电驱动制动能量回收矿用车-复审决定


发明创造名称:电驱动制动能量回收矿用车
外观设计名称:
决定号:193690
决定日:2019-10-24
委内编号:1F264018
优先权日:
申请(专利)号:201610791323.6
申请日:2016-08-31
复审请求人:包头市北工机械有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张玉兵
合议组组长:宋艳琪
参审员:陈菲
国际分类号:B60L7/18(2006.01);B0L11/18(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法第22条第2款、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最接近的现有技术相比存在区别技术特征,则该权利要求具备新颖性;同时,若现有技术也未给出使用该区别技术特征解决相应的技术问题的启示,并且该区别技术特征为该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610791323.6,名称为“电驱动制动能量回收矿用车”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为包头市北工机械有限公司。本申请的申请日为2016年08月31日,,公开日为2016年12月21日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月16日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-10不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为:申请日2016年08月31日提交的权利要求第1-10项、说明书第1-31段及附图1、摘要及摘要附图。驳回决定中引用的对比文件为:
对比文件1:CN203666418U,公告日为:2014年06月25日;
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统,该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统,该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力,该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线连接该电池管理系统并为该电池管理系统进行充电,该制动系统通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统,并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电。
2. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述电池管理系统包括电池管理单元、电池组及外充电单元,该电池管理单元与电池组通过数据线和动力线相互连接,所述整车控制系统通过数据线连接该电池管理单元。
3. 如权利要求2所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述电力驱动与能量回收控制系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮及用于能量回收的机械传动装置,所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元,该电机管理单元通过数据线连接该机械传动装置并实现能量回馈;所述电池组通过动力线经由一逆变器连接所述机械传动装置,为所述机械传动装置提供驱动车辆运行的电力;所述机械传动装置通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元并通过该电池管理单元为所述电池组充电。
4. 如权利要求3所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述机械传动装置包括设于车辆中部的驱动电机、能量回收发电机、变速器、设于后 轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器,该驱动电机连接并驱动该能量回收发电机,该能量回收发电机连接该变速器,该变速器通过传动轴连接该驱动桥,所述电机管理单元通过数据线连接该驱动电机,所述逆变器通过动力线连接所述驱动电机并为驱动电机提供电力,所述驱动电机与能量回收发电机通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元。
5. 如权利要求4所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述制动系统包括制动控制单元及设于前轮与后轮的轮边制动器,所述整车控制系统通过数据线连接该制动控制单元,该制动控制单元另通过数据线分别连接轮边制动器及能量回收发电机并控制轮边制动器工作或能量回收发电机工作发电。
6. 如权利要求2所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述外充电单元包括充电桩及与该充电桩连接的外充插电器,该外充插电器另通过动力线连接所述电池管理单元,该充电桩通过外充插电器及电池管理单元为所述电池组充电。
7. 如权利要求4所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述变速器附设有取力装置,该取力装置驱动一举升系统。
8. 如权利要求5所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述轮边制动器为4个,分别设置于两个前轮与两个后轮处。
9. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述驾驶员输入系统包括启动开关、油门踏板、制动踏板、充放电开关、举升控制器。
10. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述驾驶员输入系统连接有转向系统”。
驳回决定中认为:对比文件1公开了一种电驱动矿用汽车,实质上涉及一种电驱动制动能够回收矿用车,并具体公开了以下的技术特征(参见对比文件1说明书具体实施方式三,附图5):其包括有设于车上的整车控制系统1、驾驶员输入系统2、对车辆进行驱动并在制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统6,该整车控制系统1通过数据总线a1、a2、a3、a5分别连接驾驶员输入系统2、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统以及制动系统66,该电池管理系统通过动力线连接电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力,该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线b1连接该电池管理系统并为该电池管理系统进行充电,该制动系统6通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统,并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电。对比文件1公开了权利要求1-3、6、9、10的所有技术特征,由此权利要求1-3、6、9、10不具备新颖性。从属权利要求4、5、7、8的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段,因此权利要求4、5、7、8均不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月18日向国家知识产权局提出了复审请求,并修改了权利要求书,将原权利要求2、3、4并入原权利要求1中,同时进行了语序的调整,形成新的独立权利要求1,并相应调整了从属权利要求的序号。复审请求人认为:(1)对比文件1没有明确公开本申请中的电力驱动与能量回收控制系统;(2)对比文件1中,当矿用车处于下坡减速或制动时,整车控制系统控制电机管理单元将主电机转变为发电机,而本申请中,驾驶员输入系统的制动踏板工作模式有三种,其中模式二中除了如模式一一样使驱动电机发电外,能量回收发电机也要工作发电,且本申请的这种供电模式提高了充电效率,具有更高的节能效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月05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,采用能量回收发电机回收车辆制动过程中的能量并存储在电池中是所属技术领域中常规的技术手段,而具体地采用主辅电机进行驱动以及在制动时进行能量回收、采用主电机驱动以及在制动时采用主电机和发电机回收能量、或者采用电机实现驱动或者能量回收均是所属技术领域的常规技术手段,因而对于所属技术领域的技术人员来说设置主电机和能量回收发电机的结构,从而实现驱动以及能量回收是不存在技术上的困难的;而且审查主要对象为权利要求书,而申请人声称的三种制动踏板模式对应的制动能量回收过程并未体现在权利要求书中,对于电机和能量回收发电机的工作模式的设置,在制动回收能量小时采用电机进行发电,在回收能量大时采用电机和辅助发电机共同发电是所属技术领域中常规的技术手段,因而限定该三种控制模式对于所属技术领域的技术人员来说也不存在技术上的困难。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28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的区别在于:包括能量回收发电机,驱动电机连接并驱动该能量回收发电机,能量回收发电机连接变速器,能量回收发电机通过能量回收动力线连接所述电池管理单元。根据上述区别技术特征,本申请实际所要解决的技术问题是:如何在电驱动矿用汽车中实现制动能量回收。而该区别技术特征是本领域技术人员的常用技术手段,所以权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开或是本领域技术人员的常用技术手段,因此,从属权利要求2-7也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对比文件1的电力驱动系统包括电机管理单元30及驱动后轮的机械传动装置,驱动后轮的机械传动装置包括主电机31、变速器32、驱动桥33以及轮边减速器34,通过这些部件的组合,该车辆能够被电机驱动且在车辆下坡减速滑行或制动时能够通过整车系统1控制电机管理单元30将主电机31或轮边电机转换为发电机实现能量回收,因此,电力驱动系统相当于本申请中的对车辆进行驱动并在车辆制动时进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统,即本申请的电力驱动与能量回收控制系统已被对比文件1公开;(2)本申请中有关制动踏板的三种工作模式以及这三种工作模式下能量回收的具体方式均并未包含在权利要求的保护范围内,因此,其不能作为相关权利要求具有创造性的依据。
复审请求人于2019年07月11日提交了意见陈述书及修改后的申请文件,将原权利要求2并入原权利要求1中,并将车辆在制动能量回收时的三种工作模式做了具体的限定,同时对权利要求的序号及说明书、说明书附图、说明书摘要及摘要附图做了适应性的修改,将“主电机31”统一为“驱动电机31”。复审请求人认为:(1)本申请中的驱动电机31具有驱动功能和发电机功能,而对比文件1中的主电机只具有驱动功能;(2)对比文件1未公开本申请在三种不同制动模式下的不同能量回收方式;(3)本申请中的制动单元同时控制轮边制动器及能量回收发电机工作,而对比文件1中的控制阀只是对车辆进行制动。
复审请求人于2019年07月11日提交的权利要求书为:
“1. 一种电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,其包括有设于车上的整车控制系统、驾驶员输入系统、对车辆进行驱动并在车辆制动时能进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统、能够进行充放电的电池管理系统以及对车辆进行制动的制动系统,该整车控制系统通过数据总线分别连接该驾驶员输入系统、电力驱动与能量回收控制系统、电池管理系统及制动系统,该电池管理系统通过动力线连接该电力驱动与能量回收控制系统并为该电力驱动与能量回收控制系统提供电力,该电力驱动与能量回收控制系统另通过能量回收动力线连接该电池管理系统并为该电池管理系统进行充电,该制动系统通过数据线连接该电力驱动与能量回收控制系统,并在车辆制动时控制该电力驱动与能量回收控制系统为电池管理系统进行充电;
所述电池管理系统包括电池管理单元、电池组及外充电单元,该电池管理单元与电池组通过数据线和动力线相互连接,所述整车控制系统通过数据线连接该电池管理单元;
所述电力驱动与能量回收控制系统包括电机管理单元与驱动车辆后轮及用于能量回收的机械传动装置,所述整车控制系统通过数据线连接该电机管理单元,所述机械传动装置包括设于车辆中部的驱动电机、能量回收发电机、变速器、设于后轮之间的驱动桥及设于两个后轮的轮边减速器,该驱动电机连接并驱动该能量回收发电机,该能量回收发电机连接该变速器,该变速器通过传动轴连接该驱动桥,所述电机管理单元通过数据线连接该驱动电机,所述电池组通过动力线经由逆变器连接所述驱动电机并为驱动电机提供电力,所述驱动电机与能量回收发电机通过所述能量回收动力线连接所述电池管理单元;
所述制动系统包括制动控制单元及设于前轮与后轮的轮边制动器,所述整车控制系统通过数据线连接该制动控制单元,该制动控制单元另通过数据线分 别连接轮边制动器及能量回收发电机并控制轮边制动器工作或能量回收发电机工作发电;
车辆在制动能量回收时有三种工作模式:模式一、驾驶员轻踏制动踏板,整车控制系统经电机管理单元控制驱动电机转换为发电机,产生的电流经由能量回收动力线、电池管理单元为电池组进行充电;模式二、驾驶员再一步踏制动踏板,除模式一的驱动电机发电外,整车控制系统经制动控制单元控制能量回收发电机工作发电,产生的电流经由能量回收动力线、电池管理单元为电池组进行充电;模式三、驾驶员将制动踏板踩踏到底,除模式一的驱动电机和模式二的能量回收发电机工作发电外,整车控制系统经制动控制单元控制轮边制动器工作,使电驱动制动能量回收矿用车停车。
2. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述外充电单元包括充电桩及与该充电桩连接的外充插电器,该外充插电器另通过动力线连接所述电池管理单元,该充电桩通过外充插电器及电池管理单元为所述电池组充电。
3. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述变速器附设有取力装置,该取力装置驱动一举升系统。
4. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述轮边制动器为4个,分别设置于两个前轮与两个后轮处。
5. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述驾驶员输入系统包括启动开关、油门踏板、制动踏板、充放电开关、举升控制器。
6. 如权利要求1所述的电驱动制动能量回收矿用车,其特征在于,所述驾驶员输入系统连接有转向系统”。
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
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段所做的修改均符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定,因此,本复审请求审查决定所针对的文本为:2019年07月11日提交的权利要求1-6、说明书第1-6页、附图第1页、说明书摘要和摘要附图。
具体理由的阐述
专利法第22条第2款规定:新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请,并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
专利法第22条第3款规定:创造性,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
就本申请而言,权利要求1请求保护一种电驱动制动能量回收矿用车,对比文件1公开了一种电驱动矿用汽车,同时其还具有能量回馈功能,(参见说明书0025-0031段,附图5),其包括有设于车上的整车控制系统1、驾驶员输入系统2、电力驱动系统(其包括电机管理单元30及驱动后轮的机械传动装置,驱动后轮的机械传动装置包括主电机31、变速器32、驱动桥33以及轮边减速器34,通过这些部件的组合,该车辆能够被电机驱动且在车辆下坡减速滑行或制动时能够通过整车系统1控制电机管理单元30将主电机31或轮边电机转换为发电机实现能量回收,因此,电力驱动系统相当于本申请中的对车辆进行驱动并在车辆制动时进行能量回收的电力驱动与能量回收控制系统)、能够进行充放电的电池管理系统(包括充放电管理单元40及电池组41以及外充单元)以及对车辆进行制动的制动系统6,其中整车控制系统1通过数据总线a1、a2、a3、a4、a5分别连接该驾驶员输入系统2、电力驱动系统、电池管理系统、受电系统5及制动系统6,电池管理系统通过动力线连接该电力驱动系统并为其提供电力,该电力驱动系统另外通过动力线b1连接电池管理系统并为其进行充电,制动系统通过数据线连接电力驱动系统,并在车辆下坡减速滑行或制动时通过驾驶员输入系统2的电机转速控制器向整车控制系统1提供指令信息,整车控制系统1控制电机管理单元30将主电机31或轮边电机转换为发电机,通过动力线b1经由充放电管理单元40对电池组41进行充电;电池管理系统包括充放电管理单元40(即本申请中的电池管理单元)、电池组41及外充电单元,充放电管理单元40与电池组41通过数据线a6连接,同时,由于充电桩43由外充插电器42及充放电管理单元40为电池组41充电,所以在充放电管理单元40和电池组41之间必然存在动力线,其中整车控制系统1通过数据线a3连接充放电管理单元40;同时电力驱动与能量回收控制系统包括电机管理单元30与驱动车辆后轮及用于能量回收的机构传动装置,速车控制系统1通过数据线a2连接电机管理单元30,机械传动装置包括设于车辆中部的主电机31(即驱动电机)、变速器32,设于两个后轮之间的驱动桥33以及设于两个后轮的轮边减速器,其中主电机连接变速器32,变速器32通过传动轴连接驱动桥33,电机管理单元30通过数据线a7连接主电机31,逆变器42通过动力线b3连接主电机31并为主电机提供电力,主电机31或轮边电机通过动力线b1连接充放电管理单元40;其中,制动系统6包括空压机、控制阀(相当于本申请中的制动控制单元)及安装在车轮上的制动器,整车控制系统1通过数据总线连接控制阀,通过制动踏板对车辆前轮与后轮进行制动,同时制动系统车辆在下坡减速滑行或制动时,通过驾驶员输入系统2的电机转速控制器向整车控制系统1提供指令信息,整车控制系统1控制电机管理单元30将主电机31或轮边电机转换为发电机,通过动力线b1经由充放电管理单元40对电池组41进行充电。
由此可见,对比文件1没有公开以下技术特征:(1)包括能量回收发电机,驱动电机连接并驱动该能量回收发电机,能量回收发电机连接变速器,能量回收发电机通过能量回收动力线连接所述电池管理单元;(2)其具有制动控制单元,通过制动控制单元控制轮边制动器工作或者能量回收发电机工作发电;(3)车辆在制动能量回收时根据驾驶员对制动踏板的动作而分成三种工作模式。因此,权利要求1具备新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
基于上述区别技术特征可以确定,本申请所要解决的技术问题是如何在矿用车中实现制动能量的高效回收。
关于区别技术特征(1),对比文件1中已经公开了在下坡减速滑行或制动时,将主电机或轮边电机转换为发电机进行能量回收的技术方案,在此基础上,为了使控制更加稳定和直接,将能量回收功能从主电机中剥离出来而设置独立的用于实现该功能的电机是本领域技术人员容易想到的;同时,当需要使后轮的减速所产生的动能转变为电机的电能时,在其间设置变速器是本领域技术人员的常用技术手段,而为了使电机能够将产生的电能储存到电池组中,其也必然需要设置动力线与充放电管理单元连接以实现充电功能。
关于区别技术特征(2),在对比文件1中其通过整车控制器控制电机管理单元而确定主电机或轮边电机的工作状态,但是能量回收通常是与车辆减速或制动相关的,所以将能量回收的启动(即电机转换为发电机状态)的功能集成在制动控制器中是容易想到的。
关于区别技术特征(3),对比文件1并未涉及到制动能量回收的具体模式,且没有证据表明本申请的这种根据驾驶员对制动动踏板的动作的不同而采取不同的制动能量回收的方式是本领域技术人员的公知常识,同时由于该区别技术特征的存在,可以使制动能量回收的效率更高。因此,对比文件1未给出解决本申请所述的技术问题的技术启示,也无法取得上述技术效果。因此,本申请的权利要求1相对于对比文件1具有突出的实质性特点和显著的进步,因而具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。相应地,在独立权利要求1具备新颖性和创造性的基础上,其从属权利要求也均具备新颖性和创造性,符合专利法第22条第2款和第3款的规定。
基于上述理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年07月16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本复审请求审查决定所针对文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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