上,合议组作出如下审查决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2019年01月11日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审决定不服,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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