CN108528245A - 一种智能控制的充电设备及通信数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能控制的充电设备及通信数据传输方法。该充电设备具有主控制模块，无线模块，如蓝牙模块，其中充电设备的运行数据和状态由主控制模块传送至该蓝牙模块，该蓝牙模块将接收的信息传输至智能终端。用户通过安装有充电设备APP的智能终端可以实时查看和控制充电设备的运行状态。通过使用蓝牙模块中的加密单元对运行数据进行加密，以此来防止充电设备运行数据被别人窃取，而解密用的秘钥除了具有解密运行数据的功能之外，还具有解锁充电设备的功能。若在APP中输入不正确的秘钥，既不能查看到充电设备运行数据，充电设备也不会被解锁，不会对电动汽车充电。这样用户不需要再进行其他识别操作，从而大大提高了用户体验。

Description

一种智能控制的充电设备及通信数据传输方法

技术领域

本发明属于电动汽车充电领域，具体的涉及一种智能控制的充电设备及通信数据传输方法。

背景技术

目前，电动汽车的能源补给方式主要有两种：一种为换电方式(动力电池更换)；另一种为充电设备直充方式。但是，这两种能源补给方式都需要对电动汽车进行识别，只有被识别授权的电动汽车才能被换电或充电。

目前市面上，充电设备对电动汽车的识别方式主要有：通过物理锁和物理钥匙的方式、通过手机APP的方式、通过刷卡的方式等。但是，上述识别方式的过程都比较复杂、浪费时间，尤其是在用户忘记带钥匙、RFID卡时便不能对电动汽车进行及时充电。另外，目前大多数停车位配置在地下车库等区域，WiFi，GPRS信号经常无信号，所以个人充电设备不适宜通过WiFi或GPRS和服务器通信。移动网络信号很差或甚至没有网络信号。通过手机APP的方式无法对充电设备进行识别,极大的影响用户体验。

相应地，本领域需要一种新的充电设备识别方法来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种新的充电设备来解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能控制的充电设备和通信数据传输方法，其特征在于：所述充电设备，包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，所述蓝牙模块电性连接至所述主控制模块，接收并传输所述主控制模块的指令，所述蓝牙模块，还包含加密单元，用以对所述指令加密。

优选的，该蓝牙模块连接至智能终端，所述蓝牙模块接收所述主控制模块的指令，所述指令经所述加密单元加密后传输至与其连接的智能终端，与所述智能终端进行信息交互。

优选的，该蓝牙模块预设置唯一可识别的唯一密码，所述加密单元将待传输的指令加密。

优选的，智能终端包含与所述充电设备匹配的控制模块；使用时，通过所述控制模块输入预设的密钥，通过验证后智能终端连接至所述蓝牙模块，所述充电设备进入充电模式，否则，所述充电设备不启动充电模式。

优选的，该智能设备与所述充电设备配对成功后，用以查看充电信息，所述信息至少包含下述的一种，充电功率，充电时间，所述充电设备的运行信息。

根据本发明的另一个方面，提供了充电设备的通信数据传输方法：所述充电设备，包含，控制所述充电设备，包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，所述蓝牙模块还包含加密单元，所述蓝牙模块接收并传输所述主控制模块发出的指令；所述方法包含如下步骤：所述蓝牙模块与智能终端连接；所述加密单元加密所述指令经后传输至所述智能终端，与所述智能终端进行信息交互。

优选的，该蓝牙模块连接至智能终端前还包括，通过智能终端的控制模块输入预设的密钥，通过验证后智能终端连接至所述蓝牙模块，所述充电设备进入充电模式，否则，所述充电设备不启动充电模式。

优选的，该密钥信息存储在所述控制模块；再次使用所述智能终端连接所述蓝牙模块时，所述智能终端自动连接至所述蓝牙模块，与所述主控制模块进行信息交互。

优选的，该智能终端若成功连接至所述蓝牙模块后，则自动启动所述充电设备的充电模式。

优选的，该智能终端匹配的连接至所述蓝牙模块，所述充电设备自动启动解锁，且在所述智能终端与所述蓝牙模块连接的第一设定时间内，所述充电设备维持解锁状态。

优选的，该智能终端匹配的连接至所述蓝牙模块后，所述智能终端断开与所述充电设备的连接至第二设定时间内，所述充电设备处于解锁状态。

优选的，该智能终端若未能与所述蓝牙模块匹配连接，则所述充电设备处于锁定状态。

有益效果

根据本发明的实施例，用户通过安装有充电设备的控制模块(如APP)的智能终端可以实时查看和控制充电设备的运行状态。通过使用蓝牙模块中的加密单元对运行数据进行加密，以此来防止充电设备运行数据被别人窃取，而解密用的秘钥除了具有解密运行数据的功能之外，还具有解锁充电设备的功能。若在APP中输入不正确的秘钥，既不能查看到充电设备运行数据，充电设备也不会被解锁，不会对电动汽车充电。这样用户不需要再进行其他识别操作，从而大大提高了用户体验。同时，智能终端上的数据还可以通过WiFi,GPRS等方式上传至服务器。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明一实施例的功能示意图；

图2是根据本发明一实施例的功能流程图；

图3是根据本发明一实施例的充电设备的功能模块的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

如图1所示，在一种可能的实现方式中，一种智能控制的充电设备，包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，该蓝牙模块电性连接至所述主控制模块，接收并传输所述主控制模块的指令，该蓝牙模块，包含加密单元，用以对所传输的指令加密，蓝牙模块连接至智能终端与智能终端进行信息交互。

上述实施方式中，蓝牙模块接收主控制模块的指令，该指令经蓝牙模块的加密单元加密后传输至与其连接的智能终端。这样智能终端与蓝牙模块连接时，只有验证成功后才能进行信息交互。未经过授权或与蓝牙模块不能匹配连接的智能设备不能与该充电设备进行信息交互。进而不能控制该充电设备，这样，搜索到该充电设备的非授权用户既不能查看到充电设备运行数据，充电设备也不会被解锁，不会对电动汽车充电。从而大大提高了用户体验。充电设备可为交/直流充电设备。

该实施例通过上述改进，使得电动汽车有一定的市场占有率之后，相邻车位的车主使用的也有可能是电动汽车，此时可能会出现的乱用别人的充电设备给自己电动汽车充电的问题。实现了简化充电动作的目的，提高用户体验。

举例来说，只有经过该充电设备授权，或事先知晓该密钥的用户才可能与充电设备连接。而且蓝牙模块发出的指令信息经过加密单元加密，未经过验证的访问，都无法获得有效的信息。

如图2所示，在一种可能的实现方式中，充电设备与智能终端连接的示意图。

其中，连接时智能终端打开蓝牙功能，与充电设备的蓝牙模块建立连接成功配对后进行信息交互。

如图3所示，在一种可能的实现方式中充电设备的功能模块的示意图。

该充电设备3，包含有交流输入口，用以电性连接市电，充电控制器，该充电控制器电性连接至主充电电路，该主充电电路电性连接至充电接口(输出口)，用以连接至待充电的电动汽车(图未示)；还包含计量电表，其电性连接至充电控制器；漏电保护电路，其电性连接至电控制器；蓝牙模块，其电性连接至充电控制器；故障检测单元，其电性连接至充电控制器与该充电控制器进行信息交互。

上述实施方式中，充电控制器也称主充电控制模块，其控制充电设备的运行。上述实施方式中，主充电电路用以将从交流输入端流入的交流电调制成符合要的电能经过输出端(充电接口)提供至待充电的电动汽车。故障检测单元，采样充电设备的运行信息，若检测异常(如，温度，电流，电压超出设定的值)，反馈至充电控制器，触发保护。漏电流保护电路，用以检测在漏电流发生时，反馈至充电控制器。蓝牙模块，其电性连接至充电控制器，与智能终端配对成功后，充电控制器与智能终端通过该蓝牙模块进行信息交互。该蓝牙模块传输出的信息(指令)是经过其内部的加密单元加密的。这样防止发出的信息被乱用的情况发生。智能终端通过WiFi或GPRS的形式连接至服务器。在整个信息传输过程中，充电桩和与智能终端之间的通信过程采用蓝牙协议中安全管理(Security Manager)进行加密；智能终端与服务器之间的通信通过AES128/256或SSL/TLS加密，从而保证整个通信过程数据和控制信息的安全性。

在一种可能的实现方式中，不仅可以从主控制模块传送指令信息至蓝牙模块，也可以从蓝牙模块传送指令信息到主控制模块。这样可以实现通过智能终端的APP控制充电设备的目的。实现从蓝牙模块传送到主控制模块的功能下，智能终端的控制指令先传送至蓝牙模块，蓝牙模块再将控制指令传送到主控制模块，主控制模块根据此指令要求控制充电设备的运行状态,如断开对电动汽车的充电。

在一种可能的实现方式中，设置在电动汽车上的识别装置与设置在充电设备上的第二识别装置通过有线方式或WiFi、蓝牙或ZIGBEE等无线方式进行验证通讯，从而实现充电设备对电动汽车充电的自动授权。通过本发明的充电设备自动授权方法，用户只需将充电枪正确连接电动汽车的充电接口,使得过程更加简单，用户不需要再进行其他操作，从而大大提高了电动汽车用户的充电体验。

在一种实施方式中，蓝牙模块的加密单元实现的充电设备保护以及对监控数据加密。经过该蓝牙模块传输的指令除了充电设备解锁的指令外，还包含，主控设备监测到充电设备的信息，如运行的电气参数。

在一种实施方式中，蓝牙模块的加密单元实现对其传输的指令(信息)全部加密。这样，在未取得密钥时，无法获取有效信息。

在一种实施方式中，蓝牙模块设置了一个随机且唯一的密码，加密单元将通信数据加密。

在一种实施方式中，智能终端包含控制模块(如，预先安装了对应的充电设备APP)，且在该控制模块中输入与充电设备密码相匹配的充电设备秘钥，如秘钥输入正确，则充电设备解锁进行充电，否则充电设备不启动充电。在实际使用时还可设置为如秘钥输入正确，则充电设备解锁，满足其它充电必要条件，则进入充电。较佳的，每个充电设备都有一个唯一的密钥。一个正确的密钥只可解锁一个充电设备，不会解锁其他充电设备，以此来保护自己的充电设备不被别人乱用。

在一种实施方式中，在智能终端的控制模块中输入密钥之后，连接充电设备的该用户可以查看充电功率，充电电量等信息。

在一种实施方式中，该密钥还可解锁充电设备，从而触发充电设备的充电功能。

在一种实施方式中，充电设备的控制模块具有存储功能，第一次使用时输入密钥，这时选择保存，会保存已输入的密钥信息，这样以后用户打开控制模块(如APP软件)之后不需要再输入密钥。这样，用户将待充电的电动汽车停入约定车位，智能终端打开该控制模块(在智能终端开启蓝牙的模式下)，该控制模块自动与充电设备连接，并在约定的第一连接时间内，该充电设备处于解锁的状态。在确定该充电设备正确连接至待充电的电动汽车后启动充电。

在一种实施方式中，正确输入密钥且充电设备的蓝牙模块与智能终端建立正确连接并且配对之后，充电设备的蓝牙模块会记录智能终端的设备信息。这样，以后若充电设备蓝牙模块与此智能终端设备通过蓝牙建立连接，即可实现充电设备的解锁，此时将待充电的车辆接口或供电接口正确电性连接即可充电。不需要再打开充电设备APP。如果智能终端蓝牙始终处于打开状态，则只要此智能设备处于充电设备蓝牙模块信号传输范围之内，充电设备蓝牙模块会自动与此智能终端建立连接，在此过程中只需要将充电插头插入充电插座即可，无需其他任何多余操作，是一种简单、安全、便捷的充电方式。

在一种实施方式中，智能终端与充电设备上的蓝牙模块断开连接之后的一段时间内，充电设备仍处于解锁状态。较佳的，该时间的具体数值可通过控制模块(APP软件)设定。在此不作限定。

上述的实施方式中，当充电插头插进电动汽车充电插座，且与电动汽车建立正确的连接确认时，充电设备才会正式启动充电。

在一种实施方式中，对充电设备的解锁可以发生在充电接口或供电接口正确电性连接之前，也可以发生在充电接口或供电接口正确电性连接之后。

需要说明的是，在充电设备秘钥的设计中，在客户端不可更改此秘钥，防止被他人解密之后更改密钥导致充电设备不可使用。密钥只能通过专业维护人员进行更改。

在充电设备/智能终端的控制模块的设计中，该控制模块可与其连接的充电设备的运行数据上传至服务器，服务器可以记录历史充电数据，用户可查阅该数据。

在智能终端的设计中，其不限于iOS版本、Android版本的智能设备(如，手机)，还包括含有蓝牙功能的车载智能设备，具备蓝牙传输功能的其他智能设备。

在蓝牙模块的设计中，其采用蓝牙4.0及其以上的蓝牙协议。这样，基于此版本的智能终端蓝牙功耗低，即使始终处于打开状态也不会有很大耗电量，如果此智能终端正确输入过秘钥之后，且此智能终端蓝牙处于始终打开的状态下，只要此智能终端距离充电设备在可连接的范围内，充电设备即可实现解锁，不需要其他多余的动作，从而实现安全、便捷的使用充电设备充电。

通过本发明实施方式的充电设备的方法，用户在给电动汽车充电时，只需将车辆接口或供电接口正确电性连接即可，整个识别过程由智能设备与充电设备自动完成，有效地简化了用户利用充电设备对电动汽车充电的步骤。并且，本发明的充电设备自动授权方法相对于传统充电设备授权方法更加安全和可靠，有效地避免了例如物理锁钥匙容易丢失或者被非法打开、地下停车场移动网络信号差引发的不能有效识别的问题，以及避免了在未被授权的情况下利用该充电设备的问题。

本发明提出的实施方式中，在整个信息传输过程中，充电桩和与智能终端之间的通信过程采用蓝牙协议中安全管理(Security Manager)进行加密；智能终端与服务器之间的通信通过AES128/256或SSL/TLS加密，从而保证整个通信过程数据和控制信息的安全性。

接下来，结合图1-3描述充电设备的通信数据传输方法，该充电设备包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，蓝牙模块还包含加密单元，该蓝牙模块接收并传输所述主控制模块发出的指令；该方法包含如下步骤：智能终端连接至蓝牙模块；该指令经加密单元加密后传输至与其连接的智能终端，与智能终端进行信息交互。通过这样的设计，智能终端若成功的连接至蓝牙模块；蓝牙模块发出的信息经加密单元加密后传递至智能终端。提高数据传输的安全性。

在一实施方式中，智能终端连接至所述蓝牙模块前还包括，通过智能终端的控制模块输入预设的密钥，通过验证后，智能终端连接至蓝牙模块。

在一实施方式中，密钥信息存储在控制模块；再次使用该智能终端连接蓝牙模块时，智能终端自动连接至蓝牙模块，与主控制模块进行信息交互。

在一实施方式中，智能终端若成功连接至所述蓝牙模块后，则自动启动所述充电设备的充电模式。

在一实施方式中，智能终端匹配的连接至所述蓝牙模块，所述充电设备自动启动解锁，且在所述智能终端与所述蓝牙模块连接的第一设定时间内，所述充电设备维持解锁状态。

在一实施方式中，智能终端匹配的连接至所述蓝牙模块后，所述智能终端断开与所述充电设备的连接至第二设定时间内，所述充电设备处于解锁状态。

在一实施方式中，智能终端若未能与所述蓝牙模块匹配连接，则所述充电设备处于锁定状态。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能控制的充电设备，其特征在于：所述充电设备，包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，所述蓝牙模块电性连接至所述主控制模块，接收并传输所述主控制模块的指令，所述蓝牙模块，还包含加密单元，用以对所述指令加密。

2.如权利要求1所述的充电设备，其特征在于：所述蓝牙模块连接至智能终端，所述蓝牙模块接收所述主控制模块的指令，所述指令经所述加密单元加密后传输至与其连接的智能终端，与所述智能终端进行信息交互。

3.如权利要求2所述的充电设备，其特征在于：智能终端包含与所述充电设备匹配的控制模块；使用时，通过所述控制模块输入预设的密钥，通过验证后智能终端连接至所述蓝牙模块，所述充电设备进入充电模式，否则，所述充电设备不启动充电模式。

4.如权利要求3所述的充电设备，其特征在于：所述密钥信息存储在所述控制模块；其中，再次使用所述智能终端连接所述蓝牙模块时，所述智能终端自动连接至所述蓝牙模块，与所述主控制模块进行信息交互。

5.如权利要求4所述的充电设备，其特征在于：所述智能设备与所述充电设备配对成功后，用以查看充电信息，所述信息至少包含下述的一种，充电功率，充电时间，所述充电设备的运行信息。

6.一种智能控制充电设备的通信数据传输方法：所述充电设备，包含，控制所述充电设备的主控制模块、蓝牙模块，所述蓝牙模块还包含加密单元，所述蓝牙模块接收并传输所述主控制模块发出的指令；所述方法包含如下步骤：所述蓝牙模块与智能终端连接；所述加密单元加密所述指令经后传输至所述智能终端，与所述智能终端进行信息交互。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述蓝牙模块连接至智能终端前还包括，通过智能终端的控制模块输入预设的密钥，通过验证后智能终端连接至所述蓝牙模块，所述充电设备进入充电模式，否则，所述充电设备不启动充电模式。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述密钥信息存储在所述控制模块；再次使用所述智能终端连接所述蓝牙模块时，所述智能终端自动连接至所述蓝牙模块，与所述主控制模块进行信息交互。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述智能终端若成功连接至所述蓝牙模块后，则自动启动所述充电设备的充电模式。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：智能终端匹配的连接至所述蓝牙模块，所述充电设备自动启动解锁，且在所述智能终端与所述蓝牙模块连接的第一设定时间内，所述充电设备维持解锁状态。