CN114040355B - 一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法 - Google Patents

一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，涉及车辆充电技术领域，方法包括：S1：充电桩扫描车辆；S2：车辆蓝牙进入广播状态；S3：充电桩扫描到车辆，蓝牙配对；S4：充电桩发起鉴权请求，接受车辆反馈的VIN码；S5：充电桩将VIN数据与白名单匹配，充电桩鉴权通过；S6：车辆车辆鉴权通过，反馈车辆状态信息；S7：充电枪解锁，提示***充电枪；S8：充电枪***车辆，根据车辆VIN数据和车辆状态信息，对车辆进行充电。本发明在充电枪***车辆之前进行车辆身份识别，配对连接简单方便，采用蓝牙配对，适用于各种车辆充电时使用，鉴权通过开始充电之后有效防止信息泄露和盗用，安全性好，整个充电流程管理合理便捷。

Description

一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法
技术领域
本发明涉及车辆充电技术领域，
尤其是，本发明涉及一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法。
背景技术
随着电动汽车充电智能化、普及化，用户对于充电体验提升的需求越来越高，目前电动汽车的直流充电标准有很多种类，有日本的CHAdeMO标准，也有国标直流充电标准，还有CCS标准，这样会导致车辆对于充电的需求也不同，所以公共充电桩在启动充电前，需要对车辆进行身份验证，以此确认车辆类型是否可以匹配充电。
现有充电身份识别方式有RF卡身份识别和手机扫描身份识别，前者车主携带卡片，识别通过后，充电桩允许车辆充电请求，但是这样操作繁琐，卡片不容易携带，每个车型都需要制定指定的卡片，以对应车辆型号，十分麻烦；后者在地下车库等手机信号弱的区域，容易出现无法识别，所以对于便携型好和识别能力好的充电识别越来越重视，例如中国专利发明专利CN112364341A提供一种车辆充电鉴权方法、充电桩、待充电车辆和存储介质。上述发明旨在解决现有电动汽车的车辆信息在鉴权过程中容易造成在一定范围内的泄露的问题。为此目的，上述发明的车辆充电鉴权方法包括：充电桩检测充电通讯线是否正常连接；充电桩检测到充电通讯线正常连接时，充电桩通过充电通讯线发送充电鉴权请求信息；待充电车辆接收充电鉴权请求信息发送充电鉴权信息给充电桩；充电桩接收充电鉴权信息并发送给远程服务器；远程服务器对充电鉴权信息进行验证并将结果发送给充电桩；当验证通过时，充电桩给待充电车辆直接充电；当验证不通过时，充电桩向待充电车辆的用户发送常规鉴权请求。避免了车辆身份信息一定范围内的泄露。
但是上述充电鉴权管理方法依然存在以下缺陷：只对充电枪***车辆内之后进行鉴权，没有对充电枪***前进行鉴权，无法确保适用于该车辆型号，鉴权充电过程不合理，对于身份认证管理差，不适用于多种类的车辆进行使用，若是充电枪***车辆之后电路可以连接但是充电类型不匹配，则还可能发生充电事故，安全性差。
因此为了解决上述问题，设计一种合理的基于充电桩无线鉴权的充电管理方法对我们来说是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在充电枪***车辆之前进行车辆身份识别，配对连接简单方便，采用蓝牙配对，适用于各种车辆充电时使用，鉴权通过开始充电之后有效防止信息泄露和盗用，安全性好，整个充电流程管理合理便捷的基于充电桩无线鉴权的充电管理方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，区别于现有的将充电枪***车辆之后鉴权的方式，本发明将充电桩充电鉴权过程提前到充电枪***车辆之前，通过车辆和充电桩自带的简单开发即可使用的蓝牙之间的信息交互进行鉴权，有效针对车辆类型进行鉴权，有效避免充电枪***车辆之后的危险。
本发明包括以下步骤：
S1：充电桩在没有车辆进行充电时，扫描充电桩周围的车辆；
S2：车辆停车后，车载蓝牙进入广播状态，使其在第一预定时间内可以被充电桩扫描到，超时后车载蓝牙进入休眠；
S3：充电桩扫描到蓝牙处于广播状态的车辆后，进入蓝牙配对流程；
S4：充电桩在蓝牙配对完成之后发起鉴权请求，并接受车辆反馈回来的加密VIN码；
S5：充电桩对VIN码进行解密，将车辆VIN数据与充电桩白名单进行匹配之后，充电桩鉴权通过；
S6：车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，判断车辆状态信息是否满足充电需求，若满足，则车辆鉴权通过，反馈车辆状态信息至充电桩；反之则车辆进入休眠；
S7：充电桩获取车辆状态信息之后，充电枪解锁，并提示车主***充电枪；
S8：充电桩判断是否在第二预定时间内充电枪准确***车辆，若是则根据车辆VIN数据和车辆状态信息，对车辆进行充电；反之则充电桩取消鉴权，重新开始扫描充电桩周围的车辆。
作为本发明的优选，执行步骤S1之前，充电桩自检是否充电线路正常，若正常，则扫描充电桩周围的车辆；反之则停止扫描并报错。
作为本发明的优选，执行步骤S2时，车辆停车后，确保车辆下电，且收到锁车LOCK信号，车载蓝牙才进入广播状态。
作为本发明的优选，执行步骤S3之前，充电桩和车辆上均装载有可启动justwork匹配模式的蓝牙；
执行步骤S3时，充电桩和车辆进入justwork匹配模式，充电桩标定与车辆蓝牙连接的信号强度，若强度高于匹配阈值，则进行蓝牙连接。
作为本发明的优选，执行步骤S4时，加密VIN码为车辆采用AES128对称加密方式发出的17位VIN码。
作为本发明的优选，执行步骤S5时，充电桩白名单内存储有充电适用车型名单，充电桩判断加密VIN码内的车辆型号是否位于白名单车型名单内，若位于白名单车型名单内，充电桩才鉴权通过。
作为本发明的优选，执行步骤S6时，车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，车辆进行自检，确保车辆充电电路正常，且电池电量位于可充电阈值以下，车辆才鉴权通过。
作为本发明的优选，执行步骤S6时，车辆鉴权通过之后，车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩。
作为本发明的优选，执行步骤S7时，提示方式包括声音提示和屏幕显示提示。
作为本发明的优选，执行步骤S8时，每间隔第三预定时间，车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩，充电桩对车辆进行充电，直至车辆充电完成。
本发明一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法有益效果在于：在充电枪***车辆之前进行车辆身份识别，配对连接简单方便，采用蓝牙配对，适用于各种车辆充电时使用，鉴权通过开始充电之后有效防止信息泄露和盗用，安全性好，整个充电流程管理合理便捷。
附图说明
图1为本发明一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法的流程示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和结构的相对布置不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及***可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及***应当被视为授权说明书的一部分。
实施例一：如图1所示，仅仅为本发明的其中一个的实施例，一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，区别于现有的将充电枪***车辆之后鉴权的方式，本发明将充电桩充电鉴权过程提前到充电枪***车辆之前，通过车辆和充电桩自带的简单开发即可使用的蓝牙之间的信息交互进行鉴权，有效针对车辆类型进行鉴权，有效避免充电枪***车辆之后的危险。
本发明包括以下步骤：
S1：充电桩在没有车辆进行充电时，扫描充电桩周围的车辆；
执行步骤S1之前，充电桩自检是否充电线路正常，若正常，则扫描充电桩周围的车辆；反之则停止扫描并报错。
也就是说，充电桩自检确定自身充电线路完整且正常的前提下，充电桩当前没有与车辆连接并充电，那么就可以与外界联系，蓝牙扫描周围一定范围内的车辆，扫描范围则是蓝牙覆盖范围。
充电桩通过蓝牙扫描车辆，使得可以形成无线蓝牙连接，蓝牙自身不受到网络速度影响，在地下、建筑内或者偏远地区等信号不好的地方也可以使用。
S2：车辆停车后，车载蓝牙进入广播状态，使其在第一预定时间内可以被充电桩扫描到，超时后车载蓝牙进入休眠；
车辆停车之后车载蓝牙会自动进入广播状态，若车辆此时停在充电桩的扫描范围内时，那么车辆便可以被充电桩扫描到并可以进行下一步蓝牙连接操作，当然车辆停车之后不会一直开启蓝牙广播状态，为了防止失电浪费，最好是在车载蓝牙进入广播状态之后，进行第一预定时间的计时，如倒计时300秒，若是这一段时间内车载蓝牙没有被充电桩扫描到并进行操作，那么车载蓝牙将关闭广播模式，进行省电。
而且在这里，执行步骤S2时，车辆停车后，需要确保车辆下电（车辆下电之后进行充电，安全性高），且收到锁车LOCK信号（即方向盘锁死，以防止充电过程中电流信号误操作造成车辆危险），车载蓝牙才进入广播状态。
以上，充电桩和车辆都是通过蓝牙进行连接，也就是提前预装无感身份识别，无需刷卡或者依赖手机通信，操作简便；而且，采用蓝牙基础通讯协议栈，开发周期短，硬软件基础应用广泛，技术成熟。
S3：充电桩扫描到蓝牙处于广播状态的车辆后，进入蓝牙配对流程；
执行步骤S3时，充电桩和车辆进入justwork匹配模式，充电桩标定与车辆蓝牙连接的信号强度，若强度高于匹配阈值，则进行蓝牙连接；在justwork匹配模式下，配接过程简单，且有利于提高设备配对的安全性，降低数据泄露的风险。
那么在执行步骤S3之前，充电桩和车辆上均需装载有可启动justwork匹配模式的蓝牙功能设备。
S4：充电桩在蓝牙配对完成之后发起鉴权请求，并接受车辆反馈回来的加密VIN码；
充电桩与车辆蓝牙连接完成之后，可以进行信息交互，此时充电桩发起鉴权请求，车辆收到鉴权请求之后发送反馈信息，反馈信息为自身信息加密的VIN码，加密VIN码为车辆采用AES128对称加密方式发出的17位VIN码，这样可以有效提高识别安全性，防止其他设备读取车辆信息，避免了车辆身份信息的泄露。
S5：充电桩对VIN码进行解密，将车辆VIN数据与充电桩白名单进行匹配之后，充电桩鉴权通过；
执行步骤S5时，充电桩白名单内存储有充电适用车型名单，充电桩判断加密VIN码内的车辆型号是否位于白名单车型名单内，若位于白名单车型名单内，充电桩才鉴权通过；反之若是车辆型号不位于白名单车型名单内，那么不建议对该车辆进行充电，以防止充电过程中发生危险。
S6：车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，判断车辆状态信息是否满足充电需求，若满足，则车辆鉴权通过，反馈车辆状态信息至充电桩；反之则车辆进入休眠；
执行步骤S6时，车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，车辆进行自检，确保车辆充电电路正常，且电池电量位于可充电阈值以下，车辆才鉴权通过。而且，在车辆鉴权通过之后，车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩。需要注意的是，充电桩只有接收到反馈车辆状态信息才可以开始充电，也就是说，充电开始的指令需要时车辆进行发起。
上述的可充电阈值，一般是指车辆适合进行充电的阈值，例如80%，电池剩余电量位于80%以上，尽管可以进行充电直至充满，但是理论上不需要进行充电，因为强行充电可能损坏电池，最好是发送确认信息至车主，车主同意后才会车辆鉴权通过；反之电池剩余电量位于80%以下，则无需提示车主，车辆直接鉴权通过。
S7：充电桩获取车辆状态信息之后，充电枪解锁，并提示车主***充电枪；
充电桩与车辆均鉴权通过，那么充电枪就可以解锁，此时车主可以拿起充电枪***至车辆充电口；反之，充电枪是锁死状态，车主无法取出进行充电，有效防止充电枪误***造成危险。
在执行步骤S7时，提示方式包括声音提示、闪灯提示和屏幕显示提示。
这一步需要车主来进行完成，也就是车主的最终确定步骤，即便是机器人或者机械臂技术突破，也应当将所有最终步骤交予人来进行完成，确保充电是人为授权。
S8：充电桩判断是否在第二预定时间内充电枪准确***车辆，若是则根据车辆VIN数据和车辆状态信息，对车辆进行充电；反之则充电桩取消鉴权，重新开始扫描充电桩周围的车辆。
这里相当于第二次进行倒计时，充电桩的充电枪解锁并进行提示之后，第二预定时间之内（例如倒计时150秒），若充电枪准确***车辆适当位置，才能进行充电；若是倒计时完毕，充电枪将再次锁死，以防止盗用充电的情况发生。
需要注意的是，执行步骤S8时，每间隔第三预定时间（例如每间隔30秒），车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩，充电桩对车辆进行充电，直至车辆充电完成，一旦第三预定时间之后，车辆没有反馈信号至充电桩，充电桩将立刻停止充电。
总之就是，若是没有***充电枪进行充电或者充电完毕之后，充电桩都将发出将充电枪复原的提示，此时充电桩再次自检，确保充电线路正常之后，再次对外发起扫描，以起到对其他车辆的鉴权和充电工作。
本发明一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法在充电枪***车辆之前进行车辆身份识别，配对连接简单方便，采用蓝牙配对，适用于各种车辆充电时使用，鉴权通过开始充电之后有效防止信息泄露和盗用，安全性好，整个充电流程管理合理便捷。
实施例二，仍如图1所示，仅为本发明的其中一个实施例，在实施例一的基础上，本发明一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法中，上述充电桩可以是一个充电桩组，即为多个充电桩的组合（多个充电桩的充电协议可以是不同的，即其充电电路可以是不同的），在步骤S5中，充电桩组内设置有对应多个充电桩的白名单（即每一个充电桩都有一个白名单），车辆VIN码内车型数据与任一报名单相匹配，均可鉴权通过；在步骤S7时，车辆鉴权通过之后，与车辆匹配的充电桩释放充电枪，此时车主将释放的充电枪***至车辆内即可充电。
这样可以确保不论是什么充电模式或者充电协议下的车辆都可以安全进行相应的充电，车主可傻瓜式操作，以避免车辆与充电桩不匹配情况下，充电枪***车辆造成的危险。
以及充电枪解锁或者锁死，可以是外界实物上的锁死，例如锁扣；也可以是电路上的锁死，一旦锁死，电路断开，无法进行充电。
本发明一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法在充电枪***车辆之前进行车辆身份识别，配对连接简单方便，采用蓝牙配对，适用于各种车辆充电时使用，鉴权通过开始充电之后有效防止信息泄露和盗用，安全性好，整个充电流程管理合理便捷。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：充电桩在没有车辆进行充电时，扫描充电桩周围的车辆；
S2：车辆停车后，车载蓝牙进入广播状态，使其在第一预定时间内可以被充电桩扫描到，超时后车载蓝牙进入休眠；
S3：充电桩扫描到蓝牙处于广播状态的车辆后，进入蓝牙配对流程；
S4：充电桩在蓝牙配对完成之后发起鉴权请求，并接受车辆反馈回来的加密VIN码；
S5：充电桩对VIN码进行解密，将车辆VIN数据与充电桩白名单进行匹配之后，充电桩鉴权通过；
S6：车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，判断车辆状态信息是否满足充电需求，若满足，则车辆鉴权通过，反馈车辆状态信息至充电桩；反之则车辆进入休眠；
S7：充电桩获取车辆状态信息之后，充电枪解锁，并提示车主***充电枪；
S8：充电桩判断是否在第二预定时间内充电枪准确***车辆，若是则根据车辆VIN数据和车辆状态信息，对车辆进行充电；反之则充电桩取消鉴权，重新开始扫描充电桩周围的车辆；
执行步骤S2时，车辆停车后，确保车辆下电，且收到锁车LOCK信号，车载蓝牙才进入广播状态；
执行步骤S3之前，充电桩和车辆上均装载有可启动justwork匹配模式的蓝牙；
执行步骤S3时，充电桩和车辆进入justwork匹配模式，充电桩标定与车辆蓝牙连接的信号强度，若强度高于匹配阈值，则进行蓝牙连接；
执行步骤S4时，充电桩与车辆蓝牙连接完成之后，充电桩发起鉴权请求，车辆收到鉴权请求之后发送反馈信息，反馈信息为自身信息加密的VIN码；
执行步骤S5时，充电桩白名单内存储有充电适用车型名单，充电桩判断加密VIN码内的车辆型号是否位于白名单车型名单内，若位于白名单车型名单内，充电桩才鉴权通过；
执行步骤S6时，车辆接收到充电桩发来的鉴权通过认证信息后，车辆进行自检，确保车辆充电电路正常，且电池电量位于可充电阈值以下，车辆才鉴权通过。
2.根据权利要求1所述的一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于：
执行步骤S1之前，充电桩自检是否充电线路正常，若正常，则扫描充电桩周围的车辆；反之则停止扫描并报错。
3.根据权利要求1所述的一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于：
执行步骤S4时，加密VIN码为车辆采用AES128对称加密方式发出的17位VIN码。
4.根据权利要求1所述的一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于：
执行步骤S6时，车辆鉴权通过之后，车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩。
5.根据权利要求1所述的一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于：
执行步骤S7时，提示方式包括声音提示和屏幕显示提示。
6.根据权利要求1所述的一种基于充电桩无线鉴权的充电管理方法，其特征在于：
执行步骤S8时，每间隔第三预定时间，车辆将自身电路正常信号以及电池当前电量信息反馈至充电桩，充电桩对车辆进行充电，直至车辆充电完成。
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