光伏逆变器直流侧短路保护装置及保护方法-复审决定


发明创造名称:光伏逆变器直流侧短路保护装置及保护方法
外观设计名称:
决定号:191789
决定日:2019-10-08
委内编号:1F283806
优先权日:
申请(专利)号:201611154290.0
申请日:2016-12-14
复审请求人:北京天诚同创电气有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:韩蓓蓓
合议组组长:师彦斌
参审员:郭春春
国际分类号:H02H7/122,H02H3/06
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作为最接近的现有技术的对比文件所公开的技术方案相比存在区别技术特征,并且该区别技术特征未被其他对比文件公开,也不属于本领域公知常识,同时该区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案具有有益的技术效果,那么该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201611154290.0,名称为“光伏逆变器直流侧短路保护装置及保护方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为北京天诚同创电气有限公司,申请日为2016年12月14日,公开日为2017年05月24日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2019年03月21日发出驳回决定,以权利要求1-17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,理由如下:(1)权利要求1相对于对比文件1(CN104934927A,公开日为2015年09月23日)的区别技术特征为:驱动反馈信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示所述光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;基于直流侧电流和所述驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号,控制断路器断开。上述区别技术特征的一部分能够从对比文件4(CN106154120A,公开日为2016年11月23日)中获得技术启示,其余部分为常规的技术手段。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求2、4-5的附加技术特征为常用的技术手段;权利要求3的附加技术特征的一部分能够从对比文件4中获得技术启示,其余部分为常用的技术手段;权利要求6的附加技术特征的一部分能够从对比文件4中获得技术启示,其余部分已被对比文件1公开;权利要求7的附加技术特征能够从对比文件3(CN102624203A,公开日为2012年08月01日)中获得技术启示;权利要求8和10的附加技术特征一部分能够从对比文件3中获得技术启示,其余部分为常用的技术手段;权利要求9的附加技术特征一部分能够从对比文件3中获得技术启示,其余部分为常规的技术选择。因此权利要求2-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)权利要求11相对于对比文件1的区别技术特征为:实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态;如果确定光伏逆变器处于停机状态,则检测光伏逆变器的直流侧电流。上述区别技术特征的一部分能够从对比文件4中获得技术启示,其余部分为常规的技术手段。因此,权利要求11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(4)权利要求12的附加技术特征一部分能够从对比文件3中获得技术启示,其余部分为常用的技术手段;权利要求13-14的附加技术特征为常用的技术手段;权利要求15的附加技术特征一部分能够从对比文件4中获得技术启示,其余部分为常用的技术手段;权利要求16的附加技术特征一部分能够从对比文件3中获得技术启示,其余部分为常规的技术选择;权利要求17的附加技术特征一部分能够从对比文件3中获得技术启示,一部分为常规的技术选择,其余部分为常用的技术手段。因此,权利要求12-17也不具备专利法第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2016年12月14日提交的权利要求第1-17项、说明书第1-52段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,包括:
断路器,设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间;
直流电流传感器,设置在所述光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间,被配置为检测所述光伏逆变器的直流侧电流;
驱动反馈信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示所述光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;
控制器,被配置为基于所述直流电流传感器检测的直流侧电流和所述驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号来产生分励脱扣信号,以控制所述断路器断开。
2. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,还包括:
直流电流采样电路,被配置为将所述直流电流传感器检测的直流侧电流转换为模拟量输入信号,并将所述模拟量输入信号发送到所述控制器。
3. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述直流电流传感器为低精度电流传感器、低精度电流互感器或者低精度电流采样电路。
4. 根据权利要求1、2或3所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述驱动反馈信号采集电路包括:
信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;
信号或门电路,被配置为对采集的各个桥臂的驱动信号进行或运算;
第一信号比较电路,被配置为对信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号进行比较,以产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号。
5. 根据权利要求4所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,
当采集的各个桥臂的驱动信号中的任意一个驱动信号为高电平信号时,信号或门电路输出高电平信号,当采集的各个桥臂的驱动信号均为低电平信号时,信号或门电路输出低电平信号;
当信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号均为低电平信号时,第一信号比较电路产生低电平的逆变器状态信号,指示光伏逆变器停机;
当信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号均为高电平信号时,第一信号比较电路产生高电平的逆变器状态信号,指示光伏逆变器运行。
6. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述控制器还被配置为:确定逆变器状态信号是否指示逆变器停机;当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,确定直流侧电流是否大于预设阈值;当直流侧电流大于预设阈值时,产生分励脱扣信号。
7. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述驱动反馈信号采集电路还被配置为基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示是否存在直通故障的直通故障信号。
8. 根据权利要求7所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述控制器还被配置为基于驱动反馈信号采集电路产生的直通故障信号确定是否存在直通故障,并且在产生分励脱扣信号之后,基于驱动反馈信号采集电路产生的直通故障信号确定直通故障是否消除,当确定直通故障已经消除时,产生电动操作机构合闸信号,以控制断路器重新闭合。
9. 根据权利要求7所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,驱动反馈信号采集电路包括:
A相信号比较电路,被配置为对A相上下桥臂的驱动信号进行比较;
B相信号比较电路,被配置为对B相上下桥臂的驱动信号进行比较;
C相信号比较电路,被配置为对C相上下桥臂的驱动信号进行比较;
信号处理电路,被配置为基于A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路的输出产生指示是否存在直通故障的直通故障信号。
10. 根据权利要求9所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,
当A相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,A相信号比较电路输出高电平信号,否则A相信号比较电路输出低电平信号;
当B相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,B相信号比较电路输出高电平信号,否则B相信号比较电路输出低电平信号;
当C相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,C相信号比较电路输出高电平信号,否则C相信号比较电路输出低电平信号;
当A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路中的任何一个输出高电平信号时,信号处理电路产生高电平直通故障信号,指示存在 直通故障;
当A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路均输出低电平信号时,信号处理电路产生低电平直通故障信号,指示不存在直通故障或者直通故障已经消除。
11. 一种光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,包括:
实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;
基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态;
如果确定光伏逆变器处于停机状态,则检测光伏逆变器的直流侧电流,并确定直流侧电流是否大于预设阈值;
当直流侧电流大于预设阈值时,产生分励脱扣信号,以控制设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间的断路器断开。
12. 根据权利要求11所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,还包括:
基于采集的各个桥臂的驱动信号确定是否存在直通故障;
如果确定存在直通故障,则在产生分励脱扣信号之后,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定直通故障是否消除;
当确定直通故障已经消除时,产生电动操作机构合闸信号,以控制断路器重新闭合。
13. 根据权利要求11所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态的步骤包括:
对采集的各个桥臂的驱动信号进行或运算;
对以预定间隔进行的两次或运算的结果信号进行比较,以确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态。
14. 根据权利要求13所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,
当采集的各个桥臂的驱动信号中的任意一个驱动信号为高电平信号时,或运算的结果信号为高电平信号,当采集的各个桥臂的驱动信号均为低电平信号时,或运算的结果信号为低电平信号;
当以预定间隔进行的两次或运算的结果信号均为低电平信号时,确定光 伏逆变器处于停机状态,当以预定间隔进行的两次或运算的结果信号均为高电平信号时,确定光伏逆变器处于运行状态。
15. 根据权利要求11所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,通过设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间的低精度电流传感器来检测光伏逆变器的直流侧电流。
16. 根据权利要求12所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定是否存在直通故障的步骤包括:
对A相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第一比较信号;
对B相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第二比较信号;
对C相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第三比较信号;
基于第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号确定是否存在直通故障。
17. 根据权利要求16所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,
当A相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第一比较信号为高电平信号,否则第一比较信号为低电平信号,
当B相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第二比较信号为高电平信号,否则第二比较信号为低电平信号,
当C相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第三比较信号为高电平信号,否则第三比较信号为低电平信号,
当第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号中的任何一个为高电平信号时,确定存在直通故障;
当第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号均为低电平时,确定不存在直通故障或者直通故障已经消除。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年05月23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(共16项权利要求),其中修改涉及:将原权利要求6的附加技术特征补入权利要求1中,同时适应性修改权利要求的编号。复审请求人认为:对比文件1并未公开“驱动反馈信号采集电路”;其中的控制器虽然也检测了直流侧电流,但是并没有结合驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号;对比文件1所采用的技术手段以及技术效果都与本申请不同。对比文件4没有给出通过驱动反馈信号来确定光伏逆变器的运行状态的启示;没有公开“逆变器停机状态下对故障进行判断”,也没有给出技术启示。此外,本申请的光伏逆变器直流侧短路保护装置和保护方法在逆变器停机状态信号下,结合直流电流传感器检测的直流侧电流和所述驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号迅速切断故障电流,保障光伏逆变器的安全。因此,本申请的权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。同理,权利要求10具备创造性,从属权利要求2-9和11-16也具备创造性。
提出复审请求时修改的权利要求书如下:
“1. 一种光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,包括:
断路器,设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间;
直流电流传感器,设置在所述光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间,被配置为检测所述光伏逆变器的直流侧电流;
驱动反馈信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示所述光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;
控制器,被配置为基于所述直流电流传感器检测的直流侧电流和所述驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号来产生分励脱扣信号,以控制所述断路器断开;
所述控制器还被配置为:确定逆变器状态信号是否指示逆变器停机;当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,确定直流侧电流是否大于预设阈值;当直流侧电流大于预设阈值时,产生分励脱扣信号。
2. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,还包括:
直流电流采样电路,被配置为将所述直流电流传感器检测的直流侧电流转换为模拟量输入信号,并将所述模拟量输入信号发送到所述控制器。
3. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述直流电流传感器为低精度电流传感器、低精度电流互感器或者低精度电流采样电路。
4. 根据权利要求1、2或3所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述驱动反馈信号采集电路包括:
信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;
信号或门电路,被配置为对采集的各个桥臂的驱动信号进行或运算;
第一信号比较电路,被配置为对信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号进行比较,以产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号。
5. 根据权利要求4所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,
当采集的各个桥臂的驱动信号中的任意一个驱动信号为高电平信号时,信号或门电路输出高电平信号,当采集的各个桥臂的驱动信号均为低电平信 号时,信号或门电路输出低电平信号;
当信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号均为低电平信号时,第一信号比较电路产生低电平的逆变器状态信号,指示光伏逆变器停机;
当信号或门电路以预定时间间隔输出的两次信号均为高电平信号时,第一信号比较电路产生高电平的逆变器状态信号,指示光伏逆变器运行。
6. 根据权利要求1所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述驱动反馈信号采集电路还被配置为基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示是否存在直通故障的直通故障信号。
7. 根据权利要求6所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,所述控制器还被配置为基于驱动反馈信号采集电路产生的直通故障信号确定是否存在直通故障,并且在产生分励脱扣信号之后,基于驱动反馈信号采集电路产生的直通故障信号确定直通故障是否消除,当确定直通故障已经消除时,产生电动操作机构合闸信号,以控制断路器重新闭合。
8. 根据权利要求6所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,驱动反馈信号采集电路包括:
A相信号比较电路,被配置为对A相上下桥臂的驱动信号进行比较;
B相信号比较电路,被配置为对B相上下桥臂的驱动信号进行比较;
C相信号比较电路,被配置为对C相上下桥臂的驱动信号进行比较;
信号处理电路,被配置为基于A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路的输出产生指示是否存在直通故障的直通故障信号。
9. 根据权利要求8所述的光伏逆变器直流侧短路保护装置,其特征在于,
当A相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,A相信号比较电路输出高电平信号,否则A相信号比较电路输出低电平信号;
当B相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,B相信号比较电路输出高电平信号,否则B相信号比较电路输出低电平信号;
当C相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,C相信号比较电路输出高电平信号,否则C相信号比较电路输出低电平信号;
当A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路中的任何一个输出高电平信号时,信号处理电路产生高电平直通故障信号,指示存在直通故障;
当A相信号比较电路、B相信号比较电路和C相信号比较电路均输出低 电平信号时,信号处理电路产生低电平直通故障信号,指示不存在直通故障或者直通故障已经消除。
10. 一种光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,包括:
实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;
基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态;
如果确定光伏逆变器处于停机状态,则检测光伏逆变器的直流侧电流,并确定直流侧电流是否大于预设阈值;
当直流侧电流大于预设阈值时,产生分励脱扣信号,以控制设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间的断路器断开。
11. 根据权利要求10所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,还包括:
基于采集的各个桥臂的驱动信号确定是否存在直通故障;
如果确定存在直通故障,则在产生分励脱扣信号之后,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定直通故障是否消除;
当确定直通故障已经消除时,产生电动操作机构合闸信号,以控制断路器重新闭合。
12. 根据权利要求10所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态的步骤包括:
对采集的各个桥臂的驱动信号进行或运算;
对以预定间隔进行的两次或运算的结果信号进行比较,以确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态。
13. 根据权利要求12所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,
当采集的各个桥臂的驱动信号中的任意一个驱动信号为高电平信号时,或运算的结果信号为高电平信号,当采集的各个桥臂的驱动信号均为低电平信号时,或运算的结果信号为低电平信号;
当以预定间隔进行的两次或运算的结果信号均为低电平信号时,确定光伏逆变器处于停机状态,当以预定间隔进行的两次或运算的结果信号均为高电平信号时,确定光伏逆变器处于运行状态。
14. 根据权利要求10所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,通过设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间的低精度电流传感器来检测光伏逆变器的直流侧电流。
15. 根据权利要求11所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,基于采集的各个桥臂的驱动信号确定是否存在直通故障的步骤包括:
对A相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第一比较信号;
对B相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第二比较信号;
对C相上下桥臂的驱动信号进行比较,以产生第三比较信号;
基于第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号确定是否存在直通故障。
16. 根据权利要求15所述的光伏逆变器直流侧短路保护方法,其特征在于,
当A相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第一比较信号为高电平信号,否则第一比较信号为低电平信号,
当B相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第二比较信号为高电平信号,否则第二比较信号为低电平信号,
当C相上下桥臂的驱动信号均为高电平信号时,第三比较信号为高电平信号,否则第三比较信号为低电平信号,
当第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号中的任何一个为高电平信号时,确定存在直通故障;
当第一比较信号、第二比较信号和第三比较信号均为低电平时,确定不存在直通故障或者直通故障已经消除。”
经形式审查合格,专利复审委员会于2019年05月29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4公开的逆变器保护步骤包括(图1):获取逆变器直流侧的电流信号;判断电流信号是否具有电弧频谱特征;使光伏逆变器停机,判断输入电压的压降是否超过一电压阈值,当判断结果为是时,发送电弧故障信息。对比文件4公开了使光伏逆变器停机的原因是防止运行中的逆变器会对直流侧的电流信号造成干扰,使用干扰后的电流信号进行故障判断,会导致误判(说明书第60-61段)。本领域技术人员容易想到,在逆变器停机的状态下,进行故障判断,有利于排除逆变器对电流采样信号干扰造成的误判。对比文件4的电弧故障判断以及对比文件1的短路故障判断都是基于光伏逆变器直流侧的电流信号。为了防止直流侧的电流信号被干扰,本领域技术人员有动机在逆变器停机状态下,进行短路故障判断。而通过采集三相逆变器各个桥臂的驱动信号来确定光伏逆变器的运行状态是容易想到的,因为逆变器是由各桥臂的驱动信号驱动运行的,基于驱动信号的有无判断逆变器是运行状态还是停机状态属于常用的技术手段。因此,全部的权利要求仍然不具备创造性,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。
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2019年05月23日提出复审请求时提交了权利要求书的修改文本(共计16项权利要求)。经合议组审查,该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的有关规定。本复审决定所针对的文本为:复审请求人于2019年05月23日提交的权利要求第1-16项,申请日2016年12月14日提交的说明书第1-52段、说明书附图图1-4、说明书摘要、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。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件所公开的技术方案相比存在区别技术特征,并且该区别技术特征未被其他对比文件公开,也不属于本领域公知常识,同时该区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案具有有益的技术效果,那么该权利要求具备创造性。
本复审决定中所引用的对比文件与驳回决定中所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN104934927A,公开日为2015年09月23日;
对比文件3:CN102624203A,公开日为2012年08月01日;
对比文件4:CN106154120A,公开日为2016年11月23日。
其中对比文件1作为最接近的现有技术。
修改后的权利要求1-16具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由如下:
2.1权利要求1要求保护一种光伏逆变器直流侧短路保护装置,权利要求10要求保护一种光伏逆变器直流侧短路保护方法。对比文件1公开了一种光伏直流侧短路保护装置及其控制方法,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第3段-31段、附图1-4):该保护装置包括:断路器11,设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间;直流电流传感器12,设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间,被配置为检测光伏逆变器的直流侧电流;控制器14,被配置为基于电流传感器12检测的直流侧电流和电压送变器13检测的电压信号来产生分励脱扣信号,以控制断路器11断开。
对比文件1公开的保护方法包括:检测光伏逆变器的直流侧电流和电压,并确定直流侧电流是否大于预设阈值,以及直流侧电压是否小于预设阈值;当直流侧电流大于预设阈值以及直流侧电压小于预设阈值时,产生分励脱扣信号,以控制设置在光伏逆变器的直流输入端和三相逆变模块之间的断路器断开。
权利要求1与对比文件1相比的区别技术特征为:还包括驱动反馈信号采集电路,被配置为实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;控制器还基于驱动反馈信号采集电路产生的逆变器状态信号来产生分励脱扣信号,以控制断路器断开;控制器还被配置为:确定逆变器状态信号是否指示逆变器停机;当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,确定直流侧电流是否大于预设阈值。
权利要求10与对比文件1相比的区别技术特征为:实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号;基于采集的各个桥臂的驱动信号确定光伏逆变器是处于运行状态还是停机状态;如果确定光伏逆变器处于停机状态,则检测光伏逆变器的直流侧电流,并确定直流侧电流是否大于预设阈值。
基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1或10实际所要解决的技术问题均为:如何安全可靠地对光伏逆变器进行直流短路保护,防止误动作。
对比文件4公开了一种光伏逆变器的电弧故障检测方法、装置,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第0006段-0073段、附图1-3):该电弧故障检测装置包括:电流信号获取单元,用于获取光伏逆变器直流侧的电流信号;输入电压获取单元,用于获取光伏逆变器的输入电压;以及处理单元,分别与电流信号获取单元及输入电压获取单元连接,用于根据电流信号获取单元获取的电流信号,获得电流信号的频谱特征;判断电流信号的频谱特征是否具有电弧的频谱特征;如果电流信号的频谱特征具有电弧的频谱特征,则使光伏逆变器停机;根据输入电压获取单元获取的光伏逆变器停机时的第一输入电压及从停机起至一预定时间后的第二输入电压,计算第一输入电压与第二输入电压之间的压降;以及根据压降,判断是否发生电弧故障。该电弧故障检测方法包括:获取光伏逆变器直流侧的电流信号;根据电流信号获得电流信号的频谱特征;判断电流信号的频谱特征是否具有电弧的频谱特征;以及如果电流信号的频谱特征具有电弧的频谱特征,则使光伏逆变器停机;分别获取光伏逆变器停机时的第一输入电压,及从停机起至一预定时间后的第二输入电压;计算第一输入电压与第二输入电压之间的压降;以及根据压降,判断是否发生电弧故障。即,对比文件4所要解决的技术问题是对光伏逆变器的电弧故障进行准确识别,防止误判;其技术方案是当采集的电流信号的频谱特征具有电弧的频谱特征时,主动使光伏逆变器停机;然后判断是否发生电弧故障,从而有效地减小由于逆变器的干扰而造成的对电弧故障的误判断和误触发问题。
基于权利要求1或10的上述区别技术特征,本申请通过设置驱动反馈信号采集电路,实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;然后当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,控制器确定直流侧电流是否大于预设阈值,并在直流侧电流大于预设阈值的情况下判断发生短路故障,从而产生分励脱扣信号,以控制断路器断开。本申请通过这样的设置,首先能够准确判断光伏逆变器的运行状态,进一步在光伏逆变器停机状态下迅速切断短路故障电流,保障光伏逆变器的安全,从而能够安全可靠地对光伏逆变器进行直流短路保护,防止误动作。对比文件4所要解决的技术问题、采取的技术手段和获得的技术效果均与本申请不同。因此,本领域技术人员无法从对比文件4中获得通过采集各个桥臂的驱动信号来产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号的技术教导,也无法获得当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,由控制器确定直流侧电流是否大于预设阈值,并在直流侧电流大于预设阈值的情况下判断发生短路故障,从而产生分励脱扣信号,以控制断路器断开的技术教导。
对比文件3公开了一种变频调速器及变频空调器,其中包括防直通逻辑电路,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第5段-12段、附图1-2):为了防止逆变器同一桥臂上下两只功率器件直通,造成模块短路,模块内置防直通逻辑电路,当上下桥臂输入信号同时有效时,封锁模块内部的驱动信号。即对比文件3也没有公开上述区别技术特征或给出相应的技术启示。
此外,目前并无发现本领域存在如下公知常识或技术启示:基于桥臂驱动信号来判断光伏逆变器处于运行状态还是停机状态,并且当确定光伏逆变器处于停机状态时,进一步确定直流侧是否发生短路故障。
由此可见,本领域的技术人员无法从现有技术和本领域公知常识中获得基于桥臂驱动信号来判断光伏逆变器处于运行状态还是停机状态,并且当确定光伏逆变器处于停机状态时,进一步确定直流侧电流是否大于预设阈值,并在直流侧电流大于预设阈值的情况下判断发生短路故障的技术教导,无法得到权利要求1或10所要求保护的技术方案。因此,本领域技术人员在对比文件1的基础上即使结合对比文件3、4和本领域公知常识也不能显而易见地得到权利要求1或10所要求保护的技术方案。而基于上述区别技术特征,权利要求1或10解决了如何安全可靠地对光伏逆变器进行直流短路保护,防止误动作的技术问题,并且获得了保障光伏逆变器安全的技术效果,相对于对比文件1、对比文件3、4和本领域公知常识的结合,权利要求1或10具有突出的实质性特点和显著的进步。因此,权利要求1或10相对于对比文件1、4和本领域公知常识的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性;权利要求1或10相对于对比文件1、3、4和本领域公知常识的结合也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2在权利要求1或10具备创造性的基础上,权利要求1的从属权利要求2-9以及权利要求10的从属权利要求11-16相对于对比文件1、4和本领域公知常识的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性,相对于对比文件1、3、4和本领域公知常识的结合也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对驳回决定和前置审查相关意见的评述
针对驳回决定的相关意见和前置审查意见,合议组认为:(1)本申请要解决的技术问题是如何安全可靠地对光伏逆变器进行直流短路保护,防止误动作。本申请的技术方案通过设置驱动反馈信号采集电路,其实时采集三相逆变模块的各个桥臂的驱动信号,并基于采集的各个桥臂的驱动信号产生指示光伏逆变器运行状态的逆变器状态信号;然后当确定逆变器状态信号指示逆变器停机时,控制器确定直流侧电流是否大于预设阈值,并在直流侧电流大于预设阈值的情况下判断发生短路故障,从而产生分励脱扣信号,以控制断路器断开。本申请通过这样的设置,能够准确判断光伏逆变器的运行状态,并且在光伏逆变器停机状态下迅速切断短路故障电流,保障光伏逆变器的安全。而对比文件4公开的技术方案所要解决的技术问题是如何对光伏逆变器的电弧故障进行准确识别,防止误判。对比文件4的技术方案是当采集的电流信号的频谱特征具有电弧的频谱特征时,主动使光伏逆变器停机;然后判断是否发生电弧故障,从而有效地减小由于逆变器的干扰而造成的对电弧故障的误判断和误触发问题。对比文件4所要解决的技术问题、采取的技术手段与获得的技术效果均与本申请不同。因此,本领域技术人员无法从对比文件4中获得技术启示或技术教导,将其与对比文件1结合以获得本申请的技术方案。此外,没有发现本领域公知常识中存在基于桥臂驱动信号来判断光伏逆变器处于运行状态还是停机状态,并且当确定光伏逆变器处于停机状态时,进一步确定直流侧电流是否大于预设阈值,并在直流侧电流大于预设阈值的情况下判断发生短路故障的技术启示。因此,本领域技术人员在对比文件1的基础上即使结合对比文件3、4和本领域公知常识也不能显而易见地得到权利要求1或10所要求保护的技术方案。因此,权利要求1或10相对于对比文件1、3、4和本领域公知常识的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性,从属权利要求2-9、11-16也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述工作的基础上,合议组依法作出如下审查决定。
至于本申请是否存在其它不符合专利法及其实施细则的缺陷,留待原审查部门做进一步审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年03月21日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在以下文本的基础上对本申请继续进行审查。
2019年05月23日提交的权利要求第1-16项,申请日2016年12月14日提交的说明书第1-52段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图。
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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