从美国337汽车应急启动电源调查看电子电路专利布局策略
由于其在欧美等汽车普及率相对较高的市场前景广阔，吸引了众多国内跨界厂商在美国销售。中国的产品性价比高，美国传统应急电源巨头NOCO的市场份额被蚕食。此外，在近年来中美贸易冲突的背景下，NOCO以侵犯知识产权等不正当竞争行为为由，对包括数十家中国厂商在内的公司提起337诉讼。由于涉案企业众多，从生产端到终端销售都被列为被告。这个案例在业内可以称为核弹级别的337调查。
？涉案专利家族母案:US9，007，015？具有安全保护的便携式车辆电池跨接启动装置
？被诉方多为中国厂商，尤其是深圳企业；
70mai有限公司ATD Tools，Inc.Advance Auto Parts，Inc . Anker Innovations Ltd . Anker Technology(UK)Ltd . Anker Technology有限公司反重力电池LLCArteck电子有限公司Aukey Technology有限公司AutoZone，Inc.Autogen Technology有限公司Baccus Global LLCBest Buy有限公司Best Parts，Inc.CarAIDE USAChao Fung贸易有限公司Circus Link，Inc.Clore Automotive，LLCDeltona deltran USA，LLCDongguan Boltpower生态生活有限公司Ltd.Energen，Inc . FlyLink Tech Co有限公司原厂配件公司Gooloo Technologies LLC深圳市Gooloo电子商务有限公司Great Neck Global，Inc .(台湾)Great Neck Saw Manufacturers，Inc .广东Boltpower能源有限公司广东马赛尔电动车有限公司广州奥特力电子科技有限公司广州市唯一电子有限公司海日神电气(深圳)有限公司Halo2Cloud，LLCHorizon Tool，Inc .惠州市Grepro电子商务惠州市罗伊普科技有限公司、湖南波特威新能源有限公司综合供应网络、LLC佳仕电池工业有限公司、佳仕电池工业有限公司、K-Tool International。越南乐隆有限公司。Medcursor，Inc.MigOwatt Group LLC(俄罗斯代理)。Mizco International，Inc.MonoPrice，Inc . National Automotive Parts Association，LLC (d/b/a NAPA)。美国国家资源公司Nekteck，Inc.Nex Digitronix LLPNice团队企业有限公司Nice Well企业有限公司Ningbo Zenon电气有限公司Ningo Geostar电子有限公司O'Reilly Automotive，Inc .巴黎公司活力男孩。PowerMax Battery (U.S.A .)，Inc.Prime Global Products，Inc.QVC公司Sam's East，Inc. (d/b/a Sam's Club)Sam's West，Inc. (d/b/a Sam's Club)。舒马赫电气公司舒马赫动力技术有限公司深圳奥捷科技有限公司深圳奔荣科技有限公司深圳卡库科技有限公司深圳奇克电气。深圳市鼎江科技有限公司。深圳市给力美科技有限公司深圳市谷林动力科技有限公司深圳市嘉鸿景科技有限公司深圳市齐杰数码科技有限公司深圳市杰瑞佳科技有限公司深圳市利丰贸易有限公司。深圳市联发通科技有限公司深圳市联科电子科技有限公司深圳市联发科通科技有限公司深圳市慕克科技有限公司深圳市慕克科技有限公司深圳市贸易有限公司深圳市普诚未来科技深圳市申耐电子商务有限公司深圳市Take Tools有限公司深圳市拓普顿科技有限公司深圳市Valuelink电子商务有限公司深圳市威格动力电池有限公司d/b/a Fconergy有限公司深圳市Winplus科技有限公司深圳市鑫泽兴电子商务深圳市亿科电子有限公司、思泰克仪器有限公司、思威国际发展有限公司。斯马特产品公司。德克尔精密制造(深圳)有限公司；德克尔有限公司Substanbo创新技术有限公司Sun Tech有限公司Sunluxe Mfg。有限公司(越南)。天眼科技有限公司天眼贸易有限公司沃尔玛百货有限公司沃尔玛有限公司威玛公司。余姚市科恩新能源有限公司。Zagg公司。浙江庆友电子商务有限公司。
技术背景
首先，背景技术中015专利的IDS(信息公开声明)充分论述了汽车紧急启动电源技术的演进路线:
1.2006年4月3日发布的US6，212，054
？本发明公开了一种防反接电池升压器，能够在电池通电前检测鳄鱼夹的极性是否连接正确。该设备使用一组单向发光二极管，连接到由电路控制的光耦合器。只有当极性连接正确时，控制电路才使电流流过螺线管组件。
如上图所示，054专利的核心发明在于检测输出电流的鳄鱼夹极性是否通过光耦隔离正确连接。
2.US6，632，103，2003年10月14日发布
公开了一种自适应极性转换电缆，其与两对夹子连接，其中两对夹子分别连接到两个电池，以将电力从一个电池传输到另一个电池。自适应电缆包括连接到每个夹子的极性检测单元、设置在两对夹子之间的开关单元和电流检测单元。在极性检测单元感测到连接到每个要放电的夹子端部的电源的极性之后，开关单元在两个电池之间产生适当的充电回路。
如上图所示，103专利的核心发明在于由电流检测单元和两个极性切换晶体管组成的极性自适应切换电路。
3.US8，493，021于2065年7月23日发布
公开了一种装置，该装置监控待启动的车辆的电池的电压和由启动电池输送的电流，以确定是否已经建立了正确的连接，并提供故障监控。只有检测到正确的极性，系统才能运行。监控电压以确定开路状态、导电夹断开、分流支路故障和电感故障。监测通过分流支路的电流，判断是否存在电池爆炸的危险，是否存在电流过大导致的过热现象。该系统包括内部电池，以向待启动的车辆电池提供电力。车辆启动后，该装置将自动断开车辆电池的电源。
如上图所示，021专利的核心发明在于通过系统主控芯片实时监控启动电源状态。
4.1993年2月23日发布的US5，189，359
公开了一种启动电路，其具有用于产生参考电压的两个桥式整流器、用于基于四个端子中的每一个的电压比较来确定要连接的端子连接到参考电压的四输入解码器、以及用于根据解码器的确定来实现正确连接的一对继电器。除非每个电池只有一个端子的电压高于参考电压，表示“正”端子，而一个电池的电压低于参考电压，表示“负”端子，否则不会建立连接。可以连接两个高压端子，也可以连接两个低压端子。一旦相应的继电器装置闭合，电流就会流动。中继设备优选地是MOSFET和一系列光电二极管阵列。当解码器输出使LED发光时，光电二极管阵列将产生MOSFET栅极关断电位。
如上图所示，359专利的核心发明在于通过比较启动电路两端连接的电池的电压，形成二进制值，然后经过一个四位解码器对，来控制启动电路。
5.US5，795，182于2008年8月1998日发布
公开了一组独立于电池极性的电池跳线，用于将第一电池跳线到第二电池。该设备包括相对极性检测器，用于检测两个电池是以交叉结构还是以平行结构排列。三相高电流容量纵横开关枢轴开关响应相对极性检测器，以自动将两个电池的正极端子和两个电池的负极端子连接在一起，而不管检测到的配置是交叉还是平行。一个欠电流检测器和一个延迟电路，用于在将设备从电池之一断开后将设备返回到就绪状态和未连接状态。纵横枢转开关包括两对触点和绕两个独立点枢转的枢转臂，以确保两对触点之间的完全电接触。本发明还可以用于制造电池充电器，该电池充电器可以连接到电池，而不管电池的极性如何。
如上图所示，182专利的核心发明是通过控制三相电磁阀的角度变换，实现电池跳线极性的自动切换。
6.6，262，492美元于2006年7月6日至7日发行
公开了一种汽车电池跳线电路，用于将有效电源准确地耦合到故障或未充电的电池，其包括通过两个电流导体对连接到电源和电池的继电器开关电路。第一和第二电压极性识别电路通过相应的电压导体对分别连接到电源和电池，以识别电源和电池的极性。逻辑识别电路根据电源和电池的极性产生控制信号，由来自逻辑识别电路的控制信号控制的驱动电路驱动继电器开关电路，使得电源的两极精确地耦合到电池的两极。
？如上图所示，492专利的核心发明是通过设置与非门，形成逻辑识别电路驱动继电器，自动耦合电池极性，从而达到防止反接的效果。
7.1997年6月3日发布的US5，635，817
公开了一种车辆电池充电装置，其包括控制箱，控制箱的电缆包括限流装置，以防止预定的最大充电电流超过大约40至60安培。控制箱包括极性检测装置，以验证两个电池的端子连接的极性是否正确，如果极性不正确，则断开两个电池的电连接。
如上图所示，817专利的核心发明在于通过电磁阀的开关达到防止反接的效果。
8.US8，199，024于2065年6月2日发布
公开了一种低压连接系统中的安全电路，其保持两个低压系统断开，直到确定它们可以安全连接。当安全电路确定不存在不安全状况并且两个低压系统可以安全连接时，安全电路可以通过“软启动”功能连接两个系统，该功能通过“软启动”在两个系统之间提供连接。减少或防止一个或多个低压系统上感应电压尖峰的时间段。当一个完全放电的蓄电池安装在一个低压系统中时，将使用一种方法来检测低压系统之间连接的正确极性。通过传递一个或多个测试电流并确定是否观察到相应的电压上升来确定放电电池的极性。
如上图所示，024专利的核心发明是通过主控芯片设置电路安全策略，达到防反接和过压保护的效果。
9.US5，793，185发布于2008年8月
下图公开了一种手持式启动电源，带有控制部件和电路，以防止过度充电和电池极性的错误连接。
015专利从上述IDS现有技术文件中提取了以下技术缺陷:复杂性(过高的复杂性)、成本或潜在的故障(高成本和误操作的风险)。
接下来，015专利明确提出了解决上述问题的技术贡献:
？“利用这些特定的输入，单片机的微控制器软件？1?可以确定何时开启智能开关FET是安全的？15，从而将锂电池组连接到升压装置的跨接端子。因此，如果汽车电池？72?要么根本不接升压设备，要么接反极性，MCU？1?能保持智能开关FET？15?防止锂电池组打火/短路。
？(使用这些特定输入，MCU 1的微控制器软件可以确定何时打开智能开关FET 15是安全的，从而将锂电池组连接到升压设备的跳线端子。因此，如果汽车电池72根本没有连接到升压设备，或者极性相反，MCU 1可以保持智能开关FET 15导通，从而防止锂电池短路。)
从以上对技术效果的描述可以看出，015专利除了IDS中公开的防反接、过压保护等策略外，实质上还提供了一种冗余的安全检测方案来防止启动电源内部的电池短路，看似通过电路硬件实现，但实际上软件控制逻辑形成了本发明独特的概念和技术贡献。
为了实现上述技术目标，我们将对015专利权利要求中的技术方案进行分析:
索赔1(翻译):
？一种用于启动车辆发动机的装置，包括内部电源；
？具有正输出和负输出的输出端口；
连接到正极和负极输出电路的车辆电池隔离传感器，用于检测连接在正极和负极输出之间的车辆电池的存在；
反极性传感器，连接到正输出电路和负输出电路，并被配置为检测连接在正输出端和负输出端之间的车辆电池的极性，并提供指示车辆电池的正端子和负端子是否正确连接的输出信号；
连接在内部电源和输出端口之间的电源开关；和
？微控制器，被配置为接收来自车辆隔离传感器和反极性传感器的输入信号，并且响应于来自传感器的指示车辆电池存在于输出端口处并且车辆电池的正极和负极端子与正极和负极输出的正确极性连接的信号，向电源开关提供输出信号， 使得电源开关被接通以将内部电源连接到输出端口，并且当来自传感器的信号指示在输出端口没有车辆电池或者车辆电池的正极和负极端子与正极和负极输出的极性不正确地连接时，电源开关不被接通。
电路模块图:
？隔离传感器，反转传感器详细电路图的极性和不同状态下的高低电平:
通过对权利要求的逻辑和电路模块的分析，我们可以得出以下结论:
独立电源需求本质上是对主控芯片控制策略的文字描述，同时我们也可以分析出主控芯片控制逻辑的真值表:
隔离=0，防反射=1，主控芯片= 1；
隔离=1，防反射=1，主芯片= 0；
隔离=1，防反=0，主芯片= 0；
隔离=0，防反射=0，主控芯片=0。
由此可见，015专利真正的核心发明是主控芯片在执行启动功能之前，先进行安全策略检测(防止内部电源短路的冗余安全策略)以确保安全。这种模块化的电路设计方案很好地解决了上述技术问题中提到的现有技术“复杂度高、容易误操作”的技术缺陷。
015专利除了隔离传感器和防反射电路，还将电源开关电路的细节放入专利中，起到了很好的解释和支持模块化专有权的作用:
由此可以看出，015专利的独家技术方案所产生的技术效果对背景技术中的技术问题有着非常好的解决效果，相应的手段和目的的逻辑闭环对专利的成功起到了决定性的作用。
综上所述，我们可以看出，在撰写电子电路专利的版式时，需要注意以下几点:
1.首先，你需要有很深的电子电路技术背景；
2.其次，需要通过对背景技术的深入调研和分析，准确提取出需要解决的技术问题；
3.权利要求中描述的技术方案应当能够解决背景技术中提出的技术问题，即技术背景-技术问题-技术方案-技术效果形成一个逻辑闭环；