CN110065412A - 用于运行针对车辆的静止的充电站的方法、充电系统 - Google Patents

Abstract

用于运行针对车辆的静止的充电站的方法、充电系统。本发明涉及用于运行针对车辆（3）的静止的充电站（2）的方法，车辆具有至少一个驱动电机，其中为了执行充电过程，车辆（3）与充电站电连接，而且其中检查通过充电站（2）给车辆充电的资格，其特征在于如下步骤：‑检测车辆（3）的标识并且将所检测到的标识与存储在充电站（2）的存储器（13）中的标识进行比较，用于对资格进行检查；‑如果不能确定车辆（3）的所检测到的标识与所存储的标识一致，则由充电站（2）要求用户出示资格证明；‑有关容许与否来对资格证明进行检查，如果资格证明被识别为容许，则将车辆（3）的所检测到的标识寄存在充电站的存储器（13）中并且执行充电过程。

Description

用于运行针对车辆的静止的充电站的方法、充电系统

技术领域

本发明涉及一种用于运行针对车辆的静止的充电站的方法，所述车辆具有至少一个驱动电机，其中为了执行充电过程，车辆与充电站电连接，而且其中检查由充电站给车辆充电的资格。

本发明还涉及一种充电系统，该充电系统执行上面提到的方法。

背景技术

随着具有驱动电机的车辆、即尤其是只具有驱动电机的电动车辆和除了驱动电机之外也还具有传统的内燃机的混合动力车辆的数量越来越多，对用于给这些车辆供应电能的充电站的需求增加。为了确保顺利的充电过程并且为了避免未经授权地给车辆供应电能，需要如下解决方案，这些解决方案允许检查车辆在充电站处执行充电过程的资格。经此，尤其应该避免能量盗窃。

从公开文献US 9337679 B2中例如公知一种充电系统，其中在充电过程期间在充电站与车辆之间进行信息交换。从公开文献US 9120391 B2中公知的是：通过机械设计保证了只有被授权的车辆可以在充电站处被充电。从CN 201052799 Y中也公知一种类似的系统。

发明内容

按照本发明的具有权利要求1的特征的方法具有如下优点：以简单的方式和方法来可靠地确定用户或车辆执行充电过程的资格。为此，按照本发明规定：首先检测车辆的标识并且将其与寄存在充电站的存储器中的标识进行比较，以便对资格进行检查。如果确定所检测到的标识与所寄存的标识之一一致，则开启充电过程。但是，如果情况不是如此，则充电站需要用户出示资格证明，使得该用户尽管标识有错误而仍可执行充电过程。一旦用户出示资格证明，则有关容许与否对该资格证明进行检查，而且如果该资格证明被识别为容许，则将所检测到的车辆的标识寄存在充电站的存储器中并且执行充电过程。因为充电站可以依据只有车辆和充电站知道的标识成功地对车辆进行认证，所以通过在确定资格证明容许时将标识寄存在该存储器中，将该车辆记录到如下组的车辆中，该组的车辆始终允许在该充电站处执行充电过程。因此，通过车辆与充电站的首次“联姻”，能够将车辆简单地连接以及简单地引入到具有充电站的充电系统中，其中对于用户来说简单并且节约时间地实现该引入。在接下来的充电过程中，车辆仅须借助于其标识在充电桩上认证或由充电桩成功地认证，以便可以执行充电过程。

尤其是，通过挑战-应答（Challenge-Response）认证来检查资格。为此，检测车辆的独一无二的标识而且利用接下来的认证来执行自动化的实时检查、也就是说认证。优选地以明文或者以密码加密的方式来进行认证过程。如果标识被认证，则开启充电过程。经此实现了在车辆与充电站之间交换的标识不能被第三方读出。通过认证过程、尤其是通过密码加密，实现了：在充电站与车辆之间的信息交换不能被第三方一并读取而且由此防止了对标识的未经授权的使用。如果事先已经通过资格证明确认了用户的资格，则借助于已经寄存在存储器中的标识来执行挑战-应答认证。对于挑战-应答认证来说，尤其是由充电桩将随机数发送给车辆（challenge）。控制设备对此进行应答（response），其方式是该控制设备将其标识和随机数的密码逻辑哈希函数（加密）发回给充电站2。充电站基于所发送的随机数和所有寄存在存储器中的标识同样计算出密码逻辑哈希函数，并且将该密码逻辑哈希函数与由车辆发送的哈希函数进行比较。如果所述哈希函数一致，则判定车辆的身份正确并且借此确认车辆执行充电过程的资格。

按照本发明的一个优选的实施方式规定：通过在充电站与车辆之间的充电接口来执行对资格的检查、即尤其是对车辆的标识或认证。借此，该充电接口也被用于通过使用电信号/脉冲将车辆的标识或认证传送给充电站或执行车辆的标识或认证，通过该充电接口将能量从充电站传输到车辆，以便在那里被存储在蓄能器中。借此，可以动用公知的技术，而且在车辆与充电站之间的接口可以特别简单地来构建。

按照本发明的另一实施方式，优选地规定：借助于独立于该充电接口的通信接口来执行对资格的检查。因此，在这种情况下，将单独的接口仅用于通信。在此，单独的通信接口可以构造为有线地进行工作或者也可以构造为无线地进行工作，例如构造为蓝牙、WLAN或无线电接口。借此，用于传输电流的接口还可以更简单地来构建并且不受检查过程影响。

按照本发明的一个优选的扩展方案规定：对于资格证明来说，需要用户输入激活码或注册码，其中将所输入的激活码与寄存在充电站中或从和充电站连接的中央数据库询问得到的激活码进行比较。如果认证或资格检查失败，则因此要求资格证明，以便开启充电过程。为此，最初将激活码提供给驾驶员，该驾驶员为了该目的正好可以使用该激活码。通过输入该激活码，用户通知充电站该车辆对于充电过程来说被授权。例如，该激活码包含对车辆的身份或标识的说明，以便保证该激活码只能被用于特定的、针对此来设置的车辆。如果所输入的激活码与所寄存的或经询问得到的激活码的比较得出存在一致性，则开启充电过程并且将该车辆的所确定的标识寄存在充电站的存储器中，用于后续的充电过程。

优选地，还需要用户借助于操纵充电站的电键盘来输入激活码。因此，该用户要通过操纵电键盘将激活码手动地传送给充电站。在此，充电站的电键盘可触觉地、即作为机械键盘来提供或者在触敏屏幕上纯虚拟地来提供。

替选地或附加地，需要用户通过将激活钥匙输送到充电站的检查设备来输入激活码，其中该激活码事先已被存储在该激活钥匙中。该激活钥匙例如可以是钥匙卡，该钥匙卡具有可读存储芯片或磁条，激活码分别存储在该可读存储芯片或磁条中并且可以被该检查设备读出。替选地，激活钥匙也可以构造为机械激活钥匙，该机械激活钥匙具有以其钥匙齿的形式的激活码。在两种情况下都确保了对用户的资格的可靠的检查。

按照本发明的具有权利要求7的特征的充电系统的特点在于：控制设备特定地被安排为执行按照本发明的方法。经此，得到已经提到的优点。其它优点、优选的特征和特征组合尤其是从之前的描述中以及从权利要求书中得到。

该充电系统尤其具有充电接口，该充电接口能构造在车辆与充电站之间，以便将车辆的标识传送给充电站。

替选地，该充电系统具有独立于该充电接口的通信接口，该通信接口被构造用于将车辆的标识传送到充电站。尤其是，该通信接口被构造为无线地进行工作，例如构造为无线电接口、WLAN接口或蓝牙接口。

此外，充电站优选地具有至少一个检查设备，用于检测用户执行充电过程的资格证明。该检查设备尤其是读取设备，该读取设备构造为：读出用户自己的激活码和/或标志符，诸如身份证或护照的数据；而且基于此来执行资格检查。

该检查设备尤其具有电键盘，虚拟地或机械地，用于由用户来输入激活码。替选地或附加地，该检查设备优选地具有读取设备，用于读出存储在激活钥匙中的激活码。经此，得到之前已经提到的优点。

附图说明

在下文，本发明应该依据附图进一步予以阐述。为此：

图1以简化图示出了系统；而

图2示出了用于运行充电系统的有利的方法。

具体实施方式

图1以简化图示出了电可驱动车辆的充电系统1。简化地示出了充电系统1的充电站2以及参加充电系统1的车辆3。

充电站2与本地能量网4连接而且具有控制设备5，为了执行充电过程，该控制设备例如通过操纵开关6来在车辆3与能量网4之间建立电连接。

车辆3具有电蓄能器7，该电蓄能器用于：在需要时给机动车3的驱动电机（这里未示出）供应电能而且尤其是也在驱动电机的发电机式运行时吸收由驱动电机产生的电能。车辆3还具有充电连接端8，该充电连接端能与充电站2的充电连接端9连接。例如，充电连接端8被构造为充电插头而充电连接端9被构造为充电插座，其中充电插头8能插入到充电插座9中并且由此能电接触。充电连接端8和9在彼此拼合的状态下共同构成在车辆3与充电站2之间的充电接口10。

车辆3具有自己的控制设备11，该控制设备11例如控制/调节内部能量分配。该控制设备11尤其构造为：对能操纵的开关12进行操控，蓄能器能通过该开关来与充电连接端8连接，以便执行充电过程。

现在，依据在图2中示出的流程图，应该使有利的用于执行充电过程的方法变得容易，该充电系统1实施该方法。

如果车辆3通过充电接口10与充电站2电连接，则该方法开始于步骤S1。在此，可以通过车辆3的驾驶员/用户手动地进行连接或者通过车辆3自动化地进行连接。

在接下来的步骤S2中，充电站2询问车辆3的标识。为此，控制设备5例如通过充电接口10将询问发送给车辆3的控制设备11。该控制设备11进行应答，其方式是该控制设备通过充电接口10将车辆3的标识发回给控制设备5。替选于对标识的询问-发送，也可设想的是，该控制设备5被构造为：在没有与车辆3的通信的情况下检测标识，其方式是例如充电站2具有摄像机装置，该摄像机装置对车辆3以及尤其是车辆3的号码牌和/或标识特征进行检测，以便对车辆3进行识别。

在接下来的步骤S3中进行询问，在该询问的情况下，将车辆3的所检测到的标识与寄存在控制设备5的存储器13中的标识进行比较。尤其是如下车辆的全部标识被寄存在存储器13中，所述车辆被授权在充电站2处被供应电能。

如果步骤S3中的比较得出车辆3的所检测到的标识与寄存在存储器13中的标识一致（j），则在接下来的步骤S4中开始并且执行充电过程，例如其方式是操纵/闭合开关6。

然而，如果S3中的询问得出在存储器13中没有寄存一致的标识（n），则在接下来的步骤S5中需要车辆3的驾驶员或用户出示资格证明。为此，例如以声音方式或以视觉方式来要求用户输入激活码。为此，充电站2例如具有检查设备14，该检查设备配备有电键盘15，用户可以使用该电键盘来手动地输入激活码。替选地或附加地，该检查设备14具有读取设备16，该读取设备尤其被构造为：读出钥匙卡的磁条和/或存储芯片，其中激活码寄存在磁条和/或存储芯片中并且由读取设备16来读出。用户例如在购买车辆3时获得钥匙卡，以便在充电站2处登记时明确地对该车辆进行识别并且证明有执行充电过程的资格。钥匙卡也可以由充电站2的制造商或运营商提供给用户。

在步骤S6中，在购买钥匙卡的情况下和/或通过在外部中央数据库处询问，充电站2获得被分派给用户的激活码。在接下来的步骤S7中，所检测到的激活码与询问到的激活码相互进行比较。如果该询问得出：因为所检测到的激活码例如与询问到的或者寄存在存储器中的激活码不一致，所以该所检测到的激活码不容许（n），则该方法在步骤S8结束并且充电过程被阻止。

然而，如果步骤S7中的询问得出：例如因为所检测到的激活码与所存储的或询问到的激活码一致，所以该激活码容许（j），则在接下来的步骤S9中，将车辆3的在步骤S2中所检测到的标识寄存在存储器13中并且紧接着在步骤S4中执行充电过程。

由于现在在存储器13中寄存有标识，使得在接下来的充电过程中对资格的检查变得容易，因为只还须检测车辆3的标识并且将其与寄存在存储器13中的标识进行比较。接着，不再需要对资格的进一步的证明，因为已经提供一致的标识。在充电过程结束之后，充电接口10重新断开并且车辆3离开充电站2。存储器13构造为非易失性存储器，使得所检测到的并且通过资格证明验证的标识持久地保留在充电站2中并且提供用于稍后的充电过程。

按照当前的实施例，通过充电接口10本身来实现在充电站2与车辆3之间的通信，而按照一个替选的实施例规定：在车辆3与充电站2之间能构造单独的通信接口17，通过该单独的通信接口17，将车辆3的标识发送给充电站2或者可以将车辆3的标识发送给充电站2。在此，该通信接口17例如有线地来构造，如在图1中用实线示出的那样，或者可以无线地来实现，如通过图1中的点划线来表示的那样。接着，控制设备5和11为此分别具有通信模块，这些通信模块构造用于相互通信。在此，这些通信模块例如可以构造为蓝牙模块、WLAN模块或简单的无线电模块。

按照另一实施例，在步骤S2和S3中，不是通过机动车的标识与寄存在充电站2的存储器中的标识的简单的交换和比较来进行对资格的检查，而是通过对由车辆提供的标识或车辆的所检测到的标识的认证、即实时检查来进行对资格的检查。为此，尤其是执行挑战-应答认证。为此，在步骤S2中，充电站2的控制设备5将随机数通过充电接口10发送给车辆3的控制设备。在接下来的中间步骤中，车辆3的控制设备11进行应答，其方式是该控制设备11将由其标识和充电站2的随机数构成的密码逻辑哈希函数（加密）通过充电接口10发回给充电站2的控制设备5。在接下来的步骤S3中，通过如下方式来进行认证：对于所有寄存在控制设备5的存储器13中的标识来说，利用已知的或被发送给车辆3的随机数同样算出密码逻辑哈希函数。接着，将该哈希函数与由车辆发回的哈希函数进行比较，以便对资格进行检查。如果所述哈希函数一致（j），则在步骤S4中开始并且执行充电过程，如之前所描述的那样。然而，如果步骤S3中的询问得出：在存储器13中没有寄存如下适合的标识，该合适的标识能算出与由车辆发回的哈希函数一致的哈希函数，则参阅步骤S5，如之前描述的那样。然而，如果该合适的标识已经寄存在存储器13中，则能全自动地执行认证过程，由此对于车辆3的驾驶员/用户来说简化了充电过程。

Claims (13)

1.一种用于运行针对车辆（3）的静止的充电站（2）的方法，所述车辆具有至少一个驱动电机，其中为了执行充电过程，所述车辆（3）与所述充电站电连接，而且其中检查通过所述充电站（2）给所述车辆（3）充电的资格，其特征在于如下步骤：

- 检测所述车辆（3）的标识并且借助于寄存在所述充电站（2）的存储器（13）中的标识来对所述资格进行检查；

- 如果资格不能确定，则所述充电站（2）需要用户出示资格证明；

- 有关容许与否来对所述资格证明进行检查，如果所述资格证明被识别为容许，则将所述车辆（3）的所检测到的标识寄存在所述充电站的存储器（13）中并且执行所述充电过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资格通过挑战-应答认证来检查。

3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述车辆（3）的标识通过在所述充电站（2）与所述车辆（3）之间的充电接口（10）来传送。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述车辆（3）的标识通过独立于充电接口（10）的通信接口（17）来传送。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于所述资格证明来说，需要用户输入激活码，其中将所输入的激活码与寄存的或从和所述充电站连接的中央数据库询问得到的激活码进行比较。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，需要用户借助于操纵所述充电站（2）的电键盘（15）来输入激活码。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，需要用户通过将激活钥匙输送到所述充电站的检查设备（14）来输入激活码，其中所述激活码事先已被存储在所述激活钥匙中。

8.一种用于车辆（3）的充电系统（1），所述车辆具有至少一个驱动电机，所述充电系统具有至少一个静止的充电站（2），具有能与所述充电站（2）连接的所述车辆（3）的充电连接端（8）而且具有控制设备（5），所述控制设备构造为：如果所述车辆（3）通过所述充电连接端（8）与所述充电站（2）电连接，则给所述车辆（3）充电；而且检查给所述车辆（3）充电的资格，其特征在于，所述控制设备（5）特定地被安排为执行根据权利要求1至7之一所述的方法。

9.根据权利要求8所述的充电系统，其特征在于，在所述车辆（3）与所述充电站（2）之间的充电接口（10）被构造为将所述车辆（3）的标识传送给所述充电站（2）。

10.根据上述权利要求之一所述的充电系统，其特征在于，存在独立于充电接口（10）的通信接口（17），所述通信接口构造用于将所述车辆（3）的标识传送到所述充电站（2）。

11.根据上述权利要求之一所述的充电系统，其特征在于，所述充电站（2）具有至少一个检查设备（14），用于检测用户执行充电过程的资格证明。

12.根据上述权利要求之一所述的充电系统，其特征在于，检查设备（14）具有电键盘（15），用于由用户来输入激活码。

13.根据上述权利要求之一所述的充电系统，其特征在于，检查设备（14）具有读取设备（16），用于读出存储在激活钥匙中的激活码。