CN109849726B - 用于向电动车辆充电的充电系统及用于授权从充电站对电动车辆充电的方法 - Google Patents

用于向电动车辆充电的充电系统及用于授权从充电站对电动车辆充电的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于向电动车辆充电的充电系统，其包括充电站及充电网络服务器，充电网络服务器与充电站和移动装置应用程序进行网络通信。充电站和充电网络服务器包括计算装置，计算装置编程成：将授权代码存储在网络服务器和充电站中的每一者中，用于当充电站从充电网络服务器脱机时授权对电动车辆的充电；在充电网络服务器中处理从移动装置应用程序发送的充电授权请求；响应于充电授权请求并且当充电站脱机时，将授权代码从网络服务器发送到移动装置应用程序；并且基于输入到充电站的授权代码是否与存储在充电站上的授权代码相匹配而授权或拒绝对电动车辆的充电。本发明还公开用于通过移动装置应用程序授权从充电站对电动车辆的充电的方法。

Description

用于向电动车辆充电的充电系统及用于授权从充电站对电动 车辆充电的方法
技术领域
本发明的实施例大体上涉及电动车辆充电，并且更确切地说，涉及用于通过脱机充电站授权对电动车辆的充电的系统和方法。
背景技术
电动车辆，包括电动车辆和插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electricvehicle)为城市交通提供零排放或低排放解决方案，并且未来有望逐步取代内燃机车辆成为主要运输方式。电动车辆包括由储能装置例如电池提供动力的电动机。当车辆运行时，包括在其中的储能装置耗尽。储能装置通常在车辆充电站中进行再充电，以便能够进一步使用车辆。这种车辆充电站设计成在连接到车辆时对储能装置充电。
大多数充电站中包括访问控制特征，以用于调节充电站与车辆之间的充电操作。也就是说，访问控制特征用于从潜在用户接收信息(包括支付信息)、验证用户的身份、处理支付信息，并且/或者批准或授权对车辆的电力输送。包括在早期型式的充电站中的这种访问控制特征的一个示例是整合到充电站中的RFID读取器。RFID读取器与用户出示的RFID卡交互，以便从用户接收信息。RFID卡上的信息可以存储在充电站的存储器/本地数据库中并且/或者存储在远程服务器上，其中对本地/远程数据库(例如经由因特网、LAN、WAN、蜂窝网络或者用于远程数据库的其他网络/数据连接)进行访问以发送/接收用户信息、验证用户身份、处理支付信息，并且授权对车辆的电力输送。
最近，包括在充电站中的访问控制特征已经采用使用智能电话(也可以称为“移动应用程序”)进行授权和验证的平台/系统的形式。为了实现这种智能电话授权，充电站通过网络例如因特网、LAN、WAN、蜂窝网络或其他网络/数据连接来连接到至少一个服务器，其中服务器与充电站通信以接收用户信息、验证用户身份、处理支付信息，并且授权对车辆的电力输送。尽管智能电话授权访问控制特征被视作用于调节充电站与车辆之间的充电操作的方便高效手段，但是应认识到，这种智能电话授权只有当充电站与服务器通信时才能够进行。当充电站脱机时，而众所周知临时断网确实会不时发生，充电请求无法被授权，从而可能由于用户的电动车辆没有充足电量而导致用户滞留并且无法回家。
因此，期望提供一种充电站以及与其交互的方法，使得即使当充电站从远程服务器脱机时，也能够对充电请求进行智能电话授权。进一步期望，这种授权方法是安全的并且可防止被篡改，从而避免电动车辆的不受控充电。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于向电动车辆充电的充电系统包括充电站以及充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信。所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，其中所述计算装置编程成：将授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者中，用于当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，授权对所述电动车辆的充电；在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的充电授权请求；响应于所述充电授权请求并且当所述充电站被确定成从所述充电网络服务器脱机时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；并且在用户向所述充电站输入授权代码时，基于所述输入授权代码是否与存储在所述充电站上的所述授权代码相匹配而选择性地授权或拒绝所述充电站对所述电动车辆的充电。
根据本发明的另一方面，提供一种用于通过移动装置应用程序授权从充电站对电动车辆的充电的方法。所述方法包括在远离充电站的网络服务器中生成授权代码；以及将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述充电站，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上。所述方法还包括在所述网络服务器中处理从移动装置应用程序发送的移动装置授权请求，所述移动装置授权请求包括用于授权从所述充电站对电动车辆的充电的请求。所述方法进一步包括：在所述网络服务器中执行检查以确定所述充电站当前是否与所述网络服务器进行网络通信；当确定所述充电站当前不与所述网络服务器进行网络通信时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；以及在所述充电站中将客户输入到所述充电站中的授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较，其中所述电动车辆的充电基于所述比较获得授权或被拒绝。
根据本发明的又一个方面，提供一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括充电站以及充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信。所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：当用户请求从所述充电站执行充电时并且当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，在所述充电站中生成随机数字或字母数字代码，所述随机数字或字母数字代码显示给所述用户。所述计算装置还编程成将所述随机数字或字母数字代码作为充电授权请求的一部分从所述移动装置应用程序发送到所述充电网络服务器，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上。所述计算装置进一步编程成在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的、其中包括所述随机数字或字母数字代码的充电授权请求，其中所述充电网络服务器运行包括在所述充电授权请求中的所述随机数字或字母数字代码上的算法以生成算法输出。所述计算装置又进一步编程成将所述算法输出从所述充电网络服务器发送到所述移动装置应用程序，并且在所述用户将所述算法输出输入到所述充电站中时授权或拒绝在所述充电站中对所述电动车辆的充电。
技术方案1.一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括：
充电站；以及
充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信；
其中所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：
将授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者中，以便当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时授权对所述电动车辆的充电；
在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的充电授权请求；
响应于所述充电授权请求并且当确定所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；并且
在用户向所述充电站输入授权代码时，基于所述输入授权代码是否与存储在所述充电站上的所述授权代码匹配来选择性地授权或拒绝所述充电站对所述电动车辆的充电。
技术方案2.根据技术方案1所述的充电系统，其中所述授权代码包括数字代码或字母数字代码中的一者。
技术方案3.根据技术方案2所述的充电系统，其中所述充电站包括用于将所述数字代码或字母数字代码输入到所述充电站中的小键盘或触摸屏。
技术方案4.根据技术方案1所述的充电系统，其中对所述电动车辆的充电在输入到所述充电站的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码匹配时获得授权，并且对所述电动车辆的充电在输入到所述充电站的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码不匹配时被拒绝。
技术方案5.根据技术方案1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成：
在授权对所述电动车辆的充电时，在所述充电站中向所述授权代码添加交易ID标记；并且
在所述充电站与所述网络服务器重新联机时，将所述交易ID和所述授权代码从所述充电站发送回所述网络服务器。
技术方案6.根据技术方案1所述的充电系统，其中所述充电授权请求包括充电站识别信息和客户账户信息。
技术方案7.根据技术方案1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成：
监测所述授权代码的状态以确定其有效性；
当确定所述授权代码仍然有效时，在所述充电网络服务器中监测所述充电授权请求；并且
当确定所述授权代码不再有效时，生成与所述授权代码不同的新授权代码。
技术方案8.根据技术方案1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成当确定所述充电站在处理所述充电授权请求时与所述网络服务器联机时，将对所述电动车辆的充电的授权从所述充电网络服务器发送到所述充电站。
技术方案9.一种用于通过移动装置应用程序授权从充电站对电动车辆的充电的方法，所述方法包括：
在远离充电站的网络服务器中生成授权代码；
将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述充电站，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上；
在所述网络服务器中处理从移动装置应用程序发送的移动装置授权请求，所述移动装置授权请求包括用于授权从所述充电站对电动车辆充电的请求；
在所述网络服务器中执行检查以确定所述充电站当前是否与所述网络服务器进行网络通信；
当确定所述充电站当前不与所述网络服务器进行网络通信时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；以及在所述充电站中将客户输入到所述充电站的授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较，其中对所述电动车辆的充电基于所述比较获得授权或者被拒绝。
技术方案10.根据技术方案9所述的方法，进一步包括：
确定所述授权代码在生成所述授权代码之后的时间是否仍然有效；
当确定所述授权代码仍然有效时，在所述网络服务器中监测所述移动装置授权请求；以及
当确定所述授权代码不再有效时，生成与所述授权代码不同的新授权代码。
技术方案11.根据技术方案10所述的方法，其中如果自生成所述授权代码起已过去预定时间量，或者在所述充电站使用所述授权代码授权充电事件之后，则确定所述授权代码不再有效。
技术方案12.根据技术方案9所述的方法，进一步包括：当确定所述充电站当前与所述网络服务器进行网络通信时，将对所述电动车辆的充电的授权直接从所述网络服务器发送到所述充电站。
技术方案13.根据技术方案9所述的方法，其中所述授权代码包括数字代码或字母数字代码中的一者。
技术方案14.根据技术方案13所述的方法，进一步包括：通过所述充电站上的小键盘或触摸屏将所述授权代码输入到所述充电站，其中所述充电站之后将通过所述小键盘或触摸屏输入的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较。
技术方案15.根据技术方案9所述的方法，进一步包括：
在授权对所述电动车辆的充电时，在所述充电站中向所述授权代码添加交易ID标记；以及
在所述充电站与所述网络服务器之间重新建立网络通信时，将所述交易ID和所述授权代码从所述充电站发送回所述网络服务器。
技术方案16.根据技术方案9所述的方法，其中所述移动装置授权请求包括充电站识别信息和客户账户信息。
技术方案17.根据技术方案16所述的方法，进一步包括通过使用所述移动装置应用程序扫描所述充电站上的光学机器可读代码来采集所述充电站识别信息，所述光学机器可读代码包括QR代码和条形码中的一者。
技术方案18.一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括：
充电站；以及
充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信；
其中所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：
当用户请求从所述充电站执行充电并且所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，在所述充电站中生成随机数字或字母数字代码，所述随机数字或字母数字代码显示给所述用户；
将所述随机数字或字母数字代码作为充电授权请求的一部分从所述移动装置应用程序发送到所述充电网络服务器，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上；
在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的、其中包括所述随机数字或字母数字代码的充电授权请求，其中所述充电网络服务器运行包括在所述充电授权请求中的所述随机数字或字母数字代码上的算法以生成算法输出；
将来自所述充电网络服务器的所述算法输出发送到所述移动装置应用程序；并且
在所述用户将所述算法输出输入到所述充电站中时，授权或拒绝在所述充电站中对所述电动车辆的充电。
技术方案19.根据技术方案18所述的充电系统，其中所述计算装置进一步编程成：
在生成所述随机数字或字母数字代码时，在所述充电站中运行所述随机数字或字母数字代码上的所述算法，其中在所述充电站中生成并且存储与在所述充电网络服务器中生成的所述算法输出相同的算法输出；并且
在所述用户向所述充电站输入从所述充电网络服务器发送到所述移动装置应用程序的所述算法输出时，将输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出进行比较；并且
如果输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出匹配，则授权从所述充电站对所述电动车辆的充电；
否则，如果输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出不匹配，则拒绝从所述充电站对所述电动车辆的充电。
技术方案20.根据技术方案18所述的充电系统，其中所述算法输出包括数字代码或字母数字代码。
从以下具体实施方式和附图中各种其他特征和优势将变得显而易见。
附图说明
附图示出当前设想用于执行本发明的实施例。
在附图中：
图1是可用于本发明实施例的示例性计算装置的方框图。
图2是根据本发明实施例的包括便携式通信装置、充电站和充电网络服务器50的示例性充电系统的方框图。
图3是根据本发明实施例的用于通过图2的充电系统授权对电动车辆的充电的技术的流程图，其中所述充电站与所述充电网络服务器的通信处于联机或脱机状态。
图4是根据本发明另一个实施例的用于通过图2的充电系统授权对电动车辆的充电的技术的流程图，其中所述充电站与所述充电网络服务器的通信处于脱机状态。
具体实施方式
本发明的实施例涉及一种用于在充电站脱机的情况下授权对电动车辆的充电的系统和方法。充电网络服务器生成授权代码，所述授权代码存储在所述充电站中，并且随后在发出充电授权请求时提供给移动装置应用程序。用户之后将提供给所述移动装置应用程序的授权代码输入到所述充电站中，并且在所述充电站验证所述代码时授权充电操作。
在许多实施例中，术语“电动车辆”用于指包括一个或多个用于推进的电动机的车辆。用于推进电动车辆的能量可以来自各种储能装置，例如但不限于车载可再充电电池、电容器和/或车载燃料电池。在一个实施例中，所述电动车辆是可以包括电动机和内燃机这两者的混合动力电动车辆。在另一个实施例中，电动车辆是可以仅包括用于推进的电动机的电动车辆。电动车辆可以捕获并且存储例如通过制动产生的能量。此外，一些电动车辆能够从电力插座(power receptacle)例如电力输出口(power outlet)对所述储能装置进行再充电。因此，本说明书中所使用的术语“电动车辆”可以指包括能够经由例如电网对其输送电能的储能装置的任何车辆。
首先参照图1，示出可用于本发明实施例的示例性计算装置10。在示例性实施例中，计算装置10包括存储装置12以及连接到存储装置12的处理器14。在一些实施例中，可执行指令存储在存储装置12中并且被处理器14执行。计算装置10可配置成通过对处理器14进行编程和/或配置来执行本说明书中所描述的一个或多个操作。例如，处理器14可以通过将操作编码成一个或多个可执行指令并且将可执行指令提供在存储装置12中来进行编程。
存储装置12是可操作地使信息例如可执行指令和/或其他数据能够被存储和/或检索的一个或多个装置。存储装置12可以包括一个或多个计算机可读介质，例如但不限于硬盘存储器、光盘驱动器/磁盘存储器、可移动磁盘存储器、闪存、非易失性存储器、ROM、EEPROM、随机存取存储器(RAM)等。存储装置12可以配置成存储但不限于计算机可执行指令、识别号、QR代码、条形码、账户信息、广告内容和/或任何其他类型的数据。存储装置12可以合并在处理器14中和/或与处理器14分离。
处理器14可以包括一个或多个处理单元(例如，呈多核配置)。如本说明书中所使用的术语“处理器”是指中央处理单元、微处理器、微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路、以及能够执行指令以执行本说明书中功能的任何其他电路或处理器。
计算装置10还包括连接到处理器14的通信接口16。通信接口16配置成与一个或多个其他装置例如另一计算装置10、网络等通信连接。通信接口16可以包括但不限于蜂窝发射器/接收器、串行通信适配器、有线网络适配器、无线网络适配器、移动远程通信适配器、射频(RF)接收器、射频识别(RFID)读取器、蓝牙适配器、Wi-Fi适配器、ZigBee适配器、近场通信(NFC)适配器和/或能够与一个或多个其他装置通信的任何其他装置等。通信接口16可以向一个或多个不同装置发送信息和/或从一个或多个不同装置接收信息，如下文将更详细地说明。
此外，计算装置10包括用于与用户20例如车辆的操作者交互的界面18。界面18可以配置成向用户20显示信息并且接收来自用户的输入。在示例性实施例中，界面18包括显示装置22，例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、“电子墨水”显示器和/或适于显示信息的其他装置。附加地或替代地，界面18可以包括音频输出装置(例如，音频适配器和/或扬声器等)。界面18进一步包括输入装置24，输入装置24配置成从用户接收一个或多个输入。输入装置24可以包括但不限于按钮、旋钮、小键盘、指向装置、相机、触敏面板(例如，触摸板或触摸屏)、陀螺仪、位置检测器和/或音频输入(例如，麦克风)。应了解，计算装置10可以包括任何数量的输入装置。在各种实施例中，界面18是既包括显示装置22、又包括输入装置24的单个部件，例如触摸屏显示器26。在这种实施例中，可以在触摸屏显示器26上显示请求用户输入的控件或按钮，使得控件或按钮与包括在触摸屏显示器26中的输入装置24相关联。
图2示出可以用于对电动车辆32充电的示例性充电系统30。在示例性实施例中，系统30包括充电站34，充电站连接到车辆32以对包括在车辆32内的储能装置36例如电池和/或电容器充电，其中储能装置36连接到车辆中的电动机38。此外，在示例性实施例中，充电站34包括充电装置40以及连接到充电装置40的电源42。电源42可以包括电力公司的电网、发电机、电池、电感器和/或能够向充电装置40提供电力的任何其他装置或系统。
在示例性系统30中，充电站34通过充电线管(charging conduit)44连接到车辆32，充电线管配置成从充电站34向车辆32输送电力。在另一个实施例中，充电站34以无线方式连接到车辆32，以提供从充电站34对车辆32的感应充电。在这种实施例中，线管44可以省略。无论采用哪种类型的充电，在充电过程期间通常将能量从电源42传送到储能装置36以对储能装置充电。
在图2所示的示例性实施例中，充电线管44可以包括用于向储能装置36和/或车辆32内的任何其他部件供应电能的至少一个导线(conductor)，以及用于将信息发送到车辆控制器46和/或车辆32内的任何其他部件并且/或者从其接收信息的至少一个导线。充电线管44可以在充电插座(charging receptacle)48处连接到车辆32。当充电线管44包括至少一个电力导线(未示出)和至少一个数据导线(未示出)时，充电插座48可以包括集成式电力数据插座，以连接到电力导线和数据导线这两者。附加地或替代地，充电线管44可以包括电缆，电缆具有用于向车辆32供应电力的一个或多个导线，而没有用于向/从车辆32传送信息的单独专用导线。在这种实施例中，信息可以嵌入通过充电线管44在车辆充电站34与车辆32之间传输的一个或多个电力信号中。在又一些其他实施例中，可以通过无线连接在车辆32和/或充电站34之间传送数据。在各种实施例中，充电插座48可以以不同方式配置，以提供充电站34与车辆32之间的适当连接。
如图2所示，充电站34通过网络52与充电网络云服务器50(即“后端”服务器)通信连接，其中便携式通信装置54(即，移动装置)也通过网络与云服务器通信。尽管图2中仅示出单个充电站34，但应认识到，实际上多个充电站34将通过网络52与充电网络服务器50通信连接。网络52可以包括但不限于因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN(WLAN)、网状网络、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝网络和/或使系统30能够如本说明书中运作的任何其他网络。在示例性实施例中，便携式通信装置54是包括位于其上的移动装置应用程序56的超便携式装置，例如智能电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板设备等。充电站34、充电网络服务器50和/或便携式通信装置54是计算装置10的示例，并且应理解，充电站34、充电网络服务器50和/或便携式通信装置54可以包括比图1所示的示例性计算装置10的更多个或更少个部件。
在充电站34与充电网络服务器50通信的正常条件下执行电动车辆的充电操作时，便携式通信装置54，即其上的移动应用程序56通过与服务器通信来发起充电请求，然后与充电站34通信以授权充电事件。来自便携式通信装置54的充电请求绑定到用户简档(userprofile)并与用户简档关联，用户简档可以包括但不限于用户的计费和/或联系信息、车辆识别信息、车辆制造商、车辆型号、AC简档、储能装置36的限制、储能装置36的类型和/或与车辆32相关的其他信息，以及/或者充电过程等。此外，充电请求包括识别请求从其执行充电的充电站34，其中在一个实施例中，充电站34的识别通过使用便携式通信装置54的相机59扫描光学机器可读代码58来执行，其中代码58的示例是存在于充电站34上的QR代码或条形码。执行充电请求时，充电网络服务器50验证并且批准来自便携式通信装置54的请求，并且随后将授权充电请求并且使得充电站34能够通过向车辆32提供电力来执行充电请求的充电命令传送到充电站34。
但是应认识到，出于众多原因中的任何原因，充电网络服务器50与充电站34之间的通信可能暂时中断，在此情况下，充电站34从网络52“脱机”，使得无法与充电网络服务器50进行通信。由于充电站34是固定装置，因此与充电网络服务器50的通信可能不会立即恢复，并且因此通过便携式通信装置54(由于其移动性可能仍然处于联机状态)传送到充电网络服务器50的充电请求可能没有执行，因为无法将充电命令从充电网络服务器50传送到充电站34。因此，可能导致电动车辆用户无法对其车辆32充电，并且如果电动车辆32没有足够电量，则可能导致此用户滞留。
图3示出用于从充电站34对电动车辆32充电的示例性技术60，其中方法在充电站34脱机并且与服务器的通信中断的时间段期间提供充电。在执行技术60时，应理解并且假设充电站34在充电请求之前的某个最近时间点与充电网络服务器50充分通信，使得服务器与充电站34之间在此先前时间点能够进行数据传输。进一步理解并且假设，便携式通信装置54(及其上的移动应用程序)与服务器进行网络通信以便于使用充电网络服务器50进行批准，其中应认识到，即便充电站34与服务器之间的通信中断，便携式通信装置54与服务器之间的这种通信也可以进行，因为便携式通信装置54的移动性和重新定位装置以采集与服务器之间的网络信号的能力。
尽管技术60参照充电系统30进行描述，但是应认识到，技术60不限于充电系统30并且可以用于其他充电系统实施例。在描述技术60时，再次参照图1和2来说明计算装置和充电站34的部件，因为应认识到，技术60将由包括在充电系统中的一个或多个计算装置(即，通过充电站34、充电网络服务器50和便携式通信装置54)来实施。计算装置10的处理器14可以执行涉及数据生成和验证的一个或多个步骤，并且通信接口16可以促进包括充电站34在内的充电站34中的各个装置、充电网络服务器50和便携式通信装置54之间的数据传输。
如图3所示，技术60在步骤62开始，其中充电网络服务器50生成授权代码，授权代码随后将用于授权和确认用户想要对其电动车辆32充电的充电请求。授权代码可以采用考虑安全性问题和充电站机群大小的若干种形式中的任何形式，其中难以猜测并且不限制机群大小的数字代码或字母数字代码是一种示例性形式。因此，授权代码的示例可以包括由充电网络服务器50生成的6个或8个字符的数字或字母数字代码。之后在步骤64中，将生成的授权代码从充电网络服务器50发送到充电站34，其中授权代码是仅发送到单个充电站34的代码。
在发送授权代码时，在步骤66中确定指定充电站34是否接收到从充电网络服务器50发送的授权代码。如果在步骤66中确定充电站34未接收到授权代码，如在68所示，则技术60继续执行步骤70，其中单独确定先前生成的授权代码是否仍然有效并且/或者是否需要生成新授权代码。也就是说，根据示例性实施例，由充电网络服务器50生成的授权代码最终将停用并且失效，其中授权代码的这种停用在用户使用授权代码来授权充电操作时发生，或者在自通过充电网络服务器50生成授权代码起已过去预定时间量(例如，48小时)之后发生。如果在步骤70中确定授权代码仍然有效，如在72所示，则技术60将循环回到步骤64，其中服务器50再次将授权代码发送到充电站34。相反，如果在步骤70中确定授权代码不再有效，如在74所示，则技术60将循环回到步骤62，其中服务器50生成新授权代码，然后在步骤64中发送新授权代码。
如果在步骤66中确定充电站34接收到由充电网络服务器50发送的授权代码，如在76所示，则技术60继续执行步骤78和80，其中充电站34确认收到授权代码(步骤78)并且充电网络服务器50存储授权代码用于未来由便携式通信装置54使用(步骤80)。确认收到授权代码时，充电站34存储授权代码(例如存储在存储器12中)，以便在某个未来时间、在用户想要对其电动车辆32充电，并且充电站34在这种充电请求发生时处于脱机状态的情况下对代码进行稍后验证。类似地，充电网络服务器50存储授权代码，以便在某个未来时间并且当用户想要进行充电但是充电站34处于脱机状态时提供代码的传输。
如图3所示，技术60继续执行步骤82，其中确定先前生成的授权代码是否仍然有效并且/或者是否需要生成新授权代码。也就是说，如前所述，由充电网络服务器50生成的授权代码最终将停用并且失效，其中授权代码的这种停用在用户使用授权代码时发生，或者在自通过充电网络服务器50生成授权代码起已过去预定时间量之后发生。如果在步骤82中确定授权代码无效，如在84所示，则技术60将循环回到步骤62，其中充电网络服务器50生成新授权代码，然后在步骤64中将新授权代码发送到充电站34。替代地，如果在步骤82中确定授权代码仍然有效，如在86所示，则技术60将继续执行步骤88，其中充电网络服务器50监测用户想要在充电站34处充电的充电请求。如图3所示，在充电网络服务器50监测充电请求的同时，继续检查授权代码的有效性，从而提供步骤84与88之间的回路，直到充电网络服务器50接收到充电请求时为止。
如前所述，根据示例性实施例，便携式通信装置54例如智能电话包括位于其上的移动装置应用程序56，其中用户可以通过移动装置应用程序发起与充电站34接合并且使用充电站34对电动车辆再充电的充电请求。通过移动应用程序56，便携式通信装置54可以与充电网络服务器50和充电站34交互，以促进对充电请求的授权和验证，其中便携式通信装置54和充电网络服务器50交互以发送/接收用户信息、验证用户身份、处理支付信息，并且授权对车辆32的电力输送。因此，在步骤88中，服务器监测来自上述被启用的便携式通信装置54的充电请求。
在充电网络服务器50中从被启用的便携式通信装置54(经由移动应用程序56)接收充电请求时，应认识到，必须识别请求从其执行充电的充电站34并且将此信息作为充电请求的一部分提供给充电网络服务器50。根据一个实施例，在步骤90中，采集此充电站34信息并且将其提供给充电网络服务器50。在一个示例中，充电站34的识别通过使用便携式通信装置54扫描存在于充电站34上的光学机器可读代码58例如QR代码或条形码来执行。在其他实施例中，机器可读代码58包括充电站34所特有并且适于被便携式通信装置54扫描、读取和/或理解的不同类型的标识符。尽管充电站34的识别图示成独立于充电授权请求发送/接收步骤(步骤88)的单独步骤(步骤90)，但是应认识到，这两个步骤可以视作请求充电授权的单个步骤的一部分。
在从便携式通信装置54向充电网络服务器50发送充电请求(包括用户信息和充电站信息)时，技术60继续执行步骤92，其中确定充电站34当前是否联机并且与充电网络服务器50进行通信。如果确定充电站34当前正在与充电网络服务器50通信，如在94所示，则技术60继续执行步骤96，其中充电网络服务器50向充电站34发送授权命令(假设在充电网络服务器50中已经批准了由用户发送的充电请求)。充电站34之后在步骤96中接收授权命令、启用对电动车辆32的充电，并且在步骤98中将交易ID发送回充电网络服务器50，其中交易ID提供能够返回给用户的充电交易记录(包括例如所提供的充电量、交易费用等)。因此，在用户经由便携式通信装置移动应用程序56向充电网络服务器提交充电请求时，如果充电站34处于联机状态并且与充电网络服务器50通信，则可以看出，不需要使用由充电网络服务器50生成的授权代码来授权充电请求并且启用充电，因为这种步骤可以通过充电网络服务器50与充电站34之间的直接通信来执行。
返回参照步骤92，如果确定充电站34脱机并且当前不与充电网络服务器50通信，如在100所示，则技术60继续执行步骤102，其中充电网络服务器50将授权代码发送到便携式通信装置54。如前所述，即使在充电站34脱机并且当前不与充电网络服务器50通信的情况下，便携式通信装置54仍然可以处于联机状态并且与服务器50通信。因此，充电网络服务器50应能够成功地将授权代码发送到便携式通信装置54。
在便携式通信装置54接收到授权代码时，用户在步骤104中将授权代码输入到充电站34中。根据本发明的实施例，授权代码可以通过包括在充电站34上的输入装置24输入，其中输入装置24包括根据示例性实施例的小键盘或触摸屏，但是应认识到，也可以使用按钮、旋钮和/或音频输入(例如，语音识别)来输入授权代码。
充电站34在步骤106用于将由用户所输入的授权代码与先前从充电网络服务器50接收的存储在充电站34的存储器12中(如在步骤80所执行的)的授权代码进行比较。如果确定由用户输入的授权代码与存储在充电站34的存储器12中的授权代码不匹配，如在108所示，则技术60继续执行步骤110，其中拒绝对执行充电操作的授权和批准。也就是说，充电站34将拒绝授权并且因此阻止用户从充电站34接收用于对电动车辆32再充电的充电电力。相反，如果在步骤106中确定由用户输入的授权代码与存储在充电站34的存储器12中的授权代码相匹配，如在112所示，则技术60继续执行步骤114，其中充电站34对充电操作进行授权。在对充电操作进行授权以使用户能够从充电站34接收用于对电动车辆32再充电的充电电力时，充电站34为充电操作添加交易ID标记，其中交易ID提供能够返回给用户的充电交易记录(包括例如所提供的充电量、交易费用等)。交易ID被充电站34存储在例如存储器12中，直到恢复通信，从而保留充电会话数据，直到稍后可以将其发送到充电网络服务器50。
在授权充电操作并且为充电操作添加交易ID标记时，技术60继续执行步骤116，其中充电站34监测与充电网络服务器50的连接。在恢复与充电网络服务器50的通信并且充电站34重新回到联机状态时，充电站34将交易ID和授权代码发送到充电网络服务器50，使得能够将交易记录/存储在服务器中并且通过从用户账户中扣除所执行充电操作的费用来完成交易。
现在参照图4，提供用于从充电站34对电动车辆32充电的另一种技术120，其中所述方法在充电站34脱机并且与服务器的通信中断的时间段期间提供充电。在实施技术120时应理解并且假设，便携式通信装置54(及其上的移动应用程序56)与充电授权服务器50进行网络通信以便于使用充电网络服务器50进行批准，其中应认识到，即便充电站34与服务器50之间的通信中断，便携式通信装置54与服务器之间的这种通信也可以进行，因为便携式通信装置54的移动性和重新定位移动装置以采集与服务器之间的网络信号的能力。
尽管技术120参照充电系统30进行描述，但是应认识到，技术120不限于充电系统30并且可以用于其他充电系统实施例。在描述技术120时，再次参照图1和2来说明计算装置和充电站34的部件，因为应认识到，技术120将由包括在充电系统中的一个或多个计算装置(即，通过充电站34、充电网络服务器50和便携式通信装置54)来实施。计算装置10的处理器14可以执行涉及数据生成和验证的一个或多个步骤，并且通信接口16可以促进包括充电站34在内的充电站34中的各个装置、充电网络服务器50和便携式通信装置54之间的数据传输。
如图4所示，技术120开始于步骤122，其中充电站34在此步骤中生成随机数。当充电站34脱机并且用户尝试与充电站交互以向电动车辆32提供充电时，充电站在步骤124中向用户显示随机数。用户之后在步骤126中将随机数输入到移动装置应用程序56中，随机数之后作为从移动装置应用程序56发送到充电网络服务器50的充电授权请求的一部分发送到充电网络服务器50。在从移动装置应用程序56接收到随机数时，充电网络服务器50在步骤128中运行存储于其上(例如，存储在存储器12中)的算法，其中算法对随机数运行。在运行算法时，充电网络服务器50在步骤130中生成算法输出或结果，并且将算法输出发送回移动装置应用程序56，使得用户能够访问。根据本发明的实施例，提供给移动装置应用程序56的算法输出可以是数字或字母数字代码，或者可以随后输入或提供给充电站34的其他类型的输出/结果。在步骤132中，用户之后将所述输出输入到充电站中。由于存储在充电网络服务器50上的算法对充电站34也是已知的(即，存储在其上)，因此充电站34能够在处理由用户所输入的输出/结果(例如，代码)时允许或不允许充电。
有利地，本发明的实施例因此提供一种电动车辆充电系统以及与其交互的方法，使得即使当充电站从远程服务器脱机时，也能够对充电请求进行移动装置授权。通过从服务器发送到用户的移动装置的授权代码进行充电授权确保充电操作是安全交易并且防止充电站被篡改，从而防止电动车辆的不受控充电。
本说明书中所描述的方法、系统和设备的技术效果在于提供一种由计算机实施的技术，其包括以下项中的至少一者：(a)确定车辆充电站从充电网络服务器脱机的时间；(b)向移动装置应用程序提供授权代码；以及(c)基于输入到所述充电站的授权代码与存储在所述充电站上的授权代码的比较来授权充电操作。
因此，根据本发明的实施例，一种用于向电动车辆充电的充电系统包括充电站以及充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信。所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，其中所述计算装置编程成：将授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者中，用于当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，授权对所述电动车辆的充电；在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的充电授权请求；响应于所述充电授权请求并且当所述充电站被确定成从所述充电网络服务器脱机时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；并且在用户向所述充电站输入授权代码时，基于所述输入授权代码是否与存储在所述充电站上的所述授权代码相匹配而选择性地授权或拒绝所述充电站对所述电动车辆的充电。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于通过移动装置应用程序授权从充电站对电动车辆的充电的方法。所述方法包括在远离充电站的网络服务器中生成授权代码；以及将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述充电站，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上。所述方法还包括在所述网络服务器中处理从移动装置应用程序发送的移动装置授权请求，所述移动装置授权请求包括用于授权从所述充电站对电动车辆充电的请求。所述方法进一步包括：在所述网络服务器中执行检查以确定所述充电站当前是否与所述网络服务器进行网络通信；当确定所述充电站当前不与所述网络服务器进行网络通信时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；以及在所述充电站中将客户输入到所述充电站中的授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较，其中所述电动车辆的充电基于所述比较获得授权或被拒绝。
根据本发明的又一个实施例，提供一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括充电站以及充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信。所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：当用户请求从所述充电站执行充电时并且当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时在所述充电站中生成随机数字或字母数字代码，所述随机数字或字母数字代码显示给所述用户。所述计算装置还编程成将所述随机数字或字母数字代码作为充电授权请求的一部分从所述移动装置应用程序发送到所述充电网络服务器，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上。所述计算装置进一步编程成在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的、其中包括所述随机数字或字母数字代码的充电授权请求，其中所述充电网络服务器运行包括在所述充电授权请求中的所述随机数字或字母数字代码上的算法以生成算法输出。所述计算装置又进一步编程成将所述算法输出从所述充电网络服务器发送到所述移动装置应用程序，并且在所述用户将所述算法输出输入到所述充电站中时授权或拒绝在所述充电站中对所述电动车辆的充电。
本说明书使用示例来公开本发明，包括最佳模式，同时还使所属领域中的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包括的任何方法。本发明的专利保护范围由权利要求书限定，并且可以包括所属领域中的技术人员得出的其他示例。如果其他示例具有未与权利要求书的字面意义不同的结构构件，或者如果其他示例包括与权利要求书的字面意义无实质差别的等效结构构件，则这些其他示例也意图包括在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括：
充电站；以及
充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信；
其中所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：
将授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者中，以便当所述充电站从所述充电网络服务器脱机时授权对所述电动车辆的充电；
在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的充电授权请求；
响应于所述充电授权请求并且当确定所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；并且
在用户向所述充电站输入授权代码时，基于所输入的授权代码是否与存储在所述充电站上的所述授权代码匹配来选择性地授权或拒绝所述充电站对所述电动车辆的充电。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其中所述授权代码包括数字代码或字母数字代码中的一者。
3.根据权利要求2所述的充电系统，其中所述充电站包括用于将所述数字代码或字母数字代码输入到所述充电站中的小键盘或触摸屏。
4.根据权利要求1所述的充电系统，其中对所述电动车辆的充电在输入到所述充电站的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码匹配时获得授权，并且对所述电动车辆的充电在输入到所述充电站的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码不匹配时被拒绝。
5.根据权利要求1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成：
在授权对所述电动车辆的充电时，在所述充电站中向所述授权代码添加交易ID标记；并且
在所述充电站与所述网络服务器重新联机时，将所述交易ID和所述授权代码从所述充电站发送回所述网络服务器。
6.根据权利要求1所述的充电系统，其中所述充电授权请求包括充电站识别信息和客户账户信息。
7.根据权利要求1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成：
监测所述授权代码的状态以确定其有效性；
当确定所述授权代码仍然有效时，在所述充电网络服务器中监测所述充电授权请求；并且
当确定所述授权代码不再有效时，生成与所述授权代码不同的新授权代码。
8.根据权利要求1所述的充电系统，其中所述计算装置编程成当确定所述充电站在处理所述充电授权请求时与所述网络服务器联机时，将对所述电动车辆的充电的授权从所述充电网络服务器发送到所述充电站。
9.一种用于通过移动装置应用程序授权从充电站对电动车辆的充电的方法，所述方法包括：
在远离充电站的网络服务器中生成授权代码；
将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述充电站，其中所述授权代码存储在所述网络服务器和所述充电站中的每一者上；
在所述网络服务器中处理从移动装置应用程序发送的移动装置授权请求，所述移动装置授权请求包括用于授权从所述充电站对电动车辆充电的请求；
在所述网络服务器中执行检查以确定所述充电站当前是否与所述网络服务器进行网络通信；
当确定所述充电站当前不与所述网络服务器进行网络通信时，将所述授权代码从所述网络服务器发送到所述移动装置应用程序；以及
在所述充电站中将客户输入到所述充电站的授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较，其中对所述电动车辆的充电基于所述比较获得授权或者被拒绝。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
确定所述授权代码在生成所述授权代码之后的时间是否仍然有效；
当确定所述授权代码仍然有效时，在所述网络服务器中监测所述移动装置授权请求；以及
当确定所述授权代码不再有效时，生成与所述授权代码不同的新授权代码。
11.根据权利要求10所述的方法，其中如果自生成所述授权代码起已过去预定时间量，或者在所述充电站使用所述授权代码授权充电事件之后，则确定所述授权代码不再有效。
12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：当确定所述充电站当前与所述网络服务器进行网络通信时，将对所述电动车辆的充电的授权直接从所述网络服务器发送到所述充电站。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述授权代码包括数字代码或字母数字代码中的一者。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：通过所述充电站上的小键盘或触摸屏将所述授权代码输入到所述充电站，其中所述充电站之后将通过所述小键盘或触摸屏输入的所述授权代码与存储在所述充电站上的所述授权代码进行比较。
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
在授权对所述电动车辆的充电时，在所述充电站中向所述授权代码添加交易ID标记；以及
在所述充电站与所述网络服务器之间重新建立网络通信时，将所述交易ID和所述授权代码从所述充电站发送回所述网络服务器。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述移动装置授权请求包括充电站识别信息和客户账户信息。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过使用所述移动装置应用程序扫描所述充电站上的光学机器可读代码来采集所述充电站识别信息，所述光学机器可读代码包括QR代码和条形码中的一者。
18.一种用于向电动车辆充电的充电系统，所述充电系统包括：
充电站；以及
充电网络服务器，所述充电网络服务器远离所述充电站并且与所述充电站和移动装置应用程序进行网络通信；
其中所述充电站和所述充电网络服务器中的每一者包括计算装置，所述计算装置配置成存储、处理和接收用于授权对所述电动车辆的充电的数据，所述计算装置编程成：
当用户请求从所述充电站执行充电并且所述充电站从所述充电网络服务器脱机时，在所述充电站中生成随机数字或字母数字代码，所述随机数字或字母数字代码显示给所述用户；
将所述随机数字或字母数字代码作为充电授权请求的一部分从所述移动装置应用程序发送到所述充电网络服务器，其中授权代码存储在所述充电网络服务器和所述充电站中的每一者上；
在所述充电网络服务器中处理从所述移动装置应用程序发送的、其中包括所述随机数字或字母数字代码的充电授权请求，其中所述充电网络服务器对包括在所述充电授权请求中的所述随机数字或字母数字代码运行算法以生成算法输出；
将来自所述充电网络服务器的所述算法输出发送到所述移动装置应用程序；并且
在所述用户将所述算法输出输入到所述充电站中时，授权或拒绝在所述充电站中对所述电动车辆的充电。
19.根据权利要求18所述的充电系统，其中所述计算装置进一步编程成：
在生成所述随机数字或字母数字代码时，在所述充电站中对所述随机数字或字母数字代码运行所述算法，其中在所述充电站中生成并且存储与在所述充电网络服务器中生成的所述算法输出相同的算法输出；并且
在所述用户向所述充电站输入从所述充电网络服务器发送到所述移动装置应用程序的所述算法输出时，将输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出进行比较；并且
如果输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出匹配，则授权从所述充电站对所述电动车辆的充电；
否则，如果输入到所述充电站的所述算法输出与存储在所述充电站中的所述算法输出不匹配，则拒绝从所述充电站对所述电动车辆的充电。
20.根据权利要求18所述的充电系统，其中所述算法输出包括数字代码或字母数字代码。
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