一种无线能量接收线圈及无线能量传输系统-复审决定


发明创造名称:一种无线能量接收线圈及无线能量传输系统
外观设计名称:
决定号:192209
决定日:2019-10-10
委内编号:1F251734
优先权日:
申请(专利)号:201210093537.8
申请日:2012-03-31
复审请求人:深圳光启创新技术有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴丽丽
合议组组长:李英
参审员:孙长欣
国际分类号:H01F5/00,H02J17/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,所述区别技术特征中的一部分被其他对比文件公开,且其在该其他对比文件中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同,其余部分是本领域的公知常识,则该权利要求相对于上述对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201210093537.8,名称为“一种无线能量接收线圈及无线能量传输系统”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为深圳光启创新技术有限公司,申请日为2012年03月31日,公开日为2013年10月23日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年01月31日发出驳回决定,以权利要求1-12不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2012年03月31日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-5页、说明书摘要和摘要附图,以及2017年06月06日提交的权利要求第1-12项。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种无线能量接收线圈,其特征在于:所述接收线圈由基材和固定在基材上的金属线结构组成,所述金属线结构包括共振金属线圈和多个磁性微结构,所述多个磁性微结构设置在所述共振金属线圈的中心区域,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的固有频率相同,所述共振金属线圈为方形螺绕线圈;
所述共振金属线圈包括第一方形螺旋线、第二方形螺旋线、连接线和口字型闭合线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的外端头分别连接所述连接线的一端,所述连接线的另一端连接所述口字型闭合线,所述口字型闭合线包围所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的谐振频率相同,并且所述第一方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构与所述第二方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构对称设置,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线以所述连接线为轴对称设置。
2. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述磁性微结构的磁导率为-1。
3. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述磁性微结构为开口谐振环结构。
4. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:单个所述磁性微结构由一根金属线通过多重绕线的方式形成多重螺绕的开口谐振环结构。
5. 根据权利要求3所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述开口谐振环结构为凹字形、矩形、圆形或多边形。
6. 根据权利要求3所述的无线能量接收线圈,其特征在于:单个所述磁性微结构为2-40圈螺绕的开口谐振环结构。
7. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述基材为有机树脂材料或陶瓷材料。
8. 一种无线能量传输系统,包括磁信号发射模块、磁共振发射模块、磁共振接收模块和能量接收模块,所述磁共振发射模块与所述磁共振接收模块之间通过共振场倏逝线的耦合进行能量传递,所述能量接收模块与所述磁共振接收模块通过电磁感应的方式耦合,所述能量接收模块连接负载设备以提供电能,其特征在于:所述磁共振发射模块为平面螺绕导电线圈,所述磁共振接收模块为权利要求1至7任一项所述的无线能量接收线圈,所述平面螺绕导电线圈与所述无线能量接收线圈具有相同的共振频率。
9. 根据权利要求8所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述平面螺绕导电线圈为圆环形平面螺绕导电线圈。
10. 根据权利要求8所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述平面螺绕导电线圈的螺绕线间距相等。
11. 根据权利要求8所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述磁信号发射模块包括发射电路和发射天线,所述发射电路为磁场谐振激发电路,所述磁场谐振激发电路产生特定工作频率的驱动信号,所述驱动信号由所述发射天线进行发射。
12. 根据权利要求8所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述能量接收模块包括接收天线和接收电路,所述接收电路为整流电路,所述整流电路将所述接收天线接收到的能量转换为电能输出。”
驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN 101667680 A,公开日为2010年03月10日;
对比文件2:US 2012038219 A1,公开日为2012年02月16日;
对比文件3:CN 102201704 A,公开日为2011年09月28日。
驳回决定认为:独立权利要求1与对比文件1实施例一相比,区别技术特征在于:共振金属线圈包括第一方形螺旋线、第二方形螺旋线、连接线和口字型闭合线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的外端头分别连接所述连接线的一端,所述连接线的另一端连接所述口字型闭合线,所述口字型闭合线包围所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构,多个具有负磁导率的磁性微结构的频率与共振金属线圈的固有频率相同。上述区别技术特征的一部分被对比文件1实施例二公开,一部分被对比文件2公开且作用相同,其余部分是公知常识,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。权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件2、3公开且在对比文件中所起的作用与在本申请中所起的作用相同,或是公知常识;独立权利要求8(引用权利要求1-7)的其他技术特征一部分被对比文件1实施例一、二或对比文件2公开,其余部分是公知常识,权利要求9-12的附加技术特征或被对比文件2公开,或是公知常识。因此,权利要求2-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年05月03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,包括两组权利要求,共10项。基于驳回决定针对的权利要求书,做了如下修改:针对权利要求1,增加技术特征“其中,所述磁性微结构呈六边形开口环结构”,形成新的权利要求1;删除权利要求3、5,并对权利要求进行了重新编号和引用关系的适应性修改。复审请求人认为:(1)对比文件1中天线的结构与本申请权利要求1中的天线结构完全不相同,具体是,对比文件1中构成天线的组件只包括两类,即馈线和镂刻有金属微结构的金属片,而本申请权利要求1中构成接收线圈的组件包括三类,即馈线、共振金属线圈以及多个磁性微结构,而且还限定了所谓磁性微结构是具有负磁导率的磁性微结构;(2)对比文件1并没有揭示权利要求1中的技术特征“磁性微结构呈六边形开口环结构”,也并未记载除了四边形结构之外,还可以将微结构设计成其它形状;对比文件2、3以及其它的现有技术也均没有揭示磁性微结构为六边形开口环结构,而且,上述技术特征也不是本领域的常用技术手段,本申请的权利要求具备创造性。
复审请求人提出复审请求时新提交的权利要求1内容如下:
“1. 一种无线能量接收线圈,其特征在于:所述接收线圈由基材和固定在基材上的金属线结构组成,所述金属线结构包括共振金属线圈和多个磁性微结构,所述多个磁性微结构设置在所述共振金属线圈的中心区域,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的固有频率相同,所述共振金属线圈为方形螺绕线圈;
所述共振金属线圈包括第一方形螺旋线、第二方形螺旋线、连接线和口字型闭合线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的外端头分别连接所述连接线的一端,所述连接线的另一端连接所述口字型闭合线,所述口字型闭合线包围所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的谐振频率相同,并且所述第一方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构与所述第二方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构对称设置,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线以所述连接线为轴对称设置,其中,所述磁性微结构呈六边形开口环结构。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年05月24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05月20日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:所述金属线结构还包括多个磁性微结构,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构,具有负磁导率的磁性微结构的频率与共振金属线圈的固有频率相同,并且所述第一方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构与所述第二方形螺旋线中的多个阵列的磁性微结构对称设置,所述磁性微结构呈六边形开口环结构。上述区别技术特征的一部分被对比文件2公开且作用相同,其余部分属于本领域的公知常识,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。权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1、2、3公开且作用相同,或属于公知常识;独立权利要求6(引用权利要求1-5)的其他技术特征一部分被对比文件2公开,其余部分属于公知常识,权利要求7-10的附加技术特征或被对比文件2公开,或属于公知常识;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。对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对比文件1公开了一种作为最终射频信号的辐射单元和接收器件的单级射频天线,包括用于放置金属片和馈线(整体相当于金属线结构)的介质,金属片上镂刻金属微结构(相当共振金属线圈);对比文件2公开了超材料平板1130与接收器1120(二者相当于磁共振接收模块),超材料由实际尺寸远小于主波长的多个非均匀体(相当于多个磁性微结构)构成,非均匀体包括但不限于开口谐振环SRR、LC谐振器、多圈绕组和双侧螺旋线,而且非均匀体具有负磁导率;本领域技术人员可以从对比文件2中得到启示对对比文件1作出改进,在基板上设置馈线以及平面共振金属线圈,为了加强信号的耦合而将接收器1120设置在馈线内,将多个磁性微结构设置在接收器1120的中心区域是本领域技术人员容易想到的,且效果是可以预期的。(2)对比文件2(参见说明书第[0090]段)已经公开了:非均匀体环可以是同心圆、方形,而六边形也是常见的几何形状,本领域技术人员容易想到选用六边形开口环结构的磁性微结构,且技术效果可以预期。因此,复审请求人的意见陈述不具有说服力,不予支持。
复审请求人于2019年06月19日提交了意见陈述书,未提交申请文件的修改替换页,但复审请求人在意见陈述书中要求以申请日提交的权利要求书为审查文本,同时,认为:(1)对比文件1中的金属片和金属微结构与本申请中的金属线结构和功能完全不同。对比文件1中是在金属片上镂刻金属微结构,其为去除金属片中部分形成对应的镂空图案,该部分对应的区域为介质基板是非导电结构;而本申请中的共振金属线圈必然为导电结构,且共振金属线圈内部还具有多个磁性微结构。(2)对比文件1中的单级射频天线与本申请中的能量接收线圈的结构、功能和效果也不同。对比文件1是利用镂刻掉的金属微结构在金属片上产生设定缝隙,从而省去天线的阻抗匹配网路设计,改变天线的辐射特性及阻抗匹配性能;本申请通过申请日提交的权利要求1中限定的结构,来提高无线能量传输系统的效率。(3)对比文件2虽然公开了负磁导率的超材料应用于能量传输系统中以提高能量传输效率,但对比文件2中超材料平板与本申请中的无线能量接收线圈结构完全不同,其内部的磁性微结构的具体结构和位置也完全不同,对应的功能必然也不相同。
复审请求人又于2019年09月12日提交了复审无效宣告程序意见陈述书,未针对复审通知书增加新的意见陈述,同时提交了权利要求书全文修改替换页。新修改的权利要求书与申请日提交的权利要求书内容相同,其内容具体如下:
“1. 一种无线能量接收线圈,其特征在于:所述接收线圈由基材和固定在基材上的金属线结构组成,所述金属线结构包括共振金属线圈和多个磁性微结构,所述多个磁性微结构设置在所述共振金属线圈的中心区域,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的固有频率相同。
2. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述共振金属线圈为方形螺绕线圈。
3. 根据权利要求2所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述共振金属线圈包括第一方形螺旋线、第二方形螺旋线、连接线和口字型闭合线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的外端头分别连接所述连接线的一端,所述连接线的另一端连接所述口字型闭合线,所述口字型闭合线包围所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线,所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构,所述磁性微结构具有负磁导率,所述具有负磁导率的磁性微结构的频率与所述共振金属线圈的谐振频率相同。
4. 根据权利要求3所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述第一方形螺旋线和第二方形螺旋线以所述连接线为轴对称设置。
5. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述磁性微结构的磁导率为-1。
6. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述磁性微结构为开口谐振环结构。
7. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:单个所述磁性微结构由一根金属线通过多重绕线的方式形成多重螺绕的开口谐振环结构。
8. 根据权利要求6所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述开口谐振环结构为凹字形、矩形、圆形或多边形。
9. 根据权利要求6所述的无线能量接收线圈,其特征在于:单个所述 磁性微结构为2-40圈螺绕的开口谐振环结构。
10. 根据权利要求1所述的无线能量接收线圈,其特征在于:所述基材为有机树脂材料或陶瓷材料。
11. 一种无线能量传输系统,包括磁信号发射模块、磁共振发射模块、磁共振接收模块和能量接收模块,所述磁共振发射模块与所述磁共振接收模块之间通过共振场倏逝线的耦合进行能量传递,所述能量接收模块与所述磁共振接收模块通过电磁感应的方式耦合,所述能量接收模块连接负载设备以提供电能,其特征在于:所述磁共振发射模块为平面螺绕导电线圈,所述磁共振接收模块为权利要求1至10任一项所述的无线能量接收线圈,所述平面螺绕导电线圈与所述无线能量接收线圈具有相同的共振频率。
12. 根据权利要求11所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述平面螺绕导电线圈为圆环形平面螺绕导电线圈。
13. 根据权利要求11所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述平面螺绕导电线圈的螺绕线间距相等。
14. 根据权利要求11所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述磁信号发射模块包括发射电路和发射天线,所述发射电路为磁场谐振激发电路,所述磁场谐振激发电路产生特定工作频率的驱动信号,所述驱动信号由所述发射天线进行发射。
15. 根据权利要求11所述的无线能量传输系统,其特征在于:所述能量接收模块包括接收天线和接收电路,所述接收电路为整流电路,所述整流电路将所述接收天线接收到的能量转换为电能输出。”
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
复审请求人于2019年09月12日提交的权利要求书包括权利要求第1-15项。经审查,符合专利法第33条的规定。
本复审请求审查决定所针对的审查文本为:复审请求人于申请日2012年03月31日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-5页、说明书摘要和摘要附图,于2019年09月12日提交的权利要求第1-15项。
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。
如果一项权利要求相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,所述区别技术特征中的一部分被其他对比文件公开,且其在该其他对比文件中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同,其余部分是本领域的公知常识,则该权利要求相对于上述对比文件和本领域公知常识的结合不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN 101667680 A,公开日为2010年03月10日;
对比文件2:US 2012038219 A1,公开日为2012年02月16日;
对比文件3:CN 102201704 A,公开日为2011年09月28日。
本申请的权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性,具体理由如下:
2.1、独立权利要求1请求保护一种无线能量接收线圈,对比文件1公开了一种单级射频天线,并具体公开了以下内容(参见说明书第1页第2段至第9页倒数第2段,附图1-9):作为最终射频信号的辐射单元和接收器件的单级射频天线(相当于无线能量接收线圈),包括镂刻有金属微结构的金属片(相当于共振金属线圈)、馈线以及介质(相当于基材),其中用于放置金属片的介质可以是陶瓷或介质基板(由此可知金属片和金属微结构组成的结构相当于固定在基材上的金属线结构,金属线结构包括共振金属线圈,参见附图1,2(a),6,7),复合嵌入的金属微结构位于镂刻后的金属片的中心区域。由此可见,权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征为:所述金属线结构包括多个磁性微结构,具有负磁导率的磁性微结构的频率与共振金属线圈的固有频率相同。基于该区别技术特征确定本申请实际要解决的技术问题是:如何提高系统的能量传输效率。
对比文件2公开了一种含有各向异性超材料的无线能量传输系统,并具体公开了以下内容(参见说明书第[0063]-[0095]段和附图8-14):无线能量传输系统1100包括源1110、接收器1120、驱动器1150(相当于磁信号发射模块的发射天线)、负载1160以及两个超材料平板1130和1140(相当于无线能量接收线圈),其中超材料的特性取决于其特定的结构,通常由实际尺寸远小于主波长的多个非均匀体(相当于多个磁性微结构)构成;多个非均匀体可采用负折射率材料NIM作为超材料,负折射率材料NIM(介电常数ε=-1 0.001i,磁导率μ=-1 0.001i)具有负的介电常数ε和负的磁导率μ(相当于磁性微结构具有负磁导率),上述公开的技术特征在对比文件2中所起的作用与相应的区别技术特征在本申请中所起的作用相同,都是通过采用具有负磁导率的超材料来优化无线能量传递系统中倏逝波的耦合从而提高传输效率,可见,对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的结合启示,该启示使本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上做出改进,将具有负磁导率的磁性微结构用于金属线结构。另外,为了提高无线能量传递系统的能量传输效率,将磁性微结构的频率设成与共振金属线圈的固有频率相同使得系统中各部分的谐振频率一致,是本领域的常规技术手段。
因此,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请求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求1所请求保护的技术方案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是权利要求1的从属权利要求,对比文件1公开了以下内容(参见说明书第1页第2段至第9页倒数第2段,附图1-9):天线的金属片上镂刻有互补式开口螺旋环结构,镂刻后的金属片为方形螺旋线圈。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第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1公开了以下内容(参见说明书第1页第2段至第9页倒数第2段,附图1-9):天线的金属片上镂刻有互补式开口谐振环结构(参见附图2(a),6,7),其左右两侧各形成一个方形螺旋状线圈(分别相当于第一方形螺旋线和第二方形螺旋线),在两个方形螺旋状线圈中间是金属片(相当于连接线)、镂刻金属片四周有外缘(相当于口字型闭合线),两个方形螺旋状线圈的外端头分别连接所述中间金属片的一端,所述中间金属片的另一端与所述外缘相连接,馈线包围所述外缘,所述外缘包围左右两侧的方形螺旋状线圈。另外,对比文件2公开了以下内容(参见说明书第[0063]-[0095]段和附图8-14):无线能量传输系统1100包括源1110、接收器1120、驱动器1150(相当于磁信号发射模块的发射天线)、负载1160以及两个超材料平板1130和1140(相当于无线能量接收线圈),其中超材料的特性取决于其特定的结构,通常由实际尺寸远小于主波长的多个非均匀体(相当于多个磁性微结构)构成;多个非均匀体可采用负折射率材料NIM作为超材料,负折射率材料NIM(介电常数ε=-1 0.001i,磁导率μ=-1 0.001i)具有负的介电常数ε和负的磁导率μ(相当于磁性微结构具有负磁导率),上述公开的技术特征在对比文件2中所起的作用与相应的区别技术特征在本申请中所起的作用相同,都是通过采用具有负磁导率的超材料来优化无线能量传递系统中倏逝波的耦合从而提高传输效率,因此,对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的结合启示,该启示使本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上做出改进,将具有负磁导率的多个磁性微结构用于金属线结构,使得“第一、第二方形螺旋线的螺旋中心区域内设置有多个阵列的磁性微结构”。另外,为了提高无线能量传递系统的能量传输效率,将磁性微结构的频率设成与共振金属线圈的固有频率相同使得系统中各部分的谐振频率一致,是本领域的常规技术手段。因此,当其引用的权利要求2不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第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1公开了以下内容(参见说明书第1页第2段至第9页倒数第2段,附图1-9):左右两侧的方形螺旋状线圈以所述中间金属片为轴对称设置。因此,当其引用的权利要求3不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5、权利要求5是权利要求1的从属权利要求,对比文件2公开了以下内容(参见说明书第[0063]-[0095]段和附图8-14):用于系统中的负折射率材料NIM的介电常数ε=-1,磁导率μ=-1。可见,权利要求5的附加技术特征已被对比文件2公开,因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6、权利要求6是权利要求1的从属权利要求,对比文件2公开了以下内容(参见说明书第[0063]-[0095]段和附图8-14):多个非均匀体为开口谐振环结构。可见,权利要求6的附加技术特征已被对比文件2公开,因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7、权利要求7是权利要求1的从属权利要求,对比文件3公开了一种场聚焦元件,并具体公开了以下内容(参见说明书第[0025]-[0029]段和附图3-4):多个谐振器(相当于磁性微结构)设置在阵列中并且实现为场聚焦元件(参见说明书第[0029]段,以及附图4),其中,谐振器采用瑞士卷线圈56(相当于由一根金属线通过多重绕线的方式形成多重螺绕的开口谐振环结构);瑞士卷线圈56可用于提供一种紧凑谐振器,由于线圈的空间结构的尺寸减小而能够实现紧凑设计(参见说明书第[0027]段)。上述公开的技术内容在对比文件3中所起的作用与附加技术特征在本申请中所起的作用相同,都能够通过线圈的空间结构的尺寸减小而实现紧凑设计,对比文件3给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和3以及本领域的公知常识得出该权利要求所请求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8、权利要求8是权利要求6的从属权利要求,对比文件2公开了以下内容:一个单独的开口谐振器有一对在相对端带有开口的闭合环,环可以是同心圆、方形,在此基础上,本领域技术人员能够根据实际需要,将开口谐振环结构设置为凹字形或多边形等常见的几何形状,这并未取得预料不到的技术效果。因此,当其引用的权利要求6不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9、权利要求9是权利要求6的从属权利要求,对比文件3还公开了场聚焦元件的谐振频率能够通过改变圈数、圈之间的间隙和盘旋的宽度来控制(参见说明书第[0025]段)。那么,对本领域技术人员而言,基于具体的应用项目,将单个磁性微结构设为2-40圈螺绕的开口谐振环是容易实施的。因此,当其引用的权利要求6不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10、权利要求10是权利要求1的从属权利要求,对比文件1公开了以下技术特征(参见说明书第7页第1段至第8页第6段):可采用人工电磁材料对两金属片之间与金属片接触的介质的基本特性进行改造,使得金属片与相接触的介质等效地组成了一个高度色散的特种电磁材料;用于放置金属片及馈线的介质还可以是陶瓷或者介质基板;加工采取了聚四氟乙烯(相当于有机树脂材料)FR4介质板材。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11、独立权利要求11请求保护的是一种无线能量传输系统。当其引用权利要求1时,对比文件2公开了一种含有各向异性超材料的无线能量传输系统,并具体公开了以下内容(参见说明书第[0043]-[0044]段、[0063]-[0095]段和附图3、8-14):无线能量传输系统1100包括驱动器1150、负载1160、源1110、接收器1120以及两个超材料平板1130和1140,其中,驱动器1150向源1110输入能量(驱动器1150和源1110的组合相当于磁信号发射模块),以形成一个振动的电磁场,随后能量由源1110发射,经过分别靠近源1110和接收器1120布置的两个超材料平板1130(相当于磁共振发射模块)和1140(相当于磁共振接收模块),在电磁耦合期间,倏逝波穿过每个超材料平板1130和1140(相当于磁共振发射模块与磁共振接收模块之间通过共振场倏逝线的耦合进行能量传递),从而优化无线能量传递系统中倏逝波的耦合,能量通过倏逝波传递给接收器1120(相当于能量接收模块与磁共振接收模块通过电磁感应的方式耦合接收能量),最终被负载1160消耗(相当于能量接收模块连接负载设备以提供电能);超材料平板1130和1140的超材料特性取决于其特定的结构,通常由实际尺寸远小于主波长的多个非均匀体(相当于多个磁性微结构)构成,多个非均匀体可采用负折射率材料NIM作为超材料,负折射率材料NIM(介电常数ε=-1 0.001i,磁导率μ=-1 0.001i)具有负的介电常数ε和负的磁导率μ(相当于磁性微结构具有负磁导率)。在谐振系统中,负折射率材料NIM在系统谐振频率下折射率等于-1(相当于具有负磁导率的磁性微结构的频率与磁共振发射模块、磁共振接收模块的共振频率相同)。
由此可知,权利要求11引用权利要求1的技术方案相对于对比文件2的区别技术特征在于:1)磁共振发射模块为平面螺绕导电线圈,2)接收线圈由基材和固定在基材上的金属线结构组成,金属线结构包括共振金属线圈和多个磁性微结构,多个磁性微结构设置在共振金属线圈的中心区域,具有负磁导率的磁性微结构的频率与共振金属线圈的固有频率相同;3)平面螺绕导电线圈与无线能量接收线圈具有相同的共振频率。基于上述区别技术特征,确定本申请实际要解决的技术问题是:如何优化磁共振发射模块和磁共振接收模块的结构设计,以改善其辐射特性。
针对区别技术特征1),对本领域技术人员而言,根据实际需要,用平面螺绕导电线圈作为磁共振发射模块,是常规技术手段。
针对区别技术特征2),对比文件1公开了一种单级射频天线,并具体公开了以下内容(参见说明书第1页第2段至第9页倒数第2段,附图1-9):作为最终射频信号的辐射单元和接收器件的单级射频天线(相当于无线能量接收线圈),包括镂刻有金属微结构的金属片(相当于共振金属线圈)、馈线以及介质(相当于基材),其中用于放置金属片的介质可以是陶瓷或介质基板(由此可知金属片和金属微结构组成的结构相当于固定在基材上的金属线结构,金属线结构包括共振金属线圈),(参见附图1,2(a),6,7)复合嵌入的金属微结构位于镂刻后的金属片的中心区域,且上述公开的技术特征在对比文件1中所起的作用同样是改善天线的辐射特性,本领域技术人员容易想到将对比文件2和对比文件1相结合,将对比文件2中的用于放大倏逝波的阵列的磁性微结构布置于形如对比文件1的螺绕线圈的中心区域,并使其频率与该金属片谐振频率相同,以提高无线能量传输效率,而这不需要付出创造性的劳动;另外,对比文件1给出了根据实际需要调整金属微结构与尺寸大小的技术启示,因而本领域技术人员容易想到,根据实际需要调整金属微结构中金属片的宽度,使金属片结构趋近甚至形成为金属线结构,而这不需要付出创造性劳动。
针对区别技术特征3),为了提高无线能量传递系统的能量传输效率,将作为磁共振发射模块的平面螺绕导电线圈与作为磁共振接收模块的共振金属线圈设成具有相同的共振频率,使得系统中各部分的谐振频率一致,是本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1和本领域的公知常识得出该权利要求所请求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所请求保护的技术方案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。
基于上述评述,并参照对权利要求2-10的评述,当权利要求11引用权利要求2-10时,权利要求11也不具备创造性。
2.12、权利要求12和13是权利要求11的从属权利要求,对本领域技术人员而言,根据实际需要选择平面螺绕导电线圈的具体形状如圆形,是一种合理的选择,并未取得预料不到的技术效果;另外,为了实现更好的共振效果,将平面螺绕导电线圈的螺绕间距设为相等,是本领域的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求11不具备创造性时,权利要求12和13也不具备创造性。
2.13、权利要求14是权利要求11的从属权利要求,对比文件2公开了以下内容(参见说明书第[0043]-[0044]段、[0063]-[0095]段和附图3、8-14):驱动器1150(相当于发射天线)向源1110输入能量,形成一个振动的电磁场,能量由源1110发射,通过倏逝波传递给接收器1120(相当于驱动信号由发射天线进行发射),最终被负载1160消耗。另外,对于本领域技术人员来说,用磁场谐振激发电路产生特定工作频率的驱动信号供发射天线进行发射,是常规技术手段。因此,当其引用的权利要求11不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.14、权利要求15是权利要求11的从属权利要求,对比文件2公开了以下内容(参见说明书第[0043]-[0044]段、[0063]-[0095]段和附图3、8-14):驱动器1150向源1110输入能量,形成一个振动的电磁场,能量由源1110发射通过倏逝波传递给接收器1120(相当于接收天线),最终被负载1160消耗。另外,对本领域技术人员而言,为了提供符合负载实际需要的输出电压,而选择设置将无线能量接收线圈接收到的能量转换为电能输出的整流电路,是本领域的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求11不具备创造性时,该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
对于复审请求人答复复审通知书时提出的意见,合议组认为:
(1)对比文件1中被镂刻上金属微结构的金属片,其为导电结构,相当于共振金属线圈;同时,对比文件1中也公开了金属微结构可以衍生与复合(如附图6、7),即可在图2(a)所示的镂刻后的金属片中进一步形成金属微结构(如附图7),即本申请的基本结构被对比文件1公开了,本申请与对比文件1在结构上的区别是:本申请共振金属线圈内部是多个磁性的微结构,而多个磁性的微结构被对比文件2公开了。(2)在功能和效果上,对比文件1通过其结构,起到了改善天线的辐射特性及阻抗匹配性能的作用,而对比文件1本身作为最终射频信号的辐射单元和接收器件的单级射频天线,相当于无线能量接收线圈,通过性能的改善,有利于提高无限能量传输系统的效率,二者是并存的。(3)对比文件2公开了多个磁性微结构,磁性微结构具有负磁导率,其在对比文件2中所起的作用与相应的技术特征在本申请中所起的作用相同,都是通过采用具有负磁导率的超材料来优化无线能量传递系统中倏逝波的耦合从而提高传输效率,即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的结合启示,该启示使本领域技术人员有动机在对比文件1的基础上做出改进,将具有负磁导率的磁性微结构用于金属线结构,从而进一步得出本申请权利要求所请求保护的无线能量接收线圈的结构,取得相应的技术效果。
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。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月31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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