发明创造名称:一种双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路
外观设计名称:
决定号:196493
决定日:2019-12-02
委内编号:1F271665
优先权日:
申请(专利)号:201510746024.6
申请日:2015-11-06
复审请求人:南车株洲电力机车研究所有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:周璞
合议组组长:赵露泽
参审员:王喆
国际分类号:H02J3/38
外观设计分类号:
法律依据:专利法第38条
决定要点
:在实质审查过程中,审查员应当遵循请求原则、听证原则和程序节约原则,并且不得以节约程序为理由而违反请求原则和听证原则。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510746024.6,名称为“一种双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为南车株洲电力机车研究所有限公司。本申请的申请日为2015年11月06日,公开日为2016年01月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月15日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-4不符合专利法第二十二条第三款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年11月06日提交的说明书第1-35段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图;2018年06月11日提交的权利要求第1-2项。基于驳回理由的内容,驳回决定实质上所针对的权利要求书如下:
“1. 一种双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路,其特征在于,包括整流电路、直流支撑电容、开关电路、能量泄放电路、充电电路和变流器直流母排,所述整流电路的输入端与双馈发电机转子绕组的三相连接,所述直流支撑电容并联在所述整流电路的输出端,所述充电电路一端与所述直流支撑电容并联连接,另一端与所述变流器直流母排并联连接,所述开关电路与所述能量泄放电路串联连接后与所述直流支撑电容并联连接;
其中,所述充电电路包括二极管、电阻一和电阻二,所述二极管和所述电阻一串联连接后一端与所述直流支撑电容正极连接,另一端与所述变流器直流母排正极连接,所述电阻二一端与所述直流支撑电容负极连接,另一端与所述变流器直流母排负极连接;
所述开关电路采用IGBT功率管;所述能量泄放电路包括并联连接的续流二极管和能量泄放电阻;所述Crowbar电路还包括放电电阻,所述放电电阻与所述直流支撑电容并联连接。
2. 如权利要求1所述的双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路,其特征在于,所述二极管正极与所述电阻一连接,所述二极管负极与所述直流支撑电容正极连接。
3. 如权利要求1所述的双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路,其特征在于,所述二极管正极与所述变流器直流母排正极连接,所述二极管负极与所述电阻一连接。
4. 如权利要求1所述的双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路,其特征在于,所述整流电路为三相不可控整流桥。”
驳回决定中所引用的对比文件为:
对比文件1:CN102790404A,公开日为2012年11月21日。
驳回决定中指出:独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于“充电电路一端与所述直流支撑电容并联连接,另一端与所述变流器直流母排并联连接,充电电路包括二极管、电阻一和电阻二,所述二极管和所述电阻一串联连接后一端与所述直流支撑电容正极连接,另一端与所述变流器直流母排正极连接,所述电阻二一端与所述直流支撑电容负极连接,另一端与所述变流器直流母排负极连接,Crowbar电路还包括放电电阻,所述放电电阻与所述直流支撑电容并联连接”。上述区别技术特征一部分为本领域技术人员在对比文件1公开的内容的基础上容易想到的、其余部分是公知常识,在对比文件1的基础上结合公知常识得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此权利要求1不具备创造性。权利要求2-3的附加技术特征为本领域的公知常识,权利要求4的附加技术特征已经被对比文件1公开,因此,权利要求2-4也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01月21日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件1中改进后的电路,将整流桥和能量泄放电路分置,其实质采用的则是一种类Chopper(斩波)电路的方式,本申请是针对Crowbar电路并保留了Crowbar电路本身的性能,且在Crowbar电路的基础上增加了充电电路,本申请是针对传统Crowbar电路的改进,与Chopper(斩波)电路完全是不同保护思路。(2)本申请提供的技术方案中,在发电机组电路中设置有电容(图3所示)。亦即,本申请公开的技术方案中,除了crowbar电路含有电容(图2中红圈所示)外,发电机组电路中也设置有电容(图3中红圈所示),这两个电容并不是同一个电容,而是分置的两个电容。本发明提供的双馈风电变流器低电压穿越用Crowbar电路通过创新电路,增加充电回路,使变流器转子侧启动时在整流二极管上产生的高频电流在安全允许范围之内,提高了整个Crowbar电路的可靠性。本申请与对比文件1及本领域公知常识的结合相比,是非显而易见的,具备突出的实质性特点和显著的进步,因而本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月30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:(1)首先,对比文件1中并未涉及任何Chopper电路的内容,并且对比文件1的电路结构与申请人所陈述的Chopper电路的结构(如复审请求人列举的CN105391081A)也并不相同,也并不是在Chopper电路上简单增加一组整流桥,事实上,对比文件1与复审请求人所列举的CN105391081A相同结构仅在于网侧变流器、机侧变流器与直流母线电容,而这结构本申请也与这两者是一致的,其次,对比文件1的工作方式也不同于Chopper电路,对比文件1中明确记载了其工作方式是“当电网电压跌落瞬间,双馈电机转子侧会产生很大的电压和电流,电流会通过整流器REC1直接馈入变流器直流母线电容组,变流器通过实施检测直流母线电压,当直流母线电压升高至触发电压时,则开通T1,通过电阻R1将转子馈入的能量释放掉”,是典型的crowbar电路的工作方式,并且与本申请的工作方式(说明书第30段)也是相同的,并且,对比文件1中明确记载了是在现有的crowbar电路的基础上进行的改进,与复审请求人所论述的“本申请是针对传统Crowbar电路的改进”是相一致的。(2)首先,就本申请与对比文件1的技术方案进行比较,区别在于本申请在crowbar电路中单独设置了电容,并且将该电容通过充电电路连接至直流母线电容,对比文件1中直接共用了电容,本申请设置的结构是为了给crowbar电路中的电容进行预充电,事实上,本申请的充电结构为二极管与电阻的组合,在该组合中,直流母线电容有电,则crowbar电路中的电容也有电,直流母线电容无电,则crowbar电路中的电容也无电,区别仅在于可以防止crowbar电路中的电容对直流母线电容进行倒灌,而基于crowbar电路的工作方式,这种倒灌也是不存在的,即设置两个电容通过二极管充电电路连接与共用一个电容并无实质性的区别,其次,就crowbar电路中电容的预充电来说,本申请通过使用二极管的CC电路连接直流母线电容,也就是直流母线电容带电,则crowbar电路的电容带电,两者之间也不具有关断或调节作用,与共用电容并没有实质性的区别,换言之,两个电容并联与采用一个电容并无本质性的区别。对于“使变流器转子侧启动时在整流二极管上产生的高频电流在安全允许范围之内”,本申请通过“采取先给crowbar直流支撑电容充电后,才启动变流器转子侧的方式,减小了流过整流二极管的高频电流,降低了对整流二极管的要求”,而本申请与对比文件1中整流二极管的一侧连接在转子侧,另一侧连接到直流母线电容或从直流母线电容取电的crowbar电容,基于该结构,可以看出,整流二极管一端为转子侧电位,另一侧为直流母线电容或近似等于直流母线电容的电位,本申请与对比文件1对于整流二极管的影响是相同或者相似的,即如果本申请能够使高频电流在安全允许范围之内,则对比文件1同样能够做到。综上,复审请求人的意见陈述不具有说服力,不能被接受,因而坚持原驳回决定。
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28 日向复审请求人发出复审通知书,其中引用了驳回决定中的对比文件1,并指出:权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于意见陈述,合议组认为:对比文件1中未涉及Chopper电路的内容,并且对比文件1的电路结构与申请人列举的Chopper电路的结构也不相同;对比文件1中记载的工作方式属于crowbar电路的工作方式,并且与本申请的工作方式(参见说明书第30段)相同的,对比文件1中明确记载了是在现有的crowbar电路的基础上进行的改进(参见说明书第5段),并且,对比文件1中已经公开了“利用变流器的直流母线本身具有的电容组作为能量缓冲,过流的能量释放到电容组,并且直接在直流母线上并联泻放电路,释放电容组不能储存的多余能量,维持直流母线电压”,对比文件1利用变流器直流母排的电力给crowbar电路的电容进行预充电,从而使得整流二极管一端为转子侧电位,另一侧为直流母线电容电位,降低了整流二极管两端的电位差,从而保证了整流二极管上产生的高频电流处于安全允许范围内,这是对比文件1已经解决的技术问题,并非本申请相对于现有技术的贡献。同时,对比文件1的crowbar电路利用了变流器的直流母线本身具有的电容组作为能量缓冲,在提高可靠性的基础上,也已经体现了crowbar电路与直流母排的一定的协同性;本申请在crowbar电路中单独设置了电容,并且将该电容通过充电电路连接至直流母线电容,但两者之间不具有关断调节作用,两者的主要配合在于通过吸收及释放电能以维持能量处于合理范围。在风电变流器上采用含有电容的Crowbar电路与变流器中的电容连接,以吸收或释放能量,从而维持直流母线能量在一定范围,为本领域的常用技术手段,其中,当能量从变流器电容及母线传输到Crowbar中的电容时,其间的开关管与电阻构成充电电路(参见《分布式电源控制与运行》,吴素农等,中国电力出版社,2012年02月,第60页第2段,图3-19)。在对比文件1的基础上结合公知常识获得本申请的技术方案,对于本领域技术人员而言不需要付出创造性劳动。
复审请求人于2019 年08 月06 日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件1利用变流器的直流母线本身具有的电容组作为能量缓冲,过流的能量释放到电容组,并且直接在直流母线上并联泻放电路,释放电容组不能储存的多余能量,维持直流母线电压。对比文件的技术方案已经改变了Crowbar电路的结构,将本来只存在于变流器的直流母线本身具有的电容组复用到了Crowbar电路的结构中。对比文件1采用的技术手段是复用变流器的直流母排本身具有的电容组到Crowbar电路的结构中;而本申请采用的技术手段则是增加设置充电电路CC,并通过Crowbar电路的直流支撑电容C进行充电储能,二者的技术手段完全不同。对比文件1直接复用变流器的直流母线本身具有的电容组作为能量缓冲,不增加设置充电电路,使得对比文件1电路之间不能阻隔电流信号,进而容易导致电路元件的互相影响。而本申请增加设置了充电电路,且充电电路中设置了二极管,使得Crowbar电路的直流支撑电容C的充电储能过程是单向的,而不能反向影响变流器的直流母排的信号。对比文件1中复用变流器的直流母线本身具有的电容组作为能量缓冲,存在损害变流器的直流母线本身具有的电容组的可能,而本申请则不存在这种危险性。因此,本申请权利要求1与对比文件1及本领域公知常识的结合相比是非显而易见的,具备突出的实质性特点和显著的进步,因而具备创造性。
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未修改申请文件,本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2015年11月06日提交的说明书第1-35段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图;2018年06月11日提交的权利要求第1-2项。
具体理由的阐述
关于专利法第38条:
专利法第38条规定,发明专利申请经申请人陈述意见或者进行修改后,国务院专利行政部门仍然认为不符合本法规定的,应当予以驳回。
《专利审查指南2010》规定,在实质审查过程中,审查员应当遵循请求原则、听证原则和程序节约原则,并且不得以节约程序为理由而违反请求原则和听证原则。
就本案而言,复审请求人在答复第三次审查意见通知书时,对申请文件进行了修改,将原权利要求第1-4项中的权利要求2、3并入权利要求1,形成新的权利要求1-2。然而,驳回决定的驳回理由部分,仍然是针对原权利要求1-4进行评述,没有针对复审请求人最新提交的文本进行评述,即不符合请求原则,违反了《专利审查指南2010》规定的驳回申请的条件。因此,驳回决定不符合专利法第38条的规定。
基于上述事实和理由,本案合议组作出如下决定。
至于本申请是否存在其他不符合专利法及其实施细则相关规定的其他问题,留待前审继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月15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:申请日2015年11月06日提交的说明书第1-35段、说明书附图图1-4、说明书摘要、摘要附图;2018年06月11日提交的权利要求第1-2项。
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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