自耦變壓器專利技術(shù)發(fā)展綜述

吳彤

摘 要：本文主要以CNABS專利數(shù)據(jù)庫以及DWPI專利數(shù)據(jù)庫中的檢索結(jié)果為分析樣本，從專利文獻的視角對自耦變壓器技術(shù)的發(fā)展進行了全面的統(tǒng)計分析，總結(jié)了與自耦變壓器相關(guān)的國內(nèi)外專利的申請趨勢、主要申請人分布以及針對其具體的技術(shù)分支做了一定的分析。

關(guān)鍵詞：自耦；耦合；變壓器；專利分析；技術(shù)綜述

本文從專利文獻的視角對自耦變壓器技術(shù)的發(fā)展進行了全面的統(tǒng)計分析，總結(jié)了與自耦變壓器相關(guān)的國內(nèi)外專利的申請趨勢、主要申請人分布以及針對其具體的技術(shù)分支做了一定的分析。

1 自耦變壓器專利申請概況

國外自耦變壓器的專利申請在1972年開始萌芽，在1980年之前發(fā)展比較緩慢，在19801990年之間處于發(fā)展的高峰期，但是過了1990年之后，專利申請量處于一個波動期，原因可能在于在1990年之前，輸配電系統(tǒng)用的自耦變壓器已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，此后，國外高校或者公司對于相關(guān)技術(shù)已經(jīng)不再大規(guī)模進行研究，故在1990年之后專利申請量有一個下降，并且，在1990年之后的專利申請大部分都是有關(guān)自耦變壓器在功率變換器中的應(yīng)用，這就導(dǎo)致了此時自耦變壓器的研究必須依托于變換器這個平臺，因此，此時自耦變壓器的專利處于一個波動期。

國內(nèi)自耦變壓器的專利申請在1990年才開始萌芽，并且長期處于一個波動期，并在2004年之后才開始迅速發(fā)展，而在近幾年，自耦變壓器的專利申請量達(dá)到一個高峰，并且保持在高峰處進行波動。

國內(nèi)外專利申請區(qū)別較大的主要原因是：國內(nèi)外電力工業(yè)技術(shù)差距較大，而自耦變壓器大部分用于輸配電系統(tǒng)中，因此，國外相關(guān)專利的發(fā)展發(fā)展要遠(yuǎn)早于國內(nèi)，其在19801990年已經(jīng)達(dá)到了專利申請的高峰期；同時，由于近幾年高鐵在國內(nèi)的興起，而自耦變壓器又可應(yīng)用于高鐵供電系統(tǒng)中，再結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)快速發(fā)展的現(xiàn)狀，因此，近幾年自耦變壓器的專利申請在國內(nèi)達(dá)到了高峰。

自耦變壓器領(lǐng)域的國內(nèi)專利申請人以中大型企業(yè)居多，沒有高校申請，并且申請人比較分散；同時，在前10位申請人中包含多個與鐵路相關(guān)的公司，從而說明自耦變壓器在鐵路中的應(yīng)用已經(jīng)是現(xiàn)在研究的熱點；此外，由于自耦變壓器大部分應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，屬于大型電力設(shè)備，因此，對其進行研究需要巨大的資金投入，從而限制了高校對自耦變壓器的研究，這就是使得在前10位申請人中并未出現(xiàn)高校申請人的原因。

自耦變壓器領(lǐng)域的國外主要專利申請人以中大型企業(yè)居多，且以日本企業(yè)為主，其中日本東芝公司最具代表性，其在上世紀(jì)80年代到90年之間，申請了多篇自耦變壓器的發(fā)明專利；除日本之外，前10位申請人中還包括羅馬尼亞、法國等歐洲國家以及美國，其中唯一的高校申請人是羅馬尼亞的一所大學(xué)。

關(guān)于國外專利申請國別區(qū)域分布，日本所占的比重很大，已經(jīng)超過了一半，其是在該領(lǐng)域原創(chuàng)技術(shù)實力最強的國家；而第二申請國為美國，其他國家主要為多個歐洲國家、巴西、印度及韓國。因此，日本和美國是自耦變壓器領(lǐng)域高度關(guān)注的競爭市場，是該技術(shù)的主要生產(chǎn)和應(yīng)用國家，具有較好的市場前景。

2 自耦變壓器技術(shù)分支分析

自耦變壓器通常為大型電力設(shè)備，其在輸電系統(tǒng)中，主要用來連接電壓相近的電力系統(tǒng)，在配電系統(tǒng)中，被用作升壓器，以補償線路的電壓降，而在工廠或?qū)嶒炇依铮灿行⌒妥择钭儔浩鞅挥米髡{(diào)壓器或作為異步電動機的補償起動器，或者被用于功率變換器等實現(xiàn)其他功能。

國內(nèi)自耦變壓器專利的技術(shù)分支分布情況中，有關(guān)輸配電系統(tǒng)的自耦變壓器占57%，其次為與電機補償啟動和交流調(diào)壓器相關(guān)的自耦變壓器的專利文獻，而其他分支主要包括功率變換器中自耦變壓器的應(yīng)用，隔離變壓器、整流變壓器、穩(wěn)壓器等中有關(guān)自耦變壓器的應(yīng)用，其占到總申請量的12%。因此，國內(nèi)有關(guān)自耦變壓器的研究主要集中在高壓輸配電系統(tǒng)中，其通常為大型電力設(shè)備，這也就印證了前述中高校申請人較少的現(xiàn)象。

國內(nèi)輸配電系統(tǒng)用自耦變壓器中，有關(guān)繞組結(jié)構(gòu)的專利申請較多，占到32%；由于近些年高鐵技術(shù)的興起，有關(guān)鐵路用自耦變壓器的專利申請量逐年增加，其中鐵路供電牽引用自耦變壓器已經(jīng)占到29%，鐵路濾波用自耦變壓器占到2%；此外，調(diào)壓用自耦變壓器也是本領(lǐng)域重要的技術(shù)分支，其占到25%，其他相關(guān)分支為諧波治理、風(fēng)力發(fā)電、調(diào)容以及無功補償。

國外自耦變壓器專利的技術(shù)分支分布情況中，有關(guān)輸配電系統(tǒng)的自耦變壓器也是占總申請量的大部分，為64%，而電機的補償啟動和交流調(diào)壓器僅占18%，其他分支主要為功率變換器用自耦變壓器等占到18%。由此可看出，國內(nèi)外有關(guān)自耦變壓器專利申請的技術(shù)分支的總體分布情況比較相似，都是大型自耦變壓器占大多數(shù)，中型和小型自耦變壓器占少部分。

國外有關(guān)輸配電系統(tǒng)用自耦變壓器的專利申請中，調(diào)壓用的自耦變壓器申請同樣占大多數(shù)，為59%，有關(guān)繞組結(jié)構(gòu)的專利申請占38%，而其他部分，如鐵路供電牽引、無功補償及諧波治理等僅僅占3%，該部分國內(nèi)外技術(shù)分支分布情況差別主要在于鐵路用自耦變壓器，究其原因，可能在于國內(nèi)近些年高鐵技術(shù)的興起，帶動了其周邊產(chǎn)業(yè)的興起，這其中就包括高鐵用供電設(shè)備及供電系統(tǒng)，國內(nèi)多家大型變壓器廠商均在該領(lǐng)域投入了大量的研究人員與資金，而國外對高鐵用供電設(shè)備及供電系統(tǒng)的研究并非是熱點，因此，國外鐵路用自耦變壓器的專利申請量與國內(nèi)差別較大。

3 結(jié)論

通過對自耦變壓器專利的技術(shù)分析，目前對該領(lǐng)域的技術(shù)分支和重要申請人以及重要發(fā)明等都有了大致的了解，對于這一技術(shù)分支的專利發(fā)展趨勢有了一定的掌握，從而有利于審查員更好的把握該領(lǐng)域的技術(shù)實質(zhì)，對于以后審查該領(lǐng)域的案件大有裨益。

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