局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪专利分析
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摘 要：本文从探究专利分布和布局的角度出发，选择局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪作为主题，通过标准的检索方式，使用国际专利分类号并结合关键词，对专利检索数据库中的专利申请进行了全面的检索，得到相关的专利申请，对上述数据进行细致的筛选分类，揭示了局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪领域专利申请的当前状况和未来发展趋势。
关键词：局部阴影 全局最大功率点跟踪 专利布局
中图分类号：G306 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（c）-0234-02
最大功率点跟踪技术是高效光伏发电系统的关键技术之一，在实际应用中，复杂环境如局部阴影情况往往使得光伏阵列功率-电压特性曲线呈现多个功率极值点，此时，传统基于采样数据的直接MPPT控制方法，如扰动观察法、电导增量法等，往往容易因陷入局部极值点而失效。光伏阵列实际工作在不良状态，功率严重失配，既损失了能量，又容易损坏光伏组件。这种状态需要被检测，甚至应尽可能地避免。如何在局部阴影条件下进行全局最大功率点跟踪成为当今热点研究课题。
1 全球专利申请年度分析
本文从探究专利分布和布局的角度出发，选择局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪作为主题，通过标准的检索方式，使用国际专利分类号并结合关键词，对VEN数据库中的专利申请进行了全面的检索，得到相关的专利申请量，对上述数据进行细致的筛选分类，并作了深入的研究分析，图1示出了历年来局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪专利申请数量的年度发展趋势，可以大致分为以下两个阶段。
1.1 萌芽阶段
2007年之前，关于光伏最大功率点跟踪的专利申请数量较少，全球专利数量保持在一个较低水平，而局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪的专利申请数量是到2009年之后才出现较大增长的，同时，2009年以前中国在局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪领域仅有1件专利申请，此后，太阳能利用进入了一个发展期，在此大环境下，部分学者，以及能源企业并关注到了太阳能最大功率点跟踪技术的研究;另外，局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪作为光伏最大功率点跟踪的一个分支，从技术发展的流程来看，其发展应该是稍微滞后于光伏最大功率点跟踪的，但是整体的发展趋势还是与光伏最大功率点跟踪的趋势相吻合的。
1.2 快速增长阶段
2009年之后，不管是光伏最大功率点跟踪还是局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪均呈现出了一个快速增长趋势，且中国2010—2014年期间，中国几乎霸占了局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪方面的专利申请，同时随着美国和欧洲相继宣布“百万屋顶光伏计划”，国外的光伏产业也达到了一个高潮期，从而也导致了全球专利申请量的整体上升。
2 专利申请国分析
图2示出了各国关于局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪的专利申请量占比，从图中可以看出，不管是光伏最大功率点跟踪还是局部阴影条件下的光伏最大功率点跟踪，中国申请人的专利申请量远远高于其他国家，达到了41%;且申请量排在前几位的均为中国、日本、美国和韩国，虽然日本、美国和韩国在两个图中的排名有区别，但所占比例都相差不大。
3 国内申请人类型和授权率统计分析
国内申请人的类型一般分为个人、科研院校和企业3种类型，笔者研究了这3种类型专利申请主体的申请情况。根据笔者的分析，在局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪这一领域，国内的申请人一共申请了167件，其中企业申请了81件，占48%，科研院校申请了78件，占47%，个人申请了8件，占5%。由该图可以看出，企业申请和科研院校申请为该领域专利申请的主体，且差距不大，个人申请相对较少，说明该领域非职务发明相对较少，该行业的进入门槛比较高。
授权率是反映发明专利申请质量的重要指标，笔者还对各个类型的申请人的授权率进行了统计分析，由于科研力量，申请动机等诸多因素的不同，不同类型申请人的申请质量也是不同的，在国内申请的167件专利申请中包括有145件发明专利申请，其中企业的发明专利申请数量为67，授权数量为20，授权率为29.85%，科研院校的发明专利申请数量为71，授权数量为41，授权率为57.75%，个人的发明专利申请数量为7，授权数量为0，授权率为0%，可见，虽然企业与科研院校的申请数量差不多，然而科研院校的授权率却明显高于企业的授权率，如此说明局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪是科研院校的研究热点。
4 结语
从上面对专利申请的统计分析可以看出，国内局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪专利技术存在如下特点：首先，整个光伏最大功率点跟踪进入大发展时期，申请量逐年上升，尤其是近年来形成井喷之势，而国外较早地开始了在中国的发明专利布局，受惠于国家相关产业政策的大力扶持，国内的申请量在2010至2014年期间取得了较大发展，不足的是，我国申请人在早期发明专利数量上与外国公司相比还是相差很多，这些早期专利可能构成了我国企业发展中的专利壁垒。
其次，通过笔者对国内申请人的统计分析发现，目前国内公司在局部阴影条件下光伏最大功率点跟踪领域并没有形成一定的专利布局，而在拥护知识产权的时代，公司应该更加重视专利申请的整体布局，在自己具有优势的子领域集中研发力量，进行专利技术深耕，如此才能够更快地推进整个领域的技术发展。
参考文献
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[2] 聂晓华.局部阴影条件下光伏阵列全局最大功率点跟踪控制方法综述[J].电网技术，2014（38）：3279-3285.
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