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摘 要:以上海知识产权(专利信息)公共服务平台为数据资源,利用专利地图分析了电池管理系统技术在专利申请趋势、申请人、发明人、技术领域(IPC分类号)及技术生命周期等方面,揭示了电池管理系统技术研究的现状,为我国电池管理系统产业专利战略的规划和产业政策的制定提供了指导参考。
关键词:电池管理系统 专利分析 专利地图
一、引言
电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)缩写为BMS,是电池与用户之间的纽带,主要对象是二次电池。电池管理系统的主要功能是:采集数据、电池状态(剩余容量SOC、健康状态SOH、能量状态SOE、功能状态SOF)监测、电气控制(充放电控制与均衡充电控制)、安全管理(热管理、安全保护)、数据通信(CAN通信)、参数(电压、电流、温度)检测等。目前在电池管理系统遇到的难题主要是:如何确保采集数据的真实性?如何提高SOC估算精度?如何进行安全管理?
本文以上海知识产权(专利信息)公共服务平台为数据资源进行检索,网址为http://www.shanghaiip.cn/wasWeb/index.jsp。专利检索时间范围为1984年至2013年3月29日,检索表达式: ((AB=电池管理系统 OR TI=电池管理系统 OR DES=电池管理系统 OR CLM=电池管理系统) OR ((AB=BMS AND AB=Battery )OR (DES= BMS AND DES=Battery)OR (TI=BMS AND TI=Battery)))。检索结果: 中国专利数据库共1403条。本数据库收集的主要数据为国内专利,以下对国内专利1403件进行分析。
二、电动管理系统全国专利检索结果分析
1、中国电动管理系统的总体现状
截止目前,电池管理系统在公开的的中国申请专利一共1403件,其中发明专利申请958件,占申请总量的68.28%;实用新型为436件,占31.08%;外观设计总量为9件,0.64%占,具体如图1所示。发明和实用新型所占申请比例几乎为100%,因此电池管理系统的专利申请主要集中在发明和实用新型。从发明与实用新型保护的客体及审查程序来看,发明的权利稳定性及技术含量比实用新型的更高,具有更大的技术挖掘潜力,而实用新型相对更注重技术的实用性,其技术水平相对要低一些,权利的稳定性也相对差一些,因此,发明更能反映核心技术。
2、电池管理系统专利的年度申请量分析
从2003年开始电池管理系统专利的申请量逐年增加,在2007年专利的申请数量达到了一个小高峰,申请量为174件,在2008年申请量与公开量有个小回落之后成倍数上升,尤其在2011年达到了峰值,年度申请量为343件。从检索结果可以看出专利的公开日滞后于申请日,这是由于我国的专利申请制度"申请在先,公开在后"的导致的。
3、专利申请人分析
电池管理系统专利申请量前10的专利申请人分别为奇瑞汽车股份有限公司88件、惠州市亿能电子有限公司60件、重庆长安汽车股份有限公司52件、三星SDI株式会社45件、株式会社LG化学35件、LG CHEMICAL LTD[KR]33件、清华大学29件、重庆长安新能源汽车有限公司28件、凹凸电子(武汉)有限公司27件、浙江吉利控股集团有限公司25件。对于电池管理系统的研究者中,三星SDI株式会社、株式会社LG化学和LG CHEMICAL LTD[KR]公司在研发投入较早,集中在2006、2007两年,接着就是奇瑞汽车股份有限公司在2008~2011年,在2011年之后投入本技术的研发明显减少,而惠州市亿能电子有限公司在2011年开始对于电池管理系统的专利申请显著增加,表明本企业引领者本行业的先进技术。
4、发明人分析
在电池管理系统中,申请专利的主要发明人分别是刘飞、阮旭松、文锋、尹韩硕、林启钟、徐世旭、周安健、任勇、苏岭、丁勇,其中刘飞和阮旭松的发明量最多,分别为62件和60件,对发明人进行深入分析可以对企业人才的引进提供指导。
5、IPC分类号分析
对电池管理系统IPC分类号IPC分类号的分析,可以了解本行业所涉及的主要技术领域,对于企业的研发投入领域的选择做出了指导。最主要的是H02J7/00类,H02J 7/00用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置,其次是G01R 31/36类,用于测试蓄电池或电池的电气状况的仪器,如用于测试容量或充电状态的仪器(与测量、检测或指示状态的装置相结合的蓄电池入H01M 10/48)〔3〕。电池管理系统的研究主要集中在H02发电、变电或配电、H01基本电气元件、B60一般车辆、G01测量测试、G05控制/调节几大类中。
不同发明人所关注的技术领域领域不同,发明人在电池管理技术领域的研究主要集中在电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置H02J7/00、测试蓄电池或电池的电气状况的仪器G01R31/36、使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置H01M10/42、使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的B60L11/18、充电或放电的方法H01M10/44。尹韩硕、林启钟在电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置H02J7/00研发的专利数最多,达到24件,尹韩硕在测试蓄电池或电池的电气状况的仪器G01R31/36技术上申请了22件专利,徐世旭、林启钟在使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置H01M10/42领域申请的专利数最多,达15件,尹韩硕在使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的B60L11/18领域申请的专利数为22件,尹韩硕在充电或放电的方法H01M10/44领域申请的专利数最多,达13件。
6、专利生命周期分析
专利技术生命周期是指在专利技术发展的不同阶段中,专利申请量与专利申请人数量的一般性的周期性的规律。通过对专利申请量与专利 申请人数量二者的时序变化进行分析,专利技术生命周期理论上存在五个阶段,即萌芽期、发展期、成熟期、衰退期、复苏期。经分析全国电池管理系统技术目前正处于发展期,该阶段的显示为专利技术有突破性的发展,市场不断扩大,介入该技术领域的企业增加,专利的申请量和专利申请人数急剧上升,企业有继续投入该技术的发展空间。
三、结语
经过以上分析,对于促进电池专利管理系统产业的研究,提出以下建议:1、加大对电池管理系统的自主创新的投入,紧随本技术的前沿,以产业技术发展为目标,有针对性的制定中长期产业技术研发规划,加强核心专利技术的研究,突破本技术的技术瓶颈,为电池管理系统技术的发展提供技术支撑;2、加强产学研的合作,充分利用高校和研究院的技术成果,并通过企业将专利技术进行有效产业化,并在实施的过程中注重技术的改进与创新,更好的提高企业的创新能力;3、重视市场开发和建设,发挥市场对电池管理系统技术的促进作用,开发拥有自主知识产权的核心技术与产品,以便在未来的市场上占主导地位。
作者简介:谭映华,女,湘潭大学法学院知识产权学院2011级研究生。
关键词:电池管理系统 专利分析 专利地图
一、引言
电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)缩写为BMS,是电池与用户之间的纽带,主要对象是二次电池。电池管理系统的主要功能是:采集数据、电池状态(剩余容量SOC、健康状态SOH、能量状态SOE、功能状态SOF)监测、电气控制(充放电控制与均衡充电控制)、安全管理(热管理、安全保护)、数据通信(CAN通信)、参数(电压、电流、温度)检测等。目前在电池管理系统遇到的难题主要是:如何确保采集数据的真实性?如何提高SOC估算精度?如何进行安全管理?
本文以上海知识产权(专利信息)公共服务平台为数据资源进行检索,网址为http://www.shanghaiip.cn/wasWeb/index.jsp。专利检索时间范围为1984年至2013年3月29日,检索表达式: ((AB=电池管理系统 OR TI=电池管理系统 OR DES=电池管理系统 OR CLM=电池管理系统) OR ((AB=BMS AND AB=Battery )OR (DES= BMS AND DES=Battery)OR (TI=BMS AND TI=Battery)))。检索结果: 中国专利数据库共1403条。本数据库收集的主要数据为国内专利,以下对国内专利1403件进行分析。
二、电动管理系统全国专利检索结果分析
1、中国电动管理系统的总体现状
截止目前,电池管理系统在公开的的中国申请专利一共1403件,其中发明专利申请958件,占申请总量的68.28%;实用新型为436件,占31.08%;外观设计总量为9件,0.64%占,具体如图1所示。发明和实用新型所占申请比例几乎为100%,因此电池管理系统的专利申请主要集中在发明和实用新型。从发明与实用新型保护的客体及审查程序来看,发明的权利稳定性及技术含量比实用新型的更高,具有更大的技术挖掘潜力,而实用新型相对更注重技术的实用性,其技术水平相对要低一些,权利的稳定性也相对差一些,因此,发明更能反映核心技术。
2、电池管理系统专利的年度申请量分析
从2003年开始电池管理系统专利的申请量逐年增加,在2007年专利的申请数量达到了一个小高峰,申请量为174件,在2008年申请量与公开量有个小回落之后成倍数上升,尤其在2011年达到了峰值,年度申请量为343件。从检索结果可以看出专利的公开日滞后于申请日,这是由于我国的专利申请制度"申请在先,公开在后"的导致的。
3、专利申请人分析
电池管理系统专利申请量前10的专利申请人分别为奇瑞汽车股份有限公司88件、惠州市亿能电子有限公司60件、重庆长安汽车股份有限公司52件、三星SDI株式会社45件、株式会社LG化学35件、LG CHEMICAL LTD[KR]33件、清华大学29件、重庆长安新能源汽车有限公司28件、凹凸电子(武汉)有限公司27件、浙江吉利控股集团有限公司25件。对于电池管理系统的研究者中,三星SDI株式会社、株式会社LG化学和LG CHEMICAL LTD[KR]公司在研发投入较早,集中在2006、2007两年,接着就是奇瑞汽车股份有限公司在2008~2011年,在2011年之后投入本技术的研发明显减少,而惠州市亿能电子有限公司在2011年开始对于电池管理系统的专利申请显著增加,表明本企业引领者本行业的先进技术。
4、发明人分析
在电池管理系统中,申请专利的主要发明人分别是刘飞、阮旭松、文锋、尹韩硕、林启钟、徐世旭、周安健、任勇、苏岭、丁勇,其中刘飞和阮旭松的发明量最多,分别为62件和60件,对发明人进行深入分析可以对企业人才的引进提供指导。
5、IPC分类号分析
对电池管理系统IPC分类号IPC分类号的分析,可以了解本行业所涉及的主要技术领域,对于企业的研发投入领域的选择做出了指导。最主要的是H02J7/00类,H02J 7/00用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置,其次是G01R 31/36类,用于测试蓄电池或电池的电气状况的仪器,如用于测试容量或充电状态的仪器(与测量、检测或指示状态的装置相结合的蓄电池入H01M 10/48)〔3〕。电池管理系统的研究主要集中在H02发电、变电或配电、H01基本电气元件、B60一般车辆、G01测量测试、G05控制/调节几大类中。
不同发明人所关注的技术领域领域不同,发明人在电池管理技术领域的研究主要集中在电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置H02J7/00、测试蓄电池或电池的电气状况的仪器G01R31/36、使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置H01M10/42、使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的B60L11/18、充电或放电的方法H01M10/44。尹韩硕、林启钟在电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置H02J7/00研发的专利数最多,达到24件,尹韩硕在测试蓄电池或电池的电气状况的仪器G01R31/36技术上申请了22件专利,徐世旭、林启钟在使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置H01M10/42领域申请的专利数最多,达15件,尹韩硕在使用初级电池、二次电池或燃料电池供电的B60L11/18领域申请的专利数为22件,尹韩硕在充电或放电的方法H01M10/44领域申请的专利数最多,达13件。
6、专利生命周期分析
专利技术生命周期是指在专利技术发展的不同阶段中,专利申请量与专利申请人数量的一般性的周期性的规律。通过对专利申请量与专利 申请人数量二者的时序变化进行分析,专利技术生命周期理论上存在五个阶段,即萌芽期、发展期、成熟期、衰退期、复苏期。经分析全国电池管理系统技术目前正处于发展期,该阶段的显示为专利技术有突破性的发展,市场不断扩大,介入该技术领域的企业增加,专利的申请量和专利申请人数急剧上升,企业有继续投入该技术的发展空间。
三、结语
经过以上分析,对于促进电池专利管理系统产业的研究,提出以下建议:1、加大对电池管理系统的自主创新的投入,紧随本技术的前沿,以产业技术发展为目标,有针对性的制定中长期产业技术研发规划,加强核心专利技术的研究,突破本技术的技术瓶颈,为电池管理系统技术的发展提供技术支撑;2、加强产学研的合作,充分利用高校和研究院的技术成果,并通过企业将专利技术进行有效产业化,并在实施的过程中注重技术的改进与创新,更好的提高企业的创新能力;3、重视市场开发和建设,发挥市场对电池管理系统技术的促进作用,开发拥有自主知识产权的核心技术与产品,以便在未来的市场上占主导地位。
作者简介:谭映华,女,湘潭大学法学院知识产权学院2011级研究生。