CN111152866B - 为车辆更换电池的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种为车辆更换电池的方法和系统，包括：提供一新电池，将所述新电池的电池密钥存储于所述车辆终端中；检测所述车辆终端中存储的所述电池密钥与当前所述车辆终端中电池的电池密钥是否匹配；若是，电池正常对外放电；以及若否，电池不对外放电。本申请提供的为车辆更换电池的方法和系统，通过验证车辆终端的用户密钥与电池的用户密钥是否匹配决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力，也避免了电池的混用。同时，当同一个用户拥有多台车辆终端的情况下，本申请的方法和系统由于是通过修改车辆终端的密钥来与电池匹配，因此能够允许同一用户的电池可以互换使用。

Description

为车辆更换电池的方法和系统
技术领域
本申请涉及电动自行车领域和电池领域，尤其涉及一种为车辆更换电池的方法和系统。
背景技术
换电业务的发展，越来越多的人选用换电业务。换电业务会在城市各个地方建立换电站，用户需要换电时，到换电站将正在使用的电池放回换电柜，换电柜提供一块满电的电池出来给用户。但是一方面，不同车辆需要搭配不同的电池，不能混用；另一方面，也会出现电池被盗的现象，因此给换电业务的发展造成不利的影响。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本申请提供一种为车辆更换电池的方法和系统，在更换电池的过程中对车辆的车辆终端和电池进行验证，以使得只有持有同样密钥的车辆终端才可以使用这块电池，保证电池只能与指定的车辆终端搭配使用，能够有效地防止电池的偷盗行为或者混用。
一方面，本申请提供一种为车辆更换电池的方法，包括以下步骤：提供一新电池；将所述新电池的电池密钥存储于所述车辆终端中；检测所述车辆终端中存储的所述电池密钥与当前所述车辆终端中电池的电池密钥是否匹配；若是，电池正常对外放电；以及若否，电池不对外放电。
在一些实施例中，可选的，进一步包括：接收更换电池的请求；选择电池；向车辆终端提供电池的电池密钥；以及将车辆终端中存储的电池密钥修改为与电池的电池密钥匹配。
在一些实施例中，可选的，通过服务器向车辆终端提供电池的电池密钥，其中，服务器存储有电池的电池密钥。
在一些实施例中，可选的，定期将车辆终端中存储的电池密钥上传至服务器；比对服务器接收到的电池密钥与在服务器上存储的电池的电池密钥是否匹配；若否，则向所述车辆终端下发所述服务器上存储的所述电池的电池密钥。
在一些实施例中，可选的，进一步包括：在车辆上安装电池时，识别电池是否装入车辆；其中，若是，检测所述车辆的车辆终端中存储的电池密钥与电池的电池密钥是否匹配。
在一些实施例中，可选的，根据电池的电压的变化识别电池是否装入车辆。
在一些实施例中，可选的，通过传感器识别电池是否装入车辆。
在一些实施例中，可选的，进一步包括：加密所述车辆终端当前存储的电池密钥报文，获得电池密钥加密报文；发送所述电池密钥加密报文至所述电池；所述电池对所述电池密钥加密报文进行解密，获得解密结果；根据所述解密结果判断所述车辆终端当前存储的电池密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。
在一些实施例中，可选的，电池存储有一个或多个所述电池密钥。
在一些实施例中，可选的，检测步骤进一步包括：分别针对一个或多个所述电池密钥进行检测，其中，只要存在一个电池密钥与车辆终端存储的电池密钥匹配，则电池正常对外放电。
另一方面，本申请还提供一种为车辆更换电池的系统，包括：服务器，服务器被配置为能够接收更换电池的请求，并向车辆终端提供电池密钥，其中，电池密钥存储在服务器上并与电池一一对应；换电柜，换电柜装有允许换电的电池，并被配置为能够根据换电指令选择电池，其中，电池上存储有电池密钥；车辆终端被配置为能够从服务器接收电池密钥，并将车辆终端上存储的电池密钥修改为与电池密钥匹配；以及电池被配置为能够检测车辆终端中存储的电池密钥与电池中存储的电池密钥是否匹配，其中若是，电池正常对外放电；以及若否，电池不对外放电。
在一些实施例中，可选的，车辆终端被配置为能够加密车辆终端当前存储的电池密钥报文，获得电池密钥加密报文，并将电池密钥加密报文发送至电池；以及电池被配置为能够对电池密钥加密报文进行解密，获得解密结果，并根据解密结果判断车辆终端当前存储的电池密钥与电池的电池密钥是否匹配。
以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
附图说明
当结合附图阅读以下详细说明时，本申请将变得更易于理解，在整个附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：
图1为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。
图2为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。
图3为本申请中检测车辆和电池是否匹配的一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。
随着新能源车辆和共享出行的发展，针对电动车辆尤其是电动自行车产生越来越大的换电业务需求。在一些应用场景中，用户从车辆服务商购买或租赁车辆，从电池服务商购买换电服务，车辆服务商和电池服务商可以是一家，也可以是两家合作关系，电池服务商向用户提供电池和换电服务，车辆服务商向用户提供车辆和APP以及后台服务。
如图1所示，为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。在本实施例中，为车辆更换电池的方法，包括以下步骤：
S100：提供一新电池。当车辆需要更换电池时，例如，电量耗尽时，提供新电池对车辆终端的电池进行替换。
S110，将新电池的电池密钥存储于车辆终端中。车辆终端包括设置在车辆上用于控制车辆，并与服务器或移动终端进行通信的终端设备，包括但不限于天线盒。当用户需要换用新电池时，先将新电池的电池密钥写入或上传至车辆终端中，车辆终端将新电池的电池密钥存储起来。其中，每块电池都拥有一个特定的电池密钥。电池密钥可以是固定长度的字符串，包含字母和数字，是电池生产过程中固化进去的。
S120，检测车辆终端中存储的电池密钥与当前车辆终端中电池的电池密钥是否匹配。当新电池装入车辆中后，车辆终端会通过电池密钥与新电池进行验证，例如，验证二者是否具有相同的电池密钥，或者是否具有相同编码规则。
S130，若是，电池正常对外放电。当车辆终端存储的电池密钥与电池存储的电池密钥匹配时，电池供电给车辆终端。在本实施例中，若车辆终端中存储的电池密钥与新电池的电池密钥一致，则验证通过，说明电池密钥正确，电池对外放电。
S140，若否，电池不对外放电。
如图2所示，在本实施例中，上述为车辆更换电池的方法还包括：
S101：接收更换电池的请求。当车辆终端需要换电池时，例如，电池电量不足时，车辆终端向服务器发送更换电池的请求。
S102：选择电池。服务器在接收到车辆终端更换电池的请求后，选择要使用的新电池。
S103：向车辆终端提供电池的电池密钥。服务器获取新电池的电池密钥，并将该电池密钥下发或上传到车辆终端中。
S104：将车辆终端中存储的电池密钥修改为与电池的电池密钥匹配。车辆终端在更换电池前会存储有与原电池匹配的电池密钥，当服务器向车辆终端下发新电池的电池密钥后，将车辆终端的电池密钥修改成新电池的电池密钥。
在一些实施例中，可以通过服务器向车辆终端提供电池的电池密钥，其中，服务器存储有与电池相对应的电池密钥。服务器可以通过无线网络或者APP通过蓝牙连接车辆终端，然后将电池密钥上传至车辆终端中。
在车辆上安装电池时，需要检测车辆终端和电池是否匹配，可以通过检测车辆终端中存储的电池密钥与电池中存储的电池密钥是否匹配来进行判断。若是，电池正常工作，如对外放电；以及若否，电池不工作，如不对外放电。每个电池都有一个特定的电池密钥，只有持有同样电池密钥的车辆终端才可以使用这块电池，保证电池只能与指定的车辆终端搭配使用，防止电池的偷盗行为或者混用。车辆终端可以通过485总线或者CAN/232等方式与电池进行通信。
如图3所示，为本申请中检测车辆终端和电池是否匹配的一个实施例的流程图。在本实施例中，检测是否匹配的步骤可以包括：
S210，加密车辆终端当前存储的电池密钥报文，获得电池密钥加密报文。电池密钥报文可以是预先设定的，例如固定内容的字符串或文字等。加密算法可以是预先设定的，例如特定的对称加密算法。
S220，发送所述电池密钥加密报文至所述电池。当电池装入车辆后，车辆终端可以通过与电池之间的连接发送电池密钥加密报文至电池。
S230，所述电池对所述电池密钥加密报文进行解密，获得解密结果。解密时使用与加密相对应的算法。
S240，根据所述解密结果判断所述车辆终端当前存储的电池密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。对解密结果进行校验，例如解密后的内容与预先设定的报文相同，代表校验通过，则判断车辆终端与电池匹配；以及若不相同或为无意义的乱码，代表校验不通过，则判断车辆终端与电池不匹配。
在一些实施例中，每块电池可以有一个或者多个电池密钥，车辆终端也有一个电池密钥。当车辆终端检测到电池插入时，会使用车辆终端的电池密钥加密报文与电池通信，电池收到报文后解密并校验，如果电池的电池密钥与车辆终端的电池密钥一致，则表明校验通过，说明电池密钥正确，电池正常对外放电，否则电池停止对外供电。
在一些实施例中，可以分别针对一个或多个电池密钥进行检测，其中，只要存在一个电池密钥与车辆终端存储的电池密钥匹配，则电池正常对外放电。电池内部有多个密钥时，收到一条密文通信时，会按顺序对报文进行解析和校验，当校验通过时，就说明是电池的用户，即可对外放电。
电池和车辆终端使用同一种对称加密算法，只有拥有同一个密钥，两边才能解析出正确的报文并校验通过，否则解析出来的报文无法校验通过且看不出任何意义。车辆终端加密后传输给电池，电池解密后校验通过，可以认为车辆终端与电池是匹配的，可以对外放电。
在一些实施例中，用户骑行电动自行车，发现快没电了，就近寻找换电站；到达换电站后，用户使用APP扫描换电站的二维码；后台识别用户身份后，打开一个空柜子，提示用户将电池放入柜子中；换电柜检测到电池后，跟服务器进行通讯，选择一个满电的电池；服务器下发指令给车辆终端，根据所选择的电池相应地修改车辆终端的密钥；用户将新电池装回车辆终端，车辆终端与电池通过各自的密钥进行匹配验证，匹配成功后正常工作。
在一些实施例中，定期将车辆终端中存储的电池密钥上传至服务器；比对服务器接收到的电池密钥与在服务器上存储的相对应的电池密钥是否一致其中，如果不一致，则向车辆终端下发服务器上存储的该电池的电池密钥。
上述方法还可以包括车辆终端识别电池的过程。在车辆上安装电池时，识别电池是否装入车辆；其中，如果电池已装入车辆，检测车辆终端中存储的电池密钥与电池中存储的电池密钥是否匹配。在一些实施例中，根据电池的电压的变化识别电池是否装入车辆，或者通过传感器识别电池是否装入车辆。例如，当电池的电压瞬间变大，则表明电池已装入车辆。
本申请还提供一种为车辆更换电池的系统，可以通过执行上述的方法来实现更换电池的过程。在一些实施例中可以包括：服务器，被配置为能够接收更换电池的请求，并向车辆终端提供电池密钥，电池密钥存储在服务器上并与电池一一对应；换电柜，装有允许换电的电池，并被配置为能够根据换电指令选择电池，电池上存储有电池密钥。所述电池充电量达到预设阈值时，即可识别为允许换电。预设阈值可以根据实际需要进行设定，一般设为满电量的80％。其中，车辆终端被配置为能够从服务器接收电池密钥，并将车辆终端上存储的电池密钥修改为与接收到的电池密钥匹配；以及电池被配置为能够检测车辆终端中存储的电池密钥与电池中存储的电池密钥是否匹配，其中若是，电池正常对外放电；以及若否，电池不对外放电。
在一些实施例中，车辆终端被配置为能够使用车辆终端存储的电池密钥加密报文，并将加密后的报文发送至电池；以及电池被配置为能够使用电池密钥解密所接收到的报文，并根据解密结果判断车辆终端与电池是否匹配。
基于换电业务，用户会更换电池，更换的电池密钥是已知的，服务器通过无线网络或者APP通过蓝牙连接车辆终端，下发新的电池密钥到车辆终端，车辆终端收到密钥后存储下来，并使用新的电池密钥与电池进行通信。
在一些实施例中，服务器接收到更换电池的请求后，也可以随机生成一个密钥或从数据库中选择一个密钥，同时提供给车辆终端和电池，以便于车辆终端和电池进行匹配检测。车辆终端可以通过无线网络或蓝牙接收密钥。电池可以通过换电柜接收密钥，例如，电池密钥由换电柜使用超级密钥跟电池通信获取和修改。
本申请提供的为车辆终端更换电池的方法和系统，通过验证车辆终端的用户密钥与电池的用户密钥是否匹配决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力，也避免了电池的混用。同时，当同一个用户拥有多台车辆终端的情况下，本申请的方法和系统由于是通过修改车辆终端端的密钥来与电池匹配，因此能够允许同一用户的电池可以互换使用。
在一些实施例中，本申请还提供一种防止电池被盗或混用的方法，包括：车辆终端通过485总线或者CAN/232等方式与电池进行通信；判断是否有电池插入；若有，校验电池的用户密钥与车辆终端的用户密钥是否一致；若是，电池对外放电；若要更换电池，将新电池的用户密钥储存于车辆终端；验证新电池的用户密钥与车辆终端的用户密钥是否一致；若是，新电池对外放电。
每块电池都有一个或者多个电池密钥，车辆终端也有一个电池密钥。当车辆终端检测到电池插入时，会使用车辆终端的电池密钥加密报文与电池通信，电池收到报文后解密并校验，如果电池的电池密钥与车辆终端的电池密钥一致，则表明校验通过，说明密钥正确，电池正常对外放电，否则电池停止对外供电。
电池和车辆终端使用同一种对称加密算法，只有拥有同一个密钥，两边才能解析出正确的报文并校验通过，否则解析出来的报文无法校验通过且看不出任何意义。车辆终端加密后传输给电池，电池解密后校验通过，可以认为车辆终端与电池是匹配的，可以对外放电。
车辆终端检测电池是否装入车辆的方法是通过电池电压瞬间的变化识别的，也可以通过传感器来识别电池是否装入。例如，当电池的电压瞬间变大时，则表明电池已经装入车辆。
基于换电业务，用户会更换电池，更换的电池密钥是已知的，服务器通过无线网络或者APP通过蓝牙连接车辆终端，下发新的电池密钥到车辆终端，车辆终端收到电池密钥后存储下来，并使用新的电池密钥与电池进行通信。为防止服务端下发的电池密钥出错或者使用过程中电池密钥被篡改，车辆终端需要定期将本地的电池密钥上传到服务器，服务器比对电池密钥与数据库中的电池密钥是否一致，如果不一致则重新下发正确的电池密钥，即，向车辆终端下发服务器上存储的该电池的电池密钥至车辆终端，以使车辆终端的电池密钥与电池的电池密钥一致。
通过检验电池的电池密钥和车辆终端的电池密钥是否一致，决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力。
在一些实施例中，上述的各种方法、模块、装置或系统可以在一个或多个处理装置(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成用于处理信息的数字电路、被设计成用于处理信息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其他机构)中被实现。该一个或多个处理装置可以包括响应于以电子方式存储在电子存储介质上的指令来执行方法的一些或所有操作的一个或多个装置。该一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件被配置而专门设计成用于执行方法的一项或多项操作的一个或多个装置。以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
本申请的实施方式可以在硬件、固件、软件或其各种组合中进行。还可以作为存储在机器可读介质上的且可以使用一个或多个处理装置读取和执行的指令来实现本申请。在一个实施方式中，机器可读介质可以包括用于存储和/或传输呈机器(例如，计算装置)可读形式的信息的各种机构。例如，机器可读存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、磁盘存储介质、光存储介质、快闪存储器装置以及用于存储信息的其他介质，并且机器可读传输介质可以包括多种形式的传播信号(包括载波、红外信号、数字信号)以及用于传输信息的其他介质。虽然在执行某些动作的特定示例性方面和实施方式的角度可以在以上公开内容中描述固件、软件、例程或指令，但将明显的是，这类描述仅出于方便目的并且这类动作实际上由计算装置、处理装置、处理器、控制器、或执行固件、软件、例程或指令的其他装置或机器产生。
本说明书使用示例来公开本申请，其中的一个或多个示例被描述或者图示于说明书及其附图之中。每个示例都是为了解释本申请而提供，而不是为了限制本申请。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，不脱离本申请的范围或精神的情况下可以对本申请进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本申请涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。

Claims (11)

1.一种为车辆更换电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一新电池；
接收更换电池的请求；
选择所述新电池；
向车辆终端提供所述新电池的电池密钥；
将所述车辆终端中存储的电池密钥修改为与所述新电池的电池密钥匹配；
检测所述车辆终端中存储的所述电池密钥与当前所述车辆终端中电池的电池密钥是否匹配；
若是，所述电池正常对外放电；以及
若否，所述电池不对外放电。
2.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：
通过服务器向所述车辆终端提供所述电池的电池密钥，其中，所述服务器存储有所述电池的电池密钥。
3.根据权利要求2所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：
定期将所述车辆终端中存储的所述电池密钥上传至所述服务器；
比对所述服务器接收到的所述电池密钥与在所述服务器上存储的所述电池的电池密钥是否匹配；
若否，则向所述车辆终端下发所述服务器上存储的所述电池的电池密钥。
4.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述车辆上安装所述电池时，识别所述电池是否装入所述车辆；
其中，若是，检测所述车辆终端中存储的所述电池密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。
5.根据权利要求4所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：
根据所述电池的电压的变化识别所述电池是否装入所述车辆。
6.根据权利要求4所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：
通过传感器识别所述电池是否装入所述车辆。
7.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，进一步包括：
加密所述车辆终端当前存储的电池密钥报文，获得电池密钥加密报文；
发送所述电池密钥加密报文至所述电池；
所述电池对所述电池密钥加密报文进行解密，获得解密结果；
根据所述解密结果判断所述车辆终端当前存储的电池密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。
8.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：
所述电池存储有一个或多个所述电池密钥。
9.根据权利要求8所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，检测步骤进一步包括：
分别针对一个或多个所述电池密钥进行检测，其中，只要存在一个所述电池密钥与所述车辆终端存储的所述电池密钥匹配，则所述电池正常对外放电。
10.一种为车辆更换电池的系统，其特征在于，包括：
服务器，所述服务器被配置为能够接收更换电池的请求，并向车辆终端提供电池密钥，其中，所述电池密钥存储在所述服务器上并与电池一一对应；
换电柜，所述换电柜装有允许换电的电池，并被配置为能够根据换电指令选择所述电池，其中，所述电池上存储有所述电池密钥；
所述车辆终端被配置为能够接收所述电池密钥，并将所述车辆终端上存储的电池密钥修改为与所述电池密钥匹配；以及
所述电池被配置为能够检测所述车辆终端中存储的电池密钥与所述电池中存储的电池密钥是否匹配，其中若是，所述电池正常对外放电；以及若否，所述电池不对外放电。
11.根据权利要求10所述的为车辆更换电池的系统，其特征在于：
所述车辆终端被配置为能够加密所述车辆终端当前存储的电池密钥报文，获得电池密钥加密报文，并将所述电池密钥加密报文发送至所述电池；以及
所述电池被配置为能够对所述电池密钥加密报文进行解密，获得解密结果，并根据所述解密结果判断所述车辆终端当前存储的电池密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。
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