用于近海应用的高效太阳能发电机-复审决定


发明创造名称:用于近海应用的高效太阳能发电机
外观设计名称:
决定号:193521
决定日:2019-10-28
委内编号:1F263468
优先权日:2013-05-29
申请(专利)号:201480031093.2
申请日:2014-05-28
复审请求人:沙特阿拉伯石油公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:孔改荣
合议组组长:谭凯
参审员:卫红
国际分类号:F03G6/06(2006.01);F03G6/00(2006.01);F24J2/07(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近现有技术之间的区别技术特征部分被其他对比文件公开,且在其他对比文件中与其在本发明中为解决其技术问题所起到的作用相同,部分属于本领域的公知常识,那么现有技术之间存在结合的技术启示,且结合形成的该权利要求的技术方案也没有产生预料不到的技术效果,则认为该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201480031093.2,名称为“用于近海应用的高效太阳能发电机”的PCT发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为沙特阿拉伯石油公司,申请日为2014年05月28日,优先权日为2013年05月29日,进入中国国家阶段日为2015年11月30日,公开日为2016年03月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月02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1-13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2017年12月28日提交的权利要求第1-13项,进入中国国家阶段日2015年11月30日提交的说明书第1-44段(即第1-9页)、说明书附图图1-2(即第1-2页)、说明书摘要以及摘要附图。
驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN102216696A,公开日为2011年10月12日;
对比文件2:CN202645897U,公告日为2013年01月02日;
对比文件3:CN102457061A,公开日为为2012年05月16日;
对比文件4:CN103095176A,公开日为2013年05月08日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种双式太阳能发电机,所述双式太阳能发电机包括:
双采集板,其中所述双采集板包括:
反射表面,其中所述反射表面被构造为反射具有反射波长的太阳辐射以产生反射流;和
吸收表面,其中所述吸收表面被构造为吸收具有吸收波长的太阳辐射以产生释放电子流;
传热单元,所述传热单元包括:
接收区,被构造为接收所述反射流并从所述反射流吸收热能;
热机,所述热机与所述接收区热连接,其中所述热机对由所述接收区吸收的热能进行转换并且将所述热能转换为机械功能量;和
发电机,所述发电机与所述热机机械连接,其中所述发电机被构造为将所述机械功能量转换为电流;
电力调节系统,所述电力调节系统与所述释放电子流和所述电流电连接,所述电力调节系统包括:
电缓冲器,所述电缓冲器被构造为防止所述释放电子流和所述电流交叉流动;
功率转换器,所述功率转换器被构造为使释放电子流电压与电流电压均衡;
电连接器,所述电连接器被构造为将所述释放电子流电压与所述电流电压组合以产生电源;以及
其中所述吸收表面形成与所述反射表面接触并位于所述反射表面和所述传热单元之间的层。
2. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述双采集板具有带焦点的抛物线形状。
3. 根据权利要求2所述的双式太阳能发电机,其中所述接收区位于所述焦点处。
4. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述反射表面所反射的反射波长大于1000nm。
5. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述吸收表面所吸收的吸收波长小于1000nm。
6. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述吸收表面包括光伏电池,其中所述光伏电池选自以下各项组成的组:网格滤光器、干涉滤光器、衍射光栅、以及其组合。
7. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述接收区包括流体槽,
其中流体接收热能以产生热流,所述流体槽与所述热机流体地连接。
8. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述热机是斯特林发动机。
9. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述电缓冲器包括所述释放电子流中的第一二极管和所述电流中的第二二极管。
10. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,还包括追踪系统,所述追踪系统被构造为使所述双采集板朝向所述太阳辐射的源定向。
11. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述双式太阳能发电机被操作为向多个传感器供电。
12. 根据权利要求1所述的双式太阳能发电机,其中所述太阳能发电机被用于近海平台上。
13. 一种产生双式太阳能电力的方法,所述方法包括步骤:
利用双采集板采集太阳辐射,其中所述双采集板包括反射表面和吸收表面,其中所述吸收表面形成与所述反射表面接触并位于所述反射表面和传热单元之间的层;
利用所述反射表面反射具有反射波长的太阳辐射,从而产生反射流;
利用所述吸收表面吸收具有吸收波长的太阳辐射,从而产生释放电子流;
在所述传热单元中将所述反射流的太阳能转换为电流,所述传热单元包括接收区、热机和发电机,其中在所述传热单元中将所述太阳能转换为电流包括步骤:
利用反射流在接收区中加热流体,从而产生具有热能的热流;
在热机中将所述热流的热能转换为机械功能量,其中所述热机与所述接收区流体地连接;以及
在发电机中将所述机械功能量转换为电流,所述发电机与所述热机机械地连接;
在电力调节系统中将所述电流和所述释放电子流组合,所述电力调节系统包括:
电缓冲器,其被构造为防止所述释放电子流与所述电流交叉流动;
dc至dc转换器,所述dc至dc转换器被构造为使释放电子流电压与电流电压均衡;和
电连接器,所述电连接器被构造为将所述释放电子流电压与所述电流电压组合以产生电源。”
驳回决定认为,权利要求1请求保护一种双式太阳能发电机,对比文件1公开了用于太阳能发电站的自动定日镜,权利要求1与对比文件1的区别在于:1)传热单元还包括与热接收区热连接的热机,该热机对由接收区吸收的热能进行转换并将热能转换为机械功能量;发电机与热机机械连接,发电机被构造为将机械功能量转换为电流;2)还包括电力调节系统,电力调节系统释放与释放电子流和电流电连接,电力调节系统包括防止释放电子流和电流交叉流动的电缓冲器,以及使释放电子流电压与电流电压均衡的功率转换器,以及将释放电子流电压与电流电压组合以产生电源的电连接器。然而,上述区别特征1)已由对比文件2公开,上述区别特征2)由对比文件3结合本领域常规技术手段公开,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。从属权利要求2的附加技术特征已由对比文件1结合对比文件2公开,从属权利要求3、10-11的附加技术特征已由对比文件1公开,从属权利要求4-5的附加技术特征已由对比文件4公开,从属权利要求6的附加技术特征部分为对比文件4公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求7-8的附加技术特征部分为对比文件2公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求9的附加技术特征部分为对比文件3公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求12的附加技术特征属于本领域公知常识,因而从属权利要求2-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求13请求保护一种产生双式太阳能电力的方法,其与对比文件1的区别在于:1)传热单元还包括与热接收区热连接的热机,在传热单元中将太阳能转换为电流包括步骤:利用反射流在接收区中加热流体,从而产生具有热能的热流,在热机中将热流的热能转换为机械功能量,在发电机中将机械功能量转换为电流,发电机与热机机械地连接;2)在传热单元中将太阳能转换为电流还包括步骤:在电力调节系统中将电流和释放电子流组合,电力调节系统包括电缓冲器,其被构造为防止释放电子流和电流交叉流动,dc至dc转换器,其被构造为使电子流电压与电流电压均衡,以及电连接器,其被构造为将释放电子流电压与电流电压组合以产生电源。然而上述区别特征1)已由对比文件2公开,上述区别特征2)部分被对比文件3公开,部分属于本领域公知常识,因此独立权利要求13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10月11日向国家知识产权局提出了复审请求,但未提交申请文件的修改替换页。复审请求人认为:D1根本不能也没有公开权利要求1的“所述吸收表面形成与所述反射表面接触并位于所述反射表面和所述传热单元之间的层”,关于“由对比文件1的附图3b可确定,吸收表面为位于反射表面和主太阳能发电系统(相当于传热单元)之间的层”的评论是不正确的。认为D3也没有公开“吸收表面或光伏板,其用于吸收太阳能以产生电子束;反射表面,其被构造为反射太阳能,以使得太阳能的热能转换为电能”。D1与D3二者的技术领域不相关,本领域技术人员没有动机将D3与D1结合。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月01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1的确没有公开权利要求1中的特征“所述吸收表面形成与所述反射表面接触并位于所述反射表面和所述传热单元之间的层”,但该特征属于本领域内的公知常识,并对此进行了公知常识举证。在对比文件1中公开了吸收表面或反射表面。而对比文件1、3与本申请一样均涉及太阳能发电/光伏发电的技术领域,并且对比文件1已经公开了双采集板,对于特征“电力调节系统”及其所包括的结构部件与其所实现的功能,对比文件3则公开了上述部件,并给出了将对比文件3结合至对比文件1的结合启示,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06月05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:1)传热单元还包括与热接收区热连接的热机,该热机对由接收区吸收的热能进行转换并将热能转换为机械功能量;发电机与热机机械连接,发电机被构造为将机械功能量转换为电流;2)还包括电力调节系统,电力调节系统释放与释放电子流和电流电连接,电力调节系统包括防止释放电子流和电流交叉流动的电缓冲器,以及使释放电子流电压与电流电压均衡的功率转换器,以及将释放电子流电压与电流电压组合以产生电源的电连接器;3)吸收表面形成与反射表面接触并位于反射表面和传热单元之间的层。然而,上述区别特征1)已由对比文件2公开,上述区别特征2)部分被对比文件3公开,部分属于本领域公知常识,上述区别特征3)属于本领域常规选择,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。从属权利要求2的附加技术特征已由对比文件1结合对比文件2公开,从属权利要求3、10-11的附加技术特征已由对比文件1公开,从属权利要求4-5的附加技术特征已由对比文件4公开,从属权利要求6的附加技术特征部分为对比文件4公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求7-8的附加技术特征部分为对比文件2公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求9的附加技术特征部分为对比文件3公开,部分属于本领域公知常识,从属权利要求12的附加技术特征属于本领域公知常识,因而从属权利要求2-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求13请求保护一种产生双式太阳能电力的方法,其与对比文件1的区别在于:1)传热单元还包括与热接收区热连接的热机,在传热单元中将太阳能转换为电流的步骤包括:利用反射流在接收区中加热流体,从而产生具有热能的热流,在热机中将热流的热能转换为机械功能量,在发电机中将机械功能量转换为电流,发电机与热机机械连接;2)还包括步骤:在电力调节系统中将电流和释放电子流组合,电力调节系统包括防止释放电子流和电流交叉流动的电缓冲器、使释放电子流电压与电流电压均衡的功率转换器以及将释放电子流电压与电流电压组合以产生电源的电连接器;3)吸收表面形成与反射表面接触并位于所述吸收表面和所述传热单元之间的层。然而上述区别特征1)已由对比文件2公开,上述区别特征2)部分被对比文件3公开,部分属于本领域公知常识,所述区别特征3)属于本领域常规选择,因此独立权利要求13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月11日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:1)对比文件1中的反射表面264A、264B必须布置在薄膜光伏板266A、266B(相当于本申请的吸收表面)的前面。对比文件1中记载:“反射表面204与定位机构208相连接,该定位机构208控制反射表面204以便当太阳在空中运动时对其进行追踪并维持太阳辐射202A的反射”。如果反射表面布置在薄膜光伏板后面将会影响定位的准确性,其原因是:布置在反射表面前面的薄膜光伏板会吸收部分太阳辐射,导致反射表面上接收的太阳辐射量将会减少,从而降低定位机构定位的准确性;为了避免全部光被反射以及没有或几乎没有光被吸收,对比文件1教导了将分色镜262A、262B并入反射表面264A、264B中,并没有给出将反射表面置于吸收表面后面的任何歧视;若反射表面被置于吸收表面之后,则当吸收表面所吸收的吸收波长范围较窄时,穿过吸收表面到达反射表面的一部分太阳辐射将穿过分色镜,从而不能采集全部的太阳辐射;而当吸收表面所吸收的吸收波长范围较宽时,大部分太阳辐射将被吸收表面所吸收并且转化为电力以提供给定日镜本身的定位机构和控制器,从而只有一小部分电力能够被输出以用于别处,造成低的输出功率效率;2)对比文件1中定日镜采用局域独立太阳能源为定日镜的定位机构和控制器提供电力,只有反射表面产生的电力需要被输出以用于别处,因而对比文件1无需设置电力调节系统,其目的是在基础设施显著减少的需求下运行定日镜,因此,如果在对比文件1的定日镜中额外设置对比文件3的电力调节系统将与对比文件1的目的相背离,本领域技术人员因此没有动机将对比文件3与对比文件1结合。
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
鉴于复审请求人在整个复审阶段未提交申请文件的修改替换页,故本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定的审查文本相同,即2017年12月28日提交的权利要求第1-13项;进入中国国家阶段日2015年11月30日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1-2页、说明书摘要以及摘要附图。
2.关于创造性
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。
2.1权利要求1请求保护一种双式太阳能发电机。
经查,对比文件1(CN102216696A)公开了一种用于太阳能发电站的自动定日镜,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的说明书第25-54段,图1-4):定日镜系统260包括反射表面部分264A,264B,反射表面部分中的每一个都包括由分色镜262A,262B形成的一部分,分色镜反射入射太阳光辐射的第一部分并过滤入射太阳辐射的第二部分,薄膜光伏板266A,266B被安置在分色镜262A,262B后面并且接收入射太阳辐射的第二部分并将其转化为电力。由此可见,该定日镜系统的反射表面部分和光伏板相当于构成了本申请权利要求1的双采集板,由此可以确定对比文件1实际上公开了一种双式太阳能发电机;定日镜系统还包括主太阳能发电系统216(相当于本申请的传热单元),该主太阳能发电系统216包括接收太阳辐射的反射流并从中吸收热能的收集装置206(相当于本申请的接收区),以及太阳能发电机212,被反射的太阳辐射加热流经收集装置焦点的水从而驱动太阳能发电机产生电力;还包括太阳能电源214,其用于将光伏板所接收的入射太阳辐射的一部分转化为电力,该电力连接至电源电路306,电源电路的电力输出连至电池存储器308。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开内容之间的区别在于:1)传热单元还包括与接收区热连接的热机,热机对由接收区吸收的热能进行转换并且将热能转换为机械功能量;发电机与热机机械连接,发电机被构造为将机械功能量转换为电流;2)还包括电力调节系统,电力调节系统与释放电子流和电流电连接,包括防止所述释放电子流和所述电力交叉流动的电缓冲器、使释放电子流电压和电流电压均衡的功率转换器以及将所述释放电子流电压与所述电流电压组合以产生电源的电连接器;3)吸收表面形成与反射表面接触并位于所述反射表面和所述传热单元之间的层。
基于该区别技术特征,本申请实际要解决的问题是如何将太阳能转换为单元电能、如何组合不同电压的电能以及如何最大程度的利用太阳能辐射。
对于区别特征1),对比文件2(CN202645897U)公开了一种聚光式太阳能蒸汽发电装置(参见对比文件2的说明书第9-20段,图1),其中聚光装置2接收太阳能,进入光热转换装置3(相当于本申请的接收区)进行热能转换,并且利用与光热转换装置热连接的汽轮机8(相当于本申请的热机)将热能转换为机械功能量,发电机9与汽轮机8机械连接,发电机被构造为将机械功能量转换为电流。由于上述特征在对比文件2中的作用是用于将太阳能通过热机最终转换为电能,这与其在本申请中的作用相同,即对比文件2给出了将上述特征运用到对比文件1中以解决其技术问题的启示。
对于上述区别特征2),对比文件3(CN102457061A)公开了一种光伏发电系统的供电电源及光伏发电系统(参见对比文件3的说明书第6-36段):AC/DC变换器对电网的电源进行隔离、整流和变压,其包括二极管(相当于本申请的电缓冲器)以防环流(即防止交叉流动),以及汇流电源(相当于本申请的电连接器),其对两部分的电流电压进行组合以产生电源,直流并联电路的输入端连接整流电路的输出端和光伏发电系统的直流母线,其输出端连接DC/DC变换器的输入端,上述结构均为电连接,上述结构相当于构成了本申请的电力调节系统,并且其在对比文件3中的作用和本申请中作用相同,均是利用光伏发电系统自带的交流电网和直流母线为系统供电,使两部分电流电压顺利组合以产生电源,即对比文件3给出了将上述特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。在此基础上,本领域技术人员在面对如何组合被定日镜反射产生的电流和光伏板吸收太阳辐射产生的释放电子流的问题时,容易想到电缓冲器用于防止释放电子流和电流的交叉流动,以及功率转换器是用于使释放电子流电压和电流电压均衡,并且电连接器用于释放电子流电压和电流电压组合以产生电源。
对于上述区别特征3),在对比文件1公开的分色镜的基础上,本领域技术人员可以根据需要对光伏板和反射表面进行调换,先反射太阳辐射或先吸收太阳辐射都属于本领域技术人员的常规选择。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2和3以及本领域技术人员的常规技术手段,得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求1请求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2从属权利要求2对权利要求1所述的双采集板进行进一步限定,然而,对比文件2中公开的聚光装置2具有带焦点的抛物线形状(参见对比文件2的图1),在对比文件1已经公开了能够反射太阳辐射以及吸收太阳辐射的定日镜系统的基础上,本领域技术人员易于想到将对比文件2中的抛物线形状的聚光装置应用于对比文件1的定日镜系统。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求2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对权利要求2所述的接收区的位置进行了进一步限定,然而,该附加技术特征已由对比文件1公开:被反射的太阳辐射加热流经收集装置焦点的水,即收集装置位于焦点处(参见说明书第26段,图1)。因此,在其引用的权利要求2不具备创造性的情况下,该权利要求3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和5对权利要求1所述的反射波长和吸收波长进行进一步限定,然而,对比文件4(CN103095176A,公开日为2013年05月08日)公开了一种聚光型太阳能双发电组件,并具体公开了技术特征(参见对比文件4的说明书第5-22段,图1-8):280-850nm的太阳光被上方的砷化镓电池片吸收发电(即吸收波长小于1000nm),850-1200nm的太阳光反射透过聚光器下方开口被晶硅电池片吸收发电(即公开了反射波长大于1000nm的数值范围)。由此可见,该从属权利要求的附加技术特征已被对比文件4公开,并且其作用与其在本申请中的作用相同,都是通过两个不同的表面分别将两种不同波长的太阳辐射进行吸收和反射,从而将其转化为电能,即对比文件4给出了将上述特征用于对比文件1中以解决其技术问题的启示。
因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求4-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5从属权利要求6对权利要求1所述的吸收表面进行进一步限定,然而,其附加技术特征已由对比文件1公开(参见对比文件1的说明书第9、40-41段):薄膜光伏板266A,266B被安置在分色镜262A,262B后面并且接收入射太阳辐射额第二部分并将其转化为电力。而光伏板则是由光伏电池组成的,光伏电池的结构和组成是本领域公知常识。因而,本领域技术人员根据实际条件与需求的不同,容易想到光伏电池选自以下各项组成的组:网格滤光器、干涉滤光器、衍射光栅,以及其组合。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求6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7和8对权利要求1所述的接收区以及热机进行了进一步限定,然而该附加技术特征已被对比文件2公开(参见对比文件2的说明书第9-20段,图1):光热转换装置3为热管束(即真空集热管),热管束一端连接进水导管5,另一端也连接蒸汽导管6,蒸汽导管连接汽轮机8和发电机9。而且,用于输送流体的流体槽为本领域常见的流体输送结构,在对比文件2公开内容的基础上,本领域技术人员人员易于想到在接收区设置流体槽,以接收热能产生热流,并且流体槽与热机流体连接。此外,斯特林发动机为本领域常见的一种发动机,选用其作为热机属于本领域技术人员的常规选择,由此产生的技术效果可以预期。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求7-8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9度权利要求1所述的电缓冲器进行了进一步限定,然而,该附加技术特征已由对比文件3公开(参见对比文件3的说明书第6-36段):AC/DC变换器对电网的电源进行隔离、整流和变压,其包括二极管(相当于本申请的电缓冲器)以防环流(即防止交叉流动)。因此,本领域技术人员易于想到对比文件3所述的二极管用于对比文件1,分别在释放电子流和电流的电路中分别设置二极管,以获得权利要求9所述的技术方案。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求9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10对权利要求所述的追踪系统进行了进一步限定,然而,其附加技术特征已被对比文件1公开(参见对比文件1的说明书第25-54段,图1-4):还包括由控制器控制的定位机构208(相当于本申请的追踪系统),该定位机构使双采集板朝向太阳辐射的源定向。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求10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11对权利要求1所述的双式太阳能发电机进行了进一步限定,然而,其附加技术特征已由对比文件1公开(参见同前):双式太阳能发电机向控制器和多个传感器供电。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求11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12对权利要求1所述的双式太阳能发电机进行了进一步限定,然而,将太阳能发电机应用到近海平台上是本领域技术人员根据实际情况和发电需求所能做出的常规选择,这种设置没有带来预料不到的技术效果。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11权利要求13请求保护一种产生双式太阳能电力的方法。
经查,对比文件1(CN102216696A)公开了一种用于太阳能发电站的自动定日镜,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的说明书第25-54段,图1-4):定日镜系统260包括反射表面部分264A,264B,反射表面部分中的每一个都包括由分色镜262A,262B形成的一部分,分色镜反射入射太阳光辐射的第一部分(即具有反射波长的太阳辐射部分)并过滤入射太阳辐射的第二部分(即具有吸收波长的太阳辐射部分),薄膜光伏板266A,266B被安置在分色镜262A,262B后面并且接收入射太阳辐射的第二部分并将其转化为电力(即产生释放电子流)。由此可见,该定日镜系统的反射表面部分和光伏板相当于构成了本申请权利要求1的双采集板,由此可以确定对比文件1实际上公开了一种双式太阳能发电机;定日镜系统还包括主太阳能发电系统216(相当于本申请的传热单元),该主太阳能发电系统216包括接收太阳辐射的反射流并从中吸收热能的收集装置206(相当于本申请的接收区),以及太阳能发电机212,被反射的太阳辐射加热流经收集装置焦点的水从而驱动太阳能发电机产生电力;还包括太阳能电源214,其用于将光伏板所接收的入射太阳辐射的一部分转化为电力,该电力连接至电源电路306,电源电路的电力输出连至电池存储器308。
权利要求13请求保护的技术方案与对比文件1公开内容之间的区别在于:1)传热单元还包括与接收区热连接的热机,在传热单元中将太阳能转换为电能的步骤包括:利用反射刘在接收区中加热流体从而产生具有热能的热流,在热机中将热流的热能转换为机械功能量;在发电机中将机械功能量转换为电流,该发电机与热机机械连接;2)还包括步骤:在电力调节系统中将电流和释放电子流组合,电力调节系统包括:防止所述释放电子流和所述电力交叉流动的电缓冲器、使释放电子流电压和电流电压均衡的功率转换器以及将所述释放电子流电压与所述电流电压组合以产生电源的电连接器;3)吸收表面形成与反射表面接触并位于所述反射表面和所述传热单元之间的层。
基于该区别技术特征,本申请实际要解决的问题是如何将太阳能转换为单元电能、如何组合不同电压的电能以及如何最大程度的利用太阳能辐射。
对于区别特征1),对比文件2(CN202645897U)公开了一种聚光式太阳能蒸汽发电装置(参见对比文件2的说明书第9-20段,图1),其中聚光装置2接收太阳能,进入光热转换装置3(相当于本申请的接收区)进行热能转换,并且利用与光热转换装置热连接的汽轮机8(相当于本申请的热机)将热能转换为机械功能量,发电机9与汽轮机8机械连接,发电机被构造为将机械功能量转换为电流。由于上述特征在对比文件2中的作用是用于将太阳能通过热机最终转换为电能,这与其在本申请中的作用相同,即对比文件2给出了将上述特征运用到对比文件1中以解决其技术问题的启示。
对于上述区别特征2),对比文件3(CN102457061A)公开了一种光伏发电系统的供电电源及光伏发电系统(参见对比文件3的说明书第6-36段):AC/DC变换器对电网的电源进行隔离、整流和变压,其包括二极管(相当于本申请的电缓冲器)以防环流(即防止交叉流动),以及汇流电源(相当于本申请的电连接器),其对两部分的电流电压进行组合以产生电源,直流并联电路的输入端连接整流电路的输出端和光伏发电系统的直流母线,其输出端连接DC/DC变换器的输入端,上述结构均为电连接,上述结构相当于构成了本申请的电力调节系统,并且其在对比文件3中的作用和本申请中作用相同,均是利用光伏发电系统自带的交流电网和直流母线为系统供电,使两部分电流电压顺利组合以产生电源,即对比文件3给出了将上述特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。在此基础上,本领域技术人员在面对如何组合被定日镜反射产生的电流和光伏板吸收太阳辐射产生的释放电子流的问题时,容易想到电缓冲器用于防止释放电子流和电流的交叉流动,以及功率转换器是用于使释放电子流电压和电流电压均衡,并且电连接器用于释放电子流电压和电流电压组合以产生电源。
对于上述区别特征3),在对比文件1公开的分色镜的基础上,本领域技术人员可以根据需要对光伏板和反射表面进行调换,先反射太阳辐射或先吸收太阳辐射都属于本领域技术人员的常规选择。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2和3以及本领域技术人员的常规技术手段,得到权利要求13请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求13请求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为:1)对比文件1中的反射表面264A、264B必须布置在薄膜光伏板266A、266B(相当于本申请的吸收表面)的前面。对比文件1中记载:“反射表面204与定位机构208相连接,该定位机构208控制反射表面204以便当太阳在空中运动时对其进行追踪并维持太阳辐射202A的反射”。如果反射表面布置在薄膜光伏板后面将会影响定位的准确性,其原因是:布置在反射表面前面的薄膜光伏板会吸收部分太阳辐射,导致反射表面上接收的太阳辐射量将会减少,从而降低定位机构定位的准确性;为了避免全部光被反射以及没有或几乎没有光被吸收,对比文件1教导了将分色镜262A、262B并入反射表面264A、264B中,并没有给出将反射表面置于吸收表面后面的任何启示;若反射表面被置于吸收表面之后,则当吸收表面所吸收的吸收波长范围较窄时,穿过吸收表面到达反射表面的一部分太阳辐射将穿过分色镜,从而不能采集全部的太阳辐射;而当吸收表面所吸收的吸收波长范围较宽时,大部分太阳辐射将被吸收表面所吸收并且转化为电力以提供给定日镜本身的定位机构和控制器,从而只有一小部分电力能够被输出以用于别处,造成低的输出功率效率;因此,对比文件1并不期望带有分色镜的反射表面布置在吸收表面的后面;2)对比文件1中定日镜采用局域独立太阳能源为定日镜的定位机构和控制器提供电力,只有反射表面产生的电力需要被输出以用于别处,因而对比文件1无需设置电力调节系统,其目的是在基础设施显著减少的需求下运行定日镜,因此,如果在对比文件1的定日镜中额外设置对比文件3的电力调节系统将与对比文件1的目的相背离,本领域技术人员因此没有动机将对比文件3与对比文件1结合。
对此,合议组认为,1)首先,根据本领域技术人员所熟知的,太阳能跟踪控制方式通常分为单轴跟踪和双轴跟踪,其跟踪控制原理通常分为光电跟踪和视日运动轨迹跟踪,其都通过跟踪太阳运动轨迹和方位实现跟踪。对本领域技术人员来说,定位机构的跟踪太阳原理并不根据反射表面接收的太阳辐射量多少而定,而是视太阳运动轨迹和所在方位而定,那么由此可以得出结论:薄膜光伏板布置在反射表面前面即使导致反射表面上接收的太阳辐射量减少,也不会影响到定位机构的定位准确性。
其次,如本领域技术人员所熟知的,反射表面和吸收表面仅仅是吸收特定波长的太阳辐射,本领域技术人员可以根据实际需要来调整太阳辐射被吸收和反射的情况。而且,由于分色镜的滤光作用,无论将其并入反射表面还是吸收表面,均起到相同的滤光效果,因此,对比文件1并未给出仅将反射表面设置于吸收表面前面的技术暗示。而且,对比文件1中记载:“定日镜上所接收的太阳辐射可以被视为两部分,一部分是被反射的较大部分202A,另一部分是被局域转化的较小部分202B,光伏板吸收太阳辐射转换的电力218将用于驱动定位机构208和控制器210”(参见对比文件1的说明书第32段)。在对比文件1中,定日镜系统260的独特特征在于其并入了分色镜262A和262B,且其在反射表面部分264A、264B并入了分色镜,以过滤一部分太阳光入射光伏板,且分色镜提高了暴露于太阳的区域的使用效率(参见对比文件1的第41段)。显然,根据本领域技术人员所掌握的本领域普通技术知识以及对比文件1公开的技术内容,本领域技术人员可以从中获得如下信息:根据分色镜自身的特点和作用,分色镜需要并入位于前面的镜面系统(无论其是反射表面还是吸收表面),并通过分色镜将期望的需要的太阳辐射过滤入射到位于后面的镜面系统(无论其是反射表面还是吸收表面),因此,由于本领域技术人员会基于其所掌握的技术知识对分色镜位置进行相应调整,复审请求人所假设的吸收表面的吸收波长范围较窄或较窄的情况并不成立。
2)虽然对比文件1中定日镜采用局域独立太阳能源为定日镜的定位机构和控制器提供电力,但是,对比文件1给出了技术启示:即太阳能热发电系统可以全面利用太阳辐射,即反射光和吸收光均可以得到充分利用。而且,采用电力调节系统进行缓冲和功率转换属于本领域公知常识,如果需要将光伏发电(即吸收光)进行并网发电,则采用对比文件3的电力调节系统进行相应调节对所属领域技术人员来说是显而易见的。
综上所述,合议组对复审请求人的上述主张不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月02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决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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