非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 1992-05-20_CN1061289A_发明公开_CN1061289A 电池内阻单脉冲测定法_+++A_E_F_G_J_L_M_N_h+++.docx |
| 0 | 1993-02-19_None_实用新型_JPH0512913U Level control device of the tank.docx |
| 0 | 1993-08-20_None_发明专利_JPH05207835A Antifouling fishing net.docx |
| 0 | 1993-12-17_None_实用新型_JPH0592247U Electrophotographic device_+++L_N+++.docx |
| 0 | 1995-07-18_None_发明专利_JPH07179575A Tetracyclododecene polymer and its production.docx |
| 0 | 1995-09-05_None_发明专利_JPH07235013A Magnetic head.docx |
| 0 | 1996-02-16_None_发明专利_JPH0843772A Mounting structure for frame element of rimless spectacle.docx |
| 0 | 1998-11-25_JP2585841Y_实用新型_JP2585841Y2 Electrophotographic device.docx |
| 0 | 1999-06-02_JP2899782B_发明专利_JP2899782B2 Magnetic head.docx |
| 0 | 2001-01-31_CN1061289C_发明授权_CN1061289C 型材,压模及其制造方法.docx |
| 0 | 2003-11-06_JP2003315393A_发明专利_JP2003315393A Impedance measuring device_+++B_H_X_Y_Z+++.docx |
| 0 | 2004-01-29_JP2004028663A_发明专利_JP2004028663A Electronic control circuit_+++A_D_H_L_N_b_c+++.docx |
| 0 | 2004-02-26_JP2004061372A_发明专利_JP2004061372A Impedance parameter estimation device_+++A_B_D_H_L_M_N_Q_R_c+++.docx |
| 0 | 2004-08-19_JP2004235100A_发明专利_JP2004235100A Battery pack.docx |
| 0 | 2004-09-09_US2004176148A_发明申请_US20040176148A1 Mobile communication terminal including automatic frequency control function.docx |
| 0 | 2005-02-10_JP2005037380A_发明专利_JP2005037380A Degradation determining method and degradation determining device of storage battery_+++A_H_L_M_b_c_d+++.docx |
| 0 | 2005-04-07_JP2005091217A_发明专利_JP2005091217A Secondary battery degradation state deciding method and device therefor, and power supply system_+++A_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2005-04-14_JP2005100969A_发明专利_JP2005100969A Method and device for measuring internal impedance of secondary battery, and power supply system_+++A_B_C_D_H_L_M_X_Y_Z+++.docx |
| 0 | 2005-07-07_JP2005180927A_发明专利_JP2005180927A Impedance-measuring instrument_+++A_B_E_H_J_L_M_N_i_k_o_p_q_r_s_t_u_v+++.docx |
| 0 | 2005-07-21_JP2005193214A_发明专利_JP2005193214A Filtering apparatus with biofilm_amoeba removing deice.docx |
| 0 | 2005-08-18_JP2005221487A_发明专利_JP2005221487A Method and instrument for measuring internal impedance of secondary battery, device for determining deterioration of secondary battery, and power source sys_+++A_H_L_M_N_d+++.docx |
| 0 | 2005-09-15_JP2005248587A_发明专利_JP2005248587A Method and device for fusion-cutting prestressing steel in ground anchor.docx |
| 0 | 2006-02-23_JP2006053053A_发明专利_JP2006053053A Probe device for eddy current flaw detection.docx |
| 0 | 2006-05-23_US7050839B_发明授权_US07050839B2 Mobile communication terminal including automatic frequency control function_+++L_b_c_d_y_z+++.docx |
| 0 | 2006-06-21_CN1791804A_发明公开_CN1791804A 蓄电池恶化的判断方法、二次电池的内部阻抗测量方法、二次电池的内部阻抗测量机构、二次电池恶化判断装置以及电源系统_+++A_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2006-08-24_US2006186890A_发明申请_US20060186890A1 Method for determining deterioration of accumulator battery, method for measuring internal impedance of secondary battery, equipment for measuring interna_+++D_H_L_M_c_x+++.docx |
| 0 | 2006-08-31_JP2006227056A_发明专利_JP2006227056A projector.docx |
| 0 | 2006-10-12_JP2006278417A_发明专利_JP2006278417A Semiconductor device and its manufacturing method.docx |
| 0 | 2006-10-19_JP2006286226A_发明专利_JP2006286226A Organic electroluminescent image display device and its manufacturing method.docx |
| 0 | 2006-11-16_None_发明专利_JPWO2005025270A1 音像制御装置の設計ツールおよび音像制御装置.docx |
| 0 | 2007-01-11_JP2007002876A_发明专利_JP2007002876A Seal case for bearing.docx |
| 0 | 2007-02-08_JP2007032541A_发明专利_JP2007032541A Exhaust emission control system of internal combustion engine.docx |
| 0 | 2007-05-23_CN1967270A_发明公开_CN1967270A 一种电池阻抗谱测试方法与系统_+++A_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2007-11-01_US2007252601A_发明申请_US20070252601A1 METHOD FOR DETERMINING DETERIORATION OF ACCUMULATOR BATTERY, METHOD FOR MEASURING INTERNAL IMPEDANCE OF SECONDARY BATTERY, EQUIPMENT FOR MEASURING INTERNA_+++A_D_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2007-11-28_JP4015092B_发明专利_JP4015092B2 Battery deterioration state determination method, the secondary battery deterioration state determining device and power supply systems_+++L_M_N_a_h+++.docx |
| 0 | 2008-01-24_JP2008016275A_发明专利_JP2008016275A Device for measuring internal electrical resistance of cell_+++A_J_L_h_m+++.docx |
| 0 | 2008-04-22_US7362074B_发明授权_US07362074B2 Method for determining deterioration of accumulator battery, method for measuring internal impedance of secondary battery, equipment for measuring internal impe_+++A_H_L_M_N_b_c_d+++.docx |
| 0 | 2008-05-01_US2008100298A_发明申请_US20080100298A1 BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND DRIVING METHOD THEREOF_+++A_E_J_L_N+++.docx |
| 0 | 2008-05-22_JP2008118161A_发明专利_JP2008118161A Element transferring method.docx |
| 0 | 2008-07-16_KR100846712B_发明授权_KR100846712B1 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법_+++A_E_J_L_N+++.docx |
| 0 | 2008-07-31_JP2008175687A_发明专利_JP2008175687A Method and apparatus for measuring internal impedance of storage battery_+++A_B_H_L_M_X_s_t_y_z+++.docx |
| 0 | 2009-06-03_KR1020090056847A_发明公开_KR1020090056847A 축전지 등가회로의 요소별 내부 저항 또는 등가 캐패시터값 연산 방법, 및 이의 구현회로_+++A_B_C_D_H_L_M_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2009-10-28_CN100554990C_发明授权_CN100554990C 蓄电池恶化的判断方法以及蓄电池恶化判断装置_+++A_D_H_L_M_q_r+++.docx |
| 0 | 2009-11-10_US7616003B_发明授权_US07616003B2 Method for determining deterioration of accumulator battery, method for measuring internal impedance of secondary battery, equipment for measuring internal impe_+++A_D_H_L_M_c_q_r_u+++.docx |
| 0 | 2009-11-11_JP4360621B_发明专利_JP4360621B2 Internal impedance measuring method of the secondary battery, the internal impedance measurement device for a secondary battery, the secondary battery deteriorat_+++A_D_H_L_M_N_b_c_q_r_x+++.docx |
| 0 | 2010-01-21_JP2010015433A_发明专利_JP2010015433A Control_supervisory signal transmission system.docx |
| 0 | 2010-02-03_CN101639523A_发明公开_CN101639523A 二次电池的内部阻抗测量方法及装置、恶化判断方法及装置、电源系统_+++A_D_H_L_M_c_q_r+++.docx |
| 0 | 2010-06-09_CN1967270B_发明授权_CN1967270B 一种电池阻抗谱测试方法与系统_+++A_H_L_M_N_X+++.docx |
| 0 | 2010-06-09_JP4477185B_发明专利_JP4477185B2 Characterization methods and characterization equipment of lead-acid batteries of the lead-acid battery_+++A_B_C_D_H_L_N_m_q_r+++.docx |
| 0 | 2010-06-30_JP4494904B_发明专利_JP4494904B2 Internal impedance measuring method of the secondary battery, the internal impedance measuring device and a power supply system for a secondary battery_+++A_B_C_D_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2010-06-30_JP4495141B_发明专利_JP4495141B2 Battery state determination method, the battery state determining apparatus and the battery power system_+++H_L_M_N_a+++.docx |
| 0 | 2010-07-14_EP1667487A_发明公开_EP1667487A1 AUDIO IMAGE CONTROL DEVICE DESIGN TOOL AND AUDIO IMAGE CONTROL DEVICE_+++d_j_l_n_x+++.docx |
| 0 | 2010-07-15_JP2010156702A_发明专利_JP2010156702A Method and apparatus for measuring internal impedance of secondary cell_+++A_B_C_D_H_L_M_N_x_y_z+++.docx |
| 0 | 2010-10-07_JP2010223968A_发明专利_JP2010223968A Method and device for determining deterioration of storage battery_+++A_B_H_L_M_N_c_d_i_p+++.docx |
| 0 | 2010-10-27_JP4569575B_发明专利_JP4569575B2 Internal resistance detecting device and detection method of the secondary battery_+++A_H_L_M_N_q_r+++.docx |
| 0 | 2010-12-07_US7847519B_发明授权_US07847519B2 Smart battery protector with impedance compensation_+++G_L_e_f+++.docx |
| 0 | 2010-12-08_EP1650575A_发明公开_EP1650575A1 METHOD FOR JUDGING DETERIORATION OF ACCUMULATOR, METHOD FOR MEASURING SECONDARY CELL INTERNAL IMPEDANCE, DEVICE FOR MEASURING SECONDARY CELL INTERNAL IMPEDANCE,_+++A_C_D_H_L_M_N_b_x+++.docx |
| 0 | 2011-03-09_JP4646194B_发明专利_JP4646194B2 The deterioration determination method and the deterioration determination device of the storage battery_+++A_H_L_M_N_b_c_d+++.docx |
| 0 | 2011-05-05_US2011101986A_发明申请_US20110101986A1 DEVICE AND METHOD OF TESTING AN INTERNAL RESISTANCE OF A BATTERY PACK_+++A_B_E_L_M_N_h+++.docx |
| 0 | 2011-07-27_CN101639523B_发明授权_CN101639523B 二次电池的内部阻抗测量方法及装置、恶化判断装置、电源系统_+++A_D_H_L_M_N_b_c_q_r_s_t_u_x_y_z+++.docx |
| 0 | 2011-09-06_US8015395B_发明授权_US08015395B1 Computer having reconfigurable field programmable gate array.docx |
| 0 | 2011-09-07_CN102175921A_发明公开_CN102175921A 一种基于FPGA的便携式阻抗测量仪表_+++A_B_C_D_E_F_G_H_J_L_M_N_X_Y_i_k_z+++.docx |
| 0 | 2011-09-29_JP2011190563A_发明专利_JP2011190563A Protector pad member.docx |
| 0 | 2011-10-19_JP4797393B_发明专利_JP4797393B2 Projector.docx |
| 0 | 2011-11-03_US2011269046A_发明申请_US20110269046A1 FUEL CELL SYSTEM_+++B_C_D_H_L_N_q_r_u_x+++.docx |
| 0 | 2011-12-14_CN102282710A_发明公开_CN102282710A 燃料电池系统_+++a_b_c_d_h_l_m_n_q_r_u_x+++.docx |
| 0 | 2011-12-19_KR101096053B_发明授权_KR101096053B1 축전지 등가회로의 요소별 내부 저항 또는 등가 캐패시터값 연산 방법, 및 이의 구현회로_+++A_B_C_D_H_L_M_N_X_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2011-12-21_JP4840371B_发明专利_JP4840371B2 Element transfer method.docx |
| 0 | 2012-01-26_JP2012019135A_发明专利_JP2012019135A Sealing material sheet for solar cell module and solar cell module.docx |
| 0 | 2012-05-09_JP4928854B_发明专利_JP4928854B2 Internal resistance measuring device of the battery_+++A_L_M_N_h_x+++.docx |
| 0 | 2012-06-27_KR101160545B_发明授权_KR101160545B1 이차전지 건강상태 진단장치_+++A_B_C_D_H_L_M+++.docx |
| 0 | 2012-07-04_EP2472277A_发明公开_EP2472277A2 Method and device for measuring secondary cell internal impedance and judging deterioration_+++A_B_C_D_H_L_M_N_q_r_x+++.docx |
| 0 | 2012-07-04_JP4969524B_发明专利_JP4969524B2 Control and monitor signal transmission system_+++L+++.docx |
| 0 | 2012-12-05_CN102809691A_发明公开_CN102809691A 电池阻抗检测系统、设备及方法_+++A_B_C_D_H_L_M_N_e_q_r+++.docx |
| 0 | 2012-12-06_US2012306504A_发明申请_US20120306504A1 BATTERY IMPEDANCE DETECTION SYSTEM, APPARATUS AND METHOD_+++A_B_C_D_H_J_L_M_N_e_f_g_x+++.docx |
| 0 | 2013-02-14_JP2013032947A_发明专利_JP2013032947A Device and method for calculating internal resistance value_+++A_E_F_J_L_N+++.docx |
| 0 | 2013-05-13_JP2013088148A_发明专利_JP2013088148A Battery system and battery evaluation method_+++A_B_C_D_H_L_i_m_q_r+++.docx |
| 0 | 2013-05-16_JP2013091810A_发明专利_JP2013091810A Lubricant concentrate containing phosphate triester.docx |
| 0 | 2013-07-18_JP2013140184A_发明专利_JP2013140184A Integrated circuit having built-in safety test facility_+++b_c_d+++.docx |
| 0 | 2013-08-14_EP2626716A_发明公开_EP2626716A2 Device and method for judging deterioration of accumulator _ secondary cell_+++A_D_H_L_M_N_c_x_y_z+++.docx |
| 0 | 2013-09-26_US2013253862A_发明申请_US20130253862A1 IMPEDANCE ANALYZING DEVICE_+++A_B_C_D_H_J_L_M_X_q_r_u+++.docx |
| 0 | 2013-10-23_JP5323761B_发明专利_JP5323761B2 The deterioration determination method and the deterioration determination device of the storage battery_+++A_B_C_D_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2013-12-04_JP5356352B_发明专利_JP5356352B2 Protector for Pat member.docx |
| 0 | 2013-12-11_JP5367604B_发明专利_JP5367604B2 How to measure the internal impedance of the secondary battery and equipment_+++A_C_D_H_J_L_M_N_b_x+++.docx |
| 0 | 2014-01-29_CN102282710B_发明授权_CN102282710B 燃料电池系统_+++B_C_D_H_L_M_N_a_q_r_u+++.docx |
| 0 | 2014-03-05_JP5436708B_发明专利_JP5436708B2 Integrated circuit having a built-in safety test function.docx |
| 0 | 2014-09-24_EP2613165B_发明授权_EP2613165B1 Method and device for measuring secondary cell internal impedance_+++A_B_C_D_H_L_M_N_x+++.docx |
| 0 | 2014-09-25_US2014287287A_发明申请_US20140287287A1 BATTERY SYSTEM AND EVALUATION METHOD FOR BATTERY_+++A_B_C_D_H_L_m+++.docx |
| 0 | 2014-11-26_CN102809691B_发明授权_CN102809691B 电池阻抗检测系统、设备及方法_+++A_B_C_D_H_L_M_X+++.docx |
| 0 | 2015-03-12_US2015070024A_发明申请_US20150070024A1 BATTERY PACK, APPARATUS INCLUDING BATTERY PACK, AND METHOD OF MANAGING BATTERY PACK_+++A_L_N+++.docx |
| 0 | 2015-03-19_JP2015052590A_发明专利_JP2015052590A バッテリーパック、バッテリーパックを備える装置、及びバッテリーパックの管理方法_+++L_a_m+++.docx |
| 0 | 2015-03-23_JP2015055516A_发明专利_JP2015055516A 基板検査装置、及び標準器_+++E_F_G_H_J_L_N+++.docx |
| 0 | 2015-04-08_CN104502723A_发明公开_CN104502723A 高频治疗设备电阻检测电路_+++B_C_D_H_L_M_N_X+++.docx |
| 0 | 2015-05-27_JP5722936B_发明专利_JP5722936B2 ホスフェートトリエステルを含む潤滑剤濃縮物.docx |
| 0 | 2015-07-16_US2015198675A_发明申请_US20150198675A1 STORAGE DEVICE STATE DETECTION METHOD_+++A_B_C_D_H_M_U_l_n_r+++.docx |
| 0 | 2015-08-06_WO2015115572A_发明申请_WO2015115572A1 操作装置及び操作方法.docx |
| 0 | 2016-04-20_JP5906491B_发明专利_JP5906491B2 蓄電装置の状態検知方法_+++B_C_D_H_L_M_N_U_a_q_r+++.docx |
| 0 | 2016-07-06_CN105738826A_发明公开_CN105738826A 蓄电池检测系统及方法_+++A_B_C_D_H_L_M_N+++.docx |
| 0 | 2016-09-01_WO2016135908A_发明申请_WO2016135908A1 感覚提示装置および操作処理装置および画像表示装置ならびに感覚提示方法.docx |
| 0 | 2016-09-15_JP2016167336A_发明专利_JP2016167336A 蓄電池残寿命推定方法、蓄電池点検日決定方法、蓄電池残寿命推定装置、及び蓄電池残寿命推定システム_+++L_N_h+++.docx |
| 0 | 2016-09-29_JP2016174048A_发明专利_JP2016174048A 光検出装置.docx |
| 0 | 2016-10-04_US9459323B_发明授权_US09459323B2 Battery-state monitoring system_+++A_B_C_D_H_L_M_N_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2016-10-06_JP2016178389A_发明专利_JP2016178389A 情報処理装置、プログラム、サービスの引き継ぎ方法.docx |
| 0 | 2017-01-05_US2017003354A_发明申请_US20170003354A1 ENERGY STORAGE CELL IMPEDANCE MEASURING APPARATUS, METHODS AND RELATED SYSTEMS_+++A_B_C_D_H_L_M_N_e_f_g_i_j_k_o_p_x+++.docx |
| 0 | 2017-01-05_WO2017003917A_发明申请_WO2017003917A1 ENERGY STORAGE CELL IMPEDANCE MEASURING APPARATUS, METHODS AND RELATED SYSTEMS_+++A_B_C_D_E_H_L_M_N_P_f_g_i_j_k_o_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2017-02-23_JP2017040615A_发明专利_JP2017040615A 二次電池の性能推定装置および二次電池の性能推定方法_+++A_D_H_L_M_N_U_b_c_q_r+++.docx |
| 0 | 2017-03-22_CN106526321A_发明公开_CN106526321A 阻抗测定装置及阻抗测定方法_+++A_B_C_D_E_H_J_L_M_N_X_Y+++.docx |
| 0 | 2017-06-22_US2017176512A_发明申请_US20170176512A1 Electronic Device, System And Method For Insulation Resistance Measurements With Functions Of Self-Diagnosis And Diagnosis Of Insulation Loss With Respect.docx |
| 0 | 2017-06-27_CN106896274A_发明公开_CN106896274A 用于绝缘电阻测量和绝缘损耗诊断的装置、系统和方法_+++A_E_F_L_M_N_g_h+++.docx |
| 0 | 2017-08-03_US2017219660A_发明申请_US20170219660A1 ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY IN BATTERY MANAGEMENT SYSTEMS_+++A_B_C_D_H_L_M_N_S_T_U_q_r_x_y_z+++.docx |
| 0 | 2017-10-26_JP2017194476A_发明专利_JP2017194476A 二次電池の電池状態推定装置_+++A_L_M_N_h_x+++.docx |
| 0 | 2018-01-10_JP6256027B_发明专利_JP6256027B2 二次電池の等価回路のパラメータ推定装置及びパラメータ推定方法_+++A_L_M_R_h_q_u+++.docx |
| 0 | 2018-03-08_JP2018033546A_发明专利_JP2018033546A 遊技機.docx |
| 0 | 2018-04-19_None_发明专利_JPWO2017009891A1 内部抵抗導出装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法_+++A_B_C_D_E_H_L_M_N_X_f_g+++.docx |
| 0 | 2018-06-11_KR1020180062814A_发明公开_KR20180062814A 메타데이터를 이용한 2차 전지 시험 방법_+++a_b_c_d_h_l_m_n+++.docx |
| 0 | 2018-08-02_JP2018118028A_发明专利_JP2018118028A ゲームを提供するためのプログラム、システム、及び方法.docx |
| 0 | 2018-08-14_KR101888125B_发明授权_KR101888125B1 측정시퀀스를 이용한 2차 전지 시험 방법 및 제어 디바이스_+++A_L_N_b_c_d_h_m+++.docx |
| 0 | 2018-08-23_JP2018523814A_发明专利_JP2018523814A エネルギ貯蔵セル・インピーダンス測定装置、方法、および関連システム_+++A_B_C_D_H_J_L_M_e_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2018-09-20_JP2018146016A_发明专利_JP2018146016A 遊星歯車機構およびそれを備えたアクチュエータ.docx |
| 0 | 2018-11-15_JP2018533596A_发明专利_JP2018533596A 医学療法のための凝集マイクロ粒子.docx |
| 0 | 2019-12-12_None_发明专利_JPWO2018135107A1 パワーステアリング装置.docx |
| 0 | Espacenet下载日志_2026-06-18T16-50-46.docx |
| 0 | US10386422B2_Description_20260619_0050_+++A_B_C_D_H_L_M_N_U_q_r_s_t_x+++.docx |
| 0 | WO2005015252A1_Description_20260619_0048_+++A_D_H_L_M_N_b_c+++.docx |
| 0 | WO2017009891A1_Description_20260619_0050_+++A_B_H_L_M_N_X_c_d+++.docx |
| 0 | WO2018101620A1_Description_20260619_0049_+++a_b_c_d_h_l_m_n+++.docx |
一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括;载波信号生成模块;该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号;所述第二频率与所述第一频率不同;电阻单元;该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器;所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值;阻抗测量单元;该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值;切换单元;该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元;以及控制单元;该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻;其中,所述控制单元;基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数;并且基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻;其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;并且所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。
作为一名经验丰富的专利代理师,我现针对目标专利说明书的权利要求1,结合四份对比文件(以下用D1~D4指代)进行深度法律与技术架构分析。
首先,明确四份对比文件的基本信息及公开号:
* **对比文件1(D1)**:CN1061289A 《电池内阻单脉冲测定法》
* **对比文件2(D2)**:JPH0592247U 《Electrophotographic device》(电子写真装置)
* **对比文件3(D3)**:JP2003315393A 《Impedance measuring device》(阻抗测量装置)
* **对比文件4(D4)**:JP2004028663A 《Electronic control circuit》(电子控制回路)
---
## 一、 权利要求特征分解与对比文件特征比对
通过对各对比文件原文的检索与深度校对,现将权利要求1分解为技术特征A~R,并与各对比文件的详细出处原文进行一对比对:
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (CN1061289A) | D2 (JPH0592247U) | D3 (JP2003315393A) | D4 (JP2004028663A) |
| A:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开<br>图4、图5公开了单电池/电池组内阻测定实施例。 | 未公开<br>属于电子写真(复印机/传真机)领域。 | 未公开<br>属于通用天线阻抗或回路定数测量领域。 | 毫无异议公开<br>【0008】“电池残存容量的测量...电池内部抵抗测量回路”。 |
| B:载波信号生成模块; | 实质公开<br>图4“串联一个恒流源1”,产生单脉冲阶跃电流信号。 | 未公开 | 毫无异议公开<br>【0014】“信号发生部120...”。 | 实质公开<br>【0024】“交流周波数...电压(振幅)...”。 |
| C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 未公开<br>D1采用的是时域单脉冲阶跃法,而非多频率交流载波法。 | 未公开 | 毫无异议公开<br>【0014】、【0028】信号发生部120可调整发出不同的测量周波数。 | 毫无异议公开<br>【0017】“电池内部抵抗を計測する交流の周波数を複数の周波数で計測を行う”。 |
| D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>【0028】公开了妨害波周波数+100Hz和-100Hz两个不同的测量周波数。 | 毫无异议公开<br>【0018】、“异なった周波数で計測すれば更に正確となる”。 |
| E:电阻单元; | 实质公开<br>图4公开了限流电阻R1、R2。 | 未公开 | 毫无异议公开<br>图8、图9公开了交流布里奇(桥)部710包含的电阻、阻抗。 | 未公开<br>未描述具体的电桥平衡电阻单元。 |
| F:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 毫无异议公开<br>图4明文公开“限流电阻R1其范围为1-10Ω,R2为0.1~1Ω”。 | 未公开 | 毫无异议公开<br>图8、图9中包含多个不同电阻/阻抗(711,712,713)。 | 未公开 |
| G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 毫无异议公开<br>图4“R1其范围为1-10Ω,R2为0.1~1Ω”,两电阻值明显不同。 | 未公开 | 实质公开<br>电桥平衡通常需要不同阻值的电阻进行桥路调节。 | 未公开 |
| H:阻抗测量单元; | 实质公开<br>图4、图5中的模数转换器(ADC)5、9及微机系统6。 | 未公开 | 毫无异议公开<br>【0014】“RF直交検波部130”。 | 毫无异议公开<br>【0024】“交流法による内部抵抗測定回路4”。 |
| I:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 未公开<br>D1测量的是单脉冲跳变前后的时域电压V1,V2,V3,而非选择性施加多频载波进行测量。 | 未公开 | 实质公开<br>D3公开了在向平衡阻抗和天线(测量对象)施加交流信号时,由RF直交检波部测量不平衡信号。 | 未公开<br>未具体展开电桥切换测量的微观结构。 |
| J:切换单元; | 毫无异议公开<br>图4明确公开了“接通开关K1,K2”。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| K:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 实质公开<br>图4通过开关K1、K2的断开与组合,改变限流电阻R1、R2对电池放电回路的接入,进而被微机测定。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L:控制单元; | 毫无异议公开<br>图4、图5公开了“联合微机系统6”、“计算机(cpu)6”。 | 未公开 | 未公开<br>D3主要依靠硬件解调(合成器138等),未明确强调主控MCU。 | 毫无异议公开<br>【0023】“マイクロコンピュータを含む主制御回路5”。 |
| M:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开<br>D1微机基于ADC采集的参数按公式计算出电池总内阻、欧姆内阻、极化内阻。 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>【0023】“内部抵抗測定回路4...主制御回路5に伝達し...”。 |
| N:其中,所述控制单元; | 毫无异议公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开 |
| O:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开<br>目标专利通过测量已知标准电阻生成系统“调整参数(校准)”的架构,D1未涉及。 | 未公开 | 未公开<br>D3利用硬件电桥平衡,未公开控制单元软件生成调整参数的机制。 | 未公开 |
| P:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 未公开<br>D1的时域分析法虽算出了欧姆内阻和极化内阻,但非通过低频交流总阻抗获得。 | 未公开 | 未公开 | 未公开<br>D4仅提及利用多个周波数使测量更准确,未公开该频域阻抗分离机理。 |
| R:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
---
## 二、 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择
在创造性审查或无效宣告程序中,选择最接近现有技术应从**技术领域、系统整体解决的技术问题以及技术效果**三个维度进行综合考量。在本案中,**D4(JP2004028663A)** 是最适合作为唯一或最接近的对比文件。
### 为什么D4最适合作为最接近的对比文件?
1. **技术领域完全相同**:D4明确属于“电池应用机器的电子控制回路”,且具体针对“利用交流法测量电池内部电阻”的技术领域(参见D4【0001】、【0008】)。这与目标专利“电池单元电阻测量装置”位于完全相同的细分技术领域。
2. **解决的技术问题高度一致**:
* **目标专利**旨在解决传统劣化估计方法受外部噪声、大电流抽样导致的系统负担影响,从而“不受外部噪声和负载变化影响、准确测量内部电阻”的问题。
* **D4**旨在解决“传统直流大电流测定法消耗电池容量、无駄(浪费)、测量间隔长”的问题,从而提出“以非常少的电流准确测量、缩短测量时间间隔、防止寿命末期故障”的技术问题(参见D4【0005】、【0012】)。
3. **技术效果最接近**:D4通过交流多频法,同样实现了“以极小的电流实现更精确预测,延长系统电池寿命,缩短测量间隔(D4【0012】、【0025】)”的技术效果。
4. **技术精髓契合度最高**:D4的权利要求4和说明书【0017】、【0025】明确公开了“**使用多个周波数(频率)来测量电池内部电阻**”这一核心构思,这与目标专利采用第一频率(低频)和第二频率(高频)的构思在本质上是相同的。
相比之下,**D1**采用的是时域单脉冲大电流阶跃法(非交流频域法);**D3**属于天线及通用回路阻抗测试,不属于电池管理领域,且其多频是为了避开环境中特定频率的“妨害波(外来干扰电波)”,其技术问题和效果与电池阻抗分离无关。**D2**则完全属于打印机/传真机除电シート(除电膜)的机械结构领域,属于跨领域文件,不具备可比性。
---
## 三、 未被最接近对比文件公开的特征及其他文件的公开情况
虽然D4搭建了“电池单元+多频率交流法测内阻+微机控制”的骨架,但它并未完全公开权利要求1的所有细节。未被D4公开的特征主要集中在以下三个技术集团,其在其他文件中的公开情况如下:
### 1. 电桥/切换网络及已知标准电阻单元(特征E、F、G、I、J、K)
* **本设技术特征**:设置不同阻值的第一、第二电阻,并通过切换单元选择性地将电阻器或电池单元连接到测量单元。
* **其他对比文件公开情况**:
* **D1(图4)** 公开了“限流电阻R1(1-10Ω)和R2(0.1-1Ω)”,并公开了“接通开关K1, K2”,通过微机系统控制开关,选择性地断开或组合,从而将不同的电阻和电池接入测量回路。D1在结构上**毫无异议地公开了“不同阻值的双电阻+切换开关”的硬件拓扑**。
* **D3(图8、图9)** 公开了通用交流阻抗测量中经典的“交流布里奇(交流电桥)”结构,其中包含已知的回路定数阻抗(711、712、713),用于与待测天线平衡。
* **结论**:该组特征已被D1和D3实质公开。
### 2. 控制单元软件校准及生成调整参数(特征O、P)
* **本设技术特征**:先向第一、第二电阻施加多频载波,测量阻抗并**生成调整参数**;再用该调整参数对电池单元的测量结果进行**修正/计算**。
* **其他对比文件公开情况**:
* **D1、D3、D4均未公开此特征。**
* D1是直接带入物理公式计算时域波形;D3是通过硬件直交检波输出电压变化(使ビート成分为零来调平衡);D4仅提到“异なった周波数で計測(不同频率测量)”,未涉及控制单元利用标准电阻进行**两点法或软件校准生成修正系数(调整参数)**的算法。
### 3. 高低频电化学阻抗谱(EIS)的分离机理(特征Q、R)
* **本设技术特征**:限定第一频率为低频(总阻抗 = DC分量+AC阻抗),第二频率为高频(阻抗 = 仅DC分量电阻)。
* **其他对比文件公开情况**:
* **所有对比文件(D1~D4)均未公开此特征。**
* D4的【0025】虽然提到“电池内部包含电容成分,如果用不同的频率测量会更准确”,但他提出的处理策略是“多次测量取最大值、最小值或平均值来判断”,这纯粹是统计学或规避误差的常规处理,**完全没有公开利用高频使电容容抗趋于零、从而剥离出纯DC欧姆内阻(R0)的电化学物理机理**。
---
## 四、 针对请求方(无效请求人)而言最薄弱的技术特征
若您代表**无效请求方**尝试无效这件目标专利,根据目前的对比文件组合,权利要求1中**防御力最强、对请求方而言最薄弱(即最难攻破)的技术特征**为:
### 特征 Q 结合特征 R(高低频率下DC/AC阻抗分离计算架构)
> *“所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;并且所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。”*
#### 为什么这是最薄弱的攻击点?
1. **现有技术无暗示**:现有文件中,D4虽然指出了电池内部有“コンデンサ分(电容成分)”,但他给出的方案是“取平均值/最大值/最小值判断”,这表明D4的发明人**根本没有意识到**可以通过选择特定高频波段将电容“短路”(容抗 $\frac{1}{2\pi fC} \to 0$),从而直接获取DC欧姆内阻的技术方案。
2. **技术效果突出(开创性思维)**:目标专利巧妙地利用了电池在不同频率载波下的等效电路特性(图2的R0, R1, C1),实现了免除传统大电流放电、仅靠微弱多频交流信号就能完美剥离DC和AC劣化指标的技术效果。在常规审查中,这通常被认定为具有“突出的实质性特点和显著的进步”。
### 其次薄弱的攻击点:特征 O 结合特征 P(双电阻多频软件校准算法)
现有技术(如D3)中虽然有硬件电桥平衡,但目标专利利用切换单元先去测第一、第二标准电阻,在软件内建立“调整参数(校准线)”,再去修正电池阻抗。这种**将硬件自校准算法融入电池测量的软硬结合特征**,在D1~D4中同样存在天然的公开断层。
---
## 五、 进一步的检索策略
鉴于目前D1~D4的组合在**“已知电阻多频校准”**以及**“多频频域法剥离电池DC/AC阻抗”**上存在明显的公开漏洞,若要成功推翻该权利要求,必须调整检索方向,实施以下精准检索策略:
### 1. 改变分类号与关键词组合(重点攻克特征Q、R)
目前检索过于依赖通用电子控制或仪器类,应切入**电化学、电池BMS管理、电池劣化诊断**的核心专业领域:
* **IPC/CPC分类号锁定**:`H01M10/48`(蓄电池的综合测量或指示)、`G01R31/389`(电池内部阻抗或电阻的测量)、`G01R31/36`(电池状态诊断)。
* **关键词精准构筑(频域法/EIS)**:
* (电池 OR 蓄电池 OR 锂电池) AND (多频 OR 双频 OR 交流阻抗谱 OR EIS OR 高频 OR 低频) AND (欧姆内阻 OR 极化阻抗 OR 电容 OR 容抗 OR 剥离 OR 分离)
* 英文检索:`(battery OR "lithium-ion") AND ("EIS" OR "electrochemical impedance spectroscopy" OR "dual-frequency" OR "multi-frequency") AND ("ohmic resistance" OR "charge transfer" OR "pure resistance")`
### 2. 寻找“已知电阻自校准/双点校准”的通用测量技术(重点攻克特征O、P)
由于已知电阻产生调整参数属于测试仪器领域的通用校准技术,不一定局限于电池领域。
* **IPC/CPC分类号锁定**:`G01R35/00`(电测量仪器的校准)。
* **关键词组合**:
* (阻抗测量 OR 电阻测量 OR 测量装置) AND (已知电阻 OR 标准电阻 OR 第一电阻 OR 两个电阻) AND (校准 OR 标定 OR 调整参数 OR 修正系数 OR 两点法)
### 3. 重点检索时间窗口与特定主体
* **时间窗口**:目标专利的韩国基础申请日为2018年11月30日。必须严密检索**2018年11月30日之前**全球公开的专利和非专利文献(学术论文)。
* **非专利文献(NPL)突破口**:电化学阻抗谱(EIS)在电池领域的应用,大量成熟于高校和科研院所的学术论文(如ScienceDirect、IEEE Xplore、中国知网)。很多教授在2015-2018年间就频繁发表过*“利用高频交流注入法快速提取锂电池欧姆内阻”*、*“基于双频激励的蓄电池在线诊断系统设计”*等论文。这些论文极有可能无异议地公开特征Q和R。
* **标杆企业/研究机构检索**:对宁德时代(CATL)、LG化学、三星SDI、松下、丰田以及清华大学电池安全实验室等在2015-2018年间的早期专利进行追踪,由于他们是BMS(电池管理系统)多频在线阻抗测量的先行者,极易挖出更强力的D1级文件。
作为一名资深专利代理师,我将为您对该目标专利权利要求1进行深入的无效可行性分析。以下是紧密结合目标专利说明书、对比文件原文出处以及技术特征比对的详细报告。
---
## 一、 权利要求1技术特征拆解与对比文件公开情况分析
经对目标专利说明书的梳理,本发明的核心发明点在于:通过设置**已知不同阻值的双参考电阻(第一、第二电阻器)**并利用**切换单元**在电阻和电池单元间切换,在双频(高、低频)载波信号下分别测量参考电阻的阻抗以**生成调整参数(校准参数)**,从而消除外部噪声和负载变化对电池单元内部电阻测量准确性的影响。
以下将各对比文件分别指代为:
* **D1**:JP2004061372A
* **D2**:JP2005037380A
* **D3**:JP2005091217A
* **D4**:JP2005100969A
### 1. 各对比文件的特征公开事实分析
* **D1 (JP2004061372A)**:公开了一种通过输入多频交流信号(如扫引正弦波、多重正弦波)来测量供试阻抗(如电池)两端电压、电流以获得复数阻抗,并利用传达函数、状态方程和对角化技术分解推导等价回路参数的装置。它毫无异议地公开了生成多频载波、测量阻抗、计算内部电阻以及利用不同频率区分DC分量(溶液电阻Rs)和AC分量(反应电阻r)的技术框架。但**D1未公开第一、第二电阻器、切换单元以及基于此生成调整参数的校准构架**。
* **D2 (JP2005037380A)**:重点在于利用温度传感器测量蓄电池温度,并通过“电阻温度补正系数”和“电阻电压转换系数”将实测内部阻抗转换到基准温度下的放电端子电压,以判定劣化状态。**D2未公开利用多频载波信号在不同测试对象间切换进行设备本身调整参数生成的方案**。
* **D3 (JP2005091217A)**:公开了通过印加脉冲电流测定二次电池内部阻抗和温度,使用3次以上多项式函数进行温度特性近似补正,从而计算基准温度下的内部阻抗。**D3同样未公开切换已知参考电阻进行校准的特征**。
* **D4 (JP2005100969A)**:公开了根据蓄电池的充放电极化状态施加对应方向的电流脉冲(充电/放电脉冲),并可在基本周波附近微幅改变周期(多频脉冲输入)通过傅里叶变换计算阻抗以排除噪声。**D4利用多频比较来剔除突变噪声,但并非利用已知阻值的内部第一、第二电阻器来生成校准用的调整参数**。
---
## 二、 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP2004061372A) | D2 (JP2005037380A) | D3 (JP2005091217A) | D4 (JP2005100969A) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开<br>【0001】...インピーダンスパラメータの推定装置 | 实质公开<br>【02】...蓄電池の劣化判定装置 | 实质公开<br>【02】...二次電池劣化状態判定 | 实质公开<br>【02】...二次電池の内部インピーダンスを測定する方法及び装置 |
| B: 载波信号生成模块; | 实质公开<br>【0029】交流信号源としての掃引正弦波発生器14 | 未公开 | 实质公开<br>【02】...電流パルス等の所定の电流を印加 | 实质公开<br>【02】...充放電回路 |
| C: 该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 实质公开<br>【0004】交流信号源5は...周波数を可変可能にしている。<br>【0073】多重正弦波...交流信号を用いても | 未公开 | 实质公开<br>【02】周波数を変えてパルス...(傅里叶变换计算) | 实质公开<br>【02】可変した周波数ごとの放电电流を流し |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 实质公开<br>【0005】交流信号の周波数を広い範囲に渡って変化させ | 未公开 | 实质公开<br>表1 包含多种不同周波数 | 实质公开<br>【02】可変した周波数 |
| E: 电阻单元; | 未公开<br>(D1的电阻3仅用于测量电路,非参考电阻单元) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| F: 该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元; | 实质公开<br>【0031】インピーダンス計測部17 | 实质公开<br>【02】インピーダンス測定手段61 | 实质公开<br>【02】电压センサ11、电流センサ12 | 实质公开<br>【02】センサ手段 |
| I: 该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 部分公开<br>仅公开向电池施加多频信号测量阻抗,未公开向第一、第二电阻器施加并测量。 | 部分公开<br>仅公开测量电池内部电阻。 | 部分公开<br>仅公开测量电池内部阻抗。 | 部分公开<br>仅公开在多频下测定电池阻抗。 |
| J: 切换单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| K: 该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元; | 实质公开<br>【0032】等価回路推定部18 | 实质公开<br>【02】状態検知手段62 | 实质公开<br>【02】制御部13 | 实质公开<br>【02】制御手段 |
| M: 该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开<br>【0032】インピーダンス計測値から供試インピーダンスの等価回路およびパラメータ値を推定 | 实质公开<br>【02】内部抵抗成分の測定結果に基づいて判定 | 实质公开<br>【02】測定结果に基づいて前記内部インピーダンスを求め | 实质公开<br>【02】入力电压と応答电压を用いて...内部インピーダンスを算出 |
| N: 其中,所述控制单元; | 实质公开 | 实质公开 | 实质公开 | 实质公开 |
| O: 基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 实质公开<br>【0009】周波数の低いときのインピーダンスも虚数部がゼロとなり、このときの実数部はRs+rに相当する。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| R: 所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 实质公开<br>【0009】周波数が非常に高いときのインピーダンスは、虚数部がゼロとなり、このときの実数部が溶液抵抗Rsに相当し | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
---
## 三、 最接近的对比文件(D1)选取及分析
在创造性分析过程中,**D1(JP2004061372A)最适合作为最接近的对比文件**。
### 1. 技术领域、技术问题和技术效果的重合度分析
* **技术领域完全相同**:目标专利与D1均属于电池内部阻抗/电阻检测与等效电路参数推导装置领域。
* **解决的技术问题极其类似**:
* 目标专利【0004】~【0005】指出要解决“外部噪声和外部负载影响”从而准确分离和测量内部电阻成分(DC/AC分量)的问题。
* D1【0011】~【0014】同样指出了传统的目视或单一频率法在面对复杂电池内部阻抗时无法精确分离多个溶液电阻和反应电阻的问题,其发明目的【0014】也是为了实现“高精度、迅速且简单地求出等效电路参数”。
* **技术效果和核心物理机理完全一致**:目标专利特征Q、R所赖以成立的物理基础——低频下电池阻抗为DC电阻和AC阻抗之和、高频下AC阻抗(电容特性)短路从而仅测得DC电阻——在D1的【0009】中得到了**完整的、教科书式的公开**(高频下虚部为0实部对应溶液电阻$R_s$,低频下实部对应$R_s+r$)。
因此,从整体架构和电化学测量机理来看,D1公开了权利要求1绝大多数的架构和全套物理机理,是最合适的创造性分析起点。
---
## 四、 缺陷分析与最薄弱技术特征
### 1. 现有对比文件对区别特征的公开情况
权利要求1相对于D1的区别特征在于:**特征E、F、G、J、K、O、P**。即“设置已知不同阻值的两组内部参考电阻,通过切换单元选择性接入,以生成双频下的设备调整参数(校准参数),并用其修正电池实测值”。
检索出来的**D2、D3、D4均未公开上述区别特征**:
* D2、D3仅使用了“温度补正公式/系数”来进行软件层面的环境修正。
* D4仅使用了多频信号的相互关系来“剔除突发噪声”,其硬件线路中并未引入已知的硬件标准电阻来做硬件前置校准。
### 2. 对请求方(无效宣告提起方)来说最薄弱的技术特征
对于无效宣告提起方而言,目前**最薄弱(即最难攻破、杀伤力最弱)的技术特征是:特征O和特征P中关于“利用第一频率和第二频率分别对第一电阻器和第二电阻器进行施加测量,从而产生对应频率的调整参数,并用其计算电池单元内部电阻”的校准控制逻辑**。
* **薄弱原因**:该特征不仅仅是硬件上加了两个电阻和一个开关(属于常规电路切换),其核心在于**控制单元的动态双点双频校准算法**(即针对低频和高频分别建立校准方程,消除测试通路上的系统误差和动态噪声)。现有的D1-D4均执着于在“电池本身的电化学数学模型(傅里叶变换、指数衰减、多项式温度拟合)”上做文章,完全忽略了“利用硬件标定物在线实时生成调整参数”这一仪器仪表领域的通用校准思路。若仅凭目前的D1~D4组合,审查员极易以“未能提供将标准电阻在线切换校准引入电池测试领域的启示”为由,认定权利要求1具备创造性。
---
## 五、 进一步检索策略建议
为了成功无效掉权利要求1,请求方必须阻断上述“校准逻辑”的创造性。建议采取以下进阶检索策略:
1. **跨领域检索(测试测量/仪器仪表校准领域)**:
* **理由**:在线将已知精确阻值的标准电阻切入测量回路以消除系统误差(即双点校准法、硬件归零校准),是万用表、LCR测试仪、阻抗分析仪领域的**公知常识**。
* **检索方向**:检索IPC分类号 **G01R35/00(仪器、仪表的校验)** 或 **G01R27/00(测量电阻/阻抗)** 中涉及“自动校准(Auto-calibration)”、“标准电阻切换(Standard resistor switching)”的专利。
* **目标启示**:寻找一篇公开了“为了消除通路的动态噪声或系统误差,在测量未知阻抗前,控制开关切入两个已知阻值的标准电阻进行双点拟合生成修正系数”的对比文件(D5),以此与D1结合,论证“将阻抗分析仪中的常规切换校准技术应用到电池阻抗测量中,属于本领域技术人员的常规技术选择”。
2. **细化电池检测领域的交叉检索**:
* 锁定电池管理系统(BMS)或蓄电池检测装置(IPC: **G01R31/389 测量内部阻抗或电阻**),增加关键词如:`校准`、`校正`、`标定`、`标准电阻`、`参考电阻`、`第一电阻`、`切换`、`スイッチ`、`キャリブレーション`、`reference resistor`、`calibration`。
3. **针对中国、美国及日本早期仪表专利进行追溯**:
* 该类硬件校准技术多见于1990年~2010年间的有源阻抗测量硬件专利,应重点放宽申请年份进行回溯检索。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利(CN113646649B)的权利要求1进行深度解析,并结合四份对比文件(D1: JP2005180927A、D2: JP2005221487A、D3: US7050839B2、D4: CN1791804A)的原文进行实质性比对和创造性、无效风险及检索策略的全面分析。
---
### 一、 目标专利权利要求1的特征分解与技术架构解释
目标专利主要解决的技术问题是:如何在**不受外部噪声和负载变化影响**的情况下,准确测量电池单元的内部电阻(说明书\[0005\])。其核心是通过多频(高低频)测试、结合已知电阻单元(第一、第二电阻器)在相同频率下的测量值生成“调整参数”(即校准因子),以此消除测量通路和外部噪声的系统误差,并进一步分离出内部电阻的DC分量和AC分量(说明书\[0048\]-\[0053\])。
我们将权利要求1拆解为以下18个技术特征(A~R):
* **技术特征A(主题)**:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括;
* **技术特征B、C、D(激励源)**:载波信号生成模块,配置为生成彼此不同的第一频率(低频)和第二频率(高频)的载波信号;
* **技术特征E、F、G(标准件)**:电阻单元,包括电阻值不同的第一电阻器和第二电阻器;
* **技术特征H、I(测量部件)**:阻抗测量单元,在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元施加相应频率载波信号的状态下,测量两端阻抗值;
* **技术特征J、K(切换部件)**:切换单元,配置为将第一电阻器、第二电阻器和电池单元选择性地连接至阻抗测量单元;
* **技术特征L、M、N、O、P(控制与算法)**:控制单元,基于阻抗测量单元的测量值计算电池单元内部电阻;其中,其利用高低频在第一/第二电阻器上测得的阻抗**生成调整参数**,并基于该调整参数和电池单元在相应高低频下的测量值计算内部电阻。
* **技术特征Q、R(频率物理特性定义)**:第一频率为低频,其阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗之和;第二频率为高频,其阻抗值仅为DC分量电阻。
---
### 二、 对比文件特征比对表格及详细出处分析
以下为各对比文件是否公开权利要求1各技术特征的详细比对。若对比文件完全毫无异议公开,则填入“**公开**”并给出具体出处;若其通过同等技术手段公开了相应的功能实质,则填入“**实质公开**”;若完全未涉及则为“**未公开**”。
#### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP2005180927A) | D2 (JP2005221487A) | D3 (US7050839B2) | D4 (CN1791804A) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,包括; | 公开 (燃料电池测量) | 公开 (二次电池测量) | 未公开 (移动通信) | 公开 (二次电池测量) |
| B: 载波信号生成模块; | 公开 (信号发生器+负载) | 公开 (充放电电路) | 未公开 | 公开 (充放电电路) |
| C: 生成第一频率和第二频率载波信号; | 实质公开 (包含多个周期的脉冲波) | 实质公开 (包含连续周期的多样波) | 未公开 | 实质公开 (多样波/多周期波) |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 实质公开 (包含多频) | 实质公开 (多频傅里叶) | 未公开 | 实质公开 (多频傅里叶) |
| E: 电阻单元; | 公开 (标准素子) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| F: 包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 (仅一个标准素子) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 第二电阻器具有不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元; | 公开 (传感器群7/响应信号生成) | 公开 (传感器手段) | 未公开 | 公开 (传感器机构) |
| I: 测量相应施加对象两端的阻抗值; | 公开 (计算G(f)) | 公开 (计算内部阻抗Z(ω)) | 未公开 | 公开 (计算内部阻抗) |
| J: 切换单元; | 公开 (切替回路4) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| K: 选择性地连接至阻抗测量单元; | 实质公开 (切替回路切换连接) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元; | 公开 (情报处理装置6/CPU) | 公开 (控制部13/CPU) | 未公开 | 公开 (控制/判断部) |
| M: 基于阻抗值计算内部电阻; | 公开 (算出部61) | 公开 (计算Z(ω)) | 未公开 | 公开 (计算内部阻抗) |
| N: 其中,所述控制单元; | 公开 | 公开 | 未公开 | 公开 |
| O: 基于第一和第二电阻器生成调整参数; | 实质公开 (基于标准素子去系统误差) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于调整参数和电池测量值计算内阻; | 实质公开 (去卷积/卷积消除系统误差) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 第一频率为低频(总阻抗=DC+AC); | 未公开 | 实质公开 (多回路等效电路) | 未公开 | 公开 (说明书多回路等效电路) |
| R: 第二频率为高频(阻抗仅为DC)。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
---
#### 各对比文件公开内容的详细出处与技术实质分析
##### 1. D1: JP2005180927A (Impedance-measuring instrument)
* **技术领域与核心方案**:公开了一种用于测量燃料电池内部阻抗的装置。其核心思想是为了消除测量系统的电缆等带来的固有阻抗误差(系统误差),引入了一个已知的“标准素子3”(通常是电阻器器),通过切替回路4在标准素子和燃料电池之间进行切换,利用两者的响应信号消除测量系的影响。
* **原文详细出处**:
* **特征B、C、D、H、L、M、J、K**:原文说明书`[2]`中“本実施形態に係るインピーダンス測定装置100は…信号発生器5、負荷装置2、標準素子3、切替回路4及び情報処理装置6を備えている”。其中信号发生器5和负载装置2生成“原信号(測定に必要とされる複数の周波数成分を少なくとも含んだパルス)”,实质公开了高低多频载波。
* **特征O、P(调整参数实质公开)**:原文说明书`[2]`计算过程部分:“第1応答信号は…ω 1_ref (t)=F^-1 [H(f)·R(f)](H(f)为测量系阻抗,R(f)为标准素子电阻)”。算出部61通过解算式(3)和(4):“F[ω(t)/ω 1_ref (t)]·R(f) = [G(f)/R(f)]·R(f) = G(f)”。此处的$R(f)$和式(1)的代入运算,在实质上就是**利用标准素子(已知电阻)产生了一个消除测量通路系统误差的“调整参数”**并用于电池计算。
* **未公开特征**:D1仅公开了**一个**标准素子(电阻器),未公开具有两个不同阻值的电阻器单元(特征F、G),也未涉及利用特定高低频直接分离DC和AC分量的物理特性定义(特征Q、R)。
##### 2. D2: JP2005221487A & D4: CN1791804A
*(注:D2与D4在电池内部阻抗测量、傅里叶变换及电池等效电路的技术内容上实质等同,故在此合并分析)*
* **核心方案**:两者均公开了在二次电池充放电过程中,通过电流/电压传感器采集无周期的多样波形,利用离散傅里叶变换(DFT/FFT)计算出特定基準周波数下的电池内部阻抗,以此简化硬件结构、避免额外脉冲损伤电池。
* **原文详细出处**:
* **特征B、C、D、H、L、M**:D2说明书`[2]`“図1は、本実施形態に係る電源システムの概略の構成…二次電池10と、電流センサ11と、電圧センサ12と、制御部13…を含んで”。图3及相关公式公开了利用传感器在时间轴采集N个点进行离散傅里叶变换算出比值 $Z(\omega) = V(\omega)/I(\omega)$。其频率通过计算可以支持多个频率(多频载波的实质公开)。
* **特征Q(等效电路物理背景)**:D2说明书`[2]`“図2に二次電池10の等価回路を示す。…抵抗RΩ、Rct1、Rct2、Rct3とコンデンサCd1、Cd2、Cd3が組み合わされ”。D4也有完全一致的对应表述(图2-2及文字)。该多路串并联模型实质公开了在低频下阻抗表现为DC电阻(欧姆内阻)与电荷传递阻抗/双电层电容(AC分量)相加的总阻抗。
* **未公开特征**:未公开利用切换模块选择性连接“已知标准电阻单元”来在线生成调整参数的校准机制(特征E~G,J~K,O~P),也未公开在高频下使AC阻抗分量(电容支路短路)从而直接使高频阻抗等于DC电阻的特定算法(特征R)。
##### 3. D3: US7050839B2 (Mobile communication terminal...)
* **分析**:该文件涉及移动通信终端的自动频率控制(AFC)功能,虽然提到了基于W-CDMA等3GPP规范的基站时序寻路,但其完全不属于电池内阻测量的技术领域,未公开权利要求1的任何实质性内阻测量架构。属于不相关的对比文件。
---
### 三、 最接近对比文件(D1)的选定与创造性分析
#### 1. 哪个对比文件最适合作为最接近的对比文件(D1)?
**结论:2005-07-07公开的 JP2005180927A(即D1)最适合作为本案创造性分析中最接近的对比文件。**
* **技术领域相同**:两者都属于电化学电池(燃料电池/蓄电池)内部阻抗精密测量装置。
* **解决的技术问题极其相似**:目标专利旨在解决“受外部噪声和外部负载影响,难以准确测量电阻”的问题(说明书`[0003]`);而D1明确旨在解决“内部インピーダンスが小さく…測定系の影響(ケーブルのインピーダンス等)が計測誤差の大きな要因となる…測定系の影響を排除する(消除测量系统通路电缆引起的系统误差和噪声)”的技术问题(说明书`[2]`)。
* **技术手段架构最契合**:目标专利采用了“载波发生+切换开关+标准电阻+电池单元+控制算法校准”的架构;D1同样采用了“信号发生器+切替回路+标准素子(电阻)+燃料电池+信息处理装置(去卷积算法校准)”的架构。两者的拓扑架构和校准的逻辑实质高度一致。
#### 2. 目标专利相对于D1的区别技术特征
以D1为最接近的对比文件,目标专利权利要求1的区别技术特征为:
1. **电阻单元的硬件细化(特征F、G)**:目标专利采用了**两个阻值不同的第一和第二电阻器**,而D1仅使用了一个标准电阻。
2. **两点法校准算法及高低频定义(特征O、P、Q、R)**:目标专利利用这两个不同阻值的电阻,分别在指定的第一频率(低频)和第二频率(高频)下测得4个阻抗值来生成调整参数,并利用高频下电容效应消失、仅剩DC分量的物理特性,直接分离计算出电池单元的DC电阻和AC阻抗。
#### 3. 创造性评述(非显而易见性辩护)
如果请求方以 D1 为最接近的对比文件,结合 D2/D4 试图评述权利要求1的创造性,专利代理师可从以下方面判定**权利要求1具备创造性(不易被无效)**:
* **D2/D4无法给出设置“双电阻切换校准”的技术启示**:D2和D4的核心出发点是为了“简化电路、降低成本、**避免设置特殊的电流发生器和复杂的控制/切换电路**”(见D4发明效果及D2`[2]`)。因此,D2/D4具有反向教导,其极力反对在系统中引入类似目标专利和D1那样的切换开关及外置标准电阻单元。
* **两点法校准与物理分量分离的协同效应**:目标专利并非盲目增加一个电阻。由于电池单元在低频和高频下的总表现阻抗范围跨度大,仅用单一点校准(如D1的一点法)容易因为测量通路在不同频段、不同阻值区间的非线性度导致校准不准。目标专利通过设定“预期最小电阻(0欧姆短路)”和“预期最大电阻(退化裕量最大值)”(说明书`[0039]`)作为第一、第二电阻,构成了一个包络电池阻抗实际变化范围的**两点区间校准线**。这种结合多频(高/低频物理模型分离)与两点区间校准的控制策略,带来了远超D1单点消噪和D2纯算法傅里叶变换的更高精度,产生了意料不到的技术效果。
---
### 四、 对无效请求方而言“最薄弱”的技术特征
若您站在无效请求方的立场,想要攻破该权利要求,闭门造车地去挑战双电阻两点校准通常很难成功。**对于请求方来说,整个权利要求组合中防守最薄弱、最容易被撕开突破口的技术特征是:特征Q和特征R(即关于第一/第二频率物理表现的定义)。**
> **特征Q:** ...所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;
> **特征R:** 所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。
#### 为什么这是最薄弱的突破口?
1. **属于本领域的公知常识/固有物理属性**:电池的Randles等效电路模型(即目标专利图2,D2/D4的图2)是电化学领域的经典公知常识。根据欧姆定律和电容的阻抗公式 $Z_C = \frac{1}{j\omega C}$:
* 当频率 $\omega$ 趋近于高频(第二频率)时,阻抗 $Z_C \to 0$,电容支路相当于短路,此时并联的电荷传递电阻 $R_1$ 被短路屏蔽,电池总阻抗自然**仅表现为欧姆内阻(即DC分量电阻 $R_0$)**。
* 当频率 $\omega$ 趋近于低频(第一频率)时,电容阻抗变大,AC分量和DC分量共同表现。
2. **D2/D4已经实质公开了解算背景**:D2说明书`[2]`和D4技术领域/附图说明中,均极为详细地公开了利用该等效电路建立包含未知数的连立方程来求解各回路定数的技术手段。
#### 结论
请求方一旦在其他电化学测量仪或高校教科书中检索到“在高频激励下直接读取电池欧姆内阻(DC内阻),在低频下读取极化总内阻”的常规多频测量方法,特征Q和R的非显而易见性将荡然无存。此时,整个案子的成败将完全退守到“是否有文献启示在内阻测量仪中采用两个标准电阻进行高低频两点式校准”。
---
### 五、 针对无效请求方的进一步检索策略
鉴于目前的四份对比文件未能完美结合“双电阻切换”与“多频校准算法”,建议请求方调整检索方向,采取以下精准检索策略:
1. **跨领域转用检索(重点攻坚“两点法通路校准”)**:
* **理由**:在线路测量仪器(如LCR测试仪、高精度万用表、微弱信号测量仪)领域,为了消除多路复用开关(Multiplexer)的接触电阻和导线寄生电容,极其普遍地采用“开路(Open,相当于大电阻/无限大)/短路(Short,相当于0欧、第一电阻)/负载(Load,已知精密标定电阻、第二电阻)”的**OSL校准技术**。
* **检索式要素**:`(LCR表 OR 阻抗分析仪 OR 测定器) AND (切换 OR 开关) AND (第一电阻 OR 短路 OR 零欧姆) AND (第二电阻 OR 负载电阻 OR 校正参数 OR 校准系数)`。
2. **细分电化学/电池测试仪领域的旧案检索(寻觅硬件启示)**:
* 聚焦德州仪器(TI,如其Gas Gauging阻抗跟踪芯片系列)、ADI(模拟器件公司)、日置(HIOKI)、菊水(KIKUSUI)等专门做电池计量芯片和测试仪器的早期专利。
* **检索式要素**:`(电池内阻 OR 电池阻抗 OR 电池单元) AND (校准 OR 标定 OR 补偿) AND (多个电阻 OR 参照电阻 OR 标准电阻) AND (高频 AND 低频)`。
3. **非专利文献(NPL)检索**:
* 检索电化学测量、传感器技术领域的经典教科书或IEEE学术论文。重点查找关于“Randles等效电路高低频简化测量”以及“自动化电化学工作站中为了消除模拟开关拓扑误差而引入切换电阻校准”的章节。这类基础硬件架构往往在教科书或早期硕士论文中有实质公开。
作为一名资深的专利代理师,我将为您对目标专利(CN113646649B)的权利要求1进行深入的法律与技术剖析,并结合四份对比文件(D1: US2006186890A, D2: CN1967270A, D3: US2007252601A, D4: JP4015092B)的文本原文进行逐项特征比对、最接近对比文件(CPA)筛选、无效请求的最薄弱特征(即创造性漏洞)分析及后续检索策略。
---
## 一、 目标专利权利要求1的技术实质与特征解构
本专利核心解决的是**如何在不受外部噪声和外部负载变化影响的情况下,准确测量电池单元的内部电阻**。其技术手段是通过引入一个包含**两个不同阻值的标准参考电阻器(第一、第二电阻器)**的“电阻单元”,在测量电池前,先用两个不同频率的载波信号测量这两个标准电阻,从而**原位(In-situ)生成频率相关的硬件电路调整参数(校准参数)**。随后,利用该调整参数对电池在低频(总阻抗 = DC + AC)和高频(仅DC电阻)下测得的阻抗值进行校准,最终扣除得到高精度的内部电阻分量。
---
## 二、 权利要求1的技术特征比对表格
以下将权利要求1拆解为18个技术特征(A~R),并与D1、D2、D3、D4进行详尽的逐项比对:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US2006186890A) | D2 (CN1967270A) | D3 (US2007252601A) | D4 (JP4015092B) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,该装置包括; | 公开<br>[0002] an equipment for measuring internal impedance of secondary battery | 公开<br>【技术方案】一种电池阻抗谱测试系统 | 公开<br>[0002] an equipment for measuring internal impedance of secondary battery | 公开<br>[2] 二次電池の内部インピーダンスを測定し...二次電池劣化状態判定装置 |
| B: 载波信号生成模块; | 实质公开<br>[0105] charge/discharge circuits, [0108] control means... supply pulse currents | 公开<br>【技术方案】包括放电控制单元、可控放电单元 | 实质公开<br>[0106] charge/discharge circuits... supply pulse currents | 公开<br>[2] 二次電池に電流パルス等の所定の電流を印加可能な回路 |
| C: 被配置为生成第一频率和第二频率的载波信号; | 公开<br>[0103] at least M internal impedances are calculated correspondent to at least M different frequencies | 公开<br>【具体实施方式】2. 可通过调整放电时间来调整电流激励的基波频率 | 公开<br>[0102] at least M internal impedances... correspondent to at least M different frequencies | 公开<br>[2] 図3の例では、周期20Hzの...(说明书中提及可有多个多项式频率) |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 公开<br>[0103] M different frequencies | 公开<br>【技术方案】(3) 计算出多种频率下的电流激励 | 公开<br>[0102] M different frequencies | 公开<br>[2] 多様な温度特性に対応(多频段隐性公开) |
| E: 电阻单元; | 未公开 | 未公开(注:D2的放电电阻为放电负载,非校准电阻单元) | 未公开 | 未公开 |
| F: 包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元; | 公开<br>[0107] detection means which measure input currents and responsive voltages | 公开<br>【技术方案】高速同步采样测量单元、电压电流信号隔离调理单元 | 公开<br>[0106] detection means which measure input currents and responsive voltages | 公开<br>[2] 二次電池の電流と電圧を測定するセンサ手段 |
| I: 在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个施加...载波信号状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 部分公开<br>仅公开测量电池单元两端阻抗([0108]) | 部分公开<br>仅公开测量电池两端阻抗(【具体实施方式】4. 具体测量过程) | 部分公开<br>仅公开测量电池单元([0107]) | 部分公开<br>仅公开测量电池单元([2] [ステップS103]) |
| J: 切换单元; | 未公开 | 未公开(注:D2的开关切换的是负载阻值,非阻抗测量对象的切换) | 未公开 | 未公开 |
| K: 将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元; | 公开<br>[0108] control means | 公开<br>【技术方案】控制和数据处理单元 | 公开<br>[0107] control means | 公开<br>[2] 制御手段 |
| M: 基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 公开<br>[0108] calculate internal impedances of the secondary battery | 公开<br>【技术方案】根据采集的电流和电压信号完成阻抗频谱的计算 | 公开<br>[0107] calculate internal impedances | 公开<br>[2] 内部インピーダンスを算出する |
| N: 其中,所述控制单元; | — | — | — | — |
| O: 基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加...测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开<br>(D1/D3/D4是用数学多项式和温度算C参数,而非硬件标准电阻) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 第一频率为低频,电池单元阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加的总阻抗值; | 实质公开<br>[0103]/[0213] 隐性包含阻抗由DC电阻和分量构成的等效电路。 | 实质公开<br>【具体实施方式】图2电池等效网络包含阻抗与电容构成的全频段。 | 实质公开<br>[0102]/[0213] 等效电路物理实质。 | 实质公开<br>[2] [等価回路] 抵抗とコンデンサを組み合わせた等価回路 |
| R: 第二频率为高频,电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 实质公开<br>(属于交流阻抗法中高频截止频率的公知常识/物理性质) | 实质公开<br>(同上,公知常识及等效电路性质) | 实质公开<br>(同上) | 实质公开<br>(同上) |
---
## 三、 详细出处分析与实质公开认定
### 1. D1(US2006186890A)及 D3(US2007252601A)
*D1与D3为同族PCT申请在不同阶段或分支的文本,其技术实质高度一致。*
* **毫无疑问公开的特征**:装置主体及控制测量构架(A、B、H、L、M)。
* *原文出处*:D1的第`[0104]-[0108]`段(D3对应第`[0103]-[0107]`段)明确写道:“*Another equipment for measuring internal impedance of secondary battery comprises: charge circuits... discharge circuits... detection means which measure input currents... and control means which obtain... calculate amplitudes... and calculate internal impedances...*”。这完全对应了装置框架和特征A、B、H、L、M。
* 特征C、D在第`[0103]`段公开:“*...at least M internal impedances are calculated correspondent to at least M different frequencies...*”。
* **实质公开的特征**:特征Q、R(高低频阻抗的物理组成)。
* *原因分析*:D1在`[0213]`及图2-2中公开了电池的串并联等效电路(包含$R_\Omega, R_{ct}, C_d$)。根据电化学阻抗谱(EIS)理论,低频下电容阻抗趋于无穷大,测得总阻抗;高频下电容等效短路,电荷传递电阻被旁路,测得的阻抗实质上退化为“仅为DC分量电阻(欧姆内阻 $R_\Omega$)”。这是该等效电路在不同频率下的必然物理表现,属于被**实质公开**或公知常识。
### 2. D2(CN1967270A)
* **毫无疑问公开的特征**:多频阻抗测量装置(A、B、C、D、H、L、M)。
* *原文出处*:【技术方案】部分明确公开:“*一种电池阻抗谱测试系统,包括控制和数据处理单元、高速同步采样测量单元、电压电流信号隔离调理单元、放电控制单元、可控放电单元*”。
* 针对特征C、D,其具体实施方式第2点指出:“*可通过调整放电时间来调整电流激励的基波频率...对某些频段或频点的内阻抗进行更为精确的测量和分析。*”
* **关于特征E、F、G(放电电阻 vs 校准电阻单元)的法律认定**:
* D2在【具体实施方式】第(4)节及图3中公开了“*放电电阻RL1至RL8分别为0.8Ω、0.4Ω...*”。**注意:** 虽然D2具有多个不同阻值的电阻,但这些电阻是作为**“可控放电单元的放电负载”**,用来改变放电电流幅值以激发不同频率基波的(即用于特征B的信号生成)。而目标专利的特征E、F、G、J、K要求的是将这些电阻**“选择性地连接至阻抗测量单元”作为被测对象来生成“电路调整参数”**。因此,D2并没有公开用于硬件偏置校准的电阻单元,特征E、F、G、I、J、K、O、P均未公开。
### 3. D4(JP4015092B2)
* **毫无疑问公开的特征**:A、B、C、H、L、M。
* *原文出处*:`[2]`栏目下 [図1] [図2] 的描述:“*二次電池10と、電圧センサ11と、電流センサ12と、制御部13と、記憶部14と、充電回路15と、放電回路16と、温度センサ17を含んで...*”。
* **参数校准的区别认定**:D4在`[2]`[ステップS105]中提到了“计算基準係数C”(基于多项式函数 $Z = C + f_1(C) \cdot T_p + ...$)。但是,D4的调整参数 $C$ 是**基于温度传感器测得的温度,通过数学多项式公式拟合**算出来的,目的是消除**“温度变化”**对阻抗的影响。而目标专利的调整参数(特征O、P)是**通过物理切换开关去测两个标准电阻,消除“硬件电路本身或外部噪声”**对阻抗的影响。两者的硬件架构和校准维度完全不同。
---
## 四、 最接近对比文件(CPA)的分析与选定
在创造性评述中,判断谁适合作为最接近的对比文件(CPA),应当从**技术领域、解决的技术问题、技术方案及效果的接近程度**进行综合考量:
1. **D2(CN1967270A)在技术问题和效果上最适合作为第一CPA:**
* **技术问题与效果**:目标专利是为了解决“*外部噪声和外部负载的变化的影响*”以准确测量电阻。D2同样是为了解决在“*短时间内快速在线完成电池阻抗频谱测试和分析*”并“*通过数字滤波、小波分析等信号处理技术去除测量偏差/影响*”。两者均立足于**高效率、抗噪的电池阻抗谱快速测算**。
* **技术方案接近度**:D2本身就是多频率方波激励和FFT变换获取全频段阻抗谱的架构,与目标专利依靠高低频切换测DC/AC电阻的方案在信号处理构架上最契合。
2. **D1/D3/D4可作为平行/替代CPA(第二CPA):**
* D1/D3/D4同样属于电池测量及劣化判定领域,且公开了利用不同的频率/等效电路参数来分离出对应劣化状态的特征阻抗。
**结论**:本案中**D2最适合作为最接近的对比文件**。
---
## 五、 未被CPA公开的特征及无效突破口(最薄弱特征)
### 1. 未被最接近对比文件(D2)公开的特征:
特征 **E、F、G、I(部分)、J、K、O、P**。即:
> 物理校准电阻单元、专用的切换开关、以及控制测量单元“先切换至测量标准电阻生成校准参数、再切换至测量电池单元并用参数校准”的闭环反馈控制方案。
### 2. 这些特征是否被其他对比文件(D1、D3、D4)公开?
**完全没有。**
如前所述,D1、D3、D4走的是**“温度传感器 + 软件算法(3次以上多项式回归)”**的路线,其调整参数是针对温度特性的数学拟合系数。而目标专利走的是**“硬件标准电阻 + 物理开关切换测量 + 硬件/系统级原位校准”**的路线。四份对比文件在该核心发明点上出现了“集体技术空白”。
### 3. 对于无效请求方来说,最薄弱的技术特征:
如果发起无效请求,对请求方(您)而言,**最难攻克、最薄弱的特征(即目标专利最稳固的防线)是:特征O、P、K的有机组合。**
* **薄弱原因**:
1. **结构非显而易见**:在电池阻抗谱或内阻测量设备中,虽然在出厂时进行大电流分流器或电阻校准是常见的公知常识。但是,在测量回路中**永久性内置**第一电阻器和第二电阻器,并通过切换单元(特征J、K)在“每一次/定期”测量电池前,动态施加第一频率(低频)和第二频率(高频)载波来**实时生成调整参数**,这种原位动态校准设计在现有四份文献中完全没有提示。
2. **技术效果突出**:该特征使得控制单元在计算电池内阻前,已经提前得知了当前硬件回路上由于噪声、温漂或元器件老化导致的系统误差(即调整参数),从而在计算电池内阻时能将其精准扣除。这成功实现了说明书第`[0005]`段所述的“*不受外部噪声和外部负载变化的影响而准确测量*”的技术效果。
3. **D2的干扰具有欺骗性**:虽然D2有一堆放电电阻,但这属于**“放电负载阵列”**,其根本不连接在阻抗测量采样端作为被测标定物,无法起到本专利特征O和P的作用。
---
## 六、 针对无效请求方的进一步检索策略
由于目前的D1~D4在“硬件原位校准电阻单元及双频动态标定(E, F, G, J, K, O, P)”这一链条上存在检索断层,若要成功无效权利要求1,必须调整检索策略,补充**核心校准架构**的对比文件。
### 1. 跨技术领域检索(借用通用电子测量领域的校准技术)
不要将视野局限在“电池测量(H01M10/*,G01R31/36)”领域。目标专利的这一套内置标准电阻进行自动校准的方法,实质上是**万用表、LCR数字电桥、或者是网络分析仪(VNA)中极为经典和通用的“开路/短路/负载校准(OSL Calibration)”或“自校准(Self-Calibration)”技术**。
* **建议检索分类号**:`G01R35/00`(测量电变量仪器的校准)、`G01R27/00`(阻抗测量)。
* **检索关键词**:`内阻仪/阻抗测量/数字电桥` + `自动校准/原位校准/自标定/内置标准电阻` + `切换/开关`。
### 2. 变换CPA组合策略
寻找一份**公开了数字电桥(LCR计)或具有自校准功能的通用阻抗测量装置**作为第一对比文件(CPA)。该CPA将毫无异议地公开特征A~P(包含内置两个标准电阻及开关切换校准参数的全部硬件和控制逻辑)。
然后,引入D2或电池测量常识作为第二对比文件,评述:将该通用的、具有双频自校准功能的阻抗测量装置**应用到电池单元的内部电阻测算中(特征Q、R是电池在不同频率下的固有物理属性)**,对于本领域技术人员来说是完全显而易见的。
通过这种“**通用高精度阻抗仪(转做CPA) + 电池EIS物理常识(转做辅助)**”的降维打击策略,方可彻底瓦解目标专利由硬件校准编织的创造性壁垒。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您针对目标专利的权利要求1,结合说明书进行深度解析,并与四份对比文件(D1-D4)的原文及详细出处进行逐项技术特征的比对。以下是为您出具的完整专利无效/创造性分析报告:
---
### 一、 目标专利权利要求1的技术特征拆解与技术实质理解
目标专利(CN113646649B)的核心发明点在于:利用**双频(低频+高频)高阻抗载波信号**分别施加给内部的**已知不同阻抗值的电阻单元(第一、第二电阻器)**,以此在相应频率下测量并动态计算出**调整参数**(用于消除系统误差和噪声);然后,在相同的双频载波信号下测量**电池单元**的阻抗,并利用调整参数进行修正,最终准确解算出电池单元内部电阻的**DC分量电阻**和**AC分量阻抗**。
根据说明书【0038】【0051】【0052】的记载,低频(第一频率,如1-2Hz以下)时,载波信号测得的是DC分量电阻$R_0$和AC分量阻抗$R_1$相加的总阻抗;高频(第二频率,如10kHz以上)时,因为内部电容$C_1$在高频下相当于短路,AC分量被旁路,此时测得的阻抗值仅为DC分量电阻$R_0$。通过总阻抗减去DC分量,从而实现两者的精确分离与准确测量。
---
### 二、 权利要求1与对比文件(D1-D4)的逐项特征比对
各对比文件指代如下:
* **D1**: JP2008016275A (Device for measuring internal electrical resistance of cell)
* **D2**: US7362074B2 (Method for determining deterioration of accumulator battery...)
* **D3**: US20080100298A1 (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND DRIVING METHOD THEREOF)
* **D4**: KR100846712B1 (배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법)
#### 技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | 对比文件公开情况分析(毫无疑问公开/实质公开/未公开)及原文详细出处 |
| 特征A:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | D1 (JP2008016275A) 毫无疑问公开:【2】“本発明は、電池の内部抵抗測定装置に関し...”。<br>D2 (US7362074B2) 毫无疑问公开:[0002] "equipment for measuring internal impedance of secondary battery".<br>D3/D4 毫无疑问公开:电池管理系统(BMS)中包含计算内部电阻的模块(D3[0012]/D4[11])。 |
| 特征B:载波信号生成模块; | D1/D2/D3/D4 未公开:均未公开独立的、主动向测量回路注入交变信号的“载波信号生成模块”。D1使用开关切换负载电流(电流中断法);D2使用原有的充放电电流或脉冲电流;D3/D4使用电池自身充放电电流结合外部电阻分流。 |
| 特征C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | D1 实质公开(频域转换层面):【2】控制手段将电流截止速度(下降时间Tf)转换为频率f2,并通过FFT求出单频成分f1。但这并非主动生成的载波信号。<br>D2 毫无疑问公开(多频测量层面):[0105] "at least M internal impedances are calculated correspondent to at least M different frequencies..." 明确提及在M个不同频率下计算阻抗。<br>D3/D4 未公开。 |
| 特征D:所述第二频率与所述第一频率不同; | D2 毫无疑问公开:[0105] 明确提及“M different frequencies(M个不同的频率)”。<br>D1/D3/D4 未公开。 |
| 特征E:电阻单元;<br>特征F:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器;<br>特征G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | D1/D2 未公开:D1和D2的测量回路中均没有为了产生校准调整参数而特意设置的“包含两个不同阻抗值的已知第一、第二电阻器”的电阻单元。<br>D3 (US20080100298A1) / D4 (KR100846712B1) 实质公开/部分公开:D3[0013]/D4[11]公开了包含一个预充电电阻(Rf)和多个开关(S1, S2, S3),通过开关切换将Rf并联到电池两端来计算内阻。但它们仅公开了单个外部电阻器Rf,并未公开“第一电阻器和具有不同电阻值的第二电阻器”这一组合。 |
| 特征H:阻抗测量单元;<br>特征I:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | D1 毫无疑问公开(硬件基础):【2】包含电压测量手段13、A/D转换器13a及FFT16,用于测量电压响应波形并解析。<br>D2 毫无疑问公开:[0109] "detection means which measure input currents of the secondary battery and responsive voltages...",并利用傅里叶变换计算特定频率下的阻抗([0110])。<br>D3/D4 实质公开:D3[0014]/D4[13]公开了通过第一电流传感器测量流过电阻的电流,结合MCU计算内阻。但施加对象和基于双频载波的测量机制不同。 |
| 特征J:切换单元;<br>特征K:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | D1 部分公开:【2】公开了用于控制负载电流接通断开的开关手段11。<br>D3/D4 实质公开(拓扑结构相近):D3[0013, 0015]/D4[11, 13]公开了第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3。通过MCU控制S1的通断,选择性地将电阻Rf与电池并联,用以在计算内阻和预防初始浪涌电流之间进行切换。但其切换对象不包含“第一和第二电阻器”。<br>D2 未公开。 |
| 特征L:控制单元;<br>特征M:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | D1/D2/D3/D4 均毫无疑问公开:<br>D1【2】:“各測定手段の測定値から上記電池の内部抵抗を算出する...制御手段”。<br>D2[0110]:“control means which... calculate internal impedances of the secondary battery”。<br>D3[0014]/D4[13]:“main control unit (MCU) to... calculate an internal resistance of the battery”。 |
| 特征N:其中,所述控制单元;<br>特征O:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | D1/D2/D3/D4 均未公开:所有对比文件均未公开“利用已知的两个不同电阻器在两种不同频率下分别进行测量,从而生成用于修正电池测量结果的‘调整参数’”这一双频全校准算法。 |
| 特征P:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | D1/D2/D3/D4 均未公开:由于没有特征O的调整参数,自然未公开基于该调整参数对电池单元双频测量阻抗值进行修正计算的特征。 |
| 特征Q:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;<br>特征R:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | D1 实质公开(等效电路模型):【2】中明确指出了电池内部阻抗模型:图3等效电路中,燃料电池FC内部存在欧姆电阻Rsol(纯电阻,即DC分量)和反应电阻Rct,反应电阻Rct通常并联电容成分Cdl(即AC分量阻抗来源)。并在【2】中论述了电流截止瞬间(高频响应特征)纯电阻电压降Vsol变为0,而Rct上的电压由于CR时间常数不会突变,实质上公开了高低频下各阻抗分量的行为表现。<br>D2 实质公开:[0398]/[0439]及图2-2详细公开了二级电池的等效电路模型(RΩ, Rct1, Rct2, Rct3与电容Cd1, Cd2, Cd3并联组成的串并联回路),实质公开了电池阻抗在不同频率下的分量构成原理。 |
---
### 三、 最接近的对比文件(D1 vs D2 vs D3/D4)的选择与创造性分析
在创造性分析中,判断谁适合作为“最接近的对比文件(D1)”,需要从**整体解决的技术问题、技术领域、以及公开的技术特征数量**三个维度综合考量。
本案中,存在两个极具竞争力的最接近对比文件方向,它们分别代表了不同的无效突破口:
#### 候选 1:D2 (US7362074B2) —— 从“双频/多频阻抗解算”角度最接近
* **技术领域与解决的技术问题**:D2属于二次电池内部阻抗测量领域,解决的技术问题是如何在各种外部环境(如车载、户外、宽温度范围)下,精确、快速地测量主动状态下电池的内部阻抗,并排除环境温度或极化带来的测量误差,从而准确评估电池劣化(参见D2 [0009], [0014]-[0015])。这与目标专利解决“不受外部噪声和负载变化影响准确测量内阻”的技术问题高度契合。
* **技术效果与特征对应**:D2在技术方案上明确走的是“**多频/交变信号傅里叶变换解算阻抗**”的路线(特征C、D、H、I、L、M),且其实质公开了通过等效电路模型将阻抗划分为不同频段分量的物理基础(特征Q、R)。
* **结论**:如果您想攻克目标专利的**“双频阻抗测量与分量解算”**这一条主线,**D2是最接近的对比文件**。
#### 候选 2:D3 (US20080100298A1) / D4 (KR100846712B1) —— 从“硬件拓扑结构”角度最接近
*(注:D3与D4为同族专利,技术内容完全一致,以下统称D3)*
* **技术领域与解决的技术问题**:D3属于电动汽车电池管理系统(BMS)领域,解决的是如何通过在电池端外部并联已知电阻器来测算电池内阻,同时利用开关切换来减少该外部电阻导致的额外电量损耗(参见D3 [0009]-[0011])。
* **技术效果与特征对应**:从硬件电路拓扑来看,D3公开了电池单元、外部电阻器Rf、以及通过MCU控制的第一/第二/第三开关(S1/S2/S3)进行选择性并联切换。这与目标专利的“电阻单元+切换单元+阻抗测量单元+电池”的**选择性连接硬件架构**(特征E、F、G的部分、J、K、L、M)极度相似。
* **结论**:如果您想攻克目标专利的**“外接电阻切换测量”**这一硬件拓扑主线,**D3/D4是最接近的对比文件**。
---
### 四、 核心未公开特征的组合可能性(特征O、P的创造性评述)
最接近的对比文件(无论选D2还是D3)均**没有公开特征O和特征P**:即*“基于向第一和第二电阻器(阻值不同)分别施加第一和第二频率(双频)的载波信号测量阻抗,从而生成‘调整参数’,并用其计算电池内阻”*。
#### 其他对比文件是否公开了该特征?
经审查,**D1、D2、D3、D4均未公开这一特征**。
* D3/D4只引入了一个固定的预充电电阻Rf,用来做分流动态测算,其推导公式($Rb = Rf \times \frac{If}{Ic-If}$)是纯直流或单一状态下的传统分压定理,不存在“利用两个已知标准电阻器在两种频率下动态生成‘校准/调整参数’”的算法。
* D1和D2虽然涉及频域转换或多频测量,但其校准或防误差手段分别是通过“控制开关切换速度/ローパスフィルタ(低通滤波器)排除振铃效应(D1)”或者“通过高阶多项式进行温度系数修正(D2)”,而非利用外接双电阻单元进行现场双频校准。
---
### 五、 对无效请求方而言最薄弱的技术特征(防守最强点)
若您代表请求方提出无效宣告请求,本案**最难攻克、最薄弱的攻击点(即目标专利的稳固护城河)**是:
> **特征O与特征P的有机结合:现场双频双电阻动态校准算法(生成“调整参数”并修正电池内阻)。**
**原因分析**:
虽然外接已知电阻器进行系统精度校准在电学测量领域属于常规手段(例如红外测温中用双黑体校准,万用表用已知电阻自检),但在电池原位(In-situ)实时管理中,**将“双阻值电阻单元”与“双频高阻抗载波信号”相融合,在硬件上通过切换单元既测电阻又测电池,在软件上利用双频下电阻的测量值实时逼近、计算出专门针对该双频段的系统“调整参数(校正系数)”,再将该参数代入电池的总阻抗与DC阻抗方程中进行解算**——这一整套“硬件拓扑+软件双频自适应校准”的系统设计,在现有的四份对比文件源码中完全没有体现出技术启示。
审查员极易认为:本领域技术人员在面对D2的多频劣化评估,或D3的BMS单电阻分流时,没有心理预期或技术启示去增加一个电阻,并设计一套双频载波注入且互相计算校正系数的复杂控制逻辑。因此,该特征具有较高的创造性高度。
---
### 六、 进一步的检索策略建议
为了成功推翻特征O和P的创造性,建议您调整检索方向,采取以下进阶检索策略:
1. **跨领域“测量校准”通用技术检索(IPC分类号外推)**:
* 不要局限于电池管理(H01M10, B60L)。应将检索范围扩大到**电学阻抗测量通用微调与校准领域(G01R27/00, G01R35/00 - 测量仪器的校准)**。
* **检索关键词组合**:`(双电阻 OR 多个标准电阻 OR 第一电阻 OR 第二电阻) AND (双频 OR 多频 OR 第一频率 OR 第二频率) AND (校准 OR 修正 OR 校正 OR 调整参数 OR 误差消除)`。
* **寻找目标**:寻找在电容/电感/阻抗测试仪(如LCR表)或高精度传感器信号处理芯片中,利用两个已知已知电阻在两个频段下自校准消除仪器内部寄生电容/线缆阻抗的技术公开。一旦在G01R领域检索到这种通用校准方法,就可以主张其为“公知常识”或“常规技术手段向电池测量领域的显而易见转用”。
2. **专注于“EIS(电化学阻抗谱)在线/原位校准”检索**:
* 目标专利测量的实质上就是简化的EIS(低频总阻抗,高频AC短路剩DC)。
* 前往学术文献数据库(如IEEE Xplore, ScienceDirect, Web of Science)检索新能源汽车BMS中关于**“在线电化学阻抗谱(Online EIS)”**、**“方波/载波注入法内阻测量”**的学术论文。高校或研究机构在2015-2018年左右可能发表过在BMS板载电路上设置硬件Black-box(已知RC或双电阻)进行测量通道增益/相位校准的理论文章。
3. **追踪知名电池芯片厂商的Application Note(应用笔记)与专利**:
* 诸如 TI(德州仪器)、ADI(亚德里诺,包含原LTC)、Maxim(美信)等长期垄断车载BMS芯片的巨头。
* 检索其关于**电池电量计(Gauge)或阻抗跟踪(Impedance Track)**的早期专利。这些芯片内部常有开机自检或动态校准逻辑,其公开的芯片级引脚拓扑结构可能会暗含“外接不同阻值电阻进行双频信号自校准”的设计。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将针对目标专利(CN113646649B)权利要求1进行深度的法律与技术解析,结合对比文件(D1-D4)的原文出处进行特征比对,并站在无效请求方的立场上,为您制定客观、严密的创造性攻击策略与后续检索方案。
---
## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的合理解释
根据目标专利说明书【0037】-【0053】及图1、图2、图3的记载,权利要求1的核心发明点和技术方案可以通过以下三个层次进行合理解释:
1. **多频测量与阻抗解耦机理(特征Q、R):**
说明书图2给出了电池单元的等效电路(包含串联的 $R_0$、以及并联的 $C_1$ 和 $R_1$,其中 $R_0$ 为DC分量电阻,$R_1$ 为AC分量阻抗)。
* **低频(第一频率):** 对应说明书【0038】记载的1至2Hz或更低。此时由于频率极低,电容 $C_1$ 的容抗 $X_{C1} = \frac{1}{2\pi f C_1}$ 极大,几乎相当于开路,载波电流信号流经 $R_0$ 和 $R_1$,因此测得的总阻抗值为 $R_0 + R_1$(即DC分量电阻和AC分量阻抗相加)。
* **高频(第二频率):** 对应说明书【0038】记载的10kHz或更高。此时由于频率极高,电容 $C_1$ 的容抗 $X_{C1}$ 趋近于0,相当于短路,AC分量阻抗 $R_1$ 被电容旁路,载波电流信号仅流经 $R_0$,因此测得的阻抗值仅为DC分量电阻 $R_0$。
* **技术效果:** 通过两次测量,控制单元可以直接通过简单的减法(总阻抗 - DC分量)计算出AC分量阻抗,无需传统复杂的锁相放大或相位角运算。
2. **硬件自校准机制(特征E、F、G、O、P):**
装置中内置了阻值不同的已知标定电阻(第一电阻器21和第二电阻器23)。说明书【0039】指出,第一电阻通常设为0欧姆(短路标定),第二电阻设为预期最大退化裕度值(如0.05~0.3欧姆)。
* 在测量电池前,切换单元40分别将第一、第二电阻接入,施加低频和高频载波,测量并生成第一频率和第二频率的**调整参数**(校准系数)。
* 随后再接入电池单元进行多频测量,并用上述调整参数对电池单元的测量值进行修正。
* **技术效果:** 该机制消除了测量通路中的硬件寄生阻抗、开关接触电阻以及外部噪声引起的测量增益/偏置误差,实现了高精度的绝对阻抗提取。
---
## 二、 权利要求1与各对比文件的特征比对表格
为清晰展现各对比文件的公开情况,以下采用表格形式进行逐项特征比对。
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP2008175687A) | D2 (KR1020090056847A) | D3/D4 (CN100554990C / US7616003B) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置 | 公开<br>蓄电池内部インピーダンス測定装置[2] | 公开<br>축전지 구현회로 (蓄电池实现电路)[0] | 公开<br>二次电池恶化状态判断装置[0] |
| B: 载波信号生成模块 | 公开<br>交流信号(計測電流)を生成[2] | 公开<br>정전류원 또는 전압원에서 측정전류신호 생성[16] | 公开<br>可对二次电池施加电流脉冲的电路[0] |
| C: 生成第一频率和第二频率的载波信号 | 实质公开<br>微机控制生成ノイズ出力レベルが小さい周波数(选择不同周期的测量电流)[2] | 公开<br>3가지의 주파수(3个频率)或2가지의 각주파수(2个频率)[28, 29] | 公开<br>计算出和至少M个不同频率对应的多个成分[0] |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同 | 公开<br>複数の異なった周波数[2] | 公开<br>2가지의 각주派数 $\omega_1, \omega_2$[29] | 公开<br>至少M个不同频率[0] |
| E: 电阻单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| F: 包括第一电阻器和第二电阻器 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元 | 公开<br>交流电压計測部4、アンプ61等[2] | 公开<br>A/D컨버터 및 CPU로 구성된 디지털 측정회로[16] | 公开<br>测量二次电池的输入电流和响应电压的传感器机构[0] |
| I: 测量相应施加对象两端的阻抗值 | 部分公开<br>仅公开施加于蓄电池1测量[2] | 部分公开<br>仅公开施加于피측정물(被测物)测量[16] | 部分公开<br>仅公开施加于二次电池测量[0] |
| J: 切换单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| K: 选择性地连接至阻抗测量单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元 | 公开<br>マイクロコンピュータ66[2] | 公开<br>CPU(中央处理装置)[16, 133] | 公开<br>作为控制机构发挥作用的控制部13[0] |
| M: 基于阻抗值计算内部电阻 | 公开<br>内部インピーダンスを計算[2] | 公开<br>합성 내부 저항값을 계산[16, 21] | 公开<br>计算一定频率下的二次电池的内部阻抗[0] |
| N: 其中,所述控制单元 | 公开 | 公开 | 公开 |
| O: 基于第一/第二电阻器测量阻抗值生成调整参数 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于所述调整参数计算所述电池单元的内部电阻 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 第一频率为低频,阻抗值为DC分量和AC分量之和 | 未公开 | 实质公开<br>低频时趋于C(电容)成分决定的合成电阻值[13, 28] | 未公开 |
| R: 第二频率为高频,阻抗值仅为所述DC分量电阻 | 未公开 | 实质公开<br>高频时L成分增加或直接利用高频避开其复合阻抗[13, 25] | 未公开 |
---
## 三、 对比文件毫无异议公开或实质公开的特征及出处分析
### D1: JP2008175687A
* **毫无异议公开的特征:** **A, B, D, H, L, M, N**
* *原文出处:* 说明书【符号说明】中记载“1 蓄电池、3 交流电流发生部、4 交流电压测量部、66 计算机”;说明书【2】中记载“マイクロコンピュータ66では…内部インピーダンスを計算し、蓄电池の内部インピーダンスを算出する”(微机66计算内部阻抗)。
* **实质公开的特征:** **C**
* *分析与出处:* D1公开了微机可以根据环境噪声自动选择不同的周期的测量电流(例如70Hz和85Hz),从而实现了生成两种不同频率的载波信号进行测量的目的。
### D2: KR1020090056847A
* **毫无异议公开的特征:** **A, B, C, D, H, L, M, N**
* *原文出处:* 段落【16】公开“정전류원 또는 전압원에서 측정전류신호(Is)를 생성하여… A/D컨버터 및 CPU로 구성된 디지털 측정회로(인베디드 시스템)로 입력되고… 합성 내부 저抗값은 계산된다”(从恒流源或电压源生成测量电流信号,输入由ADC和CPU组成的数字测量电路计算合成内部电阻)。
* 段落【29】公开“2가지의 각주파수($\omega_1, \omega_2$)를 가진 측정전류신호에 대하여 각각의 내부 임피던스값($Z_1, Z_2$)을 측정”(针对具有2个角频率的测量电流信号分别测量内部阻抗值)。
* **实质公开的特征:** **Q, R**
* *分析与出处:* D2在段落【13】、【27】、【28】中深入讨论了蓄电池在不同频率下的R-L-C串并联等效电路模型。其明确指出在低频下电压相位由于电容C分量而延迟,在高频下大容量电池测量时由于L成分使得相位接近90度。D2利用多频(2频或3频)建立多项式联立方程组来解出 $R_s$(相当于AC分量阻抗)和 $R_o$(相当于DC分量电阻),这在科学机理上与特征Q、R利用高低频特性分离DC/AC分量的构思完全一致。
### D3 / D4: CN100554990C / US7616003B
* **毫无异议公开的特征:** **A, B, C, D, H, L, M, N**
* *原文出处:* 说明书【发明的效果】及【附图说明】部分。明确公开“充电电流或者放电电流作为二次电池的输入电流,测量输入电流和响应电压…分别进行傅里叶变换,计算一定频率下的内部阻抗”。并且公开“作为内部阻抗,计算出和至少M个不同频率对应的多个成分”。
---
## 四、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件(D1-D4中谁最合适?)
在创造性分析中,**D2(KR1020090056847A)最适合作为本案的最接近对比文件(D1)**。
* **从整体解决的技术问题角度看:**
目标专利和D2解决的都是“**如何排除外界干扰/传统测量方法带来的误差,从而准确测出蓄电池等效电路中不同部分的内部电阻成分(DC分量和AC分量)**”这一技术问题。目标专利在说明书【0002】-【0005】中指出要解决外部噪声及不能准确计算电池内部各电阻成分的问题;而D2在段落【24】-【27】中同样直击痛点,指出传统的锁相/同期检波法在计算相位角 $\theta$ 时容易引入极大的增益和系统误差,因此必须寻找一种不依赖相位角直接解耦内部不同电阻和电容分量的方法。二者的技术研发起点和主攻方向高度一致。
* **从技术效果角度看:**
目标专利和D2都达到了“**无需复杂的相位检波硬件,通过多频测量与数学方法即可将电池的纯电阻成分(DC电阻)与复阻抗分量(AC阻抗)清晰分离**”的技术效果。
### 2. 未被最接近对比文件(D2)公开的特征,是否被其他对比文件公开?
将D2作为最接近的对比文件后,权利要求1相对于D2的区别特征为:
> **区别特征1(校准硬件):** 具有电阻单元(包括阻值不同的第一和第二电阻器)以及切换单元。
> **区别特征2(校准方法):** 控制单元先向这两个标定电阻施加多频载波,测量并生成“调整参数”,再利用该“调整参数”去校正和计算电池单元的内部电阻(特征O、P)。
**审查结论:这些区别特征(硬件自校准机制)没有被D1、D3、D4公开。**
* D1仅公开了通过带通滤波器切换频率来避开噪声,不涉及内置标定电阻的自校准。
* D3/D4仅公开了引入温度传感器进行数学上的温度系数修正($Z = C + f_1(C)\cdot T + \dots$),属于在线软件补偿,完全没有公开通过硬件切换电阻器来提取通路硬件误差“调整参数”的构思。
---
## 五、 请求方最薄弱的技术特征及进一步检索策略
### 1. 无效请求方最薄弱的技术特征(本案防御最强的特征)
如果提出无效请求,对于请求方而言最难以攻破、最薄弱的突破口(即目标专利最坚固的护城河)是:
**特征O与特征P的有机结合——“基于内置的双标定电阻在双频下的实测阻抗值,在系统内部动态生成双频调整参数,并用于修正电池单元的内部电阻计算”。**
* *理由:* 虽然多频测量(特征C、D)和高低频阻抗解耦机理(特征Q、R)在D2中已经有了非常充分的高技术高度公开,几乎被实质性剥夺了创造性。但是,**“在电池测量电路上并联两个不同的已知标定电阻,并通过开关切换在电池测量前先跑一遍双频测试以提取系统网络参数(调整参数)进行动态校准”**这一套完整的硬件+算法的闭环校准方案,属于典型的电学仪器仪表领域的“自标定”发明。目前的对比文件D1-D4中完全找不到相关启示。
### 2. 下一步的深度检索策略
为了成功打掉上述特征(O+P),请求方必须调整检索方向,建议采取以下检索策略:
1. **跨领域检索(仪器仪表自校准领域):**
不要将检索视野局限于“电池测量”或“BMS(电池管理系统)”。特征O、P本质上是**“LCR表”或“交流阻抗谱(EIS)分析仪”在微小型化、低成本化设计时的在线自校准技术**。
* *检索分类号(IPC/CPC):* 重点检索 **G01R35/00**(测量电变量仪器的测试或校准)、**G01R27/02**(测量电阻、电抗或阻抗)。
2. **关键词微调与扩展:**
* 寻找将已知电阻作为标准源接入测量回路的专利。
* *组合关键词:* `(校准 OR 标定 OR 开路校正 OR 短路校正 OR 校准参数 OR 网络标定) AND (电阻器 OR 切换 OR 开关) AND (阻抗谱 OR 多频 OR 阻抗测量)`。
3. **重点追踪行业龙头及经典教科书:**
这种内置电阻校准的构思极有可能在早期的经典通用仪器(如安捷伦/德州仪器/模拟器件公司AD7793等前端芯片的应用笔记(Application Notes))或早期交流阻抗谱测量仪(如Solartron、电化学工作站)的硬件底层设计 patent 中被公开。建议重点检索2015年之前的通用电学阻抗标定专利。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利(CN113646649B)的权利要求1,与您提供的四份对比文件进行深入的法律与技术分析。
在进行比对前,首先排除**D3(EP1667487A1)**。D3涉及的是“音频图像控制装置设计工具”,属于声学和音频信号处理领域。其技术领域、所解决的技术问题及采用的技术手段与本案的“电池单元电阻测量”完全不相关,在审查实践中不具备可比性。
因此,以下分析将聚焦于电池技术领域的 **D1(JP4494904B2)**、**D2(JP4495141B2)** 以及 **D4(JP2010156702A)**。
---
## 一、 权利要求1的技术内涵解析
权利要求1的核心发明点可以总结为:**“双频信号注入 + 标准电阻原位校准 + 阻抗分量解耦”**。
目标专利说明书第 `[0004]`、`[0005]` 段明确指出,常规方法难以根据外部噪声和外部负载准确计算电池电阻。为此,本发明在测量电路中引入了**第一电阻器**(预期最小电阻/0欧短路校准)和**第二电阻器**(预期最大电阻/满量程校准),通过**切换单元**动态接入。
控制单元利用这两个已知标准电阻在低频(第一频率)和高频(第二频率)下的测量值,实时生成**调整参数**(消除电路通路误差及外部噪声),再利用该参数矫正电池的实际测量值。同时,利用高低频特性将电池总阻抗解耦为 **DC分量电阻(高频下无视电容效应)** 和 **AC分量阻抗(低频总阻抗减去高频DC分量)**。
---
## 二、 技术特征比对表格
为了直观展现对比文件的公开情况,现将权利要求1拆解为特征A~R,与D1、D2、D4进行逐项比对:
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP4494904B2) | D2 (JP4495141B2) | D4 (JP2010156702A) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,该装置包括: | 实质公开<br>(说明书[2]第1段:二次电池内部阻抗测量装置) | 实质公开<br>(说明书[2]第2段:电池状态判定装置/电池电源系统) | 实质公开<br>(说明书[2]第1段:二次电池内部阻抗测量装置) |
| B: 载波信号生成模块; | 实质公开<br>(充放电回路15, 16可生成电流脉冲信号) | 实质公开<br>(包含充电回路102及阻抗测量中的信号激励源) | 实质公开<br>(充放电回路,可生成可变周期的电流脉冲信号) |
| C: 生成第一频率和第二频率的载波信号; | 实质公开<br>(说明书[2]段落提到输入不同周期的电流波形) | 未公开 | 实质公开<br>(说明书[0007]、[0013]:公开了引入多个周期/频率的脉冲信号) |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 实质公开<br>(图12, 图15公开了3个以上或略微变化的相异周期/频率) | 未公开 | 实质公开<br>(说明书[0017]、[0022]:公开了至少3个不同的周期/频率) |
| E~G: 电阻单元(包括阻值不同的第一、第二电阻器); | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H~I: 阻抗测量单元(配置为向电阻或电池施加信号并测量两端阻抗值); | 部分公开<br>(仅公开向电池施加信号并测量,无电阻器测量) | 部分公开<br>(仅公开电池阻抗测量手段111,无电阻器测量) | 部分公开<br>(仅公开向电池施加信号并测量,无电阻器测量) |
| J~K: 切换单元(配置为将第一、第二电阻和电池选择性连接至阻抗测量单元); | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L~M: 控制单元(基于测量到的阻抗值计算电池单元内部电阻); | 实质公开<br>(控制部13基于电流/电压传感器计算内部阻抗) | 实质公开<br>(控制部114基于测量值计算内部阻抗/内部电阻) | 实质公开<br>(控制部基于传感器测量的输入电流与响应电压计算内部阻抗) |
| N~P: 控制单元基于第一、第二电阻器的双频测量值生成调整参数,并用其计算电池单元内部电阻; | 未公开<br>(其控制部仅进行傅里叶变换和指数减衰函数拟合,无硬件标准电阻校准) | 实质公开(含义不同)<br>(D2涉及调整参数C,但该参数是通过数学公式对温度和SOC进行曲线拟合,而非利用硬件电阻器生成的校准参数) | 未公开<br>(其采用多频比较、排除凸凹倾向来去除噪声,无电阻校准) |
| Q: 第一频率为低频,电池单元阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加的总阻抗值; | 未公开<br>(D1未对低频下总阻抗进行DC与AC的等效电路分量剥离计算) | 未公开<br>(D2直接使用综合内部阻抗指标,未明确该低频对应关系解耦) | 未公开<br>(D4利用多频仅用于对比去噪,未用于解耦总阻抗) |
| R: 第二频率为高频,电池单元阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开<br>(未公开高频下阻抗等同于纯DC分量电阻的技术等效) | 未公开 | 未公开 |
---
## 三、 最接近的对比文件(D1/D4)分析
在创造性评述中,**D1(JP4494904B2)** 和 **D4(JP2010156702A)** 均适合作为本案**最接近的对比文件**(两者技术方案高度相似,D4在D1的基础上进一步细化了多频去噪方案)。
### 1. 技术问题与效果视角分析
* **D1/D4 解决的技术问题:** 充放电后的电池存在“极化分极”影响,导致内部阻抗测量产生误差;或者环境中存在外部噪声,导致测量值失真。
* **D1/D4 达到的技术效果:** D1通过特定方向的电流脉冲和指数函数拟合来消除分极引起的误差;D4通过施加至少3个不同频率的脉冲,并比对阻抗变化的单调性(检测凸凹点)来剔除突发噪声。
* **对比结论:** D1和D4与目标专利在“消除外部噪声/负载变化对电池内阻测量干扰”的总体技术愿景上高度一致,且均采用了多频/脉冲信号输入。因此,以D1或D4作为审查三步法的起点最为契合。
### 2. 未被最接近对比文件公开的特征是否被其他文件公开?
经检索和文本比对,本案的关键区别特征**完全没有**被D2或其他文件公开:
* **区别特征一(硬件校准拓扑):** 特征E、F、G(第一、第二电阻器)以及J、K(切换单元)。D1、D2、D4中**均未出现**在电池测量回路中并联/串联已知标准电阻并实施选择性切换的硬件架构。
* **区别特征二(校准逻辑):** 特征O、P(基于电阻测量值生成调整参数校准电池)。D2虽然提到了“调整参数C”,但其本质是**软件层面的温度/SOC环境拟合系数**(利用非线性Newton法求解方程),根本不是目标专利中**利用标准电阻消除硬件电路本身通路误差或硬件增益漂移的校准参数**。
* **区别特征三(阻抗分量解耦模型):** 特征Q、R(低频为总阻抗,高频仅为DC电阻)。D1、D4的多频技术完全服务于“观察阻抗随时间收敛”或“单调性比对去噪”,并未利用等效电路模型在特定高低频段的物理特性来剥离出纯DC电阻和AC阻抗。
---
## 四、 无效请求方最薄弱的技术特征(专利护城河)
若您代表无效请求方尝试攻破该专利,以下特征是**最难突破、对专利权人而言最稳固的护城河**:
> **最薄弱点(对请求方而言):特征F、G、K、O、P的组合 —— 即“利用大小两种标准电阻进行原位双频切换测量,从而动态生成校准参数”的技术方案。**
### 原因分析:
1. **缺乏技术启示:** 现有的电池管理系统(BMS)或内阻测量设备(如D1、D4),其研发惯性在于“如何提高传感器精度”或“如何通过复杂的算法(傅里叶变换、滤波、函数拟合)在软件上滤除噪声”。目标专利打破了纯软件算法去噪的思路,在硬件上引入高低限两个标准电阻,采用类似“仪器仪表有源校准”的思路来实时消除外电路负载变化对BMS测量的干扰。这种“硬件拓扑+动态校准算法”的结合在电池内阻测量领域具有极高的非显而易见性。
2. **技术效果显著:** 说明书证实,该方案能直接隔离外部负载阻抗和噪声。请求方极难在现有的二次电池内阻测量文献中找到将“可切换标准电阻阵列”集成到“双频激励电池内阻测量电路”中的组合启示。
---
## 五、 进一步的检索策略
由于现有的三份针对二次电池内部阻抗的专利(D1、D2、D4)无法覆盖上述核心发明点,建议调整检索策略,从**“通用电路校准”**和**“芯片级阻抗谱测量(EIS)”**两个方向进行跨领域交叉检索:
### 1. 跨领域检索:精密仪器仪表/有源校准领域
* **检索方向:** 寻找在阻抗测量、微弱信号检测电路中,为了消除外电路通路电阻或运放漂移,在测量前通过开关自动切换至“短路(0欧)”和“已知标准电阻(校准电阻)”获取修正系数的通用电路方案。
* **关键词组合:** `(校准电阻 OR 标准电阻 OR 参考电阻) AND (切换 OR 开关 OR 选择性) AND (增益误差 OR 通路电阻 OR 修正系数 OR 调整参数)`。
### 2. 精细化检索:电池电化学阻抗谱(EIS)芯片及仪表领域
* **检索方向:** 近年来(特别是2015-2018年间,目标专利优先权日前),许多半导体厂商(如ADI、TI)推出了集成的电池EIS测量芯片(如AD5933或类似的电化学前端)。这类芯片为了在宽频范围内保证高精度,通常会在外部设计一个 `Rcal`(校准电阻)引脚,并通过内部开关切换 `Rcal` 和 `Zcell`(电池)来生成校准系数。
* **关键词/分类号组合:** 锁定国际专利分类号 **G01R31/389**(测量内部阻抗/电阻)或 **G01R35/00**(仪器校准)。
* **组合公式例:** `G01R31/389 AND (校准 OR 标定 OR Rcal) AND (双频 OR 高频 OR 低频) AND (电容 OR 直流电阻)`。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利(CN113646649B)的权利要求1进行深度法律与技术层面的解析,并紧密结合四份对比文件(D1至D4)的原文出处进行逐项特征比对与创造性、无效风险分析。
---
## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书解释
目标专利主要解决的是**如何在不受外部噪声和外部负载变化影响的情况下,准确测量电池单元内部电阻**的技术问题(说明书\[0004\]-\[0005\])。其核心思路在于利用“可选择性切换的具有不同已知阻抗的电阻单元(校准源)”在多频载波信号下进行自适应测量,从而生成“调整参数(校准参数)”来消除测量通路和外部噪声带来的误差。
---
## 二、 权利要求1的技术特征比对表格
以下将涉案专利权利要求1拆解为18个技术特征(A~R),并与各对比文件进行逐项横向比对。
*注:D1(JP2010223968A)、D2(JP4569575B2)、D3(US7847519B2)、D4(JP4646194B2)。*
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP2010223968A) | D2 (JP4569575B2) | D3 (US7847519B2) | D4 (JP4646194B2) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开:蓄電池の劣化判定装置(\[0012\], \[0033\]) | 实质公开:二次電池の内部抵抗検出装置(\[0011\]-\[0012\]) | 实质公开:Smart battery protector (FIG.2a) | 实质公开:蓄電池の劣化判定装置(\[2\]-第1篇第12项等) |
| B: 载波信号生成模块; | 实质公开:発振装置(\[0011\]) | 实质公开:电压转换器/开关元件交流激励(\[0011\]-\[0012\]) | 未公开(通过充电电流VM直接检测,无独立载波模块) | 实质公开:交流激励源(\[2\]-步骤1交流激励) |
| C: 该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号 | 实质公开:周波数を変えた測定(\[0010\], \[0011\]) | 实质公开:可变开关频率 fc(\[0011\], \[0037\]) | 未公开 | 实质公开:多频测量(\[2\]-步骤1) |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同 | 毫无异议公开:不同频率(\[0011\]) | 毫无异议公开:不同频率 fc(\[0037\]) | 未公开 | 毫无异议公开:不同频率(\[2\]-步骤1) |
| E: 电阻单元 | 未公开(直接测电池) | 未公开 | 实质公开:Voltage divider R1, R2(FIG.2a) | 未公开(直接测电池) |
| F: 该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:R1, R2 串联(FIG.2a) | 未公开 |
| G: 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:R1=2.5MΩ, R2=1MΩ 不同阻值(\[0037\]) | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元; | 实质公开:内部インピーダンスの測定結果(\[0009\]) | 实质公开:电流电压取得手段(\[0011\]) | 实质公开:Overcharge/discharge comparator(FIG.2a) | 实质公开:内部抵抗成分の測定(\[2\]-步骤1) |
| I: 该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 未公开(仅测电池) | 未公开(仅测电池组) | 未公开(不对分压电阻加多频载波进行阻抗校准) | 未公开(仅测电池) |
| J: 切换单元; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:External FET1, FET2(FIG.2a) | 未公开 |
| K: 该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开(D3的FET是切断充放电回路,不是选择性切换标准电阻到阻抗测量单元) | 未公开 |
| L: 控制单元; | 实质公开:制御・判定部(\[0024\]) | 实质公开:内部抵抗值算出手段(\[0011\]) | 实质公开:Logic circuit and delay module 105(FIG.2a) | 实质公开:制御・判定部(\[2\]-第12项) |
| M: 该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开:内部抵抗成分の測定結果に基づいて(\[0013\]) | 实质公开:内部抵抗値を算出する(\[0011\]) | 实质公开:Vbat = Vcell + K\*VVM 计算真实电压与内阻有关(\[0029\]) | 实质公开:内部抵抗成分の測定結果に基づいて(\[2\]-第1篇) |
| N: 其中,所述控制单元 | 实质公开 | 实质公开 | 实质公开 | 实质公开 |
| O: 基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 并且基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:利用K值(Rbat/RMOS比率)进行阻抗补偿(\[0029\]),但非多频生成 | 未公开 |
| Q: 其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 实质公开:D1/D4公开了超低频下测量包含温度/电化学总成分(\[0011\]) | 未公开 | 未公开 | 实质公开:D1/D4同源公开低频下综合判定(\[2\]-第1篇) |
| R: 所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开(D1/D4未明确高频下仅为DC分量,且其利用温度补偿而非高低频剥离) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
---
## 三、 最接近对比文件(D1/D4 与 D2)的创造性地位分析
在创造性分析中,**D1(JP2010223968A)** 与 **D4(JP4646194B2)** 是同族/同源文献,其说明书正文及权利要求架构高度一致。本案中适合作为最接近对比文件的有两组,分别从不同的技术构思切入:
### 1. 第一组最接近对比文件:D1 / D4
* **整体解决的技术问题与效果:** D1/D4 解决的是“在负载连接或负载大范围不规则变动时,如何在短时间内准确判定蓄电池劣化状态(内阻分量)”的问题(见 D1/D4 的 `[0008]-[0012]`)。其技术效果是通过测量内阻并进行温度与电压系数校正,实现快速准确测量。
* **适合作为最接近对比文件的理由:** D1/D4 在**多频载波注入测阻抗**(特征 B、C、D、Q)这一电学测量架构上,与目标专利最接近。它们都意识到了在不规则负载变动下,单频或常规直流测量的不准确性。
### 2. 第二组最接近对比文件:D2 (JP4569575B2)
* **整体解决的技术问题与效果:** D2 解决的是“如何无需外置发振器(载波发生器),利用系统既有的电压转换器(斩波频率变动)来无噪、低成本地在操作中提取二次电池的多频阻抗特性”的问题(见 D2 的 `[2]-[2]`)。其效果是维持驱动控制稳定并准确把握劣化。
* **适合作为最接近对比文件的理由:** D2 公开了利用**可变控制频率 $fc$ 作为实质上的“第一频率”和“第二频率”载波激励**来计算内阻。
### 3. 核心特征缺失:为何不能仅靠最接近对比文件推导创造性?
没有任何一篇对比文件(D1~D4)单独或组合公开了**特征 O、P** 以及由**电阻单元E、F、G与切换单元J、K** 构成的**动态在线自校准系统**。
目标专利的核心技术贡献在于:在测量电路上并联了两个已知且阻抗不同的精密标准电阻(第一、第二电阻器),在测量电池前,控制单元先命令载波模块对这两个标准电阻进行高低频扫频,生成“测量通路自身的调整参数”,然后再测量电池,用该参数扣除通路误差。这种**“利用标准阻抗源进行多频在线校准”**的构思,在D1~D4中均不存在(D3仅为静态分压,无多频切换自校准)。
---
## 四、 无效请求方最薄弱的技术特征(即专利所有者的核心护城河)
若您代表**无效请求方**尝试宣告本专利无效,以下特征是现有证据链中**最难攻破、最薄弱**的环节:
> **最薄弱技术特征:特征 O、P 结合特征 F、G、K**
> *“控制单元被配置为:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率和第二频率的载波信号测量到的阻抗值来生成调整参数;并基于所述调整参数……计算电池单元的内部电阻。”*
### 原因分析:
1. **D3 的阻抗补偿本质不同:** D3 虽然提到了阻抗补偿(Impedance compensation, `[0026]`),但它是通过检测 `VM` 引脚上的漏极电阻电压 $V_{VM} = -I_1 \times R_{MOS}$,并假定电池内阻 $R_{bat} = K \times R_{MOS}$($K$ 通常设为2)来估算真实电压(见 D3 `[0028]-[0029]`)。这是一种**固定的经验系数级级联补偿**。
2. **目标专利是动态扫频校准:** 目标专利是利用切换开关(特征K)将已知标准电阻接入,现场测量其在第一频率、第二频率下的实际阻抗,算出当前环境下的硬件通路误差(调整参数),具有动态清零、去噪的功效。
3. **技术启示断裂:** 现有对比文件均未给出“为了消除负载噪声,应当在电池测试回路中引入可切换的多阻抗校准源,并利用多频激励产生自适应调整参数”的技术启示。
---
## 五、 进一步检索策略建议
为了成功推翻特征 O 和 P,建议请求方采取以下精准检索策略:
1. **变更检索主题词,跨界至“电学仪器校准”领域:**
不要局限于“电池内阻测量(G01R31/389, H01M10/48)”领域。特征 O 和 P 的本质是**“四端子阻抗测量仪器的开路/短路/负载校准(Open/Short/Load Calibration)”**。
* **建议检索分类号:** `G01R35/00`(电学测试仪器的校准)、`G01R27/26`。
* **关键词组合:** `(阻抗计 OR LCR测试仪 OR 阻抗测量) AND (在线校准 OR 自动校准 OR 标准电阻 OR 调整参数 OR 校正因子) AND (多频 OR 双频)`。
2. **针对“高低频剥离DC/AC阻抗”(特征Q、R)进行专题检索:**
目标专利提到“低频测总阻抗,高频下电容阻抗趋于零、仅剩DC分量电阻,二者相减得到AC分量”(说明书`[0018]`、`[0051]-[0052]`)。
* 这属于经典的**电池电化学阻抗谱(EIS, Electrochemical Impedance Spectroscopy)**简化应用。
* 应重点检索2018年以前关于“两频法测电池内阻”、“EIS 简化双频法”的学术论文(CNKI、IEEE Xplore)或学术教科书。教科书公开此类测试原理可作为公知常识,结合D3的硬件可能拼凑出整体创造性。
3. **检索知名电化学工作站、电池产线测试仪器的说明书(提供公开使用证据):**
诸如日置(HIOKI)、Solartron、Autolab 等品牌的电池内阻测试仪,其内部结构往往自带切换标准电阻进行Self-Calibration(自校准)的功能。若能检索到其在申请日(2018年11月30日)前公开的技术白皮书或维修原理图,将是极为有力的非专利文献证据。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利授权公告文本(CN113646649B)的权利要求1,结合说明书进行深度法律与技术解析,并引入四份对比文件(D1: US20110101986A1;D2: CN101639523B;D3: CN102175921A;D4: US20110269046A1)进行实质性对比分析。以下是详尽的诉讼级专利无效分析报告:
---
## 一、 权利要求理解与说明书解释
根据目标专利说明书的记载,该发明旨在解决“难以根据外部噪声和外部负载准确计算电池电阻”的技术问题,其核心是通过“多频载波注入”辅以“已知标准电阻校准”的技术方案,实现高精度的电池单体内部电阻测量。
### 1. 核心技术特征的说明书内涵解读
* **电阻单元(特征E、F、G)**:说明书指出,第一电阻器被设置为当电池单元处于开路电压状态时预期的最小电阻值(例如0欧姆),第二电阻器被设置为预期的最大电阻值(例如0.05至0.3欧姆)。这两个电阻并非用于负载放电,而是作为“基准参考源”。
* **调整参数生成与应用(特征O、P)**:控制单元在第一/第二频率下,分别测量两个已知阻值电阻的阻抗值(共获得4个校准点阻抗),以此消除测量通路本身的系统误差(如导线阻抗、温漂等),生成“调整参数”;随后在测量电池时,利用该参数对实测的第五、第六阻抗进行“对冲调整”。
* **双频测量的物理机制(特征Q、R)**:
* **低频(第一频率)**:等于或小于预设的第一参考频率(如1至2Hz或更低)。在此频率下,由于电池内部等效电容C1的容抗极大,低频电流穿过DC分量电阻R0和AC分量阻抗R1,测得总阻抗(R0 + R1)。
* **高频(第二频率)**:等于或大于预设的第二参考频率(如10kHz或更高)。在此高频下,等效电容C1近似短路,AC阻抗分量被旁路,因此测得的阻抗值仅为DC分量电阻R0。两者相减即得纯AC阻抗分量。
---
## 二、 最接近的对比文件(最接近现有技术)的选择与分析
在创造性辩护或无效宣告程序中,选择最接近的对比文件应优先考虑**技术领域相同或相近、解决的技术问题最类似、且公开技术特征最多**的文献。本案中,**D2(CN101639523B)** 和 **D1(US20110101986A1)** 均最适合作最接近的对比文件。
### 1. 为什么选择D2作为最接近的对比文件?
* **技术领域完全相同**:D2公开了“二次电池的内部阻抗测量方法及装置”,与目标专利同属电池阻抗检测领域。
* **解决的技术问题与技术效果高度重合**:D2旨在解决电池在负载变动大、极化影响或噪声多时的阻抗测量误差问题,这与目标专利“不受外部噪声和负载变化影响而准确测量”的诉求高度吻合。
* **技术构思相近**:D2同样利用了多频率成分(通过傅里叶变换提取)来求解二次电池等效电路中包含的多个电路常数(R、C等未知数)。
### 2. 为什么D1亦可作为最接近的对比文件?
* D1公开了“动力电池组内阻测试装置”,其技术核心是在激励回路中引入“可调电阻R”,通过控制单元调节该电阻阻值来匹配采样芯片的量程,从而提升不同电压范围下的内阻测量精度。其同样采用了交流激励注入和控制单元计算内阻的架构,特征覆盖率高。
---
## 三、 各对比文件特征比对表格
以下将权利要求1拆解为18个技术特征(A-R),并与各对比文件的原文及详细出处进行逐一比对:
| 技术特征编号 | 权利要求1技术特征内容 | D1 (US20110101986A1) 公开情况及出处 | D2 (CN101639523B) 公开情况及出处 | D3 (CN102175921A) 公开情况及出处 | D4 (US20110269046A1) 公开情况及出处 |
| A | 一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开:公开了动力电池组内阻测试装置。 | 实质公开:公开了二次电池内部阻抗测量装置。 | 实质公开:公开了阻抗测量仪表,可测蓄电池内阻抗。 | 实质公开:公开了燃料电池系统中的阻抗计算部分。 |
| B | 载波信号生成模块; | 毫无异议公开:“excitation source”(激励源)。 | 毫无异议公开:“充电电路/放电电路”提供充放电电流作为输入。 | 毫无异议公开:“正弦信号发生器模块”。 | 毫无异议公开:“superimposition signal generation part”。 |
| C | 该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 未公开:仅公开注入正弦激励信号。 | 毫无异议公开:求出一定频率下的各个频率成分,或在可变频率下连续放电。 | 毫无异议公开:生成频率可变的交流信号,实现扫频测量。 | 毫无异议公开:生成低频和高频两种正弦信号。 |
| D | 所述第二频率与所述第一频率不同; | 未公开 | 毫无异议公开:预先设定M个不同频率,或在可变频率下连续放电。 | 毫无异议公开:正弦信号频率改变方便,实现扫频。 | 毫无异议公开:低频为100Hz左右,高频为1kHz左右,两者不同。 |
| E | 电阻单元; | 毫无异议公开:“adjustable resistance R”(可调电阻)。 | 未公开 | 毫无异议公开:“自平衡电桥模块”包含反馈电阻阵列。 | 未公开 |
| F | 该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开:D1仅为单个可调电阻R。 | 未公开 | 毫无异议公开:精密反馈电阻有100Ω、1kΩ等6档。 | 未公开 |
| G | 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:反馈电阻包含100Ω、1kΩ、10kΩ等不同阻值。 | 未公开 |
| H | 阻抗测量单元; | 毫无异议公开:“sampling unit”(采样单元)。 | 毫无异议公开:“传感器机构”测量电流和电压。 | 毫无异议公开:“自平衡电桥模块”与“相敏解调模块”。 | 毫无异议公开:“voltage sensor V”与“current sensor A”。 |
| I | 该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 未公开:D1仅采集电池两端和可调电阻两端电压以计算内阻。 | 未公开:D2仅测量流经二次电池的电流及响应电压。 | 实质公开:自平衡电桥在正弦激励下通过电阻阵列变换测量Zx阻抗。 | 未公开:D4仅测量燃料电池本身的电压电流。 |
| J | 切换单元; | 毫无异议公开:公开了“transistor or switch”(晶体管或开关)。 | 未公开 | 毫无异议公开:“模拟电子开关”。 | 未公开 |
| K | 该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开:D1的开关仅用于控制环路闭合。 | 未公开 | 实质公开:模拟电子开关由FPGA控制,用以接通或断开不同的反馈电阻改变档位。 | 未公开 |
| L | 控制单元; | 毫无异议公开:“control unit”(控制单元)。 | 毫无异议公开:“控制部13”。 | 毫无异议公开:“微处理器模块/FPGA”。 | 毫无异议公开:“control unit 7”。 |
| M | 该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 毫无异议公开:根据采样单元收集的信号值计算电池组内阻。 | 毫无异议公开:基于传感器机构测量结果计算内部阻抗。 | 毫无异议公开:提取交流信号幅值相位,进而计算被测阻抗。 | 毫无异议公开:“impedance calculation part”计算燃料电池阻抗。 |
| N | 其中,所述控制单元; | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 |
| O | 基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开:D1是通过粗调和精调“可调电阻R”的值来使实际激励电压等于采样单元的量程电压。 | 未公开:D2虽然进行了温度修正或极化修正,但未利用外部标准电阻生成多频调整参数。 | 未公开:D3直接通过系列精密电阻确定Zf,属于硬编码阻值,未提及动态生成多频调整参数。 | 未公开 |
| P | 基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q | 其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 未公开 | 实质公开:指出二次电池内部阻抗由多个适合于串并联电路的阻抗(由多个电阻和电容组合)表示。 | 未公开 | 毫无异议公开:低频阻抗(如100Hz)对应于电解质膜电阻与催化层电阻之和(即总电阻)。 |
| R | 所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:高频阻抗(如1kHz)对应于电解质膜的电阻(不包含外侧催化层电阻)。 |
---
## 四、 审查指南视角的创造性组合与最薄弱特征分析
### 1. 现有技术的组合逻辑(拼图式评述)
如果审查员以 **D2**(或D1)作为最接近的对比文件,权利要求1的创造性评述通常会采用如下组合路径:
* **主体架构与多频测量(特征A, B, C, D, H, L, M)**:已被D2(或D1、D3、D4)完全公开,属于本领域的常规技术手段。
* **高低频对应的阻抗分量物理机制(特征Q, R)**:已被 **D4** 毫无异议地公开。D4明确指出了在高频(1kHz)下测得的阻抗仅对应电解质膜电阻(相当于本案的DC电阻),而在低频(100Hz)下测得的阻抗对应膜电阻与催化层电阻之和(相当于本案的总阻抗)。将D4的这一高低频阻抗分离物理机制引入D2的电池测试中,对本领域技术人员而言是**显而易见的**。
* **多档阻器与切换单元(特征E, F, G, J, K)**:已被 **D3** 毫无异议地公开。D3公开了利用电子开关选择不同阻值的精密反馈电阻阵列,从而自动切换阻抗测量范围和档位的方法。
### 2. 请求方(无效提起方)最薄弱的技术特征分析
在上述拼图式组合中,对于请求方而言**最难攻克、最薄弱的突破口**在于**特征O和特征P的有机结合**,即:
> “控制单元基于向第一和第二电阻器(已知阻值)分别施加第一和第二频率下载波所测得的阻抗,**动态生成调整参数**,并利用该调整参数去**修正**电池单元的实测阻抗,从而计算出内部电阻”。
**薄弱原因分析**:
1. **现有技术无直接启示**:虽然D3公开了“不同阻值的电阻阵列和电子开关”,但其电阻是置于运放的反相反馈回路中作为**放大倍数增益控制**的硬件开销。而目标专利是将这两个电阻与电池单元并列,作为**线上校准源**。
2. **技术效果的突发性**:目标专利通过这种特定的切换与多频校准,动态生成调整参数,能够彻底消除由外部噪声、外接导线引脚阻抗及环境温漂带来的测量通路系统误差,从而在不受外部负载变化影响下准确计算内阻。这种“硬件拓扑+动态软件校准算法”的结合,在四份对比文件中均未被实质公开,具备较强的创造性高度,是无效诉讼中专利权人最坚固的防线。
---
## 五、 进一步检索策略
为了彻底无效掉权利要求1,必须针对上述薄弱特征(特征O、P中关于“使用已知标准电阻进行多频在线校准/生成修正系数”的架构)开展补充检索:
<Sequence>
{/* Reason: 专利检索具有严格的逻辑先后顺序,必须先明确最核心的缺陷特征,再通过精准的IPC分类号和特定的算符组合,在特定法域中层层推进,否则无法精准阻击薄弱特征。 */}
<Step subtitle="提炼关键词" title="锁定核心检索要素(Technical Key Elements)">
将特征O和P解构为核心关键词组合:`(电池内阻/阻抗测量) AND (标准电阻/已知电阻/校准电阻/参考电阻) AND (校准/修正/补偿/调整参数/系统误差) AND (多频/双频/高低频)`。
</Step>
<Step subtitle="缩小检索盲区" title="精准限定IPC国际专利分类号">
重点聚焦在阻抗/电池测量分类号:
* `G01R31/389`(测量电池内部阻抗或内部电阻)
* `G01R35/00`(测试或测量仪器的校准)
* `G01R27/02`(测量电阻、电抗或阻抗)
</Step>
<Step subtitle="防范文献表述差异" title="实施“硬件拓扑结构”图形及说明书检索">
鉴于校准算法在摘要中可能隐蔽,应重点检索说明书附图。寻找测量电路上并联或串联了“至少两个可切换的标准校准电阻(如一个0欧,一个固定高阻)”的电路拓扑。
</Step>
<Step subtitle="全面围剿" title="扩大法域与文献类型检索">
重点检索日本(JP)和韩国(KR)的传统电池巨头(如松下、索尼、LG化学、三星SDI)在2000-2018年期间的早期BMS(电池管理系统)芯片及测试仪器的专利。此外,应补充检索半导体测试芯片(如ADI、TI等量程校准应用笔记或仪表测量标准教材)。
</Step>
</Sequence>
通过上述策略,一旦检索到有一篇文献公开了“在多频电池测试仪中,通过切换开关先测两个标准电阻来剔除测试线缆阻抗/温漂,再测量电池并用该校准系数进行修正”的方案,即可彻底攻克特征O、P,达成全案权利要求无效的最终诉讼目的。
<ElicitationsGroup message="作为下一步的对抗准备,您可以选择:">
{/* Reason: 基于上述无效报告,协助用户深入探讨具体的诉讼应对方案或文件撰写细节。 */}
<Elicitation label="撰写针对特征O和P的创造性释明与答辩词" query="请站在专利权人的角度,针对对比文件D1-D4的组合,为权利要求1中的特征O和P撰写一份坚固的创造性合规辩护意见书。"/>
<Elicitation label="构建结合D3与D4的详细无效宣告请求书理据" query="请站在请求方的角度,将D2作为最接近现有技术,结合D3的开关电阻阵列以及D4的高低频阻抗物理分量公开,详细编写一份针对权利要求1的无效宣告理由陈述书。"/>
</ElicitationsGroup>
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据目标专利说明书对权利要求1进行精细化合理解释,并结合四份对比文件(D1至D4)的原文及其详细出处进行逐项技术特征比对,为您梳理出最具杀伤力的无效宣告核心策略、最薄弱特征及后续检索方向。
---
## 一、 权利要求1的合理解释(结合目标专利说明书)
在解读权利要求1时,需紧密结合目标专利(CN113646649B)的说明书背景及具体实施方式,以确定各术语的真实边界和实质含义:
1. **“载波信号生成模块”与“高阻抗载波信号”**:
说明书\[0037]指出,该模块生成的载波信号为“具有高阻抗的载波信号,以注入到电池单元1中”。其技术实质是**恒流波形(电流信号)**。因为如果阻抗小,测量值会随负载阻抗而变化;高阻抗恒流源能确保注入电流不受外部负载影响,从而实现“不受外部负载变化影响而准确测量”的目的。
2. **“调整参数”的实质**:
说明书\[0016]和\[0045]-\[0047]明文释义,控制单元并非进行简单的数学计算,而是通过切换单元**先将第一/第二电阻器接入系统**,在第一频率(低频)和第二频率(高频)下测得第一至第四阻抗值,从而计算出系统在不同频率下的基准“第一调整参数”和“第二调整参数”。其本质是利用已知标准电阻对测量回路进行**在线实时校准(标定)**,以消除系统寄生阻抗和外部噪声。
3. **“低频(第一频率)”与“高频(第二频率)”的电气边界**:
说明书\[0038]给出了明确的定量参考:“第一参考频率(低频边界)可以是 **1至2Hz或更低**”;“第二参考频率(高频边界)可以是 **10kHz或更高**”。
4. **低频与高频下的阻抗物理实质(特征Q、R)**:
结合说明书\[0051]-\[0052]以及图2的等效电路($R_0$串联$R_1//C_1$):
* **低频(第一频率)**:由于频率极低,电容 $C_1$ 相当于开路(阻抗无穷大),测试电流流经 $R_0$ 和 $R_1$,因此测得的总阻抗为 **$DC$分量电阻($R_0$) + $AC$分量阻抗($R_1$)**。
* **高频(第二频率)**:由于频率极高,电容 $C_1$ 相当于短路(阻抗趋近于0),测试电流直接绕过 $R_1$ 仅流经 $R_0$,因此测得的阻抗**仅为 $DC$分量电阻($R_0$)**。
---
## 二、 对比文件特征比对(毫无疑问公开/实质公开)
为了分析各对比文件的公开情况,现将权利要求1分解为技术特征A~R,与各对比文件进行精细化比对。
### 1. 对比文件指代及公开号说明
* **D1**:CN102282710A(燃料电池系统)
* **D2**:KR101096053B1(蓄电池等效电路各要素内部电阻或等效电容值运算方法及其实现电路)
* **D3**:JP4928854B2(电池内部电阻测量装置)
* **D4**:KR101160545B1(二次电池健康状态诊断装置)
### 2. 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (CN102282710A) 比对及出处 | D2 (KR101096053B1) 比对及出处 | D3 (JP4928854B2) 比对及出处 | D4 (KR101160545B1) 比对及出处 |
| A:一种电池单元电阻测量装置,包括: | 实质公开:公开了燃料电池系统中的阻抗计算部(说明书\[0009]、\[0043])。 | 毫无疑问公开:公开了“蓄电池单元”的“数字测量电路(嵌入式系统)”(说明书\[0016])。 | 毫无疑问公开:公开了“电池的内部抵抗测定装置”(说明书\[0015]、\[0016])。 | 毫无疑问公开:公开了“이차전지 건강상태 진단장치(二次电池健康状态诊断装置)”(说明书\[0001]、\[0009])。 |
| B:载波信号生成模块; | 毫无疑问公开:公开了“叠加信号生成部72”(说明书\[0043]、\[0045])。 | 毫无疑问公开:公开了“正电流源或电压源”(说明书\[0016])。 | 未公开:采用的是通过开关SW控制负载L进行电流截止的方案(说明书\[0015])。 | 毫无疑问公开:公开了“시험전원공급부(试验电源供给部)”(说明书\[0009]、\[0026])。 |
| C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 毫无疑问公开:生成包括低频和高频2种正弦波信号的阻抗测定用信号(说明书\[0045])。 | 毫无疑问公开:生成具有2种或3种角周期的测量电流信号(说明书\[0029]、\[0037])。 | 未公开:没有主动的载波信号生成模块(说明书\[0015])。 | 毫无疑问公开:提供“순차적으로 주파수를 가변시킨 교류전원(顺次使频率可变的交流电源)”(说明书\[0009]、\[0026])。 |
| D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 毫无疑问公开:低频为100Hz附近,高频为1KHz附近(说明书\[0045])。 | 毫无疑问公开:明确具有不同的角周期的测量电流(说明书\[0029]、\[0037])。 | 未公开 | 毫无疑问公开:其频率是顺次可变的(说明书\[0009])。 |
| E:电阻单元; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:公开了接入电池外部的“负载L”(说明书\[0015])。 | 未公开 |
| F:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 未公开:仅公开了单一个“负载L”(说明书\[0015])。 | 未公开 |
| G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H:阻抗测量单元; | 毫无疑问公开:公开了“阻抗计算部74”结合电压/电流传感器(说明书\[0043]、\[0047])。 | 毫无疑问公开:公开了“A/D转换器及CPU组成的数字测量电路”(说明书\[0016])。 | 毫无疑问公开:公开了“电流测定手段12”和“电压测定手段13”(说明书\[0015]、\[0016])。 | 毫无疑问公开:公开了“임피던스측정부(阻抗测量部)”(说明书\[0009]、\[0027])。 |
| I:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 实质公开(仅针对电池):在施加高/低频信号状态下,测量燃料电池两端阻抗(说明书\[0047])。未公开对电阻器的测量。 | 实质公开(仅针对电池):将测量电流信号流经被测蓄电池单元,测量其两端因阻抗产生的电压降(说明书\[0016])。未公开对电阻器的测量。 | 未公开:它是通过动态截断负载电流来测量电池波形(说明书\[0015])。 | 实质公开(仅针对电池):向二次电池投入不同主频的交流电并测量其对应阻抗(说明书\[0024]、\[0027])。未公开对电阻器的测量。 |
| J:切换单元; | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开:公开了“スイッチ手段11(开关手段)/开关SW”(说明书\[0015]、\[0016])。 | 未公开 |
| K:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开:D3的开关仅用于接通/断开负载L以实施电流截止法,无法在“多个不同标准电阻”与“电池”之间做出选择性切换。 | 未公开 |
| L:控制单元; | 毫无疑问公开:公开了“控制部7”(说明书\[0043])。 | 毫无疑问公开:公开了“中央处理装置(CPU)/ MPU / 数字测量电路”(说明书\[0016]、\[0033])。 | 毫无疑问公开:公开了“制御手段14(控制手段14/CPU)”(说明书\[0015]、\[0019])。 | 毫无疑问公开:内置于内部电阻抽出部和健康状态推定部中(说明书\[0009]、\[0029])。 |
| M:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 毫无疑问公开:阻抗计算部提取高/低频阻抗,并计算相当于催化剂层电阻值的差分阻抗(说明书\[0041]、\[0047])。 | 毫无疑问公开:通过CPU运算程序,基于阻抗电压计算出蓄电池的合成内部电阻值或要素阻抗(说明书\[0016]、\[0028])。 | 毫无疑问公开:控制手段14从测定手段的测定值算出电池的内部电阻(说明书\[0015])。 | 毫无疑问公开:通过建模(Data Fitting)提取出二次电池的内部电阻Rs(说明书\[0009]、\[0028])。 |
| N:其中,所述控制单元; | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| O:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开:根本没有标准电阻器和用于校准的“调整参数”配置。 | 未公开:D2虽然通过多元方程求解未知的Rs, Ro, Xc,但其完全基于电池自身的测量,不依赖外部标准电阻产生校准用“调整参数”。 | 未公开:D3虽有RC滤波器,但其通过FFT确定切断速度和滤波频率,不涉及切换标准电阻计算调整参数。 | 未公开:完全通过多频数据拟合(Data Fitting)算法求解方程,不包含基于硬件电阻生成校准参数的步骤。 |
| P:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 实质公开:D1指明100Hz低频阻抗相当于“电解质膜的电阻值和催化剂层的电阻值的合计值”(说明书\[0041])。其物理实质与目标专利的特征Q完全一致。 | 实质公开:D2指出频率低时,受C分量影响,其合成内部阻抗包含直/偏各项要素(说明书\[0013]、\[0027])。 | 未公开:D3采用电流截止法(时域分析),非频域直接相加测定。 | 实质公开:D4将电池建模为两个并联RC回路再串联内部电阻Rs。在低频响应下,测得的是整体等效阻抗(包含所有电阻分量和电容影响)(说明书\[0025])。 |
| R:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 实质公开:D1明确指出高频(1KHz)附近的阻抗“相当于燃料电池2的电解质膜的电阻值(纯电阻)”(说明书\[0041])。 | 实质公开:D2明文指出,当频率选在1KHz及以上时,直列电感和电容リ액턴스(电抗)项可以忽略不计或短路,此时测得的阻抗极值趋近于纯电阻(说明书\[0060]、\[0062])。 | 未公开 | 实质公开:D4中当施加极高频交流电时,RC并联回路中的电容全部视作短路,此时测得的阻抗复数图解交点即为纯内部电阻Rs(说明书\[0009]、\[0025])。 |
---
## 三、 最接近对比文件(D1/D2/D4)的选择与创造性评价
在创造性分析中,本案适合选择 **D1、D2 或 D4** 作为最接近的对比文件(可采用多通道独立评述策略)。
### 1. 从技术领域、技术问题和效果角度的综合分析
* **D1 (CN102282710A) 评述**:
* **技术领域与技术问题**:属于燃料电池/电化学电池阻抗检测领域。解决的技术问题是如何准确测量并提取出电池内部不同位置(电解质膜与催化剂层)的电阻分量,以准确把握干燥程度。这与目标专利“准确测量电池单元内部电阻”的动机高度契合。
* **效果**:同样通过高、低多频信号注入,成功分离了纯膜电阻(相当于DC分量电阻)和催化剂层电阻(相当于AC分量阻抗)。
* **D4 (KR101160545B1) 评述**:
* **技术领域与技术问题**:属于二次电池健康状态(SOH)检测装置。其旨在克服传统直流检测偏差大、难以准确评估退化的问题。它采用多频交流注入法测量阻抗,并通过等效电路模型(等同于目标专利图2)进行数据拟合提取内部电阻 $R_s$。
* **效果**:消除了外部极化和直流电流波动带来的不准确性,达到了高精度测量电池单元电阻的效果。
### 2. 结论:
**D1 或 D4 最适合作为最接近的对比文件。**
若以 D1 或 D4 为主起诉,权利要求1与之相比,**区别特征仅在于特征E、F、G、J、K、O、P**。即:目标专利在硬件上额外增加了“包括两个不同阻值的标准电阻器的电阻单元”和“切换单元”,控制单元增加了一套“先测标准电阻以产生调整参数,再用该参数校准电池阻抗”的**在线测量校准算法**。
没有被最接近对比文件公开的区别特征(硬件电阻切换标定),在 D2 和 D3 中也**未被公开**。D3 虽有开关手段11,但其只是电流截止法中用来断开负载电流的普通开关,并不是用来选择性切换标准电阻和电池单元以进行标定计算的切换开关。
---
## 四、 针对无效请求方的最薄弱技术特征
对于无效请求方(即试图推翻该专利的人)而言,本案中**最薄弱、最难攻克的防线(即对专利权人最有利、创造性最强的特征)**是:
> **特征O与特征P的有机结合:利用硬件电阻切换实现多频率下“调整参数”的在线生成与实时校准计算。**
### 为什么这是最薄弱的攻击点?
1. **现有技术存在明显的反向教导/技术偏见**:
在 D1、D2 和 D4 所代表的电池阻抗测量领域,行业的普遍研发方向是**“精进软件算法和数学模型”**。例如:D2 极力推崇利用“3个4次方程组”或“Newton-Raphson数值分析”在CPU内部硬算要素阻抗;D4 则采用“Data Fitting(数据拟合)”去逼近Nyquist阻抗曲线。现有技术均极力避免引入额外的硬件开销。
2. **技术效果的不可预期性**:
目标专利并没有随波逐流去卷纯软件算法,而是通过增设两个已知阻值的精密硬件电阻,在测试前让高低频电流分别走一圈电阻,实时算出系统此时此刻的系统误差(调整参数)。这种**“软硬结合的动态校准”**成功解决了“不受外部噪声和负载变化影响”的技术痛点。审查指南中,这种建立两套标定基准并选择性切入进行消除误差的构型,通常会被认定为具有非显而易见性。
---
## 五、 进一步的检索策略
鉴于目前的四份对比文件只能覆盖高低频阻抗的物理机理,而未能有效覆盖**“多标准电阻切换校准系统阻抗”**这一核心区别特征,建议请求方调整方向,开展第二轮精准检索:
### 1. 跨领域检索(打破行业限制)
电池测量领域较少使用这种电阻标定,但该方法在**通用电子电路测量、微弱信号处理、高精度LCR测试仪、仪表标定**领域属于惯用技术手段。
* **检索重点**:高精度阻抗分析仪、在线自校准电路、比例测量法(Ratiometric Measurement)。
* **寻找目标**:在某一电子测量装置中,为了消除测量通路或探针的寄生电容、电感、电阻误差,同样通过开关选择性地接入标准电阻 $R_{cal1}$ 和 $R_{cal2}$ 产生校正系数,再对被测元件(DUT)进行修正的公开技术。
### 2. 关键词与逻辑式调整
* **国际专利分类号(IPC)聚焦**:
* `G01R35/00`(仪器或设备的校准、标定——**重点!**)
* `G01R27/02` / `G01R27/26`(测量电阻、阻抗)
* `H01M10/42` / `G01R31/389`(电池参数、内阻测量)
* **核心检索式推荐**:
* `(标准电阻 OR 标定电阻 OR 校准电阻 OR 参考电阻 OR reference resistor OR calibration resistor) AND (切换 OR 开关 OR switch OR multiplexer) AND (阻抗测量 OR 内阻测量 OR 误差修正 OR 校正 OR correction OR adjustment parameter OR calibration factor)`
### 3. 寻找“技术启示”突破口
一旦在通用测量领域(如 `G01R35/00`)检索到这种“切换双标准电阻以消除多频寄生系统误差”的构型,即可结合 D1/D4 评述:由于电化学电池阻抗极其微弱(毫欧级),极易受接线寄生参数影响,将通用测量领域的“双电阻切换校准技术”移植到电池内阻测试中,以解决相同的系统误差消除问题,对本领域技术人员而言是显而易见的,从而成功彻底击穿该专利的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利权利要求1进行深度的无效可行性分析与创造性评估。
本案的核心实质在于:目标专利通过引入包含**两个不同已知阻抗值电阻器**的硬件校准电路,利用切换单元使阻抗测量单元在“已知电阻”和“待测电池单元”之间切换,在双频(低频/高频)下分别测量,从而**在线生成调整参数(校准参数)**,以消除测量装置本身的噪声、硬件漂移以及外部负载变化对电池内阻测量的影响。同时利用高低频下电池等效电路中电容分量的物理特性(高频通电容短路仅剩DC电阻,低频包含AC阻抗和DC电阻),实现两分量的解耦计算。
以下是紧密结合目标专利说明书及对比文件原文的详细分析:
---
## 一、 权利要求1的技术特征合理解释
根据目标专利说明书的整体发明构思,对权利要求1的重点特征解释如下:
* **特征E、F、G(电阻单元及双电阻配置):** 说明书第`[0039]`段及第`[0061]`段明确,这两个电阻器并非普通的负载或分压电阻,而是**高精度的基准标准件**。第一电阻器设置为预期的最小内阻(如`0欧姆`代表短路基准),第二电阻器设置为预期最大内阻裕度(如`0.05至0.3欧姆`)。其目的是为了给阻抗测量单元提供两条已知的边界基准线。
* **特征O、P(调整参数的生成与应用):** 说明书第`[0046]`-`[0047]`段及第`[0067]`-`[0068]`段表明,控制单元通过切换单元**在线(On-line)**对这两个基准电阻施加双频载波,测量由于测量通路、放大电路(如阻抗测量单元130中的放大装置、信号处理单元135等)以及外部噪声引起的系统误差,从而在低频下计算出第一调整参数,在高频下计算出第二调整参数。随后,用这两个参数去“扣除”或“校正”对待测电池单元的实际测量值(第五、第六阻抗值),这是实现“不受外部噪声和负载变化影响”的关键所在。
* **特征Q、R(双频内阻解耦物理机理):** 结合说明书第`[0049]`-`[0053]`段及`图2`(等效电路),电池单元表现为 $R_0$(DC分量电阻)与 $C_1//R_1$(AC分量阻抗)串联。特征Q和R利用了电容的阻抗特性:当频率极低时(特征Q),电容 $C_1$ 阻抗极大接近开路,测量总阻抗为 $R_0 + R_1$;当频率极高时(特征R),电容 $C_1$ 容抗趋于0而发生高频短路,使得 AC 阻抗分量 $R_1$ 被旁路,此时测得的总阻抗仅为旁路后的 $R_0$。
---
## 二、 对比文件技术特征比对表
为了清晰展现各对比文件对权利要求1技术特征的公开情况,以下给出详细的比对表。其中:
* **D1** 指代 `EP2472277A2`
* **D2** 指代 `JP4969524B2`
* **D3/D4** 指代同族专利 `CN102809691A / US20120306504A1`(此处以中文文本D3为主进行引证说明)
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (EP2472277A2) 公开情况及出处 | D2 (JP4969524B2) 公开情况及出处 | D3 (CN102809691A) 公开情况及出处 | 比对结论 |
| 特征A: 一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开:[0001] "equipment for measuring internal impedance of secondary battery" | 未公开(属于工业总线省配线控制系统) | 实质公开:[0005]“测量电池组的电池单元特性的系统” | 已被公开 |
| 特征B: 载波信号生成模块; | 实质公开:[0045] "charge circuits... discharge circuits... supply with currents" | 未公开 | 实质公开:[0017]“电流注入电路”,[0032]“正弦(余弦)发生器150” | 已被公开 |
| 特征C: 该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 实质公开:[0044] "at least M internal impedances are calculated correspondent to at least M different frequencies" | 未公开 | 实质公开:[0038]“使用具有多于一个频率的信号驱动电池单元111” | 已被公开 |
| 特征D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 实质公开:[0044] "M different frequencies" | 未公开 | 实质公开:[0038] "多于一个频率" | 已被公开 |
| 特征E: 电阻单元; | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0032] 设有“流出电阻器154” | 结构和目的不同,后述 |
| 特征F: 该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征G: 所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征H: 阻抗测量单元; | 实质公开:[0045] "detection means which measure input currents... and responsive voltages" | 未公开 | 实质公开:[0017]“阻抗检测电路”,[0031]“单元电压测量部件120和组电流测量部件130” | 已被公开 |
| 特征I: 该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 未公开(其检测手段仅针对电池本身,不涉及在标准电阻器上施加测量) | 未公开 | 未公开(其测量路径仅针对电池单元111,电阻器154仅作为放电平衡负载,并不对其测量阻抗) | 未公开 |
| 特征J: 切换单元; | 未公开 | 实质公开:[2] 公开了子局利用开关或逻辑进行直/并变换及信号通断切换 | 实质公开:[0032]“操作的开关158” | 已被公开(通用器件) |
| 特征K: 该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 未公开(其开关158仅用于接通/断开平衡电阻154以注入电流,不能将阻抗测量单元选择性切换连接至不同的基准电阻件) | 未公开 |
| 特征L: 控制单元; | 实质公开:[0045] "control means which obtain... calculate amplitudes... and calculate internal impedances" | 实质公开:[2]“仲介局1”、“MCU10” | 实质公开:[0017]“电池组控制器”,[0032]“组控制器170” | 已被公开 |
| 特征M: 该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开:[0045] "calculate internal impedances... as the result of dividing the amplitude of responsive voltages by... input currents" | 未公开 | 实质公开:[0036]“通过对电压和电流的幅度和相位进行测量以及分配,可以计算各个电池单元的阻抗” | 已被公开 |
| 特征N: 其中,所述控制单元; | 共通连接词 | 共通连接词 | 共通连接词 | - |
| 特征O: 基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征P: 基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开(D1的[0015]提到利用温度变化计算“温度校正系数”,但非基于基准硬件电阻器双频测量生成的装置内部参数调整校准) | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征Q: 其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 实质公开:[0215]及图2-2等效电路公开了内阻包含串联的电阻 $R_{\Omega}$ 以及由电阻电容并联组成的极化阻抗。但未显式限定此低频计算逻辑。 | 未公开 | 实质公开:[0025]及等效电路图2-2,实部和虚部等式反映了复阻抗构成,且[0047]提到低频用于分析计算SoC总特性。 | 实质公开 |
| 特征R: 所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 实质公开:[0215]电路中,当频率极高时,电容 $C_{d1-d3}$ 视为短路,系统阻抗趋近于纯电阻 $R_{\Omega}$。 | 未公开 | 未公开(D3高频段主要用于SoH评估,未直接指出高频下仅为DC分量电阻的简化计算关系) | 实质公开(属于本领域基础电路物理常识) |
---
## 三、 最接近的对比文件(最接近现有技术)的选择与分析
在创造性分析中,**D3(或同族D4)** 和 **D1** 均具备作为“最接近的对比文件”的资格。若从整体解决的技术问题以及技术效果角度出发,**D3(CN102809691A)更为合适作为第一最接近现有技术**。
### 1. 技术领域与整体解决的技术问题比对
* **目标专利**:旨在解决电池单元由于外部噪声和外部负载的变化而导致无法准确提取和计算电池单元真实内部电阻的技术问题(说明书`[0003]-[0005]`)。
* **D3 (CN102809691A)**:同样关注混合动力/电动汽车中高压电池组由于可用通信带宽受限、以及汽车行驶中复杂的外部负载变化(电动车牵引马达的驱动电流带来的巨大噪声和失真),从而导致电池单元特性(SoC/SoH)无法精确可靠确定的技术问题(D3说明书`[0003]-[0006]`)。D3引入了带有带通滤波器、有源/无源平衡电路进行选择性频率注入的数字系统。
* **D1 (EP2472277A2)**:主要解决在线测量时受到Repetitive charges and discharges(重复充放电)所导致的**电极极化效应(Polarization)**以及环境温度急剧变化对阻抗测量产生的误差干扰问题(D1说明书`[0011]-[0014]`)。
### 2. 技术效果与结构契合度比对
D3在硬件拓扑上更接近目标专利:D3中已经公开了为每一个电池单元111配置专门的正弦发生器150、调制器152和通过开关158控制的电阻器154(虽然该电阻器在D3中用于无源平衡放电,但在物理构型上与目标专利的并联电阻开关切换结构具有极高的相似性)。
因此,选择 **D3** 作为最接近的对比文件,最能契合本领域技术人员的改进起点。
---
## 四、 未公开技术特征的组合与无效对抗分析
通过比对可见,最接近的对比文件 D3 未能公开以下核心区别技术特征:
> **区别特征组**:具有不同电阻值的第一电阻器和第二电阻器(特征F、G);切换单元将第一、第二电阻器和电池单元选择性连接至阻抗测量单元(特征I、K);控制单元基于在两个电阻器上施加双频载波测得的阻抗生成调整参数,并用其计算电池的内部电阻(特征O、P)。
### 1. 区别特征是否被其他对比文件公开?
* **审查D1**:D1 虽然公开了利用数学方法(傅里叶变换,`[0041]`)在多个不同频率下计算阻抗,并利用预设的“温度校正系数”(`[0015]`)在软件层面对阻抗实施校准,但其完全**没有引入标准件硬件(第一/第二电阻器)进行分流切换测量以生成硬件链路调整参数**的教导。
* **审查D2**:D2 仅仅是一个通用的工业信号传送省配线系统(PLC仲介局),其中的切换和双向通信纯粹是为了减少线束和提高信号传输速率,与电池阻抗的硬件校准、误差消除没有任何技术交集。
### 2. 无效请求方最难攻克的“最薄弱技术特征”
若您代表**无效请求方**(试图推翻此专利),对于您来说,**最薄弱、最难攻破的技术特征正是:特征O与特征P的有机组合(即基于双基准电阻双频在线测量生成调整参数以修正电池测量值的校准机制)。**
* **难点分析**:特征E、F、G、J、K虽然涉及常规的电阻器和开关,但特征O和P将其上升为一种**特定的闭环硬件校准逻辑**。这种“在线自校准”设计在半导体测试仪或高精度仪表中或许属于公知常识,但在电池管理系统(BMS)内阻在线测量领域,现有的对比文件(D1-D4)均未给出将这种双基准电阻切换电路移植过来用于实时消除“外部负载变化和系统硬件漂移”的**明确技术启示**。专利权人可以据此强烈抗辩:该特征组合带来了“不受外部噪声和负载变化影响而准确测量”的显著进步(效果对应说明书`[0023]`),具备创造性。
---
## 五、 进一步的检索策略建议
为了在后续的无效宣告程序中成功推翻上述“薄弱特征”,建议调整检索方向,采取以下更为精准的检索策略:
### 1. 跨领域检索“在线阻抗校准技术”
* **检索方向**:打破“电池/BMS”的行业局限,跨界至 **LCR测试仪、阻抗分析仪、微弱信号检测系统、电化学工作站、半导体测试(ATE)** 领域。
* **检索逻辑**:在这些精密仪器领域,为了消除射频线缆寄生效应、运算放大器温度漂移和环境噪声,普遍采用开路/短路(Open/Short)校准或接入已知标准电阻(Load)进行校准的机制。
* **关键词组合**:`(在线校准 OR 自动校准 OR 自修正 OR 系统校准 OR 两点校准) AND (阻抗测量 OR 电阻测量) AND (标准电阻 OR 基准电阻 OR 已知电阻) AND (高频 OR 低频 OR 双频 OR 多频)`
### 2. 聚焦早期BMS芯片或精密监测仪的硬件专利
* **检索方向**:检索如 TI(德州仪器)、ADI(亚德诺/凌特)、Maxim(美信)等模拟芯片巨头在 2010-2018 年期间申请的关于 **电池计量芯片(Gas Gauge)、电池前端监测芯片(AFE)内阻测量原理** 的专利或技术白皮书。
* **切入点**:寻找芯片内部为了校准微欧级采样电阻(Shunt Resistor)或内部阻抗测量网络而设计的“开关切换至内置基准电阻”的电路结构。
### 3. 图形与拓扑结构检索
* **检索方法**:利用德温特(Derwent)或具有高精度IPC分类号的检索工具,针对 `G01R31/389`(测量电池的内部电阻或阻抗)或 `G01R35/00`(仪器、设备的校准)进行交叉检索。
* **目标拓扑**:重点看附图拓扑。寻找包含“载波源 -> 切换开关 -> (电阻A / 电阻B / 电池) -> 采样放大器 -> 处理器”这一特定硬件形态的对比文件。一旦检索到在测量电学元件阻抗时采用这种双电阻双频自校准的图纸,即可通过“公知常识组合”或“技术领域移植”无缝摧毁本案的创造性。
这是一份由资深专利代理师为您出具的针对目标专利权利要求1的**专利无效可行性及深度技术分析报告**。
本报告将紧密结合目标专利说明书的公开内容,对权利要求1的各项技术特征进行拆解,并与您提供的四份对比文件(D1~D4)进行逐项特征比对、最接近对比文件筛选、无效请求薄弱点分析,并给出下一步的精密检索策略。
---
# 第一部分:目标专利权利要求1的特征拆解与说明书内涵解析
根据目标专利(CN113646649B)的说明书及附图,权利要求1各技术特征的真实发明意图和技术内涵解析如下:
* **技术特征A~D(载波信号生成模块):** 对应说明书 $[0037]-[0038]$ 及图3。其核心是生成**低频**(如1~2Hz或更低)和**高频**(如10kHz或更高)的**高阻抗恒流载波信号**,以注入电池单元,确保测量值不受负载阻抗波动的影响。
* **技术特征E~G(电阻单元):** 对应说明书 $[0039]$ 及图3。明确限定了包含第一电阻器(对应图3的121)和第二电阻器(对应图3的123)。说明书特别指出,第一电阻器设为开路状态下的**预期最小电阻值(如0欧姆,代表短路参考)**,第二电阻器设为**预期最大电阻值(如0.05~0.3欧姆,代表退化裕度最大值)**。
* **技术特征H~I、L~M(阻抗测量单元及基本控制):** 对应说明书 $[0040], [0044]$ 及图3的130和150。在施加载波信号的状态下测量施加对象两端的阻抗值。
* **技术特征J~K(切换单元):** 对应说明书 $[0043], [0060]$ 及图3。明确限定了电阻单元与电池单元属于**并联结构**,通过第一、二、三开关(141、143、145)选择性地将三者之一连接至阻抗测量单元和载波信号生成模块,实现单对象分时测量。
* **技术特征N~P(控制单元的调整参数计算):** 对应说明书 $[0045]-[0047]$ 及 $[0066]-[0068]$。这是本专利的**核心校准机制**:先通过切换单元,在低频和高频下分别测量已知的第一、第二标准电阻,生成低频第一调整参数和高频第二调整参数(**消除测量通路及装置本身的系统误差/外部噪声**);然后再切换至电池单元,施加双频载波,利用上述调整参数对电池的原始阻抗进行校准。
* **技术特征Q~R(双频测量内部电阻分量):** 对应说明书 $[0048]-[0053]$ 及图2。目标专利基于电池开路电压状态下的串并联等效电路(DC分量电阻 $R_0$ 串联 [AC分量阻抗 $R_1$ 并联电容 $C_1$])。
* **低频下(特征Q):** 载波信号能够穿过 $R_0$ 和 $R_1$,测量值为 $R_0 + R_1$ 的总阻抗。
* **高频下(特征R):** 由于大电容 $C_1$ 在高频下趋于短路,载波信号流经 $R_0$ 和 $C_1$ 通路,AC阻抗 $R_1$ 被旁路,因此测得的阻抗**仅为DC分量电阻 $R_0$**。控制单元再通过“总阻抗 - DC分量”做差得到AC分量阻抗 $R_1$。
---
# 第二部分:对比文件公开情况及技术特征比对表格
为了清晰展现各对比文件对权利要求1技术特征的公开情况,以下使用标准无效宣告特征比对表进行横向比对。
### 对比文件公开号及代称声明:
* **D1:** JP2013032947A(二次电池内部电阻值算出装置及方法)
* **D2:** JP2013088148A(电池系统及电池评价方法)
* **D3:** JP2013140184A(内置安全测试功能的集成电路)
* **D4:** EP2626716A2(蓄电池/二次电池劣化判定装置及方法)
### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JP2013032947A) 判定及原文出处 | D2 (JP2013088148A) 判定及原文出处 | D3 (JP2013140184A) 判定及原文出处 | D4 (EP2626716A2) 判定及原文出处 |
| 技术特征A: 一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开:车辆搭载的电池状态检测装置。[0007], [0012], [0018] | 实质公开:具有二次电池的电池系统。[0008], [0012] | 未公开:属于强磁物/近接检测集成电路领域,非电池测量。 | 实质公开:测量二次电池内部阻抗的设备。[0002], [0046] |
| 技术特征B、C、D: 载波信号生成模块,被配置为生成第一频率和不同的第二频率的载波信号; | 未公开:其采用的是充放电时定数法(直流脉冲开关控制),不生成交流载波。 | 毫无异议公开:电源部20向电池施加评估周期的交流信号。[0008], [0012];变形例中公开了施加第1周期的交流信号和10倍、100倍频的第2、3周期交流信号。[0023]-[0025] | 未公开:其BIST信号发生器产生的是模拟自检信号(用于模拟磁场),非电池测量载波。 | 实质公开:控制手段通过傅里叶变换计算特定频率的阻抗,其实质暗示或需要施加包含相应频率波形的电流。[0046] |
| 技术特征E、F、G: 电阻单元,包括第一电阻器和具有不同电阻值的第二电阻器; | 实质公开:明确公开了第一电阻32和第二电阻35,且限定两个电阻的抵抗值相等。[0007], [0012], [0018]。但未公开“电阻值不同”。 | 未公开:装置内部没有设置用于校准的参考电阻器。 | 未公开:内部未设置用于阻抗校准的不同阻值电阻器。 | 未公开:未公开设置第一、第二参考电阻器。 |
| 技术特征H、I: 阻抗测量单元,配置在施加载波信号状态下测量施加对象两端的阻抗值; | 未公开/实质公开:D1是通过测量电位变化计算时定数从而间接算出电阻,而非直接在载波下测施加对象阻抗。 | 毫无异议公开:测量部22根据电源部20印加的交流信号测量电池的阻抗。[0008], [0012] | 未公开 | 毫无异议公开:检测手段测量二次电池的输入电流和响应电压,计算指定频率下的内部阻抗。[0042], [0046] |
| 技术特征J、K: 切换单元,被配置为将第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元; | 实质公开:公开了第1开关31、第2开关34,通过相补地ON/OFF切换,将电池、第1电阻、电容通路与第2电阻、电容通路进行充放电切换。[0007], [0012], [0018]。但非本专利的三者选一选择性并联切换。 | 未公开 | 未公开:虽然有复用器34切换自检信号,但非本专利的多路对象切换。 | 未公开:无电阻器切换结构。 |
| 技术特征L、M: 控制单元,被配置为基于测量到的阻抗值来计算电池单元的内部电阻; | 实质公开:控制部36基于测得的多个时间点电位算出时定数,从而算出电池内部电阻Rb。[0007], [0012], [0018] | 毫无异议公开:算出部24从电池的阻抗和固有信息中算出电池的劣化度或充电深度。[0008], [0012] | 未公开 | 毫无异议公开:控制手段基于电流和电压测量值通过傅里叶变换计算二次电池的内部阻抗。[0042], [0046] |
| 技术特征N、O、P: 控制单元基于向第一和第二电阻器施加双频载波测得阻抗生成调整参数;并基于该参数和电池的双频阻抗计算电池内部电阻; | 未公开:D1利用两个等值电阻的充放电时定数相减(式3、式4)来抵消电容和通路电阻的变化。[0014], [0018]。这属于时域时定数对冲抵消,不属于基于双频载波向不同参考电阻施加测得阻抗来生成频域“调整参数”的校准机制。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 技术特征Q、R: 第一频率为低频,电池阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加的总阻抗值;第二频率为高频,电池阻抗值仅为DC分量电阻。 | 未公开 | 实质公开:公开了高频侧(10kHz以上)电解质(溶液电阻)支配,100Hz~500Hz以上为SEI膜阻抗,低频侧(1Hz)为正极/负极/SEI合成阻抗。[0016], [0023]-[0025]。其公开了通过高低频分离正负极、SEI和电解质电阻,实质公开了双频分离等效电路电阻的思想。 | 未公开 | 未公开 |
---
# 第三部分:最接近对比文件的确立与创造性评述
在专利无效程序中,选择最接近的对比文件(通常作为创造性“三步法”的第一步D1)应优先选择**技术领域相同、解决的技术问题最相似、公开的技术特征最多**的文件。
### 1. 最接近对比文件的确立:D2 (JP2013088148A)
* **确立理由:**
* **技术领域与整体解决的技术问题完全一致:** D2专注于解决“如何在用户使用电池期间,以简单的结构准确测量二次电池由于劣化带来的内部各部分阻抗特性变化”的技术问题(D2说明书 $[0005], [0007]$),这与目标专利解决“不受外部噪声和负载变化影响准确测量电池单元内部电阻”的问题(目标专利 $[0005]$)高度契合。
* **技术手段最接近(多频交流阻抗法):** 目标专利的核心是通过**高低双频载波信号**依据电池等效电路特性(高频AC旁路,低频总阻抗)来分离计算DC电阻和AC阻抗。而D2(特别是其变形例 $[0023]-[0025]$)明确公开了利用相对比例的高低频率交流信号(如第1频率1kHz,第2频率100Hz,第3频率1Hz)分别测量并计算固体电解质界面膜(SEI)特性变化、负极特性变化和正极特性变化,其同样基于电池在不同频率下的复数阻抗谱(等效电路模型B,图4-6)进行阻抗分量分离。
* **技术效果相同:** 均实现了无需复杂的全频段周游电源和特殊分析装置,即可快速、准确提取电池内部特定电阻分量的效果。
* **备选最接近对比文件:D4 (EP2626716A2)**
* D4同样属于电池阻抗测量领域,且公开了利用普通的充电/放电非周期电流通过傅里叶变换(分立傅里叶变换公式4、5)计算特定频率下内部阻抗的手段,对于无效目标专利的“阻抗测量单元(特征H、I)”具有极强的杀伤力。
### 2. 本专利权利要求1的实际贡献(区别技术特征)
若以D2为最接近的对比文件(基本公开了双频/多频测量、等效电路阻抗分离、控制单元计算等特征),目标专利权利要求1相较于D2的区别特征在于:
> **区别特征1:** 装置中增设了由第一电阻器和第二电阻器(阻值不同)组成的电阻单元,以及用于在电阻单元和电池之间进行切换的切换单元(特征E, F, G, J, K)。
> **区别特征2:** 控制单元基于向第一和第二电阻器分别施加双频载波测得的阻抗值来**生成调整参数**,并用该调整参数对电池单元的阻抗进行计算校准(特征N, O, P)。
### 3. 区别特征是否被其他对比文件公开?
* **针对区别特征1(设置两个电阻和切换开关):**
* **D1公开了类似的硬件结构:** D1 $[0007], [0012]$ 公开了第一开关31、第一电阻32、第二开关34、第二电阻35。
* **但D1无法完美组合:** D1明确限定第一电阻和第二电阻的**“抵抗值略等(相同)”**(D1 $[0008]$),且其设置两个电阻的目的是为了在“蓄电池给电容充电(时定数1)”和“电容向外放电(时定数2)”两个时域过程中进行差分对冲。这与目标专利设置两个**“阻值不同(代表预期最小和最大电阻谱线裕度)”**的电阻并用于**“频域校准生成调整参数”**的构思完全不同。
* **针对区别特征2(基于标准电阻生成双频调整参数的校准机制):**
* **全盲区:** 无论是D1(充放电时定数对冲)、D2(固有光谱信息对比)、D3(模拟磁场自检)还是D4(傅里叶变换去噪),**均未公开**在交流阻抗测量装置中通过引入两个标准已知电阻进行现场施加双频载波以产生“调整参数(校准通路系统误差)”的方案。
---
# 第四部分:无效请求方最薄弱的技术特征(即目标专利的防御盾牌)
如果对该专利提起无效宣告请求,对于请求方(您方)来说,**最薄弱、最难攻克的硬骨头**是:
### **技术特征N、O、P(基于双参考电阻产生调整参数的校准控制机制)**
* **难点分析:**
1. **硬件与算法的强耦合:** 该特征不仅仅是简单地在线路中“多加了两个电阻和两个开关”(如果是纯硬件拼凑,很容易被审查员以“公知常识”或“简单叠加”为由判为具有创造性)。该特征的精髓在于**控制单元的动态校准算法**。
2. **技术效果的不可替代性:** 目标专利利用这两个阻值不同的电阻,在测量电池前,先在低频和高频下摸清整个测量回路本身的复阻抗误差,生成“调整参数”。这是该装置能够“不受外部噪声和负载变化影响准确测量”的关键。
3. **现有技术无任何启示:** 现有的四份对比文件中,无一公开了交流阻抗法中的这种硬件原位双点校准(Two-point calibration)构思。审查员极易认定该特征引入了“校准通路系统误差”的全新技术手段,并带来了“原位消除高低频测量通路非线性噪声”的显著技术效果,从而确认其具有创造性。
---
# 第五部分:针对薄弱点的进一步精密检索策略
为了成功打破上述特征O、P的创造性壁垒,您需要调整检索方向,暂时脱离常规的“电池状态判定/劣化评估”大概念,转向**“高精度微弱阻抗测量仪器的原位校准”**这一更底层的微电子测量领域。
建议开展以下三步精密检索:
### 1. 跨领域检索:电化学工作站/精密LCR测试仪的校准专利
* **技术逻辑:** 目标专利的本质是在一个小型的BMS(电池管理系统)板载芯片上集成了简化版的“电化学阻抗谱(EIS)测量仪”。传统的电化学工作站或LCR表(电感电容电阻测量仪)在进行宽频或双频测量前,为了消除测试导线电感、接触电阻和寄生电容,必然会采用**开路(对应0欧姆电阻单元)/短路/负载(已知标准电阻)校准(SOL校准,Short-Open-Load)**。
* **关键词组合:**
* `(阻抗测量 OR 交流阻抗 OR 阻抗谱) AND (校准 OR 误差消除 OR 补偿 OR 调整参数) AND (标准电阻 OR 参考电阻 OR 开路短路)`
* 国际专利分类号(IPC分类号)聚焦:**G01R35/00**(仪器、设备的校准),**G01R27/02**(测量电阻、电抗或阻抗)。
### 2. 检索针对“双标准已知电阻器”在原位测量中形成比例因子/系统增益校准的文献
* **技术逻辑:** 寻找任何在阻抗测量电路中,利用切换开关先接入 $R_{min}$(如0欧)和 $R_{max}$(如大阻值),算出一个线性斜率和截距(即调整参数),然后再切换到待测靶材(电池、生物传感器、半导体等)的先例。
* **关键词组合:**
* `(Two-point calibration OR 双点校准 OR 原位校准) AND (Impedance measurement OR 阻抗测量) AND (Switch OR 开关 OR 切换)`
### 3. 深度压榨公知常识(教科书与行业标准)
* 微电子电路设计和信号处理领域的公知常识中,正交调制(I/Q信号分离,对应目标专利说明书 $[0041]$ 和 $[0064]$)在实际电路中必然存在I/Q不平衡和通路增益误差。
* 检索**“正交解调 增益误差校准 辅助电阻”**类的基础半导体电路专利,证明利用已知标准电阻对正交解调阻抗测量系统进行增益校准属于本领域的公知常识。
**总结意见:**
目前提供的D1~D4已足够解决目标专利的“双频测量”和“等效电路阻抗分离”特征(以D2为主结合D4)。建议您立刻针对**“G01R35/00(测量校准)”**领域补充检索1~2篇关于**“利用标准电阻切换校准交流阻抗测量通路误差”**的对比文件作为D3(创造性三步法中的结合对比文件),即可形成完美的无效证据链。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利(CN113646649B)的权利要求1,结合说明书解释、对比文件(D1-D4)的原文出处进行深度侵入式比对,并为您制定无效宣告请求的策略分析。
---
### 一、 目标专利权利要求1的法律与技术合理解释
根据目标专利说明书第`[0004]`、`[0005]`、`[0037]`至`[0053]`段以及附图2的记载,对权利要求1进行如下紧密结合说明书的解释:
1. **测试原理与等效电路(特征Q、R)**:目标专利将电池单元等效为由DC分量电阻$R_0$、AC分量阻抗(由电阻$R_1$和电容$C_1$并联组成)串联构成的电路。
- **低频(第一频率,如1-2Hz)下**:由于频率极低,电容$C_1$近似开路,载波信号流经整个网络,测得的阻抗为总阻抗值(即$R_0 + R_1$)。
- **高频(第二频率,如10kHz以上)下**:由于频率极高,电容$C_1$产生容抗极小近似短路,从而将$R_1$旁路(短路),此时测得的阻抗值仅为DC分量电阻$R_0$。控制单元通过两者的差值(总阻抗 - DC分量)计算出AC分量。
2. **核心发明点(特征E-G,J-K,N-P)**:为了解决“外部噪声和外部负载变化对测量准确性的影响”,装置**内置了两个阻值不同的标准参考电阻器(第一电阻器21和第二电阻器23)**。在测量电池之前,通过切换单元选择性地先将这两个电阻器接入阻抗测量单元,在第一和第二频率下分别测量,从而**在线/原位(In-situ)计算出两组硬件通道的“调整参数”**(即系统本身的增益、相位偏差或环境噪声补偿值)。最后利用该调整参数对电池单元的测量结果进行校准。
---
### 二、 技术特征比对分析表
下表针对权利要求1分解出的技术特征A~R,逐一对应各对比文件进行毫无异议公开(相同/等同公开)或实质公开(惯用手段替换/隐性公开)的客观比对:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US20130253862A1) | D2 (JP5323761B2) | D3 (JP5367604B2) | D4 (CN102282710B) |
| 特征A:一种电池单元电阻测量装置,包括; | 公开。<br>出处:[0006]“An impedance analyzing device, adapted to a testee comprising... at least one battery cell...” | 公开。<br>出处:[0002]“蓄電池の劣化判定装置に関する。” | 公开。<br>出处:[0001]“二次電池の内部インピーダンスを測定する方法及び装置...” | 公开。<br>出处:[0001]“本发明涉及燃料电池系统。” |
| 特征B:载波信号生成模块; | 公开。<br>出处:[0007]“a power source supply unit... provides a variable-frequency voltage signal” | 未公开。 | 公开。<br>出处:[0007]“放电电流脉冲/充电电流脉冲を前記二次电池に印加” | 公开。<br>出处:[0043]“叠加信号生成部72生成...阻抗测定用信号” |
| 特征C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 公开。<br>出处:[0007]“in a range between a first frequency and a second frequency.” | 未公开。 | 公开。<br>出处:[0017]“至少3つの異なる周期の放電電流パルス...” | 公开。<br>出处:[0045]“该阻抗测定用信号中包括低频和高频2种正弦波信号。” |
| 特征D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 公开。<br>出处:[0019]“The first frequency is different from the second frequency.” | 未公开。 | 公开。<br>出处:[0019]“隣り合う放电...の周期を異ならせて印加” | 公开。<br>出处:[0045]“100Hz附近的频率区域...1KHz附近的频率区域” |
| 特征E-G:电阻单元;第一和第二电阻器且电阻值不同; | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征H:阻抗测量单元; | 公开。<br>出处:[0007]“signal capturing unit... signal adjusting unit... signal analyzing unit” | 公开(等同)。<br>出处:[0033]“内部抵抗成分および...温度を測定する電池温度測定部” | 公开。<br>出处:[0007]“二次電池の入力電流と応答電圧を測定し...内部インピーダンスを算出” | 公开。<br>出处:[0047]“阻抗计算部74...算出燃料电池2的阻抗” |
| 特征I:在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个施加载波信号状态下测量两端阻抗值; | 部分公开(仅公开测量电池单元,未公开测量第一/第二电阻器)。<br>出处:[0007] | 部分公开(仅公开测量蓄电池)。<br>出处:[0033] | 部分公开(仅公开测量二次电池)。<br>出处:[0007] | 部分公开(仅公开测量燃料电池单电池)。<br>出处:[0009], [0047] |
| 特征J-K:切换单元;配置为将第一电阻器、第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元; | 未公开(D1的Switching unit 380仅用于在多个电池单元之间切换,未接标准电阻)。<br>出处:[0033] | 未公开。 | 未公开(D3的切替部33仅用于切换不同的二次电池,未接入标准电阻)。<br>出处:[0040] | 未公开。 |
| 特征L-M:控制单元;配置为基于测量到的阻抗值来计算电池单元的内部电阻; | 公开。<br>出处:[0007]“processing unit... obtains an impedance variation characteristic” | 公开。<br>出处:[0033]“内部抵抗成分変換部...劣化状态判定部” | 公开。<br>出处:[0016]“内部インピーダンスを算出するプログラム、及び/又は、制御部” | 公开。<br>出处:[0047]“阻抗计算部74...算出燃料电池2的阻抗” |
| 特征N-P:控制单元基于向第一、二电阻器施加双频载波测得阻抗生成调整参数;并基于调整参数和电池的双频阻抗计算电池内部电阻; | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征Q-R:第一频率为低频,阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗之和;第二频率为高频,阻抗值仅为DC分量电阻。 | 实质公开(公开了等效电路中包含Ro、Rct、Zw、Cd,及通过改变频率测出不同分量的公式)。<br>出处:[0025], [0026],等式(1)和(2)。 | 未公开。 | 未公开。 | 毫无异议公开(公开了高频阻抗相当于电解质膜电阻,低频阻抗相当于电解质膜与催化剂层电阻之和,其物理拆分逻辑完全等同)。<br>出处:[0010]“所述第一阻抗为第一频率区域内的阻抗且与电解质膜的电阻相对应,所述第二阻抗为频率比第一频率区域低的区域内的阻抗...使用两者的差分阻抗...”。以及说明书[0040], [0041]。 |
---
### 三、 最接近对比文件(D1与D4)的甄选与评价
在创造性分析中,本案存在两个非常适合作为**最接近对比文件**的对象,可从不同维度建立无效组合:
#### 1. 第一选择:D1 (US20130253862A1) —— 技术领域及硬件架构最接近
- **技术问题与效果**:D1同样聚焦于电学测量领域中“如何在线(real-time online)、快速且免受外部负载干扰地准确测量二次电池单元的内部阻抗,以准确估计SOC和SOH”的技术问题。其设备架构包含了可变频的信号发生源、信号采集与信号分析处理单元,其硬件物理架构与目标专利的“载波信号生成+阻抗测量+控制单元”高度契合。
- **结论**:适合作为评述权利要求1结构创造性的基础(第一独立出发点)。
#### 2. 第二选择:D4 (CN102282710B) —— 物理阻抗拆分机理最接近
- **技术问题与效果**:D4虽然属于燃料电池领域,但其核心解决的是“如何通过多频交流阻抗法分离出电池内部不同部分的电阻分量”的技术问题。D4明确指出了“高频区域阻抗(第一阻抗)仅对应电解质膜电阻”而“低频区域阻抗(第二阻抗)对应电解质膜电阻与外侧催化剂层电阻之和”。这与目标专利特征Q、R所要求的“低频测得总阻抗(DC+AC分量),高频因电容旁路仅测得DC电阻”的利用高低频特性做差分计算的机理完全一致。
- **结论**:适合作为评述权利要求1中阻抗计算逻辑、频率选择及分量解耦创造性的基础(第二独立出发点)。
---
### 四、 未公开特征的组合与无效薄弱点分析
#### 1. 最接近对比文件未公开的特征及其他文件的公开情况
无论选择D1还是D4作为最接近的对比文件,其**共同的未公开特征**组合为:
> **未公开特征组 X**:特征E、F、G(内置阻值不同的第一、第二电阻器) + 特征J、K(切换单元选择性连接电阻或电池) + 特征N、O、P(控制单元控制切换,在双频下测量两电阻以生成调整参数,并用其校准电池的测量电阻)。
经全案检索,**对比文件D2和D3均未公开上述特征组X**。D1和D3虽然提到了“Switching Unit / 切替部”,但其外围连接的均是“多组电池单元(battery cells)”,其切换目的是为了进行多电池循环扫描测量,而非接入已知阻值的标准电阻器来进行系统通道的“在线原位校准”。
#### 2. 请求方最薄弱的技术特征(即目标专利的“免死金牌”)
若提出无效请求,对请求方而言**最薄弱(最难攻破)的技术特征**绝对是:**特征O和P(利用切换单元和内置双电阻,在线生成双频下的调整参数来校准电池阻抗)**。
- **原因分析**:该特征属于典型的“原位自动校准/硬件通道补偿设计”。虽然在通用电子测量仪器(如高精度万用表、常规LCR数字电桥)中,在仪器开机时利用内部已知标准电阻进行自检校准属于公知常识,但目标专利将其有机地融合在“电池单体双频(高低频分量)在线测量装置”中,实现了在不受外部噪声和变动负载干扰下的实时调整。由于D1-D4均没有任何在电池测量回路中引入标准电阻进行“双频率动态参数调整”的暗示,该特征具有极强的“非显而易见性”和显著的“消除外部噪声影响”的技术效果。
---
### 五、 进一步的审查请求与检索策略
由于目前的D1-D4未能攻破核心发明点(特征组X),为了彻底无效掉权利要求1,建议请求方采取以下精准的进一步检索策略:
1. **变换检索领域(跨界检索仪器仪表类公知常识)**:
- **检索方向**:不要局限于“电池测量”或“电池管理系统(BMS)”领域,应扩大至**电学测量仪器(G01R)**、**交流阻抗谱仪(EIS)**、**数字LCR电桥**或**生物阻抗测量芯片(如AD5933类阻抗转换器应用)**领域。
- **寻找目标**:寻找公开了“为了消除测量导线阻抗、开关接触电阻或外围噪声,在测量回路中并联/串联已知阻值的标准电阻R1、R2,通过校准开关(校准状态和测量状态切换)自动计算增益误差和相位校准系数(即调整参数),再用于对待测阻抗进行修正”的技术方案。
2. **精准关键词与IPC分类号组合(以CNABS、VEN、CNTXT为库)**:
- **IPC分类号**:`G01R27/02`(测量电阻)、`G01R27/26`(测量电抗/阻抗)、`G01R35/00`(电学测量仪器的测试或校准)。
- **关键词逻辑短语**:`(标准电阻 OR 参考电阻 OR 校准电阻 OR 已知电阻) AND (切换 OR 开关 OR 选择性) AND (校准参数 OR 修正系数 OR 调整参数 OR 误差补偿 OR 增益校准) AND (多频 OR 双频 OR 交流阻抗)`。
3. **针对校准计算公式的补充检索**:目标专利说明书第`[0065]`段详细推导了正交调制方法(I/Q信号分离)并去除硬件相位差($\theta - \theta_1$)的计算。可专门检索带有“正交调制/正交解调(I/Q)应用于阻抗自校准仪”的在先专利,配合D1或D4,以“公知常识替换”或“系统设计惯用手段组合”的理由论证权利要求1不具备创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利的权利要求1进行深度解析,结合本案说明书以及四份对比文件(D1至D4)进行技术特征的无异议公开(实公开)比对、最接近对比文件(最接近现有技术)的选择、创造性漏洞分析以及下一步的检索策略制定。
以下是具体的法律与技术分析:
---
## 一、 权利要求1的技术特征拆解与目标专利说明书解释
为了建立清晰的比对基准,首先将权利要求1拆解为18个技术特征(A至R),并结合目标专利说明书(CN113646649B)对其真实发明意图和参数内涵进行 inline 释明:
* **特征A**:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括;(*前言,属于主题名称*)
* **特征B**:载波信号生成模块;
* **特征C**:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号;(*说明书[0037]-[0038]解释:该模块产生高阻抗恒流波形,防止测量值受外部负载阻抗影响*)
* **特征D**:所述第二频率与所述第一频率不同;
* **特征E**:电阻单元;
* **特征F**:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器;
* **特征G**:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值;(*说明书[0039]解释:第一电阻器21设为期望最小电阻0欧姆,第二电阻器23设为最大期望电阻0.05~0.3欧姆,用于提供校准/调整的边界参考值*)
* **特征H**:阻抗测量单元;
* **特征I**:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值;
* **特征J**:切换单元;
* **特征K**:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元;(*说明书[0043]解释:通过开关ON/OFF控制三个元件并联切换,使仅有一个元件接入测量系统*)
* **特征L**:控制单元;
* **特征M**:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻;
* **特征N**:其中,所述控制单元;
* **特征O**:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数;(*说明书[0046]解释:第一频率下生成第一调整参数,第二频率下生成第二调整参数,作为设备自身消除误差的校准系数*)
* **特征P**:基于所述调整参数 and 通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻;(*说明书[0047]解释:用调整参数去“调整”电池的测量值,消除噪声*)
* **特征Q**:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;(*说明书[0038]指第一参考频率为1至2Hz或更低,[0051]解释:低频时电流穿过等效电路的DC电阻R0和AC阻抗R1*)
* **特征R**:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。(*说明书[0038]指第二参考频率为10kHz或更高,[0052]解释:高频时AC阻抗被等效电容C1旁路/短路,因此测得阻抗值仅表现为DC分量电阻R0*)
---
## 二、 权利要求1与对比文件技术特征比对表格
以下表格详细列出各对比文件是否公开了上述特征,并给出具体的原文出处。
| 权利要求1的技术特征 | D1 (EP2613165B1) | D2 (US20140287287A1) | D3 (CN102809691B) | D4 (US20150070024A1) |
| A (测量装置) | 公开。<br>出处:[0001] "equipment for measuring internal impedance..." | 公开。<br>出处:[0007] "A battery system...includes..." | 公开。<br>出处:[0017] "能量存储单元设备..." | 公开。<br>出处:[0010] "A battery pack including..." |
| B (载波模块) | 公开(实质公开)。<br>出处:[0023] "charge and discharge circuits adapted to..." | 公开。<br>出处:[0007] "a power supply section configured to..." | 公开。<br>出处:[0017] "设备包括电流注入电路..." | 未公开。<br>(估算方法不依赖有源信号注入) |
| C (双频生成) | 未公开。<br>(D1仅提到恒定时间周期的脉冲) | 未公开。<br>(D2虽有评估频率,但在同一实施例中通常针对单频率分析SEI分量) | 公开。<br>出处:[0034] "正弦(余弦)波发生器150...使用具有多于一个频率的信号驱动" | 未公开。 |
| D (频率不同) | 未公开。 | 未公开。 | 公开。<br>出处:[0034] "使用具有多于一个频率的信号驱动" | 未公开。 |
| E (电阻单元) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。<br>(仅公开平衡电阻,而非作为参考源的电阻单元) | 未公开。 |
| F (双电阻器) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| G (阻值不同) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| H (阻抗测量模块) | 公开。<br>出处:[0023] "detection means adapted to measure input currents...and responsive voltages" | 公开。<br>出处:[0007] "a measuring section configured to measure impedance..." | 公开。<br>出处:[0017] "阻抗检测电路..." | 公开(实质公开)。<br>出处:[0010] "a measuring unit configured to generate cell voltage data..." |
| I (施加并测量) | 部分公开。<br>仅向电池施加脉冲并测量。未向第一/第二电阻施加。<br>出处:[0023] | 部分公开。<br>仅向电池施加。未向电阻施加。<br>出处:[0007] | 部分公开。<br>仅向电池施加。未向专门的独立电阻单元施加。<br>出处:[0017] | 未公开。<br>(不施加外加载波) |
| J (切换单元) | 未公开。 | 未公开。 | 公开。<br>出处:[0019] "利用调制信号操作开关以选择性地将平衡电路与该电池单元耦合或去耦" | 未公开。 |
| K (选择性连接) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。<br>(D3开关切换的是平衡电路与电池,而非在第一电阻、第二电阻、电池之间三选一连接到阻抗测量端) | 未公开。 |
| L (控制单元) | 公开。<br>出处:[0023] "control means adapted to..." | 公开。<br>出处:[0007] "a calculating section configured to..." | 公开。<br>出处:[0017] "对电池组控制器提供..." | 公开。<br>出处:[0010] "a state of health (SOH) estimating unit..." |
| M (根据阻抗算内阻) | 公开。<br>出处:[0023] "calculate internal impedances of the secondary battery" | 公开。<br>出处:[0007] "calculate at least one of a deterioration degree...from the impedance" | 公开。<br>出处:[0038] "可以计算各个电池单元的阻抗" | 公开(等效)。<br>D4利用开路电压与工作电压差值除以电流估算。<br>出处:[0014] |
| N (控制单元之其中) | 公开。 | 公开。 | 公开。 | 公开。 |
| O (生成调整参数) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| P (利用参数算内阻) | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| Q (低频=总阻抗) | 未公开。<br>(D1利用时域指数衰减函数逼近收敛值[0019]) | 未公开。<br>(D2的低频对应正负极,高频对应SEI[0044]) | 公开(实质公开)。<br>D3提到了低频指示SoC。<br>出处:[0047] "4Hz及更低的频率...在对所有单元/周期计算SoC时在组控制器处进行分析" | 未公开。 |
| R (高频=仅DC电阻) | 未公开。<br>(D1未定义此频率关系) | 未公开。<br>(D2定义10kHz以上为电解液阻抗,非纯DC内阻[0049]) | 未公开。<br>(D3未定义高频仅为DC电阻) | 未公开。 |
---
## 三、 最接近对比文件(最接近现有技术)的甄别与创造性分析
在创造性分析中,确定“最接近的对比文件”应从**技术领域、解决的技术问题、核心技术架构**三个维度进行综合考量。本案中,最适合作为最接近对比文件的是:**D3 (CN102809691B)**。
### 1. 为什么选择D3作为最接近对比文件?
* **技术领域完全一致**:D3涉及在汽车/工业电池组多电池单元环境下,通过硬件产生注入电流信号(载波信号)并测量阻抗特性。
* **架构最契合**:本案核心硬件包含了“载波信号生成”、“阻抗测量”、“切换开关(调制开关)”和“控制/组控制器”。D3在具体实施例(图1)中公开了正弦/余弦发生器150(对应特征B/C)、ADC和低通滤波器122/123(对应特征H/I)、开关158(对应特征J)。
* **频率处理逻辑相似**:D3明确提出在硬件层级通过低通滤波器123、124将阻抗数据分离为“低频分量”和“高带宽分量”(特征Q),并送至组控制器170,这与本案双频(高频/低频)测量总阻抗和DC内阻的架构存在极高的技术亲缘性。
### 2. 其它对比文件的定位
* **D1 (EP2613165B1)** 解决的是消除“极化效应(polarization)”对阻抗测量的影响([0025])。其核心手段是通过递归计算时域指数衰减函数(exponential damping function [0019])获取内阻收敛值,其属于**时域脉冲响应法**,与本案的**频域双频波形分析法**路径不同,不适合作为最接近对比文件。
* **D2 (US20140287287A1)** 基于Cole-Cole图(等效电路B模型,[0041])来分离正极、负极和SEI膜(固体电解质界面相)的阻抗。虽然其提到了100Hz/500Hz/10kHz等频段,但其核心是分析SEI阻抗([0050]),且其不具备本案的“利用标准第一/第二电阻器进行设备原位校准(特征E/F/G/O)”的硬件拓扑。
* **D4 (US20150070024A1)** 属于**无源估算法(安时积分法结合开路电压查表法)**([0012], [0014])。它根本不向电池主动注入任何载波信号,缺乏载波发生硬件和切换模块,不适合作为基础。
### 3. 本案的核心发明点及未被最接近对比文件公开的特征
若以D3为最接近的对比文件(D1、D2、D4为辅助),本案权利要求1相较于现有技术的**核心区别特征组合**(即实际解决的技术问题和技术效果)为:
> **区别特征 1(电阻校准网络)**:
> 特征E+F+G+K+O+P。即设置了两个阻值不同的第一、第二电阻器,利用切换单元将阻抗测量单元有选择地在“第一电阻”、“第二电阻”和“电池”之间切换。控制单元先对这两个已知阻值的电阻施加双频载波,测量阻抗值并计算出“调整参数”(校准系数),再用该参数矫正电池的实际双频测量阻抗。
* **其解决的技术问题**:如何消除测量装置内部电路器件温漂、噪声以及测量通路硬件自身的系统误差,从而在不受外部噪声影响下实现高精度的绝对阻抗测量。
* **其达到的技术效果**:如说明书[0005], [0023]所述,能够在不受外部噪声和负载变化影响的情况下,利用廉价的通用芯片原位生成自校准参数,极大提高了电池内部电阻测量的准确度。
> **区别特征 2(双频剥离逻辑)**:
> 特征R。第二频率为高频,使得电池阻抗值“仅为DC分量电阻”(AC分量被旁路)。
* **其解决的技术问题**:如何在频域内直接分离出纯电池纯DC内阻(R0),而不需要复杂的电化学阻抗谱谱图拟合计算。
---
## 四、 针对请求方(无效宣告提起方)而言最薄弱的技术特征
如果您代表无效宣告的**请求方**(试图攻破本专利),在目前的证据链(D1-D4)下,**最薄弱(即最难打掉、最牢固)的技术特征是:特征E、F、G、O、P构成的“双已知电阻器闭环校准与控制计算架构”。**
### 为什么该特征是最薄弱的攻击点(对请求方而言最难)?
1. **证据空白**:纵观D1、D2、D3、D4,**没有任何一篇文献提到了在电池测量电路上并联“第一电阻器”和“第二电阻器”,且这两个电阻器不用于电池放电或均衡,而是专门用来给阻抗测量模块做双频施加,以生成“调整参数”来校准电池测量结果。**
* D3虽然有“流出电阻器154”,但那是西格玛-德尔塔调制器的有源平衡/均衡电阻,其阻值不是为了提供最大/最小测量基准而设计的,控制单元更没有对其测量以产生校准“调整参数”的逻辑。
2. **技术效果难以被“公知常识”抗辩**:虽然在电学测量领域,使用标准电阻进行校准是常见手段。但是在**电池原位实时阻抗测量装置**中,通过切换单元将测量端在电池、全短路边界(0欧姆第一电阻)、最大退化边界(第二电阻)之间进行高速双频切换,并将得到的双频校准参数实时补偿到高低频剥离公式中,这具有很强的针对性和非显而易见性。
### 针对该特征的应对无效思路:
请求方如果想攻破这一点,**不能仅靠目前的D1-D4**。必须要去寻找**高精度测量电路校准、LCR测试仪、或者交流阻抗谱(EIS)仪器的硬件设计基础专利**。证明在阻抗测试仪器中,通过引入校准电阻消除系统误差是本领域的惯用技术手段。然后利用D3作为最接近对比文件,结合测试仪器的校准通路,进行“技术方案的结合”评述创造性。
---
## 五、 进一步的检索策略建议
为了帮助请求方彻底无效掉该权利要求,或者帮助专利权人进行防御,建议采取以下针对性的检索策略:
### 1. 检索关键词精准定制
* **核心组件层**:`校准电阻` / `基准电阻` / `参考电阻` / `标准电阻` / `校正` / `调整参数` / `系统误差消除`
* **英文对应**:`reference resistor` / `calibration resistor` / `standard resistor` / `correction parameter` / `calibration factor` / `internal impedance measurement`
* **技术架构层**:`双频` / `多频` / `高频+低频` / `DC电阻剥离` / `交流阻抗旁路`
* **英文对应**:`dual-frequency` / `multi-frequency` / `high frequency + low frequency` / `bypass capacitative` / `pure ohmic resistance`
### 2. 重点IPC分类号锁定
建议检索以下分类号下的国际专利(重点关注日本、韩国、美国的动力电池BMS和测试仪器大厂,如德州仪器、英飞凌、丰田、LG新能源等):
* **G01R31/389**(测量电池或蓄电池的内阻或阻抗)
* **G01R31/367**(利用软件或算法评估电池状态,如SOC、SOH)
* **G01R35/00**(仪器、电表的校验或校准——*这是打破特征O、P的关键分类号*)
* **H01M10/48**(蓄电池的积聚、测量或控制状态的装置)
### 3. 针对“最难特征”的特定检索方向
* **方向 A(跨界检索仪器校准拓扑)**:检索通用精密阻抗测量芯片(如ADI公司的AD5933等阻抗变换器芯片)的应用笔记(Application Notes)和基础专利。这些芯片的外围电路通常会强制要求接入一个校准电阻(`R_CAL`),通过对校准电阻的测量来生成增益因子(Gain Factor,即本案的调整参数),随后再切换至未知负载进行测量。如果能检索到这种芯片在2018年之前的公开电路,结合D3将极具杀伤力。
* **方向 B(追踪优先权与相关申请)**:目标专利明确指出了其要求了韩国专利申请`No.10-2018-0152645`的权益。建议直接去韩国知识产权局(KIPO)和各大数据库检索该韩国母案在审查阶段被韩审查员引用的对比文件,通常能够发现更直接的同行技术文献。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据目标专利说明书(授权公告号:CN113646649B)的公开内容,紧密结合各对比文件的原文及详细出处,对权利要求1进行深度解析和创造性评述,并为请求方制定无效宣告策略。
---
## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术含义准确释明
根据目标专利说明书的记载,权利要求1各技术特征的含义及具体构型如下:
* **技术特征A~D(载波信号生成模块):** 说明书明确指出,该模块生成电流信号作为具有高阻抗的载波信号注入电池单元,以避免受负载阻抗的影响,且根据频率控制信号在第一频率(低频)和第二频率(高频)之间切换,作为恒流波形输出。
* **技术特征E~G(电阻单元):** 说明书指出,第一电阻器21被设置为开路电压状态下预期的**最小电阻值**(例如0欧姆,作为假设电池阻抗被短路的值),第二电阻器23被设置为预期的**最大电阻值**(例如0.05至0.3欧姆,考虑退化裕度)。
* **技术特征H~K(阻抗测量、切换单元):** 切换单元包含串联在各支路上的开关(第一开关141、第二开关143、第三开关145),通过选择性导通,使第一电阻器、第二电阻器和电池单元呈并联结构依序接入公共的阻抗测量单元两端。阻抗测量单元包含正交调制的I/Q信号处理单元以去除外部噪声。
* **技术特征L~P(控制单元及调整参数生成):** 说明书第`[0045]`~`[0047]`段及图4-6给出了明确的映射:
* **低频第一调整参数:** 基于向第一电阻器施加低频测得的 $Z_1$ 与向第二电阻器施加低频测得的 $Z_2$ 生成;
* **高频第二调整参数:** 基于向第一电阻器施加高频测得的 $Z_3$ 与向第二电阻器施加高频测得的 $Z_4$ 生成;
* 利用上述参数去矫正电池在低频、高频下测得的阻抗,从而精确计算内部电阻。
* **技术特征Q~R(双频物理机制):** 结合说明书图2的等效电路,电池单元由 $R_0$(DC分量电阻)和 $R_1 // C_1$(AC分量阻抗)串联构成。
* **低频(第一频率):** 穿过 $R_0$ 和 $R_1$,测得总阻抗(DC电阻 + AC阻抗);
* **高频(第二频率):** 电容 $C_1$ 视作通路/短路,测量信号直接流经 $R_0$ 和 $C_1$,测得的阻抗值**仅为DC分量电阻** $R_0$。控制单元通过二者作减法获得纯AC阻抗。
---
## 二、 对比文件原文详细出处及技术特征比对表格
以下将对四份对比文件进行针对性特征比对:
* **D1:** JP2015052590A(电池パック、バッテリーパックを備える装置、及びバッテリーパックの管理方法)
* **D2:** JP2015055516A(基板検査装置、及び標準器)
* **D3:** CN104502723A(高频治疗设备电阻检测电路)
* **D4:** US20150198675A1(STORAGE DEVICE STATE DETECTION METHOD)
### 权利要求1的技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (JP2015052590A) | D2 (JP2015055516A) | D3 (CN104502723A) | D4 (US20150198675A1) |
| A: 一种电池单元电阻测量装置,包括: | 实质公开<br>(电池管理部120, [0034]) | 未公开<br>(基板检查装置) | 未公开<br>(高频治疗设备电路) | 实质公开<br>(状态检测系统101, [0077]) |
| B: 载波信号生成模块; | 未公开<br>(通过电流积算/常规充放电测电阻) | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(高频电流信号产生电路, [0006]) | 毫无疑问公开<br>(交流信号源5H/5L, [0077]) |
| C: 生成第一频率和第二频率的载波信号; | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(产生第一/第二高频电流信号, [0006]) | 毫无疑问公开<br>(产生第一/第二频率信号, [0077]) |
| D: 所述第二频率与所述第一频率不同; | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(频率不同, [0006]) | 毫无疑问公开<br>(频率不同, [0077]) |
| E: 电阻单元; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(标准器部15, [0032]) | 未公开 | 未公开 |
| F: 包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(包括抵抗R1和抵抗R2, [0039]) | 未公开 | 未公开 |
| G: 第二电阻器具有与第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(R1为1.0000Ω, R2为100.00kΩ, [0053]) | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(测量电气特性的計測部5, [0032]) | 毫无疑问公开<br>(第一/第二阻抗检测单元, [0006]) | 毫无疑问公开<br>(电流/电压检测单元4、6, [0077]) |
| I: 在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元施加信号状态下测量两端阻抗值; | 未公开 | 实质公开<br>(通过校正切换部向R1, R2施加信号测量, [0032], [0067]) | 未公开<br>(仅向被测电阻施加信号) | 实质公开<br>(向存储设备1施加双频信号测阻抗, [0077], [0081]) |
| J: 切换单元; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(接続切換部11和校正用切換部12, [0032]) | 未公开 | 未公开 |
| K: 选择性连接至所述阻抗测量单元; | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(选择性切换プローブP或标准器接入测量部, [0032]) | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元; | 毫无疑问公开<br>(健康状态推定部, [0007]) | 毫无疑问公开<br>(制御部6, [0036]) | 毫无疑问公开<br>(处理单元, [0006]) | 毫无疑问公开<br>(状态检测/计算单元8、9, [0077]) |
| M: 基于阻抗值计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开<br>(根据电压电流算出内部抵抗, [0011]) | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(计算存储设备状态/内阻, [0081]) |
| N~P: 基于向第一/第二电阻器施加双频信号生成调整参数,并基于调整参数和电池单元双频阻抗计算电池内部电阻; | 未公开 | 未公开<br>(D2仅用于传统的差异校正,未用于生成多频调整参数来校正电池内阻) | 未公开<br>(D3采用解析公式联立消去L/C分量,不涉及标准电阻参数生成) | 未公开 |
| Q: 第一频率为低频,电池阻抗为DC电阻和AC阻抗之和; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(图3及[0082]:低频/长时间时包含电子传导、反应电阻及扩散电阻之和) |
| R: 第二频率为高频,电池阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开<br>(图3及[0083]:高频如5kHz以上时,离子反应不跟随,阻抗仅为电子传导电阻) |
### 对比文件原文出处详细对照分析
* **D2 (JP2015055516A) 毫无疑问公开特征 E、F、G、J、K:**
> 原文出处 `[0032]`: "可動ユニット3は、テストヘッド14、着脱機構13、接続切換部11、校正用切換部12、及び標準器部15を備えている...標準器部15は、計測部5の校正に用いられる標準器を備えている。"
> 原文出处 `[0053]`: "同図では、標準器部15が、標準器の一例である抵抗R1、及び他の標準器の一例である抵抗R2を備えている例を示している...例えば、抵抗R1は1.0000Ω、抵抗R2は100.00kΩのものである。"
* **D3 (CN104502723A) 毫无疑问公开特征 B、C、D:**
> 原文出处 `[0006]`: "一种高频治疗设备电阻检测电路,包括:第一阻抗检测单元,用于产生第一高频电流信号...第二阻抗检测单元,用于产生第二高频电流信号...其中,所述第一高频电流信号与所述第二高频电流信号的频率不同;处理单元...根据所述第一阻抗值和第二阻抗值计算得到所述被测电阻的阻值。"
* **D4 (US20150198675A1) 毫无疑问公开特征 Q、R:**
> 原文出处 `[0082]` ~ `[0083]`: "When response time is about 0.2 ms or less, ion response does not follow, so the resistance value of the storage device 1 is obtained as the resistance value, in electronic conduction... When response time is further increased... reactive resistance against ions... is observed... That is, the internal impedance of the storage device 1 is measured by using a signal with a second frequency that is hard for ions in the storage device 1 to follow..." 明确揭示了高频只测得电子传导电阻(即DC分量电阻),低频测得包含离子行为的总阻抗。
---
## 三、 最接近对比文件的选择与创造性评述思路
### 1. 最接近对比文件的确定
在本案的创造性分析中,**D4 (US20150198675A1)** 最适合作为**第一最接近的对比文件**(最接近现有技术)。
* **技术领域及核心目的完全相同:** 二者均属于电池管理/检测技术领域,皆旨在准确测量或推导二次电池单元的内部电阻(SOH/SOC状态评估),以消除噪声或温度、离子行为对测量结果的干扰。
* **技术特征公开最多:** D4不仅公开了双频信号注入法(特征B、C、D、H、L、M),更是**唯一完整公开或原理解析了特征Q和R**(即低频测总阻抗、高频下离子不跟随仅测得DC电子传导电阻)的对比文件。
* **技术问题与效果高度重合:** 二者均在解决如何分离二次电池中因离子传导产生的动态阻抗与纯电子传导产生的固有电阻这一技术问题。
此外,**D2 (JP2015055516A)** 可作为**备选的第二最接近对比文件**(从装置硬件架构角度)。D2公开了一种带有“标准器部(含不同阻值的电阻R1、R2)”、“校正用切换部”和“测量部”的硬件拓扑结构(特征E、F、G、J、K),其装置的电路切环路由与本申请图3的架构具有高度的几何相似性。
### 2. 创造性三步法评述思路(以D4为最接近现有技术)
* **第一步:确定区别特征。**
将本申请权利要求1与D4比对,区别特征在于:本申请设置了**包含两个不同阻值电阻器的电阻单元(E、F、G)及切换单元(J、K)**,且控制单元**基于向这两个电阻器施加双频载波信号测得的阻抗来生成调整参数,以此来计算/校正电池单元的内部电阻(N、O、P)**。
* **第二步:确定实际解决的技术问题。**
本申请实际解决的技术问题是:*如何在线/实时消除因元器件劣化、外部噪声或测量通路硬件差异引起的阻抗测量误差,以提高电池内阻测量的准确性。*
* **第三步:判断是否具有显而易见性。**
* **D2的引入:** 审查现有技术可以发现,D2(基板检查装置)为了解决测量回路校正的问题,公开了在可动单元内集成标准电阻R1和R2,并通过校正用切换部选择性切入测量回路来校正测量部误差的技术方案。
* **结合的障碍(本案的技术漏洞):** 虽然硬件架构可以由D2提供启示,但本申请权利要求1中**特征N、O、P**所限定的控制逻辑——“基于第一/第二电阻器在双频下的阻抗生成调整参数去矫正电池的双频内阻”,在D2中仅作为常规的硬件通路点对点校正(Calibration),并未结合二次电池特有的“高频/低频物理模型”去构建多维度的调整参数。将基板检测中的多阻值标准器迁移至二次电池电阻双频动态交叉校正中,对于本领域技术人员而言,其参数生成逻辑与计算模式具有非显而易见性。
---
## 四、 请求方最薄弱的技术特征及无效策略
### 1. 动摇请求方立场的“最薄弱特征”:特征O、P(控制单元的校正逻辑)
对于无效请求方而言,**特征O和特征P是整个权利要求1中牢不可破的堡垒,也是请求方最难攻克的技术防线。**
* **理由:** 纵观全球现有技术,D4虽然完美揭示了双频测电池内阻的机理(特征Q、R),但D4完全没有标准电阻器硬件,更无从谈起“生成调整参数”;D2虽然有标准电阻器R1、R2及切换开关,但它是用于基板检查装置,其校正仅仅是为了测定固定通路的接触电阻或寄生电容,属于静态的定标。
* 本申请将“标准电阻器切换”与“电池双频物理模型”进行了深度耦合——要求控制单元对第一电阻施加低频/高频、对第二电阻施加低频/高频,联立产生一组动态的“调整参数”,再去矫正电池。四份对比文件无论是从原文直接公开、实质公开还是交叉结合的角度,均无法拼凑出这一特定的软件控制算法与动态参数生成闭环。
### 2. 请求方的进一步检索策略
为了打破特征O、P构成的技术壁垒,请求方必须调整检索方向,建议采取以下进阶策略:
* **策略一:转换技术领域,检索“交流阻抗谱(EIS)仪器的在线校正”。**
本申请的本质是用硬件电阻去校正双频阻抗测量电路。在**电化学工作站、电池EIS测试仪、智能电池管理芯片(BMS IC)**领域,由于长期需要进行多频段(mHz至kHz)的阻抗扫频,仪器内部通常会设计有自校准(Self-calibration)电路。应重点检索高精度的电池阻抗检测芯片专利或技术手册(例如ADI、TI等厂商的BMS前级芯片方案),寻找其内部利用内置高精度小电阻/大电阻进行多频自校准、生成增益/相位调整系数的电路拓扑及算法。
* **策略二:改变检索关键词,聚焦“四端子法/开尔文测试自校准”。**
目标专利图3清晰展示了其切换单元是通过开关组实现四端子测试(特征I限定了测量相应施加对象两端的阻抗值)。可针对**“Kelvin connection”、“四线制测量”、“自校准电阻”、“零点漂移校正”、“多频校准系数”**进行跨行业交叉检索,重点寻找在线生成高低频调整参数的控制单元公开文件。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利的权利要求1进行深入的法律与技术分析。本分析将紧密结合目标专利说明书的公开内容,逐项对比四份对比文件(D1至D4)的原文及出处,为您梳理出创造性辩驳的核心要点、最接近的对比文件、无效请求中的薄弱特征以及后续的进阶检索策略。
---
### 一、 基于目标专利说明书的权利要求1释义
在深入对比前,首先结合目标专利说明书(CN113646649B)对权利要求1的整体技术方案和发明构思进行解析:
1. **核心发明目的**:解决现有技术中仅在特定温度和SOC条件下应用劣化率,导致“难以根据外部噪声和外部负载准确地计算电池的电阻”的问题(说明书\[0003\]),以提供一种“能够不受外部噪声和外部负载的变化的影响而准确地测量电池单元的内部电阻”的装置(说明书\[0004\]-\[0005\])。
2. **创新架构设计(特征E至K)**:本装置特别引入了一个**由已知不同阻值的“第一电阻器”和“第二电阻器”组成的“电阻单元”**,并配合“切换单元”。其核心在于通过切换,让阻抗测量单元不仅测量电池,还要测量这两个标准参考电阻器。
3. **校准与计算机制(特征O与P)**:控制单元并非直接将测得的电池阻抗作为最终结果,而是**先向第一、第二电阻器分别施加双频载波信号,测得阻抗值并“生成调整参数”**(校准过程),随后利用该调整参数对电池单元的测量值进行修正,从而消除外在噪声和电路本身的系统误差。
4. **双频测量机理(特征Q与R)**:低频(第一频率)下,电池内部的DC分量电阻和AC分量阻抗共同起作用(总阻抗);高频(第二频率)下,由于电容分量趋于短络,AC分量被滤除,测得阻抗“仅为DC分量电阻”。通过两者的计算(如相减)即可完全分离出DC和AC电阻成分,实现高精度测量。
---
### 二、 对比文件技术特征比对与出处分析
为了清晰展现各对比文件是否公开了权利要求1的技术特征,现将对比文件公开号明确如下:
* **D1**:JP5906491B2(蓄电装置的状态检知方法)
* **D2**:CN105738826A(蓄电池检测系统及方法)
* **D3**:JP2016167336A(蓄电池残寿命推定方法……)
* **D4**:US9459323B2(Battery-state monitoring system)
#### 1. 逐案详细公开性分析
* **D1 (JP5906491B2)**:
* **实质公开了双频测量机理**:D1明确公开了使用第1周波数和第2周波数进行测量。其指出,在低频(1kHz以下)下测量内部电阻,在高频(10kHz以上)下,由于“电解质的离子对该第二频率不追随”,能够测量“仅依赖于温度的蓄电装置的电子传导性的抵抗”(对应实部/DC分量电阻),由此实现了双频分离测量的机理(对应特征C、D、Q、R)。
* **未公开特征**:完全没有公开“包含第一和第二电阻器的电阻单元”、“切换单元”以及“基于标准电阻测量值生成调整参数来校准电池内部电阻”的校准网络架构(特征E、F、G、J、K、O、P)。
* **D2 (CN105738826A)**:
* **实质公开了多频信号生成与阻抗计算**:D2公开了利用激励发生单元同时输出多个不同频率的电流激励信号(特征C、D),并通过微处理单元利用傅里叶变换计算出欧姆电阻R1、极化电阻R2等(特征B、H、L、M)。
* **未公开特征**:D2是通过对同一电路施加复合频率信号并联立4个方程组进行数学矩阵求解(说明书\[0038\]-\[0043\])来直接推导参数。它**完全没有设置物理上的标准“第一电阻器”和“第二电阻器”**,也没有通过“切换单元”去选择性连接这些标准电阻来计算“调整参数”(特征E、F、G、J、K、O、P)。
* **D3 (JP2016167336A)**:
* 仅公开了在残寿命推定阶段,在特定时间点测量蓄电池的内部抵抗值,并结合平均温度通过“抵抗值-残寿命函数”计算残寿命预测值。该文件属于应用层面的寿命推定算法,**未公开目标专利的硬件架构及双频校准测量单元**。
* **D4 (US9459323B2)**:
* 公开了状态测量装置使用“至少两种或更多种频率”测量每个蓄电池的电压和内部电阻(特征C、D),并基于此估计劣化。但其未公开通过已知的标准参考电阻单元和切换开关来进行硬件级在线校准的技术方案。
---
#### 2. 技术特征比对表格
下表全面梳理了权利要求1各个技术特征在对比文件中的公开情况及详细出处:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (JP5906491B2) | D2 (CN105738826A) | D3 (JP2016167336A) | D4 (US9459323B2) | 目标专利说明书对应支持点 |
| A:电池单元电阻测量装置包括 | 毫无异议公开<br>图1: 状态测定系统101 | 毫无异议公开<br>图2: 蓄电池检测系统 | 实质公开<br>图3: 装置2 | 毫无异议公开<br>图1: 监测系统1 | \[0007\] 电池单元电阻测量装置包括…… |
| B:载波信号生成模块 | 实质公开<br>\[0062\] 交流信号源部5H、信号源部5L | 毫无异议公开<br>\[0007\] 激励发生单元14、信号驱动单元12 | 未公开 | 实质公开<br>\[0059\] 正弦波生成 unit 35 | \[0007\] 载波信号生成模块 |
| C:生成第一频率和第二频率的载波信号 | 毫无异议公开<br>\[0018\],\[0062\] 第1周波数的交流/直流信号,第2周波数信号 | 毫无异议公开<br>\[0007\] 产生并同时输出多个不同频率的电流激励信号 | 未公开 | 毫无异议公开<br>\[0015\] 内部电阻使用至少两种或更多种频率进行测量 | \[0007\] 被配置为生成第一频率……和第二频率…… |
| D:所述第二频率与所述第一频率不同 | 毫无异议公开<br>\[0018\] 1kHz以下与10kHz以上 | 毫无异议公开<br>\[0007\] 多个不同频率 | 未公开 | 毫无异议公开<br>\[0033\] 三种不同频率 | \[0007\] 第二频率与第一频率不同 |
| E:电阻单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0007\], \[0039\] 包括多个电阻器的电阻单元20 |
| F:电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0007\], \[0039\] 至少包括第一电阻器21和第二电阻器23 |
| G:第二电阻器具有与第一电阻器不同的电阻值 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0039\] 第一电阻器为最低值(0欧),第二电阻器为最大值 |
| H:阻抗测量单元 | 实质公开<br>\[0062\] 电流检测部4、电压检测部6 | 毫无异议公开<br>\[0007\] 电压采样单元13、电流采样单元15 | 未公开 | 毫无异议公开<br>\[0015\] 状态测量装置(测量电压和内部电阻) | \[0007\] 阻抗测量单元 |
| I:在向施加对象施加信号状态下测量两端阻抗值 | 实质公开<br>\[0066\] 施加信号下测定内部电阻/内部阻抗 | 实质公开<br>\[0038\]-\[0043\] 施加f1和f2信号求得对应的电压和电流信号计算阻抗 | 未公开 | 实质公开<br>\[0059\] 施加给定频率电流并根据电流电压计算内部电阻 | \[0007\], \[0040\] 在向任何一个施加信号状态下测量两端阻抗 |
| J:切换单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0007\], \[0043\] 切换单元40 |
| K:选择性地将电阻器和电池单元连接至阻抗测量单元 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0007\], \[0043\] 选择性地将仅一个连接到载波信号生成模块和阻抗测量单元 |
| L:控制单元 | 实质公开<br>\[0062\] 状态算出部8、内部温度算出部7 | 毫无异议公开<br>\[0007\] 微处理单元11 | 未公开 | 毫无异议公开<br>\[0044\] 监控控制单元12、劣化确定单元13 | \[0007\] 控制单元 |
| M:基于测量到的阻抗值计算电池单元的内部电阻 | 实质公开<br>\[0066\] 基于内部电阻测量值算出初期SOH/SOC | 毫无异议公开<br>\[0032\] 根据公式计算不同电流激励信号下蓄电池的内阻值 | 未公开 | 毫无异议公开<br>\[0049\] 基于收集的电压、内部电阻等参数估计状态和寿命 | \[0007\] 基于测量到的阻抗值来计算内部电阻 |
| N:其中,所述控制单元 | 实质公开 | 实质公开 | 未公开 | 实质公开 | \[0008\] 控制单元…… |
| O:基于向第一和第二电阻器施加双频信号测量值生成调整参数 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0008\], \[0046\] 基于第一和第二电阻器在双频下的测量值生成第一/第二调整参数 |
| P:基于调整参数和电池单元测量值计算电池内部电阻 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0008\], \[0047\] 基于调整参数调整从电池单元测量到的阻抗值,计算内部电阻 |
| Q:第一频率为低频,阻抗值为DC分量和AC分量相加的总阻抗 | 实质公开<br>\[0067\] 约1秒以上发生离子扩散,扩散电阻进一步加算(总抵抗分) | 未公开<br>(D2仅建模为R1+R2//C+L,未定义高低频的此种物理剥离) | 未公开 | 未公开<br>(D4提到了低频小于100Hz以获取电极反应信息,但未明确该物理相加关系) | \[0051\] 向电池单元施加第一频率(低频)时,测量值变为DC电阻R0和AC阻抗R1加在一起的总阻抗值 |
| R:第二频率为高频,阻抗值仅为所述DC分量电阻 | 实质公开<br>\[0019\],\[0068\] 10kHz以上高频下电解质离子不追随,反应电阻不加算,仅测得电子传导性电阻(即纯电阻/实部) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | \[0052\] 向电池单元施加第二频率(高频)时,测量值变为仅DC分量电阻R0的阻抗值(电容C1短路) |
---
### 三、 最接近的对比文件选择及创造性分析
从整体解决的技术问题和达到的技术效果来看,**D1(JP5906491B2)最适合作为本案最接近的对比文件**(最接近的现有技术)。
#### 1. 为什么选择D1而不是D2或D4?
* **技术问题与机理的高度一致性**:目标专利企图通过高低频不同的响应特性,来完全分离计算电池的DC分量和AC分量。**D1恰恰深刻揭示了这一电化学物理机理**:D1说明书\[0067\]-\[0068\]及图3完美解释了在极短响应时间(高频)下,“离子响应不追随,测得纯电子传导性电阻(对应目标专利的仅DC分量电阻R0)”;而在长响应时间(低频)下,“离子扩散发生,电阻相加分层呈现(对应总阻抗)”。这与目标专利特征Q、R的底层机理完全契合。
* 相比之下,D2虽然用了多频,但其核心思想是建立复杂的多元电路方程组(含L、C、R1、R2)进行矩阵解算,并没有利用“高频下电容短路导致AC阻抗消失、仅剩DC电阻”这种特定物理切分去精简计算并规避外部负载变化。
#### 2. 现有技术中缺失的特征(其余对比文件是否公开?)
若以D1为基础,本权利要求1与D1相比,区别特征在于:**特征E、F、G、J、K、O、P**(即由第一、第二标准电阻器、切换开关系列构成的硬件在线校准及调整参数生成网络)。
* **其余对比文件(D2、D3、D4)均未公开上述区别特征**。D2、D4仅止步于“施加信号给电池→采样电池电压电流→计算电池阻抗”,它们所有的测量系统都是直接对电池进行闭环或开环测量,完全没有“在电路中并联/串联已知标准阻值的参考电阻,并通过开关切换先测参考电阻来获得系统调整参数(校准系数)”的构思。
---
### 三、 无效请求方最薄弱的技术特征分析
如果在专利无效宣告程序中作为**请求方**尝试无效这件专利,或者作为**权利人**进行防御,权利要求1中**对请求方而言最薄弱、最难攻破的特征**是:
> **特征O与特征P的联结体**:“基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来**生成调整参数**;并且基于所述调整参数……来计算所述电池单元的内部电阻。”
#### 理由如下:
1. **突出的实质性特点(非显而易见性)**:在传统的蓄电池测试领域,为了抗噪声,行业普遍的做法是像D2那样利用“傅里叶变换(FFT)分离相位角”(软件算法滤波),或者像D1说明书\[0042\]-\[0045\]那样在外部硬件中加装“低通滤波器(LPF)或位相补偿回路(谐振电路)”来硬件滤除噪声。
2. **新颖的组合构思**:目标专利打破了常规滤除噪声的思路,借鉴了计量学中的“双点标定校准法”,在电池测量回路中创造性地嵌入了**两个行为已知但阻值互异的参考电阻器**,在每一次正式测量电池前,先用双频信号去“探准”这两个电阻在当前系统环境下的实际表现,算出一套动态的“调整参数”,再去修正电池的读数。
3. **技术效果显著**:这种硬件标定与双频测量相结合的架构,使得系统在“不受外部噪声和负载变化影响”这一技术效果上达到了极高的稳态精度(说明书\[0023\])。由于四份对比文件连“引入参考电阻进行切换测量”的苗头都没有,请求方很难论证这种“硬件双点动态双频校准网络”属于本领域的公知常识或存在结合启示。
---
### 四、 针对薄弱特征的进一步检索策略
鉴于上述“标准电阻动态标定校准网络(特征E、F、G、J、K、O、P)”在常规蓄电池检测规范中较难检索到,建议调整检索策略,跳出“蓄电池/电池组检测”的常规分类号,开展跨学科和功能性检索:
1. **扩展应用领域(跨界检索)**:
* 不要局限于电池(H01M)。这种标定方法在**高精密微弱信号测量**、**生物阻抗分析(如人体成分秤、细胞阻抗检测)**、**高精度传感器信号调理电路**中非常常见。
* 建议检索领域:微弱阻抗测量仪、高精度LCR测试仪的在线自动校准电路、精密电容/电感传感器测量接口。
2. **变更IPC分类号/CPC分类号**:
* 转向电量测量通用技术分类:`G01R 35/00`(测量电变量仪器的校准、标定、或测试;标定设备);`G01R 27/02`(测量电阻、电抗或阻抗)。
* 尤其是检索 `G01R 35/00` 与阻抗测量结合的专利,极大概率能拦截到“利用已知电阻器切换生成修正系数/调整参数”的先期公开文献。
3. **精确构造功能性检索式(关键词组合)**:
* `(已知电阻 OR 标准电阻 OR 参考电阻 OR 校准电阻 OR 标定电阻 OR 可变电阻 OR dummy load OR reference resist*)`
* 紧密关联词:`(切换 OR 开关 OR 选择性 OR switch* OR select*)`
* 核心功能词:`(标定 OR 校准 OR 修正 OR 误差消除 OR 调整参数 OR 标定系数 OR calibrat* OR correction factor OR adjustment parameter)`
* 通过此策略,一旦在通用精密电测量(G01R)领域检索到相同的标定网络,即可顺理成章地以“D1(提供双频电池解耦机理)+ G01R领域的标定架构(提供抗噪校准网络)”进行超领域结合,从而强力破坏目标专利权利要求1的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我深刻理解在专利无效宣告或诉讼程序中,准确拆解权利要求、精细化对比对比文件,是决定案件胜负的关键。
本案的目标专利为 **CN113646649B**(下称“目标专利”),其核心在于解决如何在不受外部噪声和负载变化影响的情况下,准确测量电池单元的内部电阻(包含DC分量和AC分量)。
下面,我将严格依据目标专利说明书对权利要求1进行法律与技术层面的解释,并结合四份对比文件的原文及详细出处进行逐项特征比对与创造性、无效可行性深度分析。
---
## 一、 目标专利权利要求1的技术合理解释
根据目标专利说明书的公开内容,对权利要求1的关键术语及技术方案进行如下具有法律效力的合理解释:
1. **载波信号生成模块(特征B、C、D)**:生成第一频率(低频,如1-2Hz或更低)和第二频率(高频,如10kHz或更高)的恒流波形载波信号。说明书强调其具有“高阻抗”特性,目的是为了在测量时“不受负载阻抗影响”,确保注入电池或电阻的信号波形稳定。
2. **电阻单元(特征E、F、G)**:包括第一电阻器和第二电阻器,两者的阻值不同。结合说明书第`[0010]`段及具体实施方式,第一电阻器被设置为“当电池单元处于开路电压状态时预期的最小电阻值(如0欧姆)”,第二电阻器被设置为“预期的最大电阻值(如0.05至0.3欧姆)”。其法律拟制的作用是提供已知的边界参考值值,用以消除系统误差。
3. **调整参数的生成与应用(特征O、P)**:控制单元在施加信号后,利用已知的第一、第二电阻的测量阻抗来生成“第一频率的第一调整参数”和“第二频率的第二调整参数”。随后,利用这些参数对电池单元实际测得的阻抗值进行“校准或调整”。这一机制构成了本专利**消除外部噪声、负载变化影响以实现准确测量**的核心发明点。
4. **频率与电阻分量的关系(特征Q、R)**:低频(第一频率)下,由于信号可以穿过电池内部的DC电阻(等效电路中的$R_0$)和AC阻抗(并联回路中的$R_1$),测得的是**总阻抗值(DC+AC)**;高频(第二频率)下,由于等效电路中的电容$C_1$相当于短路,信号仅流过$R_0$,测得的**仅为DC分量电阻**。控制单元通过“总阻抗减去DC分量电阻”的数学计算,从而精确剥离出AC分量阻抗值。
---
## 二、 权利要求1的技术特征拆解与对比文件比对
以下将四份对比文件分别指代为:
* **D1**:`US20170003354A1`
* **D2**:`WO2017003917A1`(注:D1与D2为同族专利,技术内容高度一致)
* **D3**:`JP2017040615A`
* **D4**:`CN106526321A`
### 2.1 权利要求1的技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (US20170003354A1) | D2 (WO2017003917A1) | D3 (JP2017040615A) | D4 (CN106526321A) |
| 特征A:一种电池单元电阻测量装置,包括; | 毫无疑问公开<br>Energy storage cell impedance measuring system [200]. | 毫无疑问公开<br>Energy storage cell impedance measuring system [200]. | 实质公开<br>二次電池の性能推定装置 [20]. | 实质公开<br>阻抗测定装置 [1]. |
| 特征B:载波信号生成模块; | 实质公开<br>SOS current excitation circuitry [400]. | 实质公开<br>SOS current excitation circuitry [400]. | 未公开 | 实质公开<br>恒定电流源 [10]. |
| 特征C:被配置为生成第一频率和第二频率的载波信号; | 实质公开<br>生成包含多种频率的SOS/HOST信号。 | 实质公开<br>生成包含多种频率的SOS/HOST信号。 | 未公开 | 实质公开<br>提供规定频率的测定信号(可改变频率)。 |
| 特征D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 毫无疑问公开<br>oscillates at a different one of a plurality of different frequencies. | 毫无疑问公开<br>oscillates at a different one of a plurality of different frequencies. | 未公开 | 毫无疑问公开<br>依次改变来自恒定电流源的测定频率。 |
| 特征E:电阻单元; | 实质公开<br>Shunts / Resistors (Rs, RSA, RSB). | 实质公开<br>Shunts / Resistors (Rs, RSA, RSB). | 未公开 | 实质公开<br>电流检测用电阻 (Rs)。 |
| 特征F:包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开<br>仅公开单个Shunt通过变电流模拟多电阻。 | 未公开<br>仅公开单个Shunt通过变电流模拟多电阻。 | 未公开 | 未公开<br>仅公开单个电阻Rs。 |
| 特征G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| 特征H:阻抗测量单元; | 毫无疑问公开<br>Signal measuring module [340]. | 毫无疑问公开<br>Signal measuring module [340]. | 实质公开<br>抵抗检测部 [24] / 电压、电流测量部。 | 毫无疑问公开<br>同步检波部 [20] 及ADC [23]。 |
| 特征I:在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个施加信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 实质公开<br>施加SOS信号至Shunt和能量存储单元并测量响应。 | 实质公开<br>施加SOS信号至Shunt和能量存储单元并测量响应。 | 未公开 | 实质公开<br>测定被测器件11(电池)以及电阻Rs。 |
| 特征J:切换单元; | 实质公开<br>Switching network [930] / Pre-charge switches. | 实质公开<br>Switching network [930] / Pre-charge switches. | 未公开 | 毫无疑问公开<br>开关 SW1、SW2、SW3、SW4。 |
| 特征K:将第一电阻器、第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 未公开<br>未公开将两个实体不同阻值的电阻与电池选择性连接切换。 | 未公开<br>未公开将两个实体不同阻值的电阻与电池选择性连接切换。 | 未公开 | 未公开<br>SW1和SW2仅用于切换测量噪声或测量阻抗,非选择性独立切入两电阻。 |
| 特征L:控制单元; | 毫无疑问公开<br>Control circuitry [300] / Processing element [360]. | 毫无疑问公开<br>Control circuitry [300] / Processing element [360]. | 毫无疑问公开<br>推定部 [30] / CPU [31]。 | 实质公开<br>运算装置。 |
| 特征M:基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 毫无疑问公开<br>Compute an impedance of the battery. | 毫无疑问公开<br>Compute an impedance of the battery. | 毫无疑问公开<br>二次電池の電圧値と電流値とに基づいて内部抵抗を検出する。 | 毫无疑问公开<br>计算试样的交流阻抗值。 |
| 特征N:其中,所述控制单元; | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| 特征O:基于向第一和第二电阻器分别施加第一和第二频率信号测得的阻抗值生成调整参数; | 未公开<br>通过调整相同Shunt的电流大小模拟产生多参数,而非两个物理电阻。 | 未公开<br>通过调整相同Shunt的电流大小模拟产生多参数,而非两个物理电阻。 | 未公开 | 未公开 |
| 特征P:基于所述调整参数和电池单元测得的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开<br>使用校准数据(Calibration data)估计或计算电池阻抗。 | 实质公开<br>使用校准数据(Calibration data)估计或计算电池阻抗。 | 未公开 | 未公开 |
| 特征Q:第一频率为低频,电池阻抗为DC分量电阻和AC分量阻抗相加的总阻抗值; | 未公开<br>未明确提及此低频等效电路物理剥离计算方法。 | 未公开<br>未明确提及此低频等效电路物理剥离计算方法。 | 实质公开<br>低周波数域(DCR)は電荷移動抵抗成分(AC变体)が大きくなる。 | 未公开 |
| 特征R:第二频率为高频,电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开<br>未明确提及通过此高频剥离仅得DC电阻。 | 未公开<br>未明确提及通过此高频剥离仅得DC电阻。 | 实质公开<br>高周波数域(ACR)はオーミック抵抗成分(DC等效)が支配的。 | 未公开 |
---
### 2.2 各对比文件公开特征的详细原文及出处分析
#### 1. D1 (`US20170003354A1`) & D2 (`WO2017003917A1`) —— 同族文献共同分析
D1与D2为同族,其技术方案和说明书文本高度一致。
* **特征A、B、C、H、L、M(毫无疑问公开 / 实质公开)**:
* **出处**:D1/D2的【BRIEF SUMMARY】或【DISCLOSURE】段落 `[0008]` / `[0016]`。
* **原文**:*“...an energy storage impedance measuring device including a sum of sinusoids (SOS) current excitation circuit, and control circuitry... The SOS current excitation circuitry is configured to apply an SOS signal through the energy storage cell. The SOS signal includes a sum of a plurality of sinusoidal current signals. Each of the plurality of sinusoidal current signals oscillates at a different one of a plurality of different frequencies... The impedance computation module is configured to use the electrical signals measured by the at least one signal measuring module to compute an impedance of the battery for each frequency of the SOS signal.”*
* **比对分析**:公开了测量装置、控制电路、信号测量模块及阻抗计算模块。其SOS信号通过多频正弦波叠加,**实质公开**了同时生成并施加不同频率(第一和第二频率)的载波信号进行测量的特征(特征B、C、D、H、L、M)。
* **特征E、I、P(实质公开——多频校准)**:
* **出处**:D1/D2的具体实施方式段落 `[0051]` / `[0058]` 以及 `[0095]` / `[0037]`。
* **原文**:*“A known calibration response may be measured by applying the SOS signal 404 to one or more shunts of known impedance, and measuring and storing calibration data... The single shunt may include a single resistive shunt of known resistance.”* 并且在图8对应文字 `[0088]` 中指出:*“The method illustrated in FIG. 8 simulates multiple shunts by adjusting SOS currents applied to the single shunt...三项不同阻值...”*
* **比对分析**:D1/D2公开了利用已知阻抗的“分流器(Shunt,即电阻)”进行信号施加并测定校准数据,这与目标专利“向电阻施加信号测得阻抗值并计算电池内部电阻”的构思高度接近,**实质公开**了特征I、P。**但其采用的是“改变施加到单电阻上的电流大小来‘模拟’多个不同阻值的电阻(simulates multiple shunts)”**,并非目标专利物理上的“第一电阻器和第二电阻器(特征F、G)”及切换模块。
#### 2. D3 (`JP2017040615A`)
* **特征A、H、L、M(毫无疑问公开 / 实质公开)**:
* **出处**:说明书 `[0007]`、`[0014]`、`[0023]` 段落。
* **原文**:*“二次電池の性能推定装置であって...電圧測定部21、電流測定部22、温度測定部23、抵抗検出部24...および推定部30を備えて構成されている。”*、*“二次電池の电压値と电流値とに基づいて内部抵抗を検出する”*。
* **比对分析**:公开了通过检测电压电流计算电池单元内部电阻的装置和控制单元(CPU31)。
* **特征Q、R(实质公开——高低频对应不同的电阻分量)**:
* **出处**:说明书 `[0054]`、`[0055]` 段落。
* **原文**:*“高周波数域の抵抗(ACR)は、オーミック抵抗成分が支配的であり、低周波数域の抵抗(DCR)では、高周波数域に比べると電荷移動抵抗成分が大きくなる。...高周波数の抵抗(ACR)を検出することで、主にオーミック抵抗成分を検出することができ、低周波数の抵抗(DCR)を検出することで、主に電荷移動抵抗成分を検出することができる。”*
* **比对分析**:D3明确指出了通过交流阻抗法在**高频域(ACR)测得的主要是欧姆电阻(对应目标专利的DC分量电阻)**,在**低频域(DCR)测得的是包含电荷转移抵抗的总阻抗(对应目标专利的总阻抗值)**。这在技术实质上完全公开了目标专利特征Q和特征R关于高低频与电池内部等效电阻分量物理对应关系的认知。
#### 3. D4 (`CN106526321A`)
* **特征B、C、D、J(毫无疑问公开 / 实质公开)**:
* **出处**:说明书 `[0069]`、`[0074]`、`[0075]` 段落及图1。
* **原文**:*“具备:对作为测定对象的试样提供规定频率的测定信号的交流电源(恒定电流源10)...开关SW1、SW2、SW3、SW4”*,*“由恒定电流源10任意地指定欲测定的频率f...对试样11则不外加测定用交流电流...依次改变来自恒定电流源10的测定频率”*。
* **比对分析**:公开了能够切换、改变不同频率的信号源(特征B、C、D),以及通过多路开关(SW1-SW4)在测量回路与参考回路、不同滤波器之间进行切换的技术(特征J)。
---
## 三、 最接近对比文件(D1/D2)的选择与深度创造性分析
### 3.1 最接近对比文件的确定
在本案的创造性辩护或无效宣告中,**D1(公开号:`US20170003354A1`)及其同族 D2(公开号:`WO2017003917A1`)最适合作为最接近的对比文件**。
* **技术领域完全相同**:均属于电池/能量存储单元的复杂阻抗测量和实时计算装置。
* **解决的技术问题高度一致**:D1/D2面对的技术问题同样是“传统的电化学阻抗测量(EIM)极其耗时、且易受高压环境和外部噪声干扰”。D1/D2通过引入多频正弦波叠加信号(SOS/HOST)和 floated(浮空)高阻抗隔离模拟地,来解决消除外部负载噪声、提高测量准确度和速度的问题。这与目标专利解决“不受外部噪声和外部负载变化影响而准确测量”的技术问题和技术效果完全对应。
* **技术特征覆盖率最高**:D1/D2不仅公开了目标专利的信号发生、信号测量、控制计算系统,更重要的是,它公开了**“利用已知阻值的分流电阻(Shunt)施加多频信号测得校准数据,并利用该校准数据对电池的实际测量阻抗进行校正、计算”**的构思(对应特征O、P的基本架构)。
### 3.2 区别技术特征及其他对比文件的结合
将D1/D2作为最接近的对比文件,目标专利权利要求1与其相比,存在的**实质区别特征**为:
1. **硬件结构差异(特征F、G、J、K)**:目标专利采用了“第一电阻器”和“第二电阻器”两个实体实体、且阻值不同的物理电阻,并由“切换单元”选择性地将这两个物理电阻或电池单元切入测量回路;而D1/D2采用的是**“单物理分流器(single resistive shunt)”,通过控制单元改变输入的电流大小来数学模拟(simulates)出三个不同的电阻值**。
2. **具体计算逻辑的定义(特征Q、R)**:目标专利明确定量地限定了“第一频率为低频,测得DC+AC总阻抗;第二频率为高频,测得仅为DC分量”,并相减得到AC;而D1/D2虽然使用了多频(SOS),但未在其独立权利要求中直接限定这种基于高低频极限等效电路的二分法剥离阻抗的计算逻辑。
**这些区别特征是否被其他对比文件公开?**
* 对于区别特征2(特征Q、R):**已被D3(`JP2017040615A`)完全公开**。D3第`[0054]-[0055]`段明确传授了高频域测欧姆成分(DC),低频域表现出AC变体(电荷转移电阻)的机理。因此,将D3与D1/D2结合,推导特征Q、R属于本领域的常规技术选择,难度极低。
* 对于区别特征1(硬件双电阻切换):**D4公开了利用开关组(SW1-SW4)在测电池和测已知电阻Rs之间切换**,但D4仍然只有**一个**参考电阻Rs。没有任何一份对比文件直接公开了“设置两个不同阻值的实体电阻,并用开关选择性切入回路,分别在两频率下测得4个阻抗值来生成第一、第二调整参数”的精密物理校准结构。
---
## 四、 诉讼请求方最薄弱的技术特征及检索策略建议
### 4.1 请求方最薄弱的技术特征(即目标专利最稳固的“护城河”)
如果代表无效请求方对目标专利提起无效,整个案子**最难攻克、最薄弱的技术特征(对请求方而言)**是:
> **特征F + 特征G + 特征O 的技术组合**:即“电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器,两阻值不同”+“基于通过向第一电阻器和第二电阻器中的每个分别施加第一频率和第二频率的载波信号而测量到的阻抗值(共4个测定值)来生成调整参数”。
* **薄弱原因分析**:目前检索到的最接近前沿技术(D1/D2)虽然想到了“多频校准”和“模拟多电阻”,但其骨子里为了精简硬件,走的是“单一物理电阻+变电流软件模拟”的路线。目标专利恰恰反其道而行之,在硬件上实打实地并联了两个已知边界(最大预期阻值和最小预期阻值)的物理电阻,并在两个频率下交叉测量,一共取得**4个精密基准阻抗(第一至第四阻抗值)**,以此为基础生成第一频率调整参数和第二频率调整参数。
* 这种“双实体电阻+双频交叉测量+双频独立调整参数”的具体校准架构,在现有的D1-D4中均未暴露出直接的组合启示,具有较强的非显而易见性。
### 4.2 针对性的进一步检索策略
为了打破上述稳固特征,建议无效请求方调整检索方向,采取以下进阶检索策略:
1. **关键词微调与跨领域检索**:
* 不要局限于“电池(Battery/Cell)测量”领域。这种利用双实体已知电阻(短路/开路或最大/最小标准件)进行两点校准(Two-point calibration)或边界增益调整的电路,在**“高精度数字万用表(LCR电桥)”**、**“电化学工作站校准回路”**、以及**“生物阻抗(如人体体脂、细胞阻抗分析仪仪)测定校准”**领域属于经典设计。
* 建议检索控制分类号(IPC):`G01R35/00`(电量测定仪器的校准)、`G01R27/02`(根据电压电流测电阻/阻抗)。
2. **核心检索逻辑式设计**:
* `(二点校准 OR 边界电阻 OR 标准电阻 OR 双电阻 OR 第一电阻 OR 第二电阻) AND (多频 OR 双频 OR 第一频率 OR 第二频率) AND (校准系数 OR 调整参数 OR 修正因子 OR 误差消除)`。
* 英文检索:`("two-point calibration" OR "reference resistor*" OR "first resistor" AND "second resistor") AND ("multi-frequency" OR "dual frequency") AND ("calibration parameter*" OR "correction factor*")`。
3. **追踪关键大厂和教科书/专著**:
* 重点检索电化学测量仪器巨头(如 **Solartron(输配思)**、**Gamry**、**Autolab**)或高精度芯片厂商(如 **Analog Devices / ADI** 的阻抗测量芯片如AD5933的典型应用手册)。大厂在电化学工作站的内部自检和板载校准电路中,极有可能早于2018年(目标专利申请前)公开了切换两个内置精密电阻来纠正高低频相移和增益误差的技术方案。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标发明专利授权文本(CN113646649B)的权利要求1,结合说明书整体技术方案以及提供的四份对比文件进行了深度的技术特征比对、创造性分析,并为您制定了无效宣告请求策略。
以下是详细的专利无效深度分析报告:
---
### 一、 权利要求1的技术特征分解(Claim Chart)
为了进行精准的比对,首先将权利要求1拆解为以下独立的技术特征:
* **特征A**:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括;
* **特征B**:载波信号生成模块;
* **特征C**:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号;
* **特征D**:所述第二频率与所述第一频率不同;
* **特征E**:电阻单元;
* **特征F**:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器;
* **特征G**:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值;
* **特征H**:阻抗测量单元;
* **特征I**:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值;
* **特征J**:切换单元;
* **特征K**:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元;以及
* **特征L**:控制单元;
* **特征M**:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻;
* **特征N**:其中,所述控制单元;
* **特征O**:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数;并且
* **特征P**:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻;
* **特征Q**:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值;并且
* **特征R**:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。
---
### 二、 对比文件技术特征比对表
根据各对比文件的原文,编制如下技术特征比对表。
| 权利要求1的技术特征 | D1 (CN106896274A) | D2 (US20170219660A1) | D3 (JP2017194476A) | D4 (JP6256027B2) |
| 特征A (装置主题) | 实质公开(用于绝缘电阻测量,可应用于电池) | 完全公开(电池管理系统中的EIS测量装置) | 完全公开(二次电池状态估计/测量装置) | 完全公开(二次电池参数估计装置) |
| 特征B (载波生成) | 实质公开(第一/第二电荷调制电路151/161产生驱动信号) | 完全公开(专用频率发生器/专用信号源) | 未明确公开硬件模块 | 否(利用主电机以外的其他负载重叠的频率成分) |
| 特征C (双频载波) | 否(采用相同频率或单PWM控制) | 完全公开(生成第一频率范围和第二频率范围的激励信号) | 否(对动态波形进行小波变换分解) | 实质公开(利用其他负载产生的高频、中频等多频成分) |
| 特征D (频率不同) | 否 | 完全公开(第一频率范围低于第二频率范围) | 实质公开(小波变换对应多频率) | 完全公开(高频f0与低频f0-Δf不同) |
| 特征E、F、G (双参考电阻) | 完全公开(包括第一采样电阻RSminus和第二采样电阻RSplus,两电阻值不同) | 否 | 否 | 否 |
| 特征H、I (阻抗测量单元) | 实质公开(电压表Uminus/Uplus在开关切换下测电压) | 完全公开(测量两个激励信号的响应信号并计算电化学阻抗) | 实质公开(电压和电流测量部) | 实质公开(电压/电流值测量部,计算高频及其他频段阻抗) |
| 特征J、K (切换单元) | 完全公开(开关Sminus和Splus选择性地连接采样电阻) | 否 | 否 | 否 |
| 特征L、M (控制单元计算) | 实质公开(控制装置5基于检测电压计算绝缘电阻) | 完全公开(微控制器根据阻抗对比电路模型确定SoH/SoC) | 完全公开(内部电阻算出部基于电流电压比计算内阻) | 完全公开(演算部根据等效电路模型计算R0及RC内阻分量) |
| 特征N、O、P (校准/调整参数) | 实质公开(基于引入参考电阻前后的电压差进行系统误差和增益的一致性测试校准) | 否 | 否 | 否 |
| 特征Q、R (高低频阻抗分量定义) | 否 | 完全公开(高频对应溶液电阻/欧姆内阻Rsol,低频对应电荷转移电阻及沃伯格阻抗等总阻抗) | 否 | 完全公开(高频虚部归零处对应纯电阻R0即DC分量,低频含电容影响) |
#### 各对比文件原文详细出处及分析:
1. **D1 (CN106896274A)**:
* **特征E、F、G、J、K**:原文第`[0045]`-`[0047]`段公开:“第一电阻开关组13包括第一采样电阻RSminus,其适于通过第一采样电阻输入开关Sminus以受控的方式连接...第二电阻开关组14包括第二采样电阻RSplus...通过开关Splus以受控方式连接”。第`[0170]`段公开:“电阻RSminus、RSplus的值优选应符合...”。这完全公开了利用切换单元(开关)选择性接入两个阻值不同的参考电阻。
* **特征O、P(调整参数校准)**:原文第`[0199]`、`[0204]`-`[0206]`段公开了“真实性测试”和“增益的自我诊断测试”,利用已知电阻RSminus/RSplus接入前后的电压变化(VCplus-VCminus),通过因子A(采集电路的衰减)进行系统误差和一致性校准。但其应用场景为测量**电池两端对地的绝缘电阻**,而非电池单元自身的内部电阻。
2. **D2 (US20170219660A1)**:
* **特征C、D**:原文第`[0009]`段明确指出:“generating a first excitation signal within a first selected frequency range, generating a second excitation signal within a second selected frequency range”;第`[0032]`段指出第一频率范围低于第二频率范围。
* **特征Q、R**:原文第`[0103]`段结合附图4(Randles等效电路)公开:在最高频处(Nyquist图最左侧),电容分量(双电层电容Cdl)趋于短路,虚部趋于0,此时阻抗仅表现为溶液电阻(Rsol,即目标专利的DC分量电阻);在低频段,阻抗包含了电荷转移电阻Rct以及Warburg阻抗与Rsol的加和(即总阻抗)。这在电化学阻抗谱(EIS)领域属于标准物理实质。
3. **D4 (JP6256027B2)**:
* **特征Q、R**:原文第`[0008]`段和第`[0023]`段公开:“高周波数領域では、二次電池の等価回路モデルの容量成分が0に近づき、ほぼ抵抗成分R0のみとなりやすい”(在高频领域,等效电路的电容成分接近0,极易仅剩电阻成分R0)。第`[0017]`段指出R0为0次成分(DC分量电阻),低频时包含RC直并联电路(AC分量阻抗)。
---
### 三、 最接近的对比文件(Closest Prior Art)分析
在本案的创造性评述中,**D2 (US20170219660A1)** 最适合作为**最接近的对比文件**(第一主体)。
1. **技术领域与主体高度契合**:D2属于电池管理系统(BMS)中利用电化学阻抗谱(EIS)在线测量电池状态(SoH/SoC)的领域,与目标专利的“电池单元电阻测量装置”完全属于同一技术技术领域。
2. **整体解决的技术问题与技术效果一致**:目标专利企图解决的技术问题是“如何不受外部噪声和负载变化影响,准确测量电池单元内部的DC和AC电阻分量”。D2通过在汽车运行或休眠时,生成高低两种频率的激励信号输入电池,测量响应并进行电路模型拟合,同样是为了实现不受出厂预测模型限制、准确获取电池实时劣化状态的技术效果。
3. **公开了核心物理机制(特征Q、R)**:D2完整公开了通过高频测量DC分量(Rsol)、低频测量总阻抗的技术方案,构成了目标专利最核心的上位技术架构。
*注:D4(JP6256027B2)同样揭示了高频测R0(纯电阻)而低频测整体RC的思路,亦可作为备选的最接近对比文件。*
---
### 四、 未被最接近对比文件公开的特征及无效请求突破口
以 **D2** 作为最接近的对比文件,目标专利权利要求1与其相比,区别特征在于:
> **区别特征 1**:增设了由第一电阻器和第二电阻器(不同阻值)组成的电阻单元(特征E、F、G)以及切换单元(特征J、K)。
> **区别特征 2**:控制单元基于向这两个参考电阻输入高低频载波测得的阻抗生成“调整参数”(校准机制),并利用该参数对电池单元的实际测量结果进行修正(特征O、P)。
#### 区别特征是否被其他对比文件公开?
* **D1 (CN106896274A)** 公开了区别特征1的硬件架构(双采样电阻+切换开关)。同时,D1也公开了利用这两个已知电阻在接入前后的系统一致性测试(加权因子A的校准计算)。
* 因此,审查指南规迹下的无效逻辑为:**将D2与D1结合**。本领域技术人员在面对D2提出的“如何进一步提高车上在线测量阻抗谱的绝对精度、消除测量电路自身随时间劣化带来的增益/偏移误差”这一技术问题时,有动机引入D1公开的动态引入已知标准电阻进行硬件自校准的技术手段,从而得到权利要求1的技术方案。
---
### 五、 请求方最薄弱的技术特征(最难攻克的防线)
如果由我方提出无效宣告请求,目标专利权利要求1中**对我方最薄弱、对专利权人最稳固(最难被无效掉)的技术特征**是:
> **特征O与特征P的有机结合**:即“基于通过向**第一电阻器和第二电阻器中的每个分别施加第一频率和第二频率**的载波信号测量到的阻抗值来生成调整参数,并用其计算电池单元内部电阻”。
**原因分析**:
1. **D1的方案存在天然的“技术盲坚”断层**:D1中虽然引入了两个参考电阻,但其目的是为了动态测量**绝缘电阻(漏电阻对地)**,且其信号调制是为了在电容C1/C2上产生充放电的方波/三角波。D1的控制单元**并没有针对第一和第二电阻器分别施加第一频率(低频总阻抗)和第二频率(高频DC阻抗)的载波信号**来针对性生成两组对应频率的内动调整参数。
2. **技术领域的转换鸿沟**:将用于“对地绝缘安全监测(D1)”的硬件切换校准结构,无缝嫁接到“电池胞内部微欧级电化学阻抗多频光谱分析(D2)”中,并精确到“分频生成调整参数”,专利权人会极力抗辩其具有“不可预期的技术效果”(例如:同时消除了高频硬件通道和低频硬件通道不同的相移与增益误差,实现微欧级高精度)。这使得该特征在“非显而易见性”上具有较强的抗辩空间。
---
### 六、 进一步的检索策略
鉴于目前的四份对比文件在“多频载波+多已知电阻逐一分频校准(特征O、P)”的结合上尚未形成致命一击,建议下一步采取以下检索策略:
1. **锁定关键词及分类号精确检索**:
* **IPC/CPC分类号**:`G01R31/389`(测量内部电阻或阻抗)、`G01R35/00`(仪器或设备的校准)、`H01M10/42`。
* **核心检索式建议**:`(电池 OR 蓄电池 OR 阻抗谱 OR EIS) AND (校准 OR 标定 OR 校正 OR 调整参数 OR reference resistor OR calibration) AND (多频 OR 高低频 OR 切换 OR 开关 OR 选通)`。
2. **向专业测量仪器(LCR测试仪/电化学工作站)领域拓展**:
* 目标专利的实质是“一种带开路自标定功能的在线高精度阻抗测量仪”。不仅要看电池BMS领域的专利,更要检索**高精度LCR表、阻抗分析仪(如Keysight、Agilent、日置HIOKI)内部电路设计**的公开专利或技术手册。这类标定技术(如Open-Short-Load校准,即开路-短路-负载标定)在电信号测量仪器领域属于通用常识。若能检索到一篇在LCR多频测量中采用双标准电阻切换标定的前案,创造性将彻底被击碎。
3. **非专利文献(NPL)检索**:
* IEEE、ScienceDirect等数据库中关于“On-board EIS battery calibration method”的学术论文。学术界常有在电路板上集成精密电阻进行BMS内阻仪自我校准的先验研究。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利(CN113646649B)的权利要求1进行深度解析,并结合四份对比文件进行详细的特征比对、最接近现有技术分析、无效请求突破点诊断以及后续的检索策略制定。
---
## 一、 目标专利权利要求1与对比文件的技术特征比对
为了清晰客观地展现各对比文件是否公开了目标专利的技术特征,以下将权利要求1拆解为18个技术特征(A至R),并结合对比文件(D1至D4)的原文、出处进行逐一比对。
### 1. 简写指代说明
* **D1**: JPWO2017009891A1(内部抵抗導出装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法)
* **D2**: KR1020180062814A(메타데이터를 이용한 2차 전지 시험 방법)
* **D3**: KR101888125B1(측정시퀀스를 이용한 2차 전지 시험 방법 및 제어 디바이스)
* **D4**: JP2018523814A(エネルギ貯蔵セル・インピーダンス測定装置、方法、および関連システム)
### 2. 技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (JPWO2017009891A1) | D2 (KR20180062814A) | D3 (KR101888125B1) | D4 (JP2018523814A) |
| A:一种电池单元电阻测量装置,该电池单元电阻测量装置包括; | 实质公开:内部抵抗導出装置 [0001] | 实质公开:2차 전지 시험 방법/장치 [0001], [0038] | 实质公开:2차 전지 시험 방법 및 제어 디바이스 [0001] | 实质公开:エネルギ貯蔵セル・インピーダンス測定装置 [0001] |
| B:载波信号生成模块; | 毫无疑问公开:送信部66 [0031], [0034] | 未公开(仅提及试验装置,未细化信号生成模块) | 未公开(仅提及测量装置,未细化信号生成模块) | 毫无疑问公开:SOS電流励起回路400 [0008], [0023] |
| C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 实质公开:周波数をfL…交流信号の周波数fに所定の微小な周波数Δfを加算 [0067], [0070] | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开:複数の異なる周波数の内異なる1つにおいて発振する複数の正弦波電流信号 [0008] |
| D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 实质公开:周波数fと(f+Δf) [0070] | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开:複数の異なる周波数 [0008] |
| E:电阻单元; | 毫无疑问公开:抵抗部86 [0020] | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开:分路(較正目的のための既知の抵抗値の抵抗器) [0021], [0074] |
| F:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开(仅公开了单个固定抵抗部86,通过开关84切换接入/短路) | 未公开 | 未公开 | 未公开(D4通过在单一个分路电阻上施加不同振幅的SOS信号来“模拟”多个不同的电阻,属于等同或实质公开,见特征G分析) |
| G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0081] 3つの異なるシミュレート抵抗(第1、第2、第3SOS信号の振幅を調節することによって、分路のシミュレート抵抗値を比例して変化させる) |
| H:阻抗测量单元; | 毫无疑问公开:受信部72、抽出部76 [0031], [0034] | 实质公开:시험장치100 [0038] | 实质公开:2차 전지 측정 장치2000 [0038] | 毫无疑问公开:少なくとも1つの信号測定モジュール340 [0008], [0038] |
| I:该阻抗测量单元被配置为在向所述第一电阻器、所述第二电阻器和电池单元中的任何一个施加所述第一频率的载波信号或所述第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 实质公开:[0068]-[0069] スイッチ部84を閉/開状態…検出交流信号を検出…信号値を記憶 | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0008], [0081] 信号測定モジュールは、分路(シミュレート抵抗)およびバッテリ・セルの電気信号を測定 |
| J:切换单元; | 毫无疑问公开:开关部(抵抗値変更部)84 [0020] | 未公开 | 未公开 | 毫无疑问公开:スイッチS2a, S2b, S1以及スイッチング・ネットワーク930 [0063], [0085] |
| K:该切换单元被配置为将所述第一电阻器、所述第二电阻器和所述电池单元中的任何一个选择性地连接至所述阻抗测量单元; | 实质公开:[0021] スイッチ部84は閉状態で抵抗部86の両端を短絡させ、开状態で開放。从而切换测量Rm或Rm+Rref | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0085] スイッチング・ネットワーク930は、インピーダンス測定システムを一度に1つのエネルギ貯蔵セルに動作可能に選択的に結合 |
| L:控制单元; | 毫无疑问公开:制御部74 [0031], [0041] | 毫无疑问公开:제어부 [0036] | 毫无疑问公开:제어부1300 [0038] | 毫无疑问公开:制御回路300 [0008], [0024] |
| M:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 毫无疑问公开:導出部74aは…蓄電池の内部抵抗値を導出する [0041], [0059] | 毫无疑问公开:측정데이터로부터…내부 저항 항목 특성데이터 추출 [0018], [0026] | 毫无疑问公开:측정 데이터로부터…직류저항/교류저항값 추출 [0043], [0079] | 毫无疑问公开:インピーダンス計算モジュールは…バッテリのインピーダンスを计算する [0008], [0039] |
| N:其中,所述控制单元; | —— | —— | —— | —— |
| O:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 实质公开:[0051]-[0056] 基于电阻值Rm和Rm+Rref下的信号比值β,通过公式 $Rm = Rref/(\beta-1)$ 计算,其中涉及常数 $\alpha$ 的消除与调整。 | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0037], [0075]-[0083] 信号の周波数成分毎に、振幅および位相応答を判定…プリエンファシス・パラメータ(較正/调整参数)を決定し適用する。 |
| P:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 实质公开:[0056], [0073] 算出した検出直流信号の信号値の変化率βと抵抗部86の抵抗値Rrefとを式(7)に代入して、主回路51の抵抗値Rmを導出。 | 未公开 | 未公开 | 实质公开:[0008], [0037] 調整パラメータ(プリエンファシス)を考慮・補償して、バッテリのインピーダンスを計算する。 |
| Q:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 未公开(D1利用的是固定谐振周波数 $fr$,未涉及低频下DC+AC与高频下仅DC的剥离机理) | 未公开(D2虽提及内部电阻和周波数响应,但未公开此特定频率解耦机理) | 未公开(D3仅提及序列测试中包含直/交流电阻测量,未公开具体的频率物理分量剥离) | 未公开(D4虽然在 [0005] 提及奈奎斯特图等,但未直接公开权利要求1所限定的“第一频率为低频对应总阻抗,第二频率为高频仅对应DC分量电阻”的特有电化学解耦计算规则) |
| R:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
---
## 二、 最接近的对比文件(D1 / D4)深度分析
在创造性评判中,从整体解决的技术问题以及技术效果角度分析,本案适合作为**最接近对比文件**的有两个,分别是 **D1 (JPWO2017009891A1)** 和 **D4 (JP2018523814A)**。
### 1. 为什么 D1 和 D4 适合作为最接近的对比文件?
* **技术领域与核心构型完全相同**:目标专利旨在解决外部噪声和负载变化对电池内部电阻测量准确性的影响(说明书 `[0005]`)。
* **D1** 同样聚焦于解决“蓄电系统中噪声增加导致内部抵抗测量精度下降”的技术问题(D1 `[0002], [0004]`),其核心架构也是通过信号发生(送信部66)、硬件电阻(抵抗部86)、开关切换(开关84)以及正交调制(抽出部76/乘算器76a,即I/Q信号去噪)来消除噪声。
* **D4** 旨在通过多频载波(正弦波总和SOS信号)实现电池单元阻抗的快速准确测量,并采用了“差动电流源+高电压隔离缓冲器”来规避直流偏置噪声,同样包含完整的信号发生、电阻校正和控制计算拓扑。
* **相比之下,D2 和 D3 属于上位概念管理流派**:D2和D3核心在于测试序列(Sequence)的管理、元数据(Metadata)的提取与电子文件的生成,并未深入涉及底层硬件的多频载波发生电路、校准电阻切换电路的物理连接设计,故不适合作为最接近的对比文件。
### 2. 未被最接近对比文件公开的特征,是否被其他对比文件公开?
最接近对比文件(D1或D4)所遗漏的、最核心的特征在于:
> **特征F、G的硬件物理实体(第一/第二电阻器结构)** 以及 **特征Q、R(第一频率低频对应总阻抗,第二频率高频仅对应DC电阻的特定解耦计算规则)**。
* **关于特征F、G(两个不同阻值的实体电阻器)**:
* D1仅公开了一个电阻器86加一个短路开关。
* D4利用算法和不同信号振幅在同一个分路上“模拟(Simulate)”出三个不同的电阻值(D4 `[0081]`)。
* **D2和D3均未公开**任何关于“第一电阻器”和“第二电阻器”并存的硬件特征。
* **关于特征Q、R(低频/高频对AC/DC阻抗的特定物理对应解耦关系)**:
* D1使用的是LC共振回路,其测量周波数固定在共振点 $fr$,属于频域单点或扫频测试,不涉及利用低高频分量直接加减解耦。
* D2 `[0026]` 和 D3 `[0014]` 虽然在字面上提到了“交流电阻测量”和“直流电阻测量”,但那属于电池测试行业里传统的两套独立实验方案(如直流间歇滴定法HPPC测DC电阻,电化学阻抗谱EIS测AC阻抗),**并没有公开**目标专利中“将第一频率配置为低频从而直接测得总阻抗,将第二频率配置为高频从而使阻抗仅表现为DC电阻,并由控制单元进行特定组合计算”的这一解耦机理。
---
## 三、 请求方最薄弱的技术特征(即专利权人的“护城河”)
若我们站在**无效宣告请求方**的角度,整个案子中**最难攻克、最薄弱**(即最容易被专利局认定具备创造性)的技术特征是:**特征Q和特征R的组合**。
### 1. 为什么特征Q+R是突破的薄弱点(对请求方而言最难)?
* **电化学理论的行业反常识/特定选择**:在电池等效电路(如目标专利附图2的Randles模型)中,电池单元在**高频**下载波信号倾向于直接穿过双电层电容(电容C1在高频下容抗 $Xc = \frac{1}{2\pi fC}$ 趋近于0,相当于短路),此时测得的阻抗确实接近欧姆内阻(即DC分量电阻R0)。而在**低频**下,电容容抗极大(相当于断路),电流通过R0和电荷传递电阻R1,此时测得的是两者相加的总阻抗。
* **虽然该物理现象符合电化学常识,但将其直接固化为一种硬件装置的控制计算规则(低频自动算总阻抗,高频自动算DC,控制单元自动相减得出AC)具有特定的技术方案针对性。** 经检索,D1、D2、D3、D4均未给出这种明确的控制解耦计算启示。D2和D3仅仅是将交流和直流测试并列,并没有控制单元内部的这种基于高低频特性自动相减生成调整参数的技术交底。
### 2. 次薄弱点:特征F+G(第一和第二电阻器的物理并联切换结构)
虽然D4公开了“模拟”不同阻值的电阻,D1公开了开关切换单个电阻,但目标专利采用“第一电阻器设为最小预期值(0欧姆短路参考),第二电阻器设为最大预期值(老化裕度最大值)”这种**双实体校准电阻拓扑**(说明书 `[0039]`),在硬件层面形成了一个闭环的自校准网络。请求方要用D1或D4去拼凑出这个双电阻实体结构,在转动性(Motivation)的说理上容易被专利权人以“改变了硬件结构、属于后事之明的拼凑”为由进行强力反驳。
---
## 四、 针对请求方的进一步检索策略
鉴于上述分析,目前的对比文件在**“高低频AC/DC解耦控制算法(Q+R)”**和**“双标准实体电阻在线自校准硬件结构(F+G)”**上存在明显的防线。为了成功无效该权利要求1,建议启动第二轮精准检索,策略如下:
### 1. 检索主题词精细化重组
不能再泛泛检索“电池测试”、“元数据”或普通的“阻抗谱测量”,必须紧扣目标专利说明书第 `[0010]`、`[0048]-[0053]` 段的物理实现:
* **控制与算法层检索式(针对Q+R)**:
`(电池 或 蓄电池 或 二次电池) AND (高频 或 低频 或 多频) AND (欧姆内阻 或 直流电阻 或 极化电阻 或 电荷传递电阻) AND (相减 或 解耦 或 剥离 或 提取) AND (控制单元 或 处理器 或 算法)`
* **硬件拓扑层检索式(针对F+G)**:
`(阻抗测量 或 内阻测量) AND (校准电阻 或 标准电阻 或 参考电阻) AND (第一 或 第二 或 多个 或 切换 或 并联) AND (短路 或 0欧姆)`
### 2. 重点目标分类号(IPC / CPC)锁定
建议摒弃通用的电池大类,直接杀入测量与微调自校准的细分领域:
* **G01R31/389**:测量电池单元的内部电阻或阻抗。
* **G01R35/00**:仪器、测量装置的校准(针对第一/第二电阻器的校准网络)。
* **H02J7/00**:电路装置中带有测量/监控的充放电管理系统。
### 3. 扩大地域与文献类型:重点看德、美、日巨头的早期专利
* **方向A(自校准网络)**:重点检索如**德州仪器(TI)、凌特(Linear Technology/ADI)、英飞凌(Infineon)**等车载BMS芯片厂商的早期专利。这类厂商在设计阻抗测量IC(集成电路)时,为了消除外部噪声,经常会在芯片外围设计“Precision Resistor(精密电阻)”和“Zero-offset Calibration(零偏校准开关)”,这能完美对抗特征F+G+O。
* **方向B(解耦算法)**:重点检索**丰田(Toyota)、松下(Panasonic)、LG新能源**等日韩车企及电池巨头在2015-2022年期间关于“BMS在线热失控预警”或“实时SOC/SOH估计”的专利。车端BMS为了简化算力,无法在车上跑复杂的EIS(电化学阻抗谱)全频域拟合,因而常采用“注入特定高频和特定低频两个点”来快速相减计算SOH。只要能检索到这类车端双频点相减法,权利要求1的特征Q+R将彻底丧失创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利的权利要求1进行深入的说明书和对比文件比对分析。
根据目标专利说明书的记载,本发明的核心技术构思在于:为了克服外部噪声和外部负载变化对电池内部电阻测量准确性的影响,设计了一种**利用双频(低频和高频)载波信号,通过切换单元选择性地在第一电阻器、第二电阻器和电池单元之间切换测量,利用在不同电阻器上测得的阻抗值生成调整参数,进而在计算电池内部电阻时利用该调整参数进行校准和计算的技术方案**。
说明书等效电路(图2)进一步明确:电池单元阻抗在**低频(第一频率)下表现为总阻抗(DC分量电阻 $R_0$ + AC分量阻抗 $R_1$)**,而在**高频(第二频率)下,由于电容 $C_1$ 旁路短路,阻抗仅表现为DC分量电阻 $R_0$**。通过总阻抗减去DC分量,即可准确分离出AC分量和DC分量,并消除外部负载噪声。
---
## 一、 对比文件特征比对(毫无异议公开或实质公开)
我们对以下四篇对比文件进行逐项特征审查和出处定位:
* **D1**: US10386422B2
* **D2**: WO2005015252A1
* **D3**: WO2017009891A1
* **D4**: WO2018101620A1
### 权利要求1的技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US10386422B2) | D2 (WO2005015252A1) | D3 (WO2017009891A1) | D4 (WO2018101620A1) |
| A:一种电池单元电阻测量装置,包括: | 实质公开<br>BMS系统中的EIS测量模块。[0010], [0083] | 毫无异议公开<br>二次电池内部抗阻测量装置。明细书[0041], [0045] | 毫无异议公开<br>蓄电池内部抵抗值导出装置。说明书[0022] | 实质公开<br>2차 전지 측정장치(二次电池测量装置)。[0062], [0138] |
| B:载波信号生成模块; | 毫无异议公开<br>dedicated frequency generator。[0050], [0054] | 毫无异议公开<br>充電回路/放電回路(提供输入电流)。[0045], [0073] | 毫无异议公开<br>供給部(供給交流信号)。说明书[0022] | 实质公开<br>2차 전지 측정장치 중 전류 인가부(电流施加部分)。[0091], [0131] |
| C:该载波信号生成模块被配置为生成第一频率的载波信号和第二频率的载波信号; | 毫无异议公开<br>generating a first/second excitation signal within first/second frequency range。[0010], [0034] | 毫无异议公开<br>可变した周波数にて連続して放電させ(在可变频率下连续放电)。[0053], [0070] | 实质公开<br>共振回路部90可变更共振周波数fr并重合交流信号。说明书[0016], [0116] | 毫无异议公开<br>주파수 응답 항목 시험(周波响应项目试验,涉及多频)。[0052], [0117] |
| D:所述第二频率与所述第一频率不同; | 毫无异议公开<br>first range lower than second range。[0034], [0036] | 毫无异议公开<br>可变した周波数(不同频率)。[0053], [0070] | 毫无异议公开<br>共振周波数をfr1、fr2に変更(变更为fr1、fr2)。说明书[0117] | 毫无异议公开<br>일정 주파수 간격으로 측정(按一定频率间隔测量)。[0053] |
| E:电阻单元; | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>分岐電力線52上设置有电阻部86和可切换的开关。[0023], [0104] | 未公开 |
| F:该电阻单元包括第一电阻器和第二电阻器; | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>通过切换开关84短路或断开抵抗部86,构成两种不同的电阻状态。说明书[0023], [0104] | 未公开 |
| G:所述第二电阻器具有与所述第一电阻器不同的电阻值; | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>状态1:开关84闭合,电阻为0;状态2:开关84断开,电阻为Rref。说明书[0104] | 未公开 |
| H:阻抗测量单元; | 毫无异议公开<br>measuring the response signal...calculate EI。[0010], [0050] | 毫无异议公开<br>入力電流と応答電圧を測定...演算(测量输入电流与响应电压并运算)。[0041], [0045] | 毫无异议公开<br>検出部、抽出部(検出交流信号)。说明书[0022] | 毫无异议公开<br>측정데이터를 추출하는 단계(提取测量数据,包括复抗阻)。[0036], [0053] |
| I:配置为在向第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个施加第一频率的载波信号或第二频率的载波信号的状态下,测量相应施加对象两端的阻抗值; | 未公开<br>(仅公开测量电池单元,无切换校准电阻测量) | 未公开<br>(仅公开测量电池,无切换校准电阻测量) | 实质公开<br>在闭环线路上重叠交流信号,在状态1(接通)和状态2(断开)下测量阻抗。说明书[0104], [0111] | 未公开<br>(仅针对电池运行测试序列) |
| J:切换单元; | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>スイッチ部84(开关部84)。说明书[0023] | 未公开 |
| K:该切换单元配置为将第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元; | 未公开 | 未公开 | 部分公开/实质公开<br>开关84选择性地将电阻部86接入或短路,但未公开选择性切换到“电池单元”独立测量的三路切换。说明书[0023], [0104] | 未公开 |
| L:控制单元; | 毫无异议公开<br>microcontroller / BMS。[0019], [0083] | 毫无异议公开<br>制御手段/制御 ·判定部。[0026], [0045] | 毫无异议公开<br>制御部74/導출部74a。说明书[0022], [0100] | 毫无异议公开<br>제어 디바이스(제어부1300)。[0075], [0127] |
| M:该控制单元被配置为基于由所述阻抗测量单元测量到的阻抗值来计算所述电池单元的内部电阻; | 毫无异议公开<br>calculate EI as the ratio between excitation and response。[0010], [0050] | 毫无异议公开<br>周波数成分の比をとつて内部インピーダンスを算出。[0041], [0045] | 毫无异议公开<br>抽出された信号に基づいて、蓄電池の内部抵抗値を導出。[0022], [0100] | 毫无异议公开<br>측정데이터로부터 특성데이터를 추출(계산)。[0036], [0094] |
| N:其中,所述控制单元; | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 |
| O:基于通过向所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个分别施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数; | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>利用开关切换前后(即0欧和Rref欧)的电压/阻抗值之比,计算出消除LC硬件漂移的变化率 $\beta$(调整参数)。说明书[0104], [0111] | 未公开 |
| P:基于所述调整参数和通过向所述电池单元施加所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号而测量到的阻抗值,来计算所述电池单元的内部电阻; | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>将变化率 $\beta$ 和 $R_{ref}$ 代入公式 $R_m = R_{ref}/(\beta - 1)$ 消除硬件噪声计算出主回路主电阻 $R_m$。说明书[0104], [0111] | 未公开 |
| Q:其中,所述第一频率为低频,所述电池单元的阻抗值为DC分量电阻和AC分量阻抗相加而获得的总阻抗值; | 实质公开<br>利用Randles电路模型,低频段包含Warburg阻抗和电荷转移总阻抗。[0053], [0111] | 未公开<br>(仅提出用多项式进行温度校正,未详述高低频物理分量剥离) | 未公开<br>(D3利用LC共振原理测量,不涉及低频总阻抗与高频DC阻抗的剥离) | 实质公开<br>주파수 응답 항목(Nyquist plot低频区代表总阻抗)。[0052], [0117] |
| R:所述第二频率为高频,所述电池单元的阻抗值仅为所述DC分量电阻。 | 实质公开<br>Nyquist plot中高频测量最接近原点,代表溶液纯电阻(即DC分量)。[0109], [0111] | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>Nyquist plot高频截距为欧姆内阻。[0054], [0117] |
---
## 二、 最接近的对比文件(D1 vs D3)分析
在创造性审查中,本案适合选择 **D3 (WO2017009891A1)** 或 **D1 (US10386422B2)** 作为最接近的对比文件。它们各自在不同维度上最接近本发明:
### 1. 最接近对比文件一:D3 (WO2017009891A1) —— 结构与校准机理最接近
* **整体解决的技术问题:** D3聚焦于解决“在大型蓄电系统中,由于线路长、连接蓄电池多,导致电力线上重合的噪声极大,从而无法高精度测量蓄电池内阻”的技术问题(D3说明书背景技术)。这与目标专利“解决由于外部噪声和外部负载变化导致无法准确测量内阻”的技术问题完全一致。
* **技术效果:** D3通过设置分支电力线,利用开关选择性地切入或短路基准电阻 $R_{ref}$,并通过测量切换前后的阻抗比值(变化率 $\beta$)来消除LC受动元件硬体长期漂移带来的系统误差,实现了“消除外部高频开关噪声,高精度导出了主回路蓄电池内阻”的技术效果。
* **为何最接近:** D3公开了目标专利中最具有核心创造性特征的“**利用电阻单元进行切换测量以生成校准调整参数(变化率 $\beta$)并计算最终内阻**”的电路拓扑与数学建模。
### 2. 最接近对比文件二:D1 (US10386422B2) —— 频率与阻抗物理分量最接近
* **整体解决的技术问题:** D1解决的是“在车辆运行等实际使用过程中,如何简化EIS(电化学阻抗谱)的计算复杂度,使其能由标准BMS微控制器实现,从而准确获取随电池老化而变化的SoC和SoH”的问题。
* **技术效果:** D1通过在两个不同的频率范围内施加扰动信号,计算复阻抗谱,并利用Randles等效电路模型进行拟合,剥离出溶液电阻 $R_{sol}$(相当于DC分量电阻)和电荷转移阻抗等(相当于AC分量),实现了准确评估功率衰减及电极老化的技术效果。
* **为何最接近:** D1完全公开了特征Q和R中关于“**利用第一频率(低频)和第二频率(高频)的本质物理阻抗特性(DC+AC vs 仅DC电阻)来计算电池单元内阻**”的电化学机理。
---
## 三、 未被最接近对比文件公开的特征及其他对比文件的公开情况
若以 **D3** 作为最接近的对比文件(即主引用文件):
1. **D3未公开的特征:** 特征Q、R。即“第一频率为低频,阻抗值为DC+AC总阻抗;第二频率为高频,阻抗值仅为DC分量电阻”的电化学物理分量剥离方案。
2. **该特征被谁公开:** 该特征已被 **D1** 实质公开。
* **D1的出处佐证:** D1在第`[0109]`-`[0111]`段明确指出:在高频下,EIS测量最接近原点(Nyquist plot的左侧截距),该值代表等效电路中的 $R_{sol}$(即溶液电阻/欧姆内阻,对应本案的DC分量电阻);而在低频下(如其提及的 $0.1\text{ Hz}$),测量不仅包含欧姆内阻,还包含了代表电荷转移的阻抗和Warburg双层电容阻抗(对应本案的AC分量阻抗)。此外,**D4** 的第`[0052]`-`[0054]`段也提到了将主频响应进行Nyquist plot后拟合半圆和线性的方法,同样蕴含了高低频剥离内阻的常规常识。
---
## 四、 针对无效请求方的“最薄弱技术特征”分析
若我们站在**无效请求方(意图推翻此专利)**的角度,整个权利要求1中**防御力最强、对请求方而言最薄弱(最难攻破)**的技术特征是:
> **特征K + 特征O/P 的实质结合:** “切换单元将第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元”,控制单元“基于向第一电阻器和第二电阻器中的每个分别施加第一频率和第二频率的载波信号而测量到的阻抗值来生成调整参数”。
### 为什么这是最薄弱点(对请求方最难):
1. **D3虽然有校准,但拓扑不同:** D3的开关84是**并联**在电阻86两端的,它的切换只有两种状态(状态1:短路电阻,只测主回路;状态2:接入电阻,测主回路+电阻)。而目标专利要求第一电阻器、第二电阻器、电池单元这**三者互相独立且通过切换单元“选择性地连接”**(即三路互斥切换拓扑,如说明书图3中的开关141、143、145)。
2. **双频+双电阻的交叉调整矩阵:** 目标专利在说明书第`[0046]`-`[0047]`段和第`[0067]`段详细给出了公式:控制单元要在低频下测第一、第二电阻生成“第一调整参数”,在高频下测第一、第二电阻生成“第二调整参数”;然后将这两个调整参数分别用于校准电池单元在低频和高频下测得的阻抗。
3. **D3不具备多频调整参数矩阵:** D3的校准仅是为了得到一个消除LC共振硬件误差的单一 $\beta$ 值。D3完全没有想到、也没有公开过**“针对低频生成低频校准参数、针对高频生成高频校准参数,再结合电池单元的高低频电化学特性进行校准计算”**的构思。
因此,请求方如果仅靠D3和D1的简单组合,很难说服审查员这种“三路选择性切换电路”以及“双频双电阻的交叉校准参数矩阵”属于显而易见的常规设计。这构成了本案最稳固的权利壁垒。
---
## 五、 进一步检索策略建议
为了在无效宣告中成功攻破上述“最薄弱特征(防御核心)”,建议请求方采取以下精准检索策略:
1. **变更检索关键词,切入“校准与测试仪表”领域(跨界检索):**
* 该核心特征(利用已知标准电阻在不同频率下测量以计算出测量电路自身的调整参数/增益/相位偏差)在本质上属于**仪器仪表的自校准(Self-Calibration)技术**。
* **国际专利分类号(IPC)调整:** 不要仅局限于电池管理系统(`H02J 7/00`、`G01R 31/36`),应当扩大检索至 **`G01R 35/00`(仪器或装置的校准)**、**`G01R 27/02`(测量电阻、电抗或阻抗)**。
* **关键词组合:** `(阻抗测量 OR 测内阻) AND (自校准 OR 自动校准 OR 校准参数 OR 修正系数 OR 调整参数) AND (标准电阻 OR 已知电阻 OR 切换)`。
2. **寻找三路切换与交叉校准的直观证据:**
* 重点检索电子测量仪器厂家(如KEYSIGHT/安捷伦、HIOKI/日置、固纬等)关于LCR测试仪、阻抗分析仪的自校准专利或技术白皮书。这类设备通常会内置“Open(开路)/Short(短路)/Load(负载电阻)”切换电路。本案的第一电阻器(设置为0欧)和第二电阻器(最大预期电阻),在本质上就是LCR仪器的**Short(短路校准)和Load(负载校准)**。
* 如果能检索到一篇在阻抗测量电路中,利用开关切换“短路、已知标准电阻、被测元件”并基于高低频测量数据进行电路参数修正的对比文件,即可与D1(公开电池高低频阻抗特性)结合,彻底打掉权利要求1的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该项目的权利要求1进行深度法律与技术分析。本分析将紧密结合目标专利说明书的内在定义,通过与四份对比文件(D1至D4)的原文细节进行特征级比对,确立最接近的现有技术,并最终为您指出无效宣告请求程序中最薄弱的技术特征及下一步的精准检索策略。
---
## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的合理解释
权利要求1的核心发明点在于通过引入一个包含两个不同阻值阻挡的“电阻单元”(第一、第二电阻器),并利用切换单元将它们与阻抗测量单元交替连接,在两种不同频率下测量已知电阻的阻抗以**生成两套调整参数(即校准参数)**,进而在测量电池单元时用该调整参数消除外部噪声和负载波动的干扰,精准分离出电池的**DC分量电阻**和**AC分量阻抗**。
说明书对关键技术特征做出了如下澄清与界定:
1. **第一频率与第二频率(特征Q、R)**:说明书第`[0009]`、`[0038]`段指出,第一频率为低频(如等于或小于第一参考频率,例如1至2Hz),此时测得的总阻抗包含DC电阻 $R_0$ 和AC阻抗 $R_1$;第二频率为高频(如等于或大于第二参考频率,例如10kHz或更高),由于电池等效电路中并联电容 $C_1$ 在高频下近似短路,此时测得的阻抗仅对应DC电阻 $R_0$。
2. **第一电阻器与第二电阻器(特征F、G、O)**:说明书第`[0039]`段明确,第一电阻器用于设定预期的最小电阻边界(例如0欧姆,代表短路参考值),第二电阻器用于设定最大电阻边界(例如0.05至0.3欧姆,考虑恶化裕度)。
3. **调整参数的生成与计算机制(特征O、P)**:说明书第`[0016]`、`[0046]`、`[0047]`段给出了双频双电阻的校准矩阵算法。即在低频下测试第一、第二电阻获得第一调整参数,在高频下测试第一、第二电阻获得第二调整参数。最终对电池测试的原始阻抗进行双向校准,减去DC电阻从而获得纯净的AC分量阻抗,彻底解决现有技术中极化和外部负载波动的干扰。
---
## 二、 权利要求1的技术特征对比分析与出处
以下将权利要求1拆解为特征A-R,逐一比对对比文件 **D1**(JP4360621B)、**D2**(CN101639523A)、**D3**(CN1967270B)和 **D4**(JP4477185B)的原文。
### 1. 对比文件单独特征比对与原文出处分析
* **特征A~D(双频/多频载波信号生成)**
* **D1/D2**:实质公开。D1/D2虽然主要强调用常规充放电电流通过离散傅里叶变换(DFT)计算多频阻抗,但其明确指出可以设置M个不同频率($F_1, F_2, \dots, F_M$)来解连立方程。
* *出处自D1/D2*:`[2] ...予めM個の周波数F1、F2、〜FMを設定し、それぞれについて(6)式の計算を行い、M個の内部インピーダンスZ1、Z2、〜ZMを求めてもよい。`
* **D3**:毫无疑问公开。其通过方波载波激励,本身就包含多种基波和高次谐波频率成分。
* *出处自D3*:`【技术方案】(1)在被测量的电池上施加一方波或近似方波的电流激励I(t)...计算出多种频率下的电流激励I(t)和修正后的端电压响应U(t)...`
* **D4**:毫无疑问公开。明确公开在1~100Hz范围内选择3点以上的多个周期的频率进行阻抗测量。
* *出处自D4*:`【摘要】/【发明的实施形态】...インピーダンス円を規定する、1〜100Hzの周波数の範囲で選ばれた、3点以上の複数の周波数について、鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定する。`
* **特征E~G(电阻单元:具有不同阻值的第一、第二电阻器)**
* **D1、D2、D4**:**完全未公开**。这些文件中仅存在待测的二次电池本体、电流/电压传感器或充放电负载电路,不包含用于阻抗测量单元进行自身校准切换的、具有不同已知阻值的第一和第二参考电阻器。
* **D3**:**未公开**。D3中虽公开了“限流电阻”和由MOSFET及“放电电阻组(RL1~RL8)”组成的放电负载,但这些电阻是作为**可控放电负载单元**来调节注入电池的脉冲放电电流幅值的,**而不是**并联在切换单元中、供阻抗测量单元选择性连接以测量自身阻抗并生成校准参数的“电阻单元”。
* **特征H~K(阻抗测量单元与切换单元的连接关系)**
* **D1、D2、D4**:**完全未公开**切换单元及选择性交替连接电阻和电池的操作。
* **D3**:公开了继电器Ks切换,但其切换是为了在静态时由电池向电压保持电容CH充电以锁定静态电压VCH,动态测量时关断KS。其并不存在特征K所述的“将第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元”的切换机制。
* *出处自D3*:`【0055】一个PhotoMOS继电器Ks...在电池处于静态(搁置状态)时,控制KS使其导通,电池通过KS对保持电容CH进行充电...当开始对电池电压动态响应增量ΔU(t)进行测量时,首先关断KS...`
* **特征L~P(基于双频双参考电阻阻抗计算调整参数并校准电池电阻)**
* **D1~D4**:**完全未公开**。D1和D2是通过建立等效电路M个未知数的连立方程直接求解电路定数。D3是通过扣除电容保持电压VCH的动态增量算法配合FFT直接计算。D4是通过Cole-Cole图建立三点圆方程拟合求出电阻。**没有任何一篇对比文件公开了利用已知阻值的标准电阻在双频下测量,从而生成调整参数去校准电池阻抗测量值的技术方案。**
* **特征Q~R(第一频率低频测总阻抗,第二频率高频仅测DC电阻)**
* **D1、D2、D4**:实质公开了电池等效电路中包含R、C并联及串联架构,且低频和高频展现不同的阻抗特性。例如D4指出高频段和低频段在Cole-Cole图上表现为圆弧轨迹切片,能够区分出电解液电阻(DC分量电阻 $R_{\Omega}$)和电荷转移电阻(AC对应分量 $R_{ct}$)。
* *出处自D4*:`【0046】...円軌道のX軸切片をXa,Xb(Xa<Xb)とすると、Xaが電解液抵抗値(RΩ)に対応し、(Xb−Xa)が電荷移動抵抗値(Rct)に対応する。`
* **D3**:未明确区分高低频的DC/AC物理消去关系。
---
### 2. 特征比对表格(Feature Comparison Table)
| 权利要求1的技术特征拆解 | 目标专利说明书对应支持内容 | D1 (JP4360621B) | D2 (CN101639523A) | D3 (CN1967270B) | D4 (JP4477185B) |
| A: 电池单元电阻测量装置包括 | [0007], [0036] | 实质公开 (图1电源系统) | 实质公开 (系统构成) | 毫无疑问公开 (系统) | 毫无疑问公开 (评价装置) |
| B: 载波信号生成模块 | [0007], [0037] | 实质公开 (充电/放电回路) | 实质公开 (脉冲电路) | 毫无疑问公开 (可控放电单元) | 实质公开 (可变周波数发振) |
| C: 生成第一和第二频率载波信号 | [0007], [0037] | 实质公开 (M个不同周波数) | 实质公开 (多项式对应频率) | 毫无疑问公开 (多种频率频谱) | 毫无疑问公开 (3点以上周波数) |
| D: 第二频率与第一频率不同 | [0007], [0037] | 实质公开 | 实质公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| E: 电阻单元 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 (RL仅为负载) | 未公开 |
| F: 包括第一和第二电阻器 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 第二电阻具有不同电阻值 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元 | [0007], [0041] | 实质公开 (传感器+控制部) | 实质公开 | 毫无疑问公开 (同步采样) | 毫无疑问公开 (测量手段) |
| I: 在施加信号状态下测量两端阻抗值 | [0007], [0041] | 实质公开 (式6计算) | 实质公开 (傅里叶计算) | 毫无疑问公开 (FFT分析) | 毫无疑问公开 (圆方程式) |
| J: 切换单元 | [0007], [0043] | 未公开 | 未公开 | 未公开 (Ks功能不同) | 未公开 |
| K: 选择性连接电阻和电池至测量单元 | [0007], [0043] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元 | [0007], [0044] | 毫无疑问公开 (控制部13) | 毫无疑问公开 (控制部) | 毫无疑问公开 (数据处理单元) | 毫无疑问公开 (算出手段14) |
| M: 基于阻抗值计算电池单元内部电阻 | [0007], [0044] | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| N: 其中,所述控制单元 | [0008] | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| O: 基于双电阻双频率阻抗生成调整参数 | [0008], [0046] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于调整参数和电池双频阻抗算内阻 | [0008], [0047] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 第一频率低频,总阻抗=DC电阻+AC阻抗 | [0012], [0051] | 实质公开 (图2等效电路) | 实质公开 (图2等效电路) | 未公开 (未显式定义) | 实质公开 (圆弧弦长定义) |
| R: 第二频率高频,阻抗值仅为DC电阻 | [0012], [0052] | 实质公开 (图2等效电路) | 实质公开 (图2等效电路) | 未公开 | 实质公开 (X轴切片Xa定义) |
---
## 三、 最接近现有技术(Closest Prior Art)的确立
在创造性分析中,**D4(JP4477185B)** 和 **D1(JP4360621B)** 均适合作为本案**最接近的对比文件**(最接近现有技术)。两者从整体解决的技术问题和技术效果上看,契合度最高:
1. **技术领域与技术问题高度一致**:D4、D1与目标专利同样聚焦于“如何准确测量/评价二次电池的内部阻抗,以便准确进行劣化状态(SOH)判断或残存容量(SOC)预测”这一核心技术问题,且等效电路物理模型(均包含串联的溶液电阻 $R_{\Omega}$ 及电荷转移电阻、双电层电容并联架构)完全相同。
2. **频率特性的利用机制一致**:目标专利通过控制第一频率(低频段)和第二频率(高频段)来分离总阻抗和纯DC电阻。D4同样在1~100Hz内选择多点频率测量阻抗,利用Cole-Cole图圆轨迹的虚部为0处的截距物理特性,明确地将高低频响应解构为电解液电阻(特征R的DC分量)和电荷移动电阻(特征Q的AC分量)。
**结论**:D4(或D1)公开了权利要求1的大部分架构和高低频阻抗分离机理。没有被最接近对比文件(D4)公开的特征包括:**特征E、F、G(电阻单元及双阻配置)、特征J、K(切换单元及选择性交替连接关系)、特征O、P(基于双电阻测试组生成双频调整参数并对电池进行去噪校准的控制机制)**。经核查,这些未公开特征**同样没有**被其他对比文件(D2、D3)公开。
---
## 四、 宣告请求方( petitioner)最薄弱的技术特征
若您代表无效请求方,在针对本权利要求提起无效宣告时,**最薄弱的技术特征(即对请求方而言最难打掉、专利权人最稳固的防线)是:特征O和特征P(即“利用已知阻值不同的第一、第二电阻器在双频载波下进行阻抗测量,据此生成特定频率的调整参数,并利用该调整参数对电池单元的阻抗进行校准计算”这一闭环控制机制)。**
### 为什么这一特征最薄弱(对请求方最难)?
1. **现有技术存在明显的相反技术教导(Teaching Away)**:现有技术(如D1-D4)解决外部噪声、噪声波动和负载干扰的方法,无一例外是**在信号处理和算法端使劲**。例如D1、D2靠采集普通动态充放电电流波形并采用复杂的离散傅里叶变换(DFT)及解连立方程来逼近定数;D3靠硬件保持电容CH配合正交正弦/方波FFT计算;D4靠Cole-Cole图进行多点圆轨迹方程统计拟合。
2. **该特征属于创新的硬件构型与校准算法的结合**:目标专利跳出现有技术纯粹依赖动态算法拟合的框架,开创性地在测量回路中并联了“已知固定阻值的双标准参考电阻”,采用类似变压器桥路校准或输入端短路/开路校准的物理思想,先测标准电阻拿到当前硬件系统的动态“调整参数(校准矩阵)”,再行注入电池。这种“硬件切换标准阻抗+双频原位校准”的设计,在现有的电池测试领域具有极高的新颖性和显著的进步,请求方极难通过“公知常识”或“惯用手段”对其创造性进行成功说服。
---
## 五、 进一步的精准检索策略建议
鉴于目前的D1~D4未能触及核心发明点(特征O、P的双标准电阻原位校准),为了成功推翻权利要求1,下一步的检索应调整策略,打破“电池阻抗测量”这一单一领域的限制,开展**跨领域检索**和**关键构型检索**:
1. **关键词扩充与跨领域检索(测控/仪器仪表领域)**
* 这种借用已知阻值电阻交替切换以获得测试电路自身传输函数、增益误差、相移(即“调整参数”)从而校准待测元件的方案,在**通用电子测量、电子仪器仪表、微小阻抗测试仪(如LCR表、数字万用表校准电路)**领域属于较为常见的校准技术。
* **检索关键词**:`(阻抗测量 | 电池内阻) AND (校准 | 标定 | 补偿 | 调整参数 | 传导函数) AND (标准电阻 | 基准电阻 | 参考电阻 | 第一电阻) AND (切换 | 选择性连接 | 开关)`。
2. **分类号延伸检索**
* 不要仅局限于电池测试分类号(如 `H01M10/48`, `G01R31/36` 等),应重点围攻测控及校准通用分类号:
* **`G01R35/00`**(测量电变量仪器的校准、测试或标定);
* **`G01R27/02`**(测量电阻、电抗、阻抗及相关通用电路)。
3. **针对特征Q、R(高低频DC/AC物理分离)的联合检索**
* 检索1990-2015年间早期的电化学阻抗谱(EIS)理论及电池测试仪早期专利,寻找是否有芯片级级联(如利用现成测控芯片进行多路开关切换标准电阻校准)的实用新型公开。重点关注诸如 *索尼、日立、ACRONAME、德州仪器(TI)等* 早期电池管理芯片(量计芯片)的外围应用电路设计手册或专利。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该项目的权利要求1进行深度法律与技术分析。本分析将紧密结合目标专利说明书的内在定义,通过与四份对比文件(D1至D4)的原文细节进行特征级比对,确立最接近的现有技术,并最终为您指出无效宣告请求程序中最薄弱的技术特征及下一步的精准检索策略。
---
## 一、 结合目标专利说明书对权利要求1的合理解释
权利要求1的核心发明点在于通过引入一个包含两个不同阻值阻挡的“电阻单元”(第一、第二电阻器),并利用切换单元将它们与阻抗测量单元交替连接,在两种不同频率下测量已知电阻的阻抗以**生成两套调整参数(即校准参数)**,进而在测量电池单元时用该调整参数消除外部噪声和负载波动的干扰,精准分离出电池的**DC分量电阻**和**AC分量阻抗**。
说明书对关键技术特征做出了如下澄清与界定:
1. **第一频率与第二频率(特征Q、R)**:说明书第`[0009]`、`[0038]`段指出,第一频率为低频(如等于或小于第一参考频率,例如1至2Hz),此时测得的总阻抗包含DC电阻 $R_0$ 和AC阻抗 $R_1$;第二频率为高频(如等于或大于第二参考频率,例如10kHz或更高),由于电池等效电路中并联电容 $C_1$ 在高频下近似短路,此时测得的阻抗仅对应DC电阻 $R_0$。
2. **第一电阻器与第二电阻器(特征F、G、O)**:说明书第`[0039]`段明确,第一电阻器用于设定预期的最小电阻边界(例如0欧姆,代表短路参考值),第二电阻器用于设定最大电阻边界(例如0.05至0.3欧姆,考虑恶化裕度)。
3. **调整参数的生成与计算机制(特征O、P)**:说明书第`[0016]`、`[0046]`、`[0047]`段给出了双频双电阻的校准矩阵算法。即在低频下测试第一、第二电阻获得第一调整参数,在高频下测试第一、第二电阻获得第二调整参数。最终对电池测试的原始阻抗进行双向校准,减去DC电阻从而获得纯净的AC分量阻抗,彻底解决现有技术中极化和外部负载波动的干扰。
---
## 二、 权利要求1的技术特征对比分析与出处
以下将权利要求1拆解为特征A-R,逐一比对对比文件 **D1**(JP4360621B)、**D2**(CN101639523A)、**D3**(CN1967270B)和 **D4**(JP4477185B)的原文。
### 1. 对比文件单独特征比对与原文出处分析
* **特征A~D(双频/多频载波信号生成)**
* **D1/D2**:实质公开。D1/D2虽然主要强调用常规充放电电流通过离散傅里叶变换(DFT)计算多频阻抗,但其明确指出可以设置M个不同频率($F_1, F_2, \dots, F_M$)来解连立方程。
* *出处自D1/D2*:`[2] ...予めM個の周波数F1、F2、〜FMを設定し、それぞれについて(6)式の計算を行い、M個の内部インピーダンスZ1、Z2、〜ZMを求めてもよい。`
* **D3**:毫无疑问公开。其通过方波载波激励,本身就包含多种基波和高次谐波频率成分。
* *出处自D3*:`【技术方案】(1)在被测量的电池上施加一方波或近似方波的电流激励I(t)...计算出多种频率下的电流激励I(t)和修正后的端电压响应U(t)...`
* **D4**:毫无疑问公开。明确公开在1~100Hz范围内选择3点以上的多个周期的频率进行阻抗测量。
* *出处自D4*:`【摘要】/【发明的实施形态】...インピーダンス円を規定する、1〜100Hzの周波数の範囲で選ばれた、3点以上の複数の周波数について、鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定する。`
* **特征E~G(电阻单元:具有不同阻值的第一、第二电阻器)**
* **D1、D2、D4**:**完全未公开**。这些文件中仅存在待测的二次电池本体、电流/电压传感器或充放电负载电路,不包含用于阻抗测量单元进行自身校准切换的、具有不同已知阻值的第一和第二参考电阻器。
* **D3**:**未公开**。D3中虽公开了“限流电阻”和由MOSFET及“放电电阻组(RL1~RL8)”组成的放电负载,但这些电阻是作为**可控放电负载单元**来调节注入电池的脉冲放电电流幅值的,**而不是**并联在切换单元中、供阻抗测量单元选择性连接以测量自身阻抗并生成校准参数的“电阻单元”。
* **特征H~K(阻抗测量单元与切换单元的连接关系)**
* **D1、D2、D4**:**完全未公开**切换单元及选择性交替连接电阻和电池的操作。
* **D3**:公开了继电器Ks切换,但其切换是为了在静态时由电池向电压保持电容CH充电以锁定静态电压VCH,动态测量时关断KS。其并不存在特征K所述的“将第一电阻器、第二电阻器和电池单元中的任何一个选择性地连接至阻抗测量单元”的切换机制。
* *出处自D3*:`【0055】一个PhotoMOS继电器Ks...在电池处于静态(搁置状态)时,控制KS使其导通,电池通过KS对保持电容CH进行充电...当开始对电池电压动态响应增量ΔU(t)进行测量时,首先关断KS...`
* **特征L~P(基于双频双参考电阻阻抗计算调整参数并校准电池电阻)**
* **D1~D4**:**完全未公开**。D1和D2是通过建立等效电路M个未知数的连立方程直接求解电路定数。D3是通过扣除电容保持电压VCH的动态增量算法配合FFT直接计算。D4是通过Cole-Cole图建立三点圆方程拟合求出电阻。**没有任何一篇对比文件公开了利用已知阻值的标准电阻在双频下测量,从而生成调整参数去校准电池阻抗测量值的技术方案。**
* **特征Q~R(第一频率低频测总阻抗,第二频率高频仅测DC电阻)**
* **D1、D2、D4**:实质公开了电池等效电路中包含R、C并联及串联架构,且低频和高频展现不同的阻抗特性。例如D4指出高频段和低频段在Cole-Cole图上表现为圆弧轨迹切片,能够区分出电解液电阻(DC分量电阻 $R_{\Omega}$)和电荷转移电阻(AC对应分量 $R_{ct}$)。
* *出处自D4*:`【0046】...円軌道のX軸切片をXa,Xb(Xa<Xb)とすると、Xaが電解液抵抗値(RΩ)に対応し、(Xb−Xa)が電荷移動抵抗値(Rct)に対応する。`
* **D3**:未明确区分高低频的DC/AC物理消去关系。
---
### 2. 特征比对表格(Feature Comparison Table)
| 权利要求1的技术特征拆解 | 目标专利说明书对应支持内容 | D1 (JP4360621B) | D2 (CN101639523A) | D3 (CN1967270B) | D4 (JP4477185B) |
| A: 电池单元电阻测量装置包括 | [0007], [0036] | 实质公开 (图1电源系统) | 实质公开 (系统构成) | 毫无疑问公开 (系统) | 毫无疑问公开 (评价装置) |
| B: 载波信号生成模块 | [0007], [0037] | 实质公开 (充电/放电回路) | 实质公开 (脉冲电路) | 毫无疑问公开 (可控放电单元) | 实质公开 (可变周波数发振) |
| C: 生成第一和第二频率载波信号 | [0007], [0037] | 实质公开 (M个不同周波数) | 实质公开 (多项式对应频率) | 毫无疑问公开 (多种频率频谱) | 毫无疑问公开 (3点以上周波数) |
| D: 第二频率与第一频率不同 | [0007], [0037] | 实质公开 | 实质公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| E: 电阻单元 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 (RL仅为负载) | 未公开 |
| F: 包括第一和第二电阻器 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| G: 第二电阻具有不同电阻值 | [0007], [0039] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| H: 阻抗测量单元 | [0007], [0041] | 实质公开 (传感器+控制部) | 实质公开 | 毫无疑问公开 (同步采样) | 毫无疑问公开 (测量手段) |
| I: 在施加信号状态下测量两端阻抗值 | [0007], [0041] | 实质公开 (式6计算) | 实质公开 (傅里叶计算) | 毫无疑问公开 (FFT分析) | 毫无疑问公开 (圆方程式) |
| J: 切换单元 | [0007], [0043] | 未公开 | 未公开 | 未公开 (Ks功能不同) | 未公开 |
| K: 选择性连接电阻和电池至测量单元 | [0007], [0043] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| L: 控制单元 | [0007], [0044] | 毫无疑问公开 (控制部13) | 毫无疑问公开 (控制部) | 毫无疑问公开 (数据处理单元) | 毫无疑问公开 (算出手段14) |
| M: 基于阻抗值计算电池单元内部电阻 | [0007], [0044] | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| N: 其中,所述控制单元 | [0008] | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 | 毫无疑问公开 |
| O: 基于双电阻双频率阻抗生成调整参数 | [0008], [0046] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| P: 基于调整参数和电池双频阻抗算内阻 | [0008], [0047] | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 未公开 |
| Q: 第一频率低频,总阻抗=DC电阻+AC阻抗 | [0012], [0051] | 实质公开 (图2等效电路) | 实质公开 (图2等效电路) | 未公开 (未显式定义) | 实质公开 (圆弧弦长定义) |
| R: 第二频率高频,阻抗值仅为DC电阻 | [0012], [0052] | 实质公开 (图2等效电路) | 实质公开 (图2等效电路) | 未公开 | 实质公开 (X轴切片Xa定义) |
---
## 三、 最接近现有技术(Closest Prior Art)的确立
在创造性分析中,**D4(JP4477185B)** 和 **D1(JP4360621B)** 均适合作为本案**最接近的对比文件**(最接近现有技术)。两者从整体解决的技术问题和技术效果上看,契合度最高:
1. **技术领域与技术问题高度一致**:D4、D1与目标专利同样聚焦于“如何准确测量/评价二次电池的内部阻抗,以便准确进行劣化状态(SOH)判断或残存容量(SOC)预测”这一核心技术问题,且等效电路物理模型(均包含串联的溶液电阻 $R_{\Omega}$ 及电荷转移电阻、双电层电容并联架构)完全相同。
2. **频率特性的利用机制一致**:目标专利通过控制第一频率(低频段)和第二频率(高频段)来分离总阻抗和纯DC电阻。D4同样在1~100Hz内选择多点频率测量阻抗,利用Cole-Cole图圆轨迹的虚部为0处的截距物理特性,明确地将高低频响应解构为电解液电阻(特征R的DC分量)和电荷移动电阻(特征Q的AC分量)。
**结论**:D4(或D1)公开了权利要求1的大部分架构和高低频阻抗分离机理。没有被最接近对比文件(D4)公开的特征包括:**特征E、F、G(电阻单元及双阻配置)、特征J、K(切换单元及选择性交替连接关系)、特征O、P(基于双电阻测试组生成双频调整参数并对电池进行去噪校准的控制机制)**。经核查,这些未公开特征**同样没有**被其他对比文件(D2、D3)公开。
---
## 四、 宣告请求方( petitioner)最薄弱的技术特征
若您代表无效请求方,在针对本权利要求提起无效宣告时,**最薄弱的技术特征(即对请求方而言最难打掉、专利权人最稳固的防线)是:特征O和特征P(即“利用已知阻值不同的第一、第二电阻器在双频载波下进行阻抗测量,据此生成特定频率的调整参数,并利用该调整参数对电池单元的阻抗进行校准计算”这一闭环控制机制)。**
### 为什么这一特征最薄弱(对请求方最难)?
1. **现有技术存在明显的相反技术教导(Teaching Away)**:现有技术(如D1-D4)解决外部噪声、噪声波动和负载干扰的方法,无一例外是**在信号处理和算法端使劲**。例如D1、D2靠采集普通动态充放电电流波形并采用复杂的离散傅里叶变换(DFT)及解连立方程来逼近定数;D3靠硬件保持电容CH配合正交正弦/方波FFT计算;D4靠Cole-Cole图进行多点圆轨迹方程统计拟合。
2. **该特征属于创新的硬件构型与校准算法的结合**:目标专利跳出现有技术纯粹依赖动态算法拟合的框架,开创性地在测量回路中并联了“已知固定阻值的双标准参考电阻”,采用类似变压器桥路校准或输入端短路/开路校准的物理思想,先测标准电阻拿到当前硬件系统的动态“调整参数(校准矩阵)”,再行注入电池。这种“硬件切换标准阻抗+双频原位校准”的设计,在现有的电池测试领域具有极高的新颖性和显著的进步,请求方极难通过“公知常识”或“惯用手段”对其创造性进行成功说服。
---
## 五、 进一步的精准检索策略建议
鉴于目前的D1~D4未能触及核心发明点(特征O、P的双标准电阻原位校准),为了成功推翻权利要求1,下一步的检索应调整策略,打破“电池阻抗测量”这一单一领域的限制,开展**跨领域检索**和**关键构型检索**:
1. **关键词扩充与跨领域检索(测控/仪器仪表领域)**
* 这种借用已知阻值电阻交替切换以获得测试电路自身传输函数、增益误差、相移(即“调整参数”)从而校准待测元件的方案,在**通用电子测量、电子仪器仪表、微小阻抗测试仪(如LCR表、数字万用表校准电路)**领域属于较为常见的校准技术。
* **检索关键词**:`(阻抗测量 | 电池内阻) AND (校准 | 标定 | 补偿 | 调整参数 | 传导函数) AND (标准电阻 | 基准电阻 | 参考电阻 | 第一电阻) AND (切换 | 选择性连接 | 开关)`。
2. **分类号延伸检索**
* 不要仅局限于电池测试分类号(如 `H01M10/48`, `G01R31/36` 等),应重点围攻测控及校准通用分类号:
* **`G01R35/00`**(测量电变量仪器的校准、测试或标定);
* **`G01R27/02`**(测量电阻、电抗、阻抗及相关通用电路)。
3. **针对特征Q、R(高低频DC/AC物理分离)的联合检索**
* 检索1990-2015年间早期的电化学阻抗谱(EIS)理论及电池测试仪早期专利,寻找是否有芯片级级联(如利用现成测控芯片进行多路开关切换标准电阻校准)的实用新型公开。重点关注诸如 *索尼、日立、ACRONAME、德州仪器(TI)等* 早期电池管理芯片(量计芯片)的外围应用电路设计手册或专利。
根据权利要求1所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述第一频率的载波信号是频率等于或小于预设的第一参考频率的高阻抗载波信号;其中,所述第二频率的载波信号是频率等于或大于预设的第二参考频率的高阻抗载波信号;其中,所述第一参考频率小于所述第二参考频率。
根据权利要求1所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述第一电阻器在所述电池单元处于开路电压状态时被设置为预期的最小电阻值;其中,所述第二电阻器在所述电池单元处于开路电压状态时被设置为预期的最大电阻值。
根据权利要求1所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述阻抗测量单元还包括信号处理单元;该信号处理单元用于针对每个测量到的阻抗信号生成同相的I信号和延迟90度的Q信号;并且基于所生成的I/Q信号从每个测量到的阻抗信号中去除噪声分量。
根据权利要求1所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述控制单元使用所述第一频率的载波信号和所述第二频率的载波信号来计算内部电阻的所述DC分量电阻和所述AC分量阻抗。
根据权利要求5所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述控制单元通过使用计算出的DC分量电阻和AC分量阻抗来计算所述电池单元的容量。
根据权利要求5所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述控制单元通过使用计算出的DC分量电阻和AC分量阻抗来估计所述电池单元的寿命。
根据权利要求4所述的电池单元电阻测量装置,其中,所述信号处理单元包括;I电路;该I电路用于针对通过所述阻抗测量单元接收到的阻抗信号输出同相的I信号;Q电路;该Q电路用于针对通过所述阻抗测量单元接收到的阻抗信号输出延迟90度的Q信号;以及ADC单元;该ADC单元用于接收所输出的I信号和Q信号,并执行模数转换和合成以去除噪声分量。