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汽车互充,专利为媒
发布时间:2021-09-01

此前,华为在电动汽车领域的一件授权专利“电动汽车以及电动汽车之间充电的方法”(公告号:CN107867186B)引发了广泛关注和讨论。笔者经专利文献检索发现,电动汽车互充技术在该专利之前已经存在,华为在该件专利中也表明其是针对现有技术中车载充电机成本高、体积大、转化效率低所作的改进,即并非首次提出互充技术。笔者梳理相关专利,探索电动汽车互充技术的发展历程,并提出几点思考。

追溯典型专利

检索结果显示,1998年日本申请人徐秀赞提出一种汽车电池充电设备(公开号:JP11215723A),通过汽车点烟器作为充放电接口实现供电汽车向受电汽车的电池充电,辅助受电汽车的再启动,该技术并非本文讨论的以电为动力的电动汽车互充技术,但也属汽车间互相充电技术的萌芽。

在2006年,日本申请人清水浩提出一种电动汽车之间的应急充电系统(公告号:JP4694399B2,下称399号专利),这是首次在专利申请中出现电动汽车之间充电的概念,且为有线互充,系统包括受电侧电动汽车、受电连接口及受电连接器,供电侧电动汽车、供电连接口及供电连接器,两个连接口通过中间的控制箱连通,还限定了若供电侧电压高于受电侧电压,则通过DC-DC控制器实现电压变换,以及两个连接器形状不同,防止误连接。

随着电动汽车无线充电技术的兴起,2008年日本富士通株式会社提出一种移动充电车对被充电车无线充电的系统(公告号:JP5359093B2,下称093号专利),首次提出电动汽车之间无线充电的概念,并且可以在行驶途中实现充电,主要为受电汽车上设有距离传感器,用于计算与供电汽车的距离和相对速度,从而控制受电汽车加速或减速以保持适当的充电距离,实现电动汽车的高效充电。

2009年,日本申请人日产自动车株式会社提出一种电动汽车互充方法(公告号:JP5493441B2),进一步提出通过充电控制器与充电控制部件的通信,实现充电汽车和送电汽车的交互和指令控制,并可实现充电电量统计。

2010年,韩国蔚山科学技术院(公告号:KR101142746B)提出供电汽车接收来自其他车辆的充电请求来对外提供电力,充电请求中包含价格和身份标识;2018年,韩国现代自动车株式会社(公开号:CN111016691A)提出一种通过车辆组件实现车辆对车辆的无线充电,如通过车轮实现感应充电过程,该专利相较于美国881号专利对无线充电时发射和接收线圈的位置进行了设计,美国881号专利则是对有线互充连接器的位置的多种设计;2013、2017年,美国福特公司分别提出了用于电池电动车辆和插电混合动力电动车辆的高压直流充电的方法和装置和车辆对车辆充电系统(公告号:US9114716B2、公开号:US2018086212A1),围绕互充从多个角度进行创新,包括车辆之间的充电控制单元、防止盗窃能量的控制方法、感应充电装置的结构设计、两车的位置关系等;法国意法半导体公司(公开号:FR2978303A1),德国奥迪公司(公开号:WO2018096001A1)也都提出了相关的专利申请。

国内企业提交专利申请最早在2012年至2013年,比亚迪公司先后提出多件电动汽车之间相互充电的专利申请(公告号:CN103187759B、CN104253464B、CN104638694B,下称759号专利、464号专利、694号专利),其中759号和464号专利相较于日本399号专利,两车之间无需设置控制箱,而是通过在第一和第二电动汽车内设置能量转换控制装置,759号专利具体为通过双向DC/DC模块和双向DC/AC模块,464号专利具体为通过三电平双向DC/AC模块,从而实现互相充电,属于对充电硬件电路的进一步改进;694号专利是电动汽车对电动汽车的无线充电系统,相较于日本093号专利,对于包括充电请求、充电确认的充电流程进一步细化,并且提出了电池不同故障等级时的控制策略,属于从其他角度围绕电动汽车互充技术所作的改进。

2013年奇瑞公司提出电动汽车充电的方法及系统(公告号:CN103346599B),提出了待充电车辆接收基站发送的供电车辆标识、位置、速度、方向和电能信息,规划导航路径,确定两车汇合地点;2020年,湖南京能新能源科技有限公司提出一种移动式电动车对电动车充电装置(公开号:CN112440777A),对两车位置关系进行了进一步创新,通过设置在移动式电动车充电装置上的连接线及其组件,使得两台电动车行驶过程中维持充电状态,也就是不再限于静止状态,该专利相较于日本093号专利,实现了通过机械结构保持两车位置关系实现行驶中的充电。

对于本文开篇提出的华为2016年申请,2021年授权的专利(公告号:CN107867186B),其主要涉及充电插头的L1、L2、L3引脚中任一引脚通过电缆与放电插头的第一引脚连接,充电插头的N引脚与放电插头的第二引脚连接,该专利相较于前述专利发明构思不同,是对充电插头和放电插头之间的引脚及连接所作的具体限定。

除上述专利之外,国内高校、企业也围绕电动汽车互充技术的软硬件开发提交了多件专利申请。2015年,郑州宇通公司提交两件专利申请(公开号:CN105762876A、CN105835714A),在受电和充电汽车之间设置充电机,相较于日本399号专利,对两车之间通过充电机的握手通讯、参数配置、报文传送等做了进一步改进;2016年,乐视提出了两车之间的充电方法(公开号:CN106183853A),提出检测两车之间距离发射电磁信号,基于电池电量,控制是否供电等,其中检测距离的发明构思与日本093号专利较为接近。

做好专利布局

通过上述专利追溯可知,日本最早出现电动汽车间充电专利申请,这也与日本当时发达的汽车制造业和电池技术相一致;上述三件专利也显著体现了技术发展的规律,从硬件上的有线充电到无线充电的改进,再到软件上交互通信的进一步发展。但是,上述三件专利在权利保护方面存在问题,一是三件专利均仅在日本国内申请,未提出国际申请,尤其是其作为首次提出有线和无线互充技术的专利,未能成为该领域在国际上的基础专利;二是权利要求特征限定过多,包括一些非必要的技术特征,导致保护范围过小,影响其维权及获取许可转让等的收益。

2010年左右,世界各国申请人开始围绕互充技术提交大量外围专利申请,并针对重要专利进行了海外布局,例如本文提及的中国企业比亚迪和华为,除在国内申请保护外,还通过《专利合作条约》(PCT)途径提交国际专利申请,目前在大部分国家已获得授权保护,有效地促进了企业拓展海外市场。

本文提及的比亚迪和华为专利均未申请提前公开,与之相反,国内也有大量专利在提交专利申请时即勾选提前公开。专利申请的提前公开有利有弊:一方面,出于当前技术尚未成熟,有可能进一步改进,或防止成为自申请专利的现有技术,或出于技术秘密,有可能公开前撤回,亦或是出于观望市场,隐藏实力、干扰竞争对手,辅助后续提出国际申请等原因,可能选择不提前公开,而是满18个月公开;另一方面,也有可能出于为获得“临时保护”,或影响市场和竞争对手等因素,而选择提前公开。因此在专利申请中,应综合考虑当前研发水平、技术秘密程度、后续发展、市场竞争等多方面因素,利用合适的时间节点公开专利内容,以及提出实质审查请求,这对推动专利授权、加强保护力度、提高申请人的市场竞争地位同样具有重要意义。

同时,上述的专利梳理也表明国内多家车企都在电动汽车互充领域提交了相关专利申请,但笔者在网络搜索时发现,几乎只有华为的专利引起了广泛的讨论和关注。笔者认为,近年来,伴随着公众知识产权意识的提升,专利的公开和诉讼引发公众关注与讨论。对于传统企业来说,“酒香也怕巷子深”,因此通过专利,形成实力,转变思想,紧跟热点,宣扬企业文化及科技实力,对于提升品牌形象及知名度,提高市场竞争力和公众信服力有着极大的促进作用。

另外,笔者在检索中也发现,互充技术不仅应用于汽车之间,还存在于汽车对其它非汽车设备、飞行器之间、飞行器对汽车、手机反向互充等多个领域,对于存在一定共通性的技术,其技术创新有互相借鉴的可能;同时,检索结果显示互充的改进体现在方方面面,有涉及硬件电路结构的,也有涉及软件的充电控制、识别通信等。因此在研发过程中,围绕互充技术,融合相关领域最新技术发展,多维度提出更多外围专利也是一种有效的发展思路。(王鹤晓 于君伟)

(来源:中国知识产权报/中国知识产权资讯网)

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