多电池充电器和控制该多电池充电器的方法-复审决定


发明创造名称:多电池充电器和控制该多电池充电器的方法
外观设计名称:
决定号:192819
决定日:2019-10-16
委内编号:1F271771
优先权日:2013-11-14
申请(专利)号:201480011444.3
申请日:2014-08-14
复审请求人:崇实大学校产学协力团
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:宋雪梅
国际分类号:H02J7/04,H02J7/02,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
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征部分属于本领域的公知常识,其余部分是本领域技术人员容易想到的,也未产生任何预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于该对比文件和公知常识的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201480011444.3,名称为“多电池充电器和控制该多电池充电器的方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为崇实大学校产学协力团,申请日为2014年08月14日,优先权日为2013年11月14日,进入中国国家阶段日为2015年08月31日,公开日为2015年12月23日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月06日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-7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(US2007/0121350A1,公开日为2007年05月31日)相比的区别技术特征在于:将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出电压提供给电池;采用的反馈电路单元的具体结构不同。上述区别技术特征部分是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的,其余部分属于本领域的惯用技术手段。因此,权利要求1不具备创造性。基于与权利要求1相类似的理由,独立权利要求5和7也不具备创造性。权利要求2-4、6的附加技术特征已被对比文件1公开,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-4、6也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:2018年06月20日提交的权利要求第1-7项,国际申请进入中国国家阶段日2015年08月31日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-70段、说明书附图图1-6、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. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元被配置为接收或阻断来自供电单元的电力并且包括至少一个初级开关;
输出单元,所述输出单元包括多个输出端子,其中,所述多个输出端子共同连接到所述输入单元并且给多个电池充电,并且其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自所述输入单元的电力的多个次级开关中的至少一个次级开关,并且所述多个输出端子以时分多路控制方式被控制;以及
切换控制单元,所述切换控制单元被配置为将脉宽调制信号传输至所述输入单元和所述输出单元,以便独立地控制施加至所述多个电池的电力,
其中,所述切换控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步,并且其中,所述切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号。
2. 根据权利要求1所述的多电池充电器,其中,当从所述反馈电路单元接收到所述电压的电平的信息时,所述切换控制单元基于所述电压的电平的信息,通过以时分多路控制方式控制所述至少一个初级开关和所述多个次级开关,独立地补偿相应输出端子上的电力。
3. 根据权利要求2所述的多电池充电器,其中,具有N个开关的所述多个次级开关中的每个次级开关以频率fs/n操作,使得所述切换控制单元在N个时间周期内控制所述多个次级开关中的所有所述多个输出端子的电力。
4. 根据权利要求1所述的多电池充电器,其中,所述多个次级开关具有N个开关,并且所述切换控制单元被配置为在时间周期Ts内按顺序控制所述多个次级开关中的每个次级开关,并且在N个时间周期nTs内独立地控制所述多个次级开关中的每一个次级开关。
5. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元具有至少一个初级开关;
变压器单元,所述变压器单元被配置为转换从所述输入单元接收的电力的幅值;以及
输出单元,所述输出单元具有被配置为接收来自所述变压器单元的电力的多个输出端子,
其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括多个次级开关中的至少一个次级开关,
其中,所述多个次级开关中的每个次级开关都独立可操作,并且
其中,所述多个输出端子连接到多个电池,并且
其中,所述初级开关和所述次级开关通过施加脉宽调制PWM信号,通过时分多路控制被控制,使得针对所述多个输出端子中的每个输出端子独立地控制充电到所述多个电池的电力,
其中,在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号。
6. 根据权利要求5所述的多电池充电器,其中,所述输出单元中的所述多个输出端子共同连接至所述变压器单元,并且所述多个次级开关的操作确定所述多个输出端子中的至少一个输出端子接收来自所述变压器单元的电力。
7. 一种用于控制多电池充电器的方法,所述多电池充电器包括:输入单元,所述输入单元包括至少一个初级开关;变压器单元,所述变压器单元被配置为转换来自所述输入单元的电力的幅值;以及多个次级开关,所述多个次级开关接收来自所述变压器单元的电力并且包括安装在多个输出端子中的多个次级开关,其中,通过施加脉宽调制PWM信号通过时分多路控制来控制所述初级开关和所述次级开关,并且在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
所述方法包括以下步骤:
通过以时分多路控制方式控制所述多个次级开关,顺序地构造所述输出端子和所述变压器单元的闭合电路;并且
当以所述时分多路控制方式控制所述多个次级开关时,对所述至少一个初级开关执行互锁控制,用于对连接至所述多个输出端子的多个电池的独立电力控制。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01月22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1-7项),在独立权利要求1中增加了技术特征“所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关”和“所述输出单元包括:第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出”,对独立权利要求5、7也做了相类似的修改,并将权利要求7中的“多个次级开关,所述多个次级开关接收来自所述变压器单元的电力”修改为“输出单元,所述输出单元接收来自所述变压器单元的电力”。复审请求人认为:对比文件1(参见图12)仅说明了电感器,电容器,但并未公开电池和电阻器。对比文件1没有公开本申请中的上部电感器、上部次级开关、上部电阻器、上部电池和上部电容器以及下部电感器、下部次级开关、下部电阻器、下部电池和下部电容器的具体连接关系。通过本申请中上部电感器、上部次级开关、上部电阻器、上部电池和上部电容器以及下部电感器、下部次级开关、下部电阻器、下部电池和下部电容器的具体连接关系,可以实现本申请中的模式1至模式4。另外,上述区别技术特征也不是本领域的公知常识。通过以上区别技术特征,可以实现如下技术效果:能够同时给多个不同种类的电池和充电状态不同的相同种类的电池充电。因此,独立权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,从而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求时修改的权利要求1、5、7如下:
“1. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元被配置为接收或阻断来自供电单元的电力并且包括至少一个初级开关;
输出单元,所述输出单元包括多个输出端子,其中,所述多个输出端子共同连接到所述输入单元并且给多个电池充电,并且其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自所述输入单元的电力的多个次级开关中的至少一个次级开关,并且所述多个输出端子以时分多路控制方式被控制,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关;以及
切换控制单元,所述切换控制单元被配置为将脉宽调制信号传输至所述输入单元和所述输出单元,以便独立地控制施加至所述多个电池的电力,
其中,所述切换控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步,并且其中,所述切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出。”
“5. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元具有至少一个初级开关;
变压器单元,所述变压器单元被配置为转换从所述输入单元接收的电力的幅值;以及
输出单元,所述输出单元具有被配置为接收来自所述变压器单元的电力的多个输出端子,
其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括多个次级开关中的至少一个次级开关,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关,
其中,所述多个次级开关中的每个次级开关都独立可操作,并且
其中,所述多个输出端子连接到多个电池,并且
其中,所述初级开关和所述次级开关通过施加脉宽调制PWM信号,通过时分多路控制被控制,使得针对所述多个输出端子中的每个输出端子独立地控制充电到所述多个电池的电力,
其中,在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制 单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出。”
“7. 一种用于控制多电池充电器的方法,所述多电池充电器包括:输入单元,所述输入单元包括至少一个初级开关;变压器单元,所述变压器单元被配置为转换来自所述输入单元的电力的幅值;以及输出单元,所述输出单元接收来自所述变压器单元的电力并且包括安装在多个输出端子中的多个次级开关,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关,其中,通过施加脉宽调制PWM信号通过时分多路控制来控制所述初级开关和所述次级开关,并且在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出;
所述方法包括以下步骤:
通过以时分多路控制方式控制所述多个次级开关,顺序地构造所述输出端子和所述变压器单元的闭合电路;并且
当以所述时分多路控制方式控制所述多个次级开关时,对所述至少一个初级开关执行互锁控制,用于对连接至所述多个输出端子的多个电池的独立电力控制。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月28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:复审请求人修改的权利要求中新增的内容主体电路结构已被对比文件1公开,未被公开的部分属于本领域的惯用手段。对于输出电路的工作模式,并未保护在权利要求1中。即使写入权利要求,对比文件1附图12的工作原理与本申请说明书第7页第10行至说明书第8页第9行(0060-0068段)及附图5a-5d的四种工作模式是对应一致的,并非如复审请求人所述的对比文件1不能公开输出单元的具体器件也不能实现模式1至模式4,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05月20日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为:权利要求1、5的技术方案与对比文件1相比的区别技术特征在于:(1)权利要求1、5将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出端子给多个电池充电;(2)本申请的反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,而对比文件1仅有电压反馈控制,因此,反馈电路单元的具体结构不同;(3)输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系。上述区别技术特征(1)、(3)是本领域技术人员容易想到的,区别技术特征(2)属于本领域的公知常识,因此,权利要求1、5不具备创造性。权利要求7的技术方案与对比文件1相比的区别技术特征在于:(1)权利要求7将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出端子给多个电池充电;(2)本申请的反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,而对比文件1仅有电压反馈控制,因此,反馈电路单元的具体结构不同;(3)输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系;(4)对所述至少一个初级开关执行互锁控制。上述区别技术特征(1)、(3)是本领域技术人员容易想到的,区别技术特征(2)、(4)属于本领域的公知常识,因此,权利要求7不具备创造性。权利要求2-4、6的附加技术特征已被对比文件1公开,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-4、6也不具备创造性。对于复审请求人的意见,合议组认为:对比文件1的图11中,输出单元包括:上部次级开关26-1、上部电容器28-1、下部次级开关26-N、和下部电容器28-N等,由此可见,对于输出单元,本申请与对比文件1的区别之一在于:本申请的输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系。上述区别是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上结合公知常识而容易想到的,且效果也是可以预期到的。其次,尽管对比文件1并未公开多个输出端子连接到电池,但这也是在对比文件1公开内容的基础上,本领域技术人员容易想到的,当对比文件1的多个输出端子分别连接不同的充电电池时,必然可以为这些电池充电。此外,对于复审请求人所称的四种工作模式,其并未记载在本申请当前的权利要求1中,即使复审请求人将其补入,由于对比文件1也公开了多个输出端及时分控制方式,因此也公开了上述四种工作模式,其不能使本申请具备创造性。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。
复审请求人于2019年07月01日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书(包括权利要求第1-7项),在独立权利要求1、5、7中增加了技术特征“使得所述多个次级开关被顺序地接通”。复审请求人认为:在对比文件1中,初级开关14与次级开关并不同步,而在本申请中,在用于时分多路控制的一个采样时间内,初级开关与多个次级开关是同步的,使得所述多个次级开关被顺序地接通。因此,对比文件1没有公开修改后权利要求1中所记载的“所述切换控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通”。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,从而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
答复复审通知书时修改的权利要求1、5、7如下:
“1. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元被配置为接收或阻断来自供电单元的电力并且包括至少一个初级开关;
输出单元,所述输出单元包括多个输出端子,其中,所述多个输出端子共同连接到所述输入单元并且给多个电池充电,并且其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自所述输入单元的电力的多个次级开关中的至少一个次级开关,并且所述多个输出端子以时分多路控制方式被控制,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关;以及
切换控制单元,所述切换控制单元被配置为将脉宽调制信号传输至所述输入单元和所述输出单元,以便独立地控制施加至所述多个电池的电力,
其中,所述切换控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通,并且其中,所述切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出。”
“5. 一种多电池充电器,该多电池充电器包括:
输入单元,所述输入单元具有至少一个初级开关;
变压器单元,所述变压器单元被配置为转换从所述输入单元接收的电力的幅值;以及
输出单元,所述输出单元具有被配置为接收来自所述变压器单元的电力的多个输出端子,
其中,所述多个输出端子中的每个输出端子都包括多个次级开关中的至少一个次级开关,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关,
其中,所述多个次级开关中的每个次级开关都独立可操作,并且
其中,所述多个输出端子连接到多个电池,并且
其中,所述初级开关和所述次级开关通过施加脉宽调制PWM信号,通过时分多路控制被控制,使得针对所述多个输出端子中的每个输出端子独立地控制充电到所述多个电池的电力,
其中,在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,
其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制 单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出。”
“7. 一种用于控制多电池充电器的方法,所述多电池充电器包括:输入单元,所述输入单元包括至少一个初级开关;变压器单元,所述变压器单元被配置为转换来自所述输入单元的电力的幅值;以及输出单元,所述输出单元接收来自所述变压器单元的电力并且包括安装在多个输出端子中的多个次级开关,其中,所述多个次级开关至少包括上部次级开关和下部次级开关,其中,通过施加脉宽调制PWM信号通过时分多路控制来控制所述初级开关和所述次级开关,并且在用于时分多路控制的一个采样时间内,所述至少一个初级开关和所述多个次级开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通;并且其中,切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关,其中,所述多电池充电器还包括反馈电路单元,所述反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,其中,所述电压控制单元被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平,并且输出用于调节电压的误差的电流,其中,所述电流控制单元包括限流器并且被配置为接收从所述电压控制单元输出的电流,将接收到的电流过滤为具有设置了极限值的幅值的电流,并且通过将经由过滤输出的基准电流与检测到的电流进行比较来检测误差,以便根据检测到的误差产生PWM信号,
其中,所述输出单元包括:
第一电感器,所述第一电感器将所述上部次级开关的右侧连接至上部电阻器的上部和第一电池的上部;
上部电容器,所述上部电容器将所述上部电阻器的下部连接至变压器的下部输出;
第二电感器,所述第二电感器将所述下部次级开关的右侧连接至下部电阻器的上部和第二电池的上部;以及
下部电容器,所述下部电容器将所述下部电阻器的下部连接至所述变压器的下部输出;
所述方法包括以下步骤:
通过以时分多路控制方式控制所述多个次级开关,顺序地构造所述输出端子和所述变压器单元的闭合电路;并且
当以所述时分多路控制方式控制所述多个次级开关时,对所述至少一个初级开关执行互锁控制,用于对连接至所述多个输出端子的多个电池的独立电力控制。”
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提交了权利要求书的修改文本(共计7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审查文本是:2019年07月01日提交的权利要求第1-7项,国际申请进入中国国家阶段日2015年08月31日提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-70段、说明书附图图1-6、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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征部分属于本领域的公知常识,其余部分是本领域技术人员容易想到的,也未产生任何预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于该对比文件和公知常识的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,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:US2007/0121350A1,公开日为2007年05月31日。
2.1 权利要求1不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
权利要求1请求保护一种多电池充电器。对比文件1是最接近的现有技术,其公开了一种具有独立调节的多输出的改进的DC转换器的电路结构,具体公开了如下技术特征(参见说明书第0002-0085段及附图1-12):由初级开关14及变压器初级侧线圈构成的输入单元,通过初级开关14控制,即接收或阻断,来源于电源电压Vin的电力是否供给变压器;输出单元,包括多个输出端子Vout1、Vout2、…、VoutN,多个输出端子共同连接到输入单元,多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自输入单元的电力的多个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N中的至少一个;时钟源18产生的时钟信号被提供给PWM电路12和N分频电路30,PWM电路12的输出被提供给初级开关14, N分频电路30的输出被提供给解码器32,且解码器32的N个输出用于控制这N个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N,从而N个输出依次被选择导通。具体地,例如图2,帧周期T对应于每个周期T/3的时钟信号的三个周期,从而在每个帧周期T中产生三个时间周期或时隙,其中第一个周期分配给输出电路1,后两个分别分配给输出2和3,还可以有其他控制方式,例如图4-7等,这相当于公开了本申请的时分多路控制方式;而且,图11中,多个次级开关至少包括上部次级开关26-1和下部次级开关26-N;控制单元,用于根据控制信号,接通初级开关及输出选择开关,即配置为将脉宽调制信号传输至输入单元和输出单元,独立地控制多个输出;控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使至少一个初级开关和多个输出选择开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通;控制单元被配置为以周期T/n操作至少一个初级开关,并且其中,具有N个开关的多个输出选择开关中的每个输出选择开关以周期T操作,使得控制单元在时间周期T内控制多个输出选择开关中的所有多个输出端子的电力(参见图2)(相当于本申请的切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关)。每个输出电路包括产生用于调节各个输出电压的反馈信号的电路,各个时间段期间每个输出电路的相应反馈信号作为反馈控制信号耦合到DC转换器的初级电路,用于基本上独立于每个其他输出电压而调节输出电压;具体包括用于N个输出电路的相应的误差电压放大器34-1至34—N,反馈补偿电路36-1至36-N和反馈选择开关38-1至38-N,每个反馈补偿电路可以提供任何期望的反馈传输特性,并且可以可选地省略任何一个或多个输出电路的补偿电路;输出电压Vout1连接到误差放大器34-1的反相输入(相当于本申请的电压控制单元,被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平),其非反相输入被提供有参考电压Vref1,在放大器34-1的输出处产生的误差电压经由反馈补偿电路36-1耦合到反馈选择开关38-1,其它误差放大器、反馈补偿电路和反馈选择开关被类似地布置用于其他各自的输出和相应的参考电压。图11中,输出单元包括:上部次级开关26-1、上部电容器28-1、下部次级开关26-N、和下部电容器28-N等。
权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别技术特征在于:(1)权利要求1将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出端子给多个电池充电;(2)本申请的反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,而对比文件1仅有电压反馈控制,因此,反馈电路单元的具体结构不同;(3)输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系。
基于上述区别技术特征,可以确定权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:(1)多输出电力转换器的具体应用;(2)提供一种对电压变化和输出负载变化均能瞬态快速响应的控制方式;(3)实现输出电压大小的控制以及避免电流冲击对电容的影响。
对于区别技术特征(1),对比文件1公开了一种具有独立调节功能的多输出DC转换器,其还公开了(参见说明书第0003-0005段):DC转换器可用于许多不同的应用中以提供受控或调节的电压,电源用于为设备供电,在对比文件1公开的上述内容的基础上,本领域技术人员容易想到,将对比文件1的DC转换器应用于充电器中,使得DC转换器的多个输出电压给多个电池充电,且效果也是可以预料到的。
对于区别技术特征(2),采用电压外环、电流内环的双环控制以及采用限流器的反馈机制是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识,具体可参见公知常识性证据1:《太阳能光伏技术与应用》,沈文忠主编,第566-569页,上海交通大学出版社,ISBN:978-7-313-10401-4,2013年10月第1版。
对于区别技术特征(3),为了在输出端得到所需要的输出电压,在次级整流二极管后连接本领域公知的BUCK电路以实现对输出电压的控制是本领域技术人员的惯用手段,而且为了避免电流冲击对储能器件的影响,通常在都会在电路中串联电阻来限制冲击电流,这也是本领域技术人员的惯用手段,在对比文件1公开内容的基础上结合上述公知常识,本领域技术人员容易想到将对比文件1中的上部次级开关和下部次级开关分别替换为两个BUCK电路,并且在对比文件1中的上部电容器和下部电容器所在的路径上分别串联一个电阻,从而无需付出创造性劳动就可以得到多输出电路单元的具体结构还可以包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器、下部电阻器,及其连接关系,且效果也是可以预期到的。
综上,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识而得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,权利要求1的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.2 权利要求2不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
权利要求2对权利要求1作了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第0045-0059段):当从反馈电路单元接收到电压的电平的信息时,控制单元基于电压的电平的信息,通过以时分多路控制方式控制至少一个初级开关和多个输出选择开关,独立地补偿相应输出端子上的电力。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2也不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.3 权利要求3不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
从属权利要求3对权利要求2进行了进一步的限定,其附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第0045-0059段):控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使至少一个初级开关和多个输出选择开关同步;控制单元被配置为以周期T/n操作至少一个初级开关,并且其中,具有N个开关的多个输出选择开关中的每个输出选择开关以周期T操作,使得控制单元在时间周期T内控制多个输出选择开关中的所有多个输出端子的电力。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3也不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.4 权利要求4不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
从属权利要求4对权利要求1进行了进一步的限定,其附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第0045-0059段):多个输出选择开关具有26-1、26-2、…、26-N 这N个开关,并且控制单元被配置为在时间周期T/n内按顺序控制多个输出选择开关中的每个输出选择开关,并且在时间周期T内独立地控制多个输出选择开关中的每一个输出选择开关。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4也不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.5权利要求5不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
权利要求5请求保护一种多电池充电器。对比文件1是最接近的现有技术,其公开了一种具有独立调节的多输出的改进的DC转换器的电路结构,具体公开了如下技术特征(参见说明书第0002-0085段及附图1-12):输入单元,具有初级开关14;变压器10,被配置为转换从输入单元接收的电力的幅值;输出单元,被配置为接收来自变压器10的电力的多个输出端子Vout1、Vout2、…、VoutN,多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自输入单元的电力的多个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N中的至少一个;时钟源18产生的时钟信号被提供给PWM电路12和N分频电路30,PWM电路12的输出被提供给初级开关14,N分频电路30的输出被提供给解码器32,且解码器32的N个输出用于控制这N个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N,从而N个输出依次被选择导通。具体地,例如图2,帧周期T对应于每个周期T/3的时钟信号的三个周期,从而在每个帧周期T中产生三个时间周期或时隙,其中第一个周期分配给输出电路1,后两个分别分配给输出2和3,还可以有其他控制方式,例如图4-7等,这相当于公开了本申请的时分多路控制;而且,图11中,多个次级开关至少包括上部次级开关26-1和下部次级开关26-N;控制单元,用于根据控制信号,接通初级开关及输出选择开关,即配置为将脉宽调制信号传输至输入单元和输出单元,独立地控制多个输出;控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使至少一个初级开关和多个输出选择开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通;控制单元被配置为以周期T/n操作至少一个初级开关,并且其中,具有N个开关的多个输出选择开关中的每个输出选择开关以周期T操作,使得控制单元在时间周期T内控制多个输出选择开关中的所有多个输出端子的电力(参见图2)(相当于本申请的切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关)。每个输出电路包括产生用于调节各个输出电压的反馈信号的电路,各个时间段期间每个输出电路的相应反馈信号作为反馈控制信号耦合到DC转换器的初级电路,用于基本上独立于每个其他输出电压而调节输出电压;具体包括用于N个输出电路的相应的误差电压放大器34-1至34—N,反馈补偿电路36-1至36-N和反馈选择开关38-1至38-N,每个反馈补偿电路可以提供任何期望的反馈传输特性,并且可以可选地省略任何一个或多个输出电路的补偿电路;输出电压Vout1连接到误差放大器34-1的反相输入(相当于本申请的电压控制单元,被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平),其非反相输入被提供有参考电压Vref1,在放大器34-1的输出处产生的误差电压经由反馈补偿电路36-1耦合到反馈选择开关38-1,其它误差放大器、反馈补偿电路和反馈选择开关被类似地布置用于其他各自的输出和相应的参考电压。图11中,输出单元包括:上部次级开关26-1、上部电容器28-1、下部次级开关26-N、和下部电容器28-N等。
权利要求5的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别技术特征在于:(1)权利要求5将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出端子给多个电池充电;(2)本申请的反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,而对比文件1仅有电压反馈控制,因此,反馈电路单元的具体结构不同;(3)输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系。
基于上述区别技术特征,可以确定权利要求5的技术方案实际解决的技术问题是:(1)多输出电力转换器的具体应用;(2)提供一种对电压变化和输出负载变化均能瞬态快速响应的控制方式;(3)实现输出电压大小的控制以及避免电流冲击对电容的影响。
对于区别技术特征(1),对比文件1公开了一种具有独立调节功能的多输出DC转换器,其还公开了(参见说明书第0003-0005段):DC转换器可用于许多不同的应用中以提供受控或调节的电压,电源用于为设备供电,在对比文件1公开的上述内容的基础上,本领域技术人员容易想到,将对比文件1的DC转换器应用于充电器中,使得DC转换器的多个输出电压给多个电池充电,且效果也是可以预料到的。
对于区别技术特征(2),采用电压外环、电流内环的双环控制以及采用限流器的反馈机制是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识,具体可参见公知常识性证据1:《太阳能光伏技术与应用》,沈文忠主编,第566-569页,上海交通大学出版社,ISBN:978-7-313-10401-4,2013年10月第1版。
对于区别技术特征(3),为了在输出端得到所需要的输出电压,在次级整流二极管后连接本领域公知的BUCK电路以实现对输出电压的控制是本领域技术人员的惯用手段,而且为了避免电流冲击对储能器件的影响,通常在都会在电路中串联电阻来限制冲击电流,这也是本领域技术人员的惯用手段,在对比文件1公开内容的基础上结合上述公知常识,本领域技术人员容易想到将对比文件1中的上部次级开关和下部次级开关分别替换为两个BUCK电路,并且在对比文件1中的上部电容器和下部电容器所在的路径上分别串联一个电阻,从而无需付出创造性劳动就可以得到多输出电路单元的具体结构还可以包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器、下部电阻器,及其连接关系,且效果也是可以预期到的。
综上,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识而得到权利要求5请求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,权利要求5的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.6 权利要求6不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
权利要求6对权利要求5作了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第0045-0059段):输入单元,具有初级开关14;变压器10,被配置为转换从输入单元接收的电力的幅值;输出单元,被配置为接收来自变压器10的电力的多个输出端子Vout1、Vout2、…、VoutN,多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自输入单元的电力的多个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N中的至少一个,控制这N个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N,从而N个输出依次被选择导通。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6也不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
2.7 权利要求7不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,理由如下:
权利要求7请求保护一种用于控制多电池充电器的方法。对比文件1是最接近的现有技术,其公开了一种具有独立调节的多输出的改进的DC转换器的电路结构及其操作方法,具体公开了如下技术特征(参见说明书第0002-0085段及附图1-12):该转换器包括:输入单元,具有初级开关14;变压器10,被配置为转换从输入单元接收的电力的幅值;输出单元,被配置为接收来自变压器10的电力的多个输出端子Vout1、Vout2、…、VoutN,多个输出端子中的每个输出端子都包括用于选择性地接收来自输入单元的电力的多个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N中的至少一个;时钟源18产生的时钟信号被提供给PWM电路12和N分频电路30,PWM电路12的输出被提供给初级开关14,N分频电路30的输出被提供给解码器32,且解码器32的N个输出用于控制这N个输出选择开关26-1、26-2、…、26-N,从而N个输出依次被选择导通。具体地,例如图2,帧周期T对应于每个周期T/3的时钟信号的三个周期,从而在每个帧周期T中产生三个时间周期或时隙,其中第一个周期分配给输出电路1,后两个分别分配给输出2和3,还可以有其他控制方式,例如图4-7等,这相当于公开了本申请的时分多路控制;而且,图11中,多个次级开关至少包括上部次级开关26-1和下部次级开关26-N;控制单元,用于根据控制信号,接通初级开关及输出选择开关,即配置为将脉宽调制信号传输至输入单元和输出单元,独立地控制多个输出;控制单元被配置为在用于时分多路控制的一个采样时间内,使至少一个初级开关和多个输出选择开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通;控制单元被配置为以周期T/n操作至少一个初级开关,并且其中,具有N个开关的多个输出选择开关中的每个输出选择开关以周期T操作,使得控制单元在时间周期T内控制多个输出选择开关中的所有多个输出端子的电力(参见图2)(相当于本申请的切换控制单元被配置为以频率fs操作所述至少一个初级开关)。每个输出电路包括产生用于调节各个输出电压的反馈信号的电路,各个时间段期间每个输出电路的相应反馈信号作为反馈控制信号耦合到DC转换器的初级电路,用于基本上独立于每个其他输出电压而调节输出电压;具体包括用于N个输出电路的相应的误差电压放大器34-1至34—N,反馈补偿电路36-1至36-N和反馈选择开关38-1至38-N,每个反馈补偿电路可以提供任何期望的反馈传输特性,并且可以可选地省略任何一个或多个输出电路的补偿电路;输出电压Vout1连接到误差放大器34-1的反相输入(相当于本申请的电压控制单元,被配置为检测所述多个输出端子的电压的电平),其非反相输入被提供有参考电压Vref1,在放大器34-1的输出处产生的误差电压经由反馈补偿电路36-1耦合到反馈选择开关38-1,其它误差放大器、反馈补偿电路和反馈选择开关被类似地布置用于其他各自的输出和相应的参考电压。图11中,输出单元包括:上部次级开关26-1、上部电容器28-1、下部次级开关26-N、和下部电容器28-N等。
权利要求7的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别技术特征在于:(1)权利要求7将对比文件1的电路结构应用于充电器,多个输出端子给多个电池充电;(2)本申请的反馈电路单元包括电压控制单元和电流控制单元,而对比文件1仅有电压反馈控制,因此,反馈电路单元的具体结构不同;(3)输出单元中还包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器和下部电阻器,及其具体连接关系;(4)对所述至少一个初级开关执行互锁控制。
基于上述区别技术特征,可以确定权利要求7的技术方案实际解决的技术问题是:(1)多输出电力转换器的具体应用;(2)提供一种对电压变化和输出负载变化均能瞬态快速响应的控制方式;(3)实现输出电压大小的控制以及避免电流冲击对电容的影响;(4)避免多个开关同时导通所带来的不利影响。
对于区别技术特征(1),对比文件1公开了一种具有独立调节功能的多输出DC转换器,其还公开了(参见说明书第0003-0005段):DC转换器可用于许多不同的应用中以提供受控或调节的电压,电源用于为设备供电,在对比文件1公开的上述内容的基础上,本领域技术人员容易想到,将对比文件1的DC转换器应用于充电器中,使得DC转换器的多个输出电压给多个电池充电,且效果也是可以预料到的。
对于区别技术特征(2),采用电压外环、电流内环的双环控制以及采用限流器的反馈机制是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识,具体可参见公知常识性证据1:《太阳能光伏技术与应用》,沈文忠主编,第566-569页,上海交通大学出版社,ISBN:978-7-313-10401-4,2013年10月第1版。
对于区别技术特征(3),为了在输出端得到所需要的输出电压,在次级整流二极管后连接本领域公知的BUCK电路以实现对输出电压的控制是本领域技术人员的惯用手段,而且为了避免电流冲击对储能器件的影响,通常在都会在电路中串联电阻来限制冲击电流,这也是本领域技术人员的惯用手段,在对比文件1公开内容的基础上结合上述公知常识,本领域技术人员容易想到将对比文件1中的上部次级开关和下部次级开关分别替换为两个BUCK电路,并且在对比文件1中的上部电容器和下部电容器所在的路径上分别串联一个电阻,从而无需付出创造性劳动就可以得到多输出电路单元的具体结构还可以包括第一电感器、第二电感器、上部电阻器、下部电阻器,及其连接关系,且效果也是可以预期到的。
对于区别技术特征(4),为了避免多个开关同时导通所带来的不利影响,例如桥臂直通等,利用互锁措施对开关加以控制是本领域技术人员的惯用手段,属于公知常识。
综上,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识而得到权利要求7请求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,权利要求7的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
3.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陈述的意见,合议组认为:在对比文件1中,例如图2所示,帧周期T对应于每个周期T/3的时钟信号的三个周期,从而在每个帧周期T中产生三个时间周期或时隙,其中第一个周期分配给输出电路1,后两个分别分配给输出2和3,具体地,控制单元被配置为以周期T/3操作初级开关14,并且其中,具有N个开关的多个输出选择开关中的每个输出选择开关以周期T操作,例如,多个输出选择开关具有26-1、26-2、…、26-N 这N个开关,并且控制单元被配置为在时间周期T/n内按顺序控制多个输出选择开关中的每个输出选择开关,也就是说,图2中初级开关的工作周期与每个次级开关的导通时间长度是一致的,均为T/3,二者是同步的,因此,对比文件1已经公开了权利要求1中的特征“初级开关和所述多个次级开关同步使得所述多个次级开关被顺序地接通”。尽管对比文件1中初级开关和多个次级开关的关断时间点不同,但这主要是由本申请和对比文件1中变换器的类型和固有特性所决定的,正激变换器和反激变换器是两种常见的变换器,根据正反激变换器的原理可知,“正激”是指在初级侧开关接通时,输出变压器充当介质直接耦合磁场能量,电能转化为磁能,磁能又转化为电能,输入输出同时进行;“反激”则是指在初级侧开关接通时,输出变压器充当电感,电能转化为磁能,此时输出回路没有电流,反之,当初级侧开关关断时,输出变压器释放能量,磁能转化为电能,输出回路中才有电流。可见,只有在正激变换器中初级开关和次级开关可以同时导通同时关断,而在反激变换器中初级开关和次级开关则必然存在不同时工作的时间段,这是二者的特性所必然决定的。因此,正是由于本申请是正激变换器,而对比文件1图1是反激变换器,才使得初级开关和次级开关的关断时间点不相同,这不能为本申请带来创造性,复审请求人的意见陈述不具有说服力。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月06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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