1. 背景介绍

   近年来，柔性直流输电技术在世界范围内都得到了飞速发展，由于其具有的众多技术优势，在低压小容量到高压大容量全范围都有良好应用前景。相比于两电平或三电平，模块化多电平拓扑结构在波形质量、损耗和可靠性等方面拥有较为明显的优势，因此已成为世界范围柔性直流工程的主流拓扑结构。在模块化多电平拓扑结构下，柔性直流换流阀由基本一致的众多功率模块组成，因此功率模块已成为柔性直流输电系统硬件的核心。

   为了满足我国功率模块在超高压输配电技术领域的发展需要，本文将从功率模块专利的角度出发，对中国公开的专利进行专利分析与信息加工，向超高压输配电技术领域的企业和科研人员推送相关的专利信息，希望能够提升企业和科研人员专利信息运用的能力，助推科技创新。

   二、中国专利分析

   图1展示了功率模块在超高压输电技术领域的中国专利申请情况截至2019年1月7日，功率模块在超高压输电技术领域的中国公开专利申请共3089件，其中发明专利2326件，占75.30%，实用新型763件，占24.70%。

    

    

   图1专利类型分布图

1. 专利申请趋势分析

    

    

   图2中国专利申请趋势图

    

   截至2019年1月7日，中国功率模块在超高压输电技术领域已经公开专利申请3089件。如图2展示了从1998年到2018年期间的中国专利申请趋势图，在2000年以前，是该技术领域的萌芽期，相关的专利申请量较少；2001年至2006年，是该技术领域的第一快速增长期，该时期相关的专利申请量增长迅速，并且在2006年专利申请量有257件，达到该时期的最高峰；2007年至今，专利申请量在短暂回落后，从2010年开始，专利申请量在激荡中呈快速增长的趋势，该时期的平均年专利申请量超过200件，并且在2017年达到315件。由于专利公开的不充分性，2018年的公开专利申请只有165件。总体上讲，目前中国功率模块在超高压输电技术领域的专利申请呈快速增长的趋势。

2. 法律状态分析

    

          图3专利法律状态分布图

    

   图3是专利法律状态的分布图，如图3所示，处于有效状态的专利最多，占49.86%；其次是处于失效状态的专利，占39.2%；最后处于审中状态的专利最少占10.94%。

    

3. 专利技术分布分析

    

   表1主要专利技术分支（IPC大组）

    

    

   表2 G01R31的主要技术分布情况

   表1是功率模块在超高压输电技术领域的主要专利技术分支。其中专利申请量最多的技术分支是G01R31（电性能的测试装置；电故障的探测装置；以所进行的测试在其他位置未提供为特征的电测试装置），相关的专利申请量为3089件；其次是H01L21（专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备），相关的专利申请量为1306件；专利申请量排名第三的技术分支是G01R1（包括在G01R5/00至G01R13/00或G01R31/00组中的各类仪器或装置的零部件），相关的专利申请量为368件；其余的技术分支的专利申请量较少。综上所诉，该领域最主要的技术分支是G01R31。

   由于该领域最主要的技术分支是G01R31，因此，对G01R31相关的专利做出进一步的分析，表2展示了G01R31的主要技术分布情况。如表3-2所示，在G01R31相关的3089件专利中，专利申请量最多的技术分支是G01R31/26（单个半导体器件的测试装置），相关的专利申请量为994件；其次是G01R31/28（电路的测试，例如用信号故障寻测器），相关的专利申请量为903件；专利申请量排名第三的技术分支是G01R31/00（电性能的测试装置；电故障的探测装置；以所进行的测试在其他位置未提供为特征的电测试装置），相关的专利申请量为800件；其余的技术分支的专利申请量较少。

4. 专利申请人分析

    

   图4专利申请人类型分布图

    

    

   图5 主要专利申请人排名

    

   图4是专利申请人类型分布图，如图所示，申请人是企业的占比最多，达84.7%；其次是大专院校，占比6.47%。由此可见，功率模块在超高压输电技术领域的成果转化率较高。

   图5展示了该技术领域的主要专利申请人排名，其中专利申请量最多的申请人是中芯国际集成电路制造有限公司，有154件相关的专利申请；其次是国家电网公司，有69件相关的专利申请；排名第三的专利申请人是东京毅力科创株式会社，有58件相关的专利申请；其余的专利申请人的专利量都不足50件。

5. 专利申请地域分布

   

   图6 专利申请量全国地域分布

图6是专利申请地域分布图，如图所示，上海、广东、台湾专利申请量最大，分别为330件、324件和305件；其次是北京和江苏省分别有215件、204件，其余地区专利申请量均不足100件。由此可见，上海、广东和台湾在超高压电力系统的功率模块技术领域实力最为雄厚。