CN113874246A - 使用区块链为电动车辆(ev)充电的方法和系统 - Google Patents

使用区块链为电动车辆(ev)充电的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在与第一或第二能量分配供应商(104)相关联的充电点处为电动车辆(EV)(101)充电的方法和系统。连接到电动车辆系统运营商(EVSO)(105)的充电点(103)接收与EV(101)和用于为EV(101)充电的能量事务相关的信息。EVSO(105)验证EV和充电点(101)的身份，并且授权充电点(103)基于能量事务为EV(101)充电。EVSO(105)确定与第一分配供应商或第二分配供应商相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)以用于存储能量事务。EVSO(105)将与多个能量分配供应商(104)相关联的所有能量事务存储在母区块链(404)中。在接收到授权之后，充电点(103)为EV(101)充电。

Description

使用区块链为电动车辆(EV)充电的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及电动车辆充电器，并且更具体地涉及用于使用区块链为电动车辆充电的电动车辆充电器。
背景技术
近来，使用电动车辆(EV)的趋势增加。EV由电动机驱动。电动机的能量经由与EV相关联的可再充电电池来供应。在这种类型的电动车辆中，当可再充电电池的电压下降时，必须对可充电电池进行再充电。为EV充电所需要的电能可以从电网远距离供应并且分配给多个能量分配供应商以用于为与EV相关联的可再充电电池充电。
现有技术的一个问题是缺乏认证方案用于EV允许在家庭或商业综合体中使用智能子计量机制来进行访客充电。此外，具有单个认证密钥的EV可能无法为与来自多个能量分配供应商、家庭或商业综合体的EV相关联的可再充电电池充电。
现有技术的另一问题是集中式EV能量事务存储库不允许多个能量分配供应商使用集中式EV能量事务存储库来存储和验证能量事务。
鉴于上述情况，需要解决上述限制中的至少一个并且提出一种方法和系统来克服上述问题。
发明内容
在一个实施例中，本发明涉及一种用于从电动车辆(EV)充电器的充电点为EV充电的方法。在一个实施例中，EV的标识信息存储在供应商信息单元中，供应商信息单元与多个能量分配供应商中的第一能量分配供应商或第二能量分配供应商相关联并且与电动车辆系统信息单元(112)相关联，电动车辆系统信息单元(112)与电动车辆系统运营商(EVSO)相关联。EV充电器的充电点可通信地连接到电动车辆系统信息单元。EV充电器的充电点的标识信息存储在与第一能量分配供应商相关联的供应商信息单元中，并且多个能量分配供应商的标识信息存储在电动车辆系统信息单元(112)中，并且与由多个能量分配供应商执行的能量事务相关的多个信息存储在与EVSO的电动车辆系统信息单元(112)相关联的母区块链中。在一个实施例中，充电点接收来自EV的EV的标识信息和EV的能量事务。进一步地，充电点向电动车辆系统信息单元传输来自EV的所接收的标识信息和充电点的标识信息。电动车辆系统信息单元验证电动车辆的身份和充电点的身份，并且确定与多个能量分配供应商中的一个或多个能量分配供应商相关联的一个或多个姐妹区块链以用于存储能量事务信息，并且将能量事务信息存储在母区块链中。在一个实施例中，EV向第一能量分配供应商或第二能量分配供应商注册。充电点接收EV向第一能量分配供应商或第二能量分配供应商注册的确定结果。此后，充电点基于确定EV向第一能量分配供应商或第二能量供应商分配供应商注册，向电动车辆系统信息单元提供能量事务信息，以用于电动车辆系统信息单元将能量事务信息存储在与一个或多个能量分配供应商相关联的一个或多个姐妹区块链中。在确定之后，充电点根据能量事务信息向EV提供充电。
在一个实施例中，能量事务信息存储在以下中的至少一项中：当由第一能量分配供应商执行充电时，与第一能量分配供应商相关联的姐妹区块链，以及当由第二能量分配供应商执行充电时，与第一能量分配供应商和第二能量分配供应商相关联的姐妹区块链。
在一个实施例中，EV的标识信息包括EV制造商信息、与EV相关联的母分配单元信息、EV注册信息、EV型号信息和EV所有者信息中的至少一项。
在一个实施例中，能量事务信息包括EV的细节、EV充电器的EV充电点的细节、第一或第二能量分配供应商的细节、EV的制造商的细节、在EV充电器的充电点处为EV充电的持续时间、能量转移的单位成本的细节、在EV充电器的充电点处为EV充电的总成本的细节中的至少一项。
在一个实施例中，能量事务信息根据IEC 61850协议被记录。
在一个实施例中，EV充电的电流和电压样本值使用IEC 61850 9-2协议被记录并且被传输到第一分配单元以执行EV充电点的远程诊断检查。
在一个实施例中，由EV在充电期间消耗的总能量使用存储在母区块链和一个或多个姐妹区块链中的能量事务信息来验证。
本文中描述了不同范围的系统。除了在本概述中描述的方面和优点之外，通过参考附图和参考下面的详细描述，其他的方面和优点将变得很清楚。
附图说明
在下文中将参考附图中示出的优选示例性实施例更详细地解释本发明的主题，在附图中：
图1示出了根据本公开的实施例的用于为电动车辆充电的示例性环境；
图2示出了根据本公开的实施例的用于在EV充电器的充电点处为电动车辆充电的示例性流程图；
图3示出了根据本公开的实施例的选择充电点的示例性环境；
图4示出了根据本公开的实施例的用于存储能量事务的示例性母和姐妹区块链；
图5示出了根据本公开的实施例的EV的示例性注册过程；
图6示出了根据本公开的实施例的EV充电器的示例性注册过程；
图7示出了根据本公开的实施例的由数据挖掘器接收和消耗的总能量的示例性验证；
图8示出了根据本公开的实施例的示例性EV充电器；
图9示出了根据本公开的实施例的示例性的第一EV到第二EV充电；
图10示出了根据本公开的实施例的用于存储区块链的示例性docker容器；以及
图11示出了根据本公开的实施例的EVSO的示例性联合体。
具体实施方式
本发明公开了一种使用区块链为电动车辆充电的方法和系统。连接到EVSO的充电点接收与EV和用于为EV充电的能量事务相关的信息。EVSO验证EV的身份，并且授权充电点基于能量事务为EV充电。EVSO确定与第一分配供应商或第二分配供应商相关联的一个或多个姐妹区块链以用于存储能量事务。EVSO将与多个能量分配供应商相关联的所有能量事务存储在母区块链中。在接收到授权之后，充电点为EV充电。
图1示出了用于为电动车辆充电的示例性环境。电动车辆(EV)(101)是由一个或多个电动机使用存储在EV(101)的可再充电电池中的能量来驱动的车辆。EV制造商(106)制造EV(101)，并且由EV制造商(106)托管的服务器(本文中称为EV制造商(106)服务器)可通信地连接到EV(101)。在一个实施例中，EV(101)和EV制造商(106)服务器使用蜂窝网络、车载网络等中的至少一种被连接。EV制造商(106)服务器基于从EV(101)接收的信息来计算存储在EV(101)的可再充电电池中的能量。通常，EV制造商(106)服务器接收EV(101)的多个信息以用于分析并且进一步改进EV(101)。在一个示例中，EV制造商(106)服务器可以接收与电池充电和放电相关的信息并且可以使用该信息来改进电池。在另一示例中，EV制造商(106)服务器可以监测EV电池状态并且可以推荐附近的充电点。在一个实施例中，EV制造商(106)可以与一个或多个能量分配供应商(104)相关联以提供包括充电点的充电器以为EV(101)充电。例如，如XYZ等EV制造商(106)可以与如供应商1等能量分配供应商(104)相关联。在一个实施例中，能量分配供应商(104)可以在多个位置为相关联EV制造商的EV安装充电器以为EV充电。在一个实施例中，充电器可以类似于充电站。在另外的实施例中，充电器包括多个充电点(103)。在一个实施例中，充电点(103)可以是被配置为向EV(101)转移电荷的能量自动售货机。在一个实施例中，多个能量分配供应商(104)中的每个具有供应商信息单元(111)以存储EV(101)的标识信息、EV充电器(102)的充电点(103)的标识信息和与EV(101)的充电相关联的能量事务。例如，当EV(101)进入EV充电器(102)以进行充电时，EV(101)可以在充电之前被认证。同样，充电器的充电点(103)和由EV(101)发起的能量事务被认证。让我们考虑多个能量分配供应商(母能量分配供应商)中的第一能量分配供应商(104)与从事提供电力业务的若干能量分配供应商一起注册以购买电力。在一个实施例中，包括一个或多个充电点的充电器由第一能量分配供应商(母能量分配供应商(104))安装。在一个实施例中，可以由第一能量分配供应商安装多个这样的充电器。
在一个实施例中，一个或多个充电点主要被配置为对与第一能量分配供应商(104)相关联的EV(101)充电。在一个实施例中，与其他能量分配供应商(104)相关联的EV也可以由一个或多个充电点充电，即，EV也可以由除了母能量分配供应商(第一能量分配供应商)之外的另一能量分配供应商(第二能量分配供应商)充电。在一个实施例中，为与第一能量分配供应商(104)相关联的EV(101)充电的成本可以低于为与其他能量分配供应商(104)相关联的EV充电的成本。每个能量分配供应商(104)与供应商信息存储单元(数据库)相关联。每个能量分配供应商(104)可以监测相应充电器并且可以在相应供应商信息存储单元中存储与相应充电器、相应一个或多个充电点、在相应一个或多个充电点中充电的EV、事务细节有关的信息。DSO(107)可以包括由一个或多个运营商操作的一个或多个计算单元。一个或多个计算单元连同一个或多个运营商一起可以被称为DSO(107)。DSO(107)被配置为将电能从电网(108)分配到多个充电器。在一个实施例中，电网(108)是用于从生产者向消费者输送电力的发电站、传输线、配电线的互连网络。在一个实施例中，从电网(108)分配给每个充电器的能量被记录在与EVSO相关联的EV系统信息单元和与DSO相关联的信息单元(112)中。EV系统信息单元(112)还存储多个能量分配供应商(104)的标识信息。EV充电器(102)的一个或多个充电点经由通信网络(109)连接到网关(110)。网关(110)用于在EVSO(105)、多个能量分配供应商(104)和EV充电器(102)的一个或多个充电点之间路由信息。提供关于一个充电点(103)的其他描述。然而，这不应当被视为限制，并且与单个充电点(103)相关联的方面可以适用于EV充电器(102)的一个或多个充电点。
图2示出了用于在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的示例性流程图。在一个实施例中，EV(101)可以从存在于特定地理区域的多个EV充电器(102)中选择EV充电器(102)，如图3所示。EV(101)查询关于在EV(101)的地理区域内的EV充电器(102)的位置信息。在一个实施例中，可以向EV制造商(106)进行查询并且EV制造商(106)将查询转发到EVSO(105)。在另一实施例中，EV(101)可以查询EVSO(105)。此外，EVSO(105)将向多个能量分配供应商(104)查询在EV(101)的地理区域中可用的相应EV充电器的位置信息。多个能量分配供应商(104)共享多个EV充电器的位置信息、在相应EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的价格、为EV(101)的可再充电电池充电所需要的充电时间、或者具有EVSO(105)的EV充电器(102)处的充电点并且进而经由EV制造商(106)对于EV(101)或直接对于EV(101)的可用性的等待时间。EV(101)基于接收到的信息选择EV充电器(102)的充电点(103)。此外，EV(101)使用例如来自全球定位系统(GPS)的卫星的导航信息导航到EV充电器(102)的所选择的充电点(103)来为EV(101)充电。
在步骤201，充电点(103)从EV(101)接收EV(101)的标识信息和用于为EV(101)充电的能量事务信息。EV(101)的标识信息包括EV制造商(106)信息、与EV(101)相关联的能量分配单元信息、EV(101)注册信息、EV(101)型号信息、EV(101)电池容量、电池与充电点(103)的兼容性以及EV(101)所有者信息中的至少一项。例如，EV制造商(106)信息可以包括EV制造商(106)的名称和地址以及EV制造商(106)密码散列中的至少一项，与EV(101)相关联的能量分配单元信息可以包括第一能量分配供应商(104)的加密散列，EV(101)注册信息可以包括设备账户名称、用于与EVSO(105)进行事务的EV公钥和公钥，并且EV型号信息可以包括车辆类型和注册号码，并且EV所有者信息可以包括设备所有者名称和地址。下面的表1示出了根据IEC61850标准的EV(101)的示例性标识信息。IEC 61850是定义用于变电站处智能电子设备的通信协议的国际标准，第90-8部分：电动车辆的对象模型(internationalstandard defining communication protocols for intelligent electronic devicesat electrical substations,Part 90-8:Object model for E-mobility)：
Figure BDA0003373735630000071
表1
进一步地，针对EV(101)的能量事务包括在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的持续时间、在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的总成本等中的至少一项。在一个实施例中，EV(101)的标识信息可以由充电点(103)使用例如安装在EV(101)上的射频标识(RFID)标签、EV(101)上的QR码、设置有EV(101)的智能卡、或提供标识信息的任何这样的装置来获取。在一个实施例中，事务信息由EV(101)的驾驶员/乘客提供。例如，EV(101)的驾驶员可以提供诸如为EV(101)充电10分钟、为EV(101)充电相当于500美元或将电池充满电等信息。
在步骤202中，充电点(103)向电动车辆系统信息单元传输来自EV(101)的所接收的标识信息和充电点(103)的标识信息，以验证EV(101)和充电点(103)的身份。充电点(103)的标识信息包括EV充电器(102)细节、与EV充电器(102)相关联的能量分配单元信息、EV充电器(102)的电池存储容量和EV充电器(102)所有者信息。例如，EV充电器(102)的细节包括EV充电器(102)的EV充电器制造商的名称和地址以及EV充电器(102)的型号，与EV充电器(102)相关联的能量分配单元信息包括第一能量分配供应商(104)加密散列，EV充电器(102)的电池存储容量包括电池可以存储的以千瓦时(kWh)为单位测量的总电量，并且EV充电器(102)所有者信息包括EV充电器(102)的设备所有者名称和地址。表2示出了示例性EV充电器(102)信息。
Figure BDA0003373735630000081
Figure BDA0003373735630000091
表2
在一个实施例中，EVSO(105)对EV(101)的身份的验证包括比较第一能量分配供应商(104)的密码散列、EV制造商(106)的密码散列和EV型号信息、以及具有与EVSO(105)相关联的存储在EV系统信息单元(112)中的数据的EV注册信息。该比较确定EV(101)向第一能量分配供应商(母能量分配供应商)或另一供应商(即，第二能量分配供应商(104))的注册。
此外，EVSO(105)基于EV(101)的标识信息确定与一个或多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)以用于存储能量事务信息。在验证EV(101)的标识信息之后，将能量事务信息存储在一个或多个姐妹区块链(401、402和403)和母区块链(404)中。区块链是一系列带有时间戳的不可变数据记录，该数据记录由不属于任何单个实体的计算机或服务器集群管理。称为数据块或区块的每条数据记录使用密码学原理被保护并且绑定到前一区块以形成区块的链。区块链是一个共享且不可变的账本，存储在区块链中的信息由EVSO和多个能量分配供应商读取。能量事务中涉及的所有计算机或服务器负责例如由计算机或服务器执行的能量事务的验证等动作。区块链是一种以自动化且安全的技术将数据从一个计算机或服务器(例如，A)传递到另一计算机或服务器B的简单方法。事务是通过创建区块来发起的。该区块由分布在网络周围的多个计算机或服务器验证。经过验证的区块被添加到区块链中。区块链存储在与EVSO中的多个计算机或服务器和多个能量分配供应商相关联的数据库中。
如图4所示，示例性母区块链(404)与EVSO(105)相关联，并且一个或多个姐妹区块链(401、402和403)与多个能量分配供应商(104)相关联。EVSO(105)和多个能量分配供应商(104)经由网关(110)通信连接。母区块链(404)存储与多个能量分配供应商(104)相关联的所有能量事务。此外，基于来自充电点(103)的所接收的EV(101)的标识信息，EVSO(105)确定与多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)以用于存储EV(101)的能量事务。在一个实施例中，每个能量分配供应商(104)与多个姐妹区块链(401、402和403)相关联。与能量分配供应商(104)相对应的每个姐妹区块链(401、402和403)包括该能量分配供应商(104)与其他能量分配供应商(104)的能量事务信息。例如，考虑三个供应商，即供应商1、供应商2和供应商n。与供应商相关联的姐妹区块链(401、402和403)可以是：
供应商1至其他供应商：
EVSO.Block chain Vendor 11：供应商1中的事务；
EVSO.Block chain Vendor 12：供应商1与供应商2之间的事务；
EVSO.Block chain Vendor 13：供应商1与供应商3之间的事务；
.
.
EVSO.Block chain Vendor 1n：供应商1与供应商n之间的事务；
供应商2至其他供应商：
EVSO.Block chain Vendor 22：供应商2中的事务；
EVSO.Block chain Vendor 21：供应商2与供应商1之间的事务；
EVSO.Block chain Vendor 23：供应商2与供应商3之间的事务；
.
.
EVSO.Block chain Vendor 2n：供应商2与供应商n之间的事务；
供应商n至其他供应商：
EVSO.Block chain Vendor nn：供应商n中的事务；
EVSO.Block chain Vendor n1：供应商n与供应商1之间的事务；
EVSO.Block chain Vendor n2：供应商n与供应商2之间的事务；
.
.
EVSO.Block chain Vendor nn-1：供应商n与供应商n-1之间的事务；
例如，考虑与EV(101)相关联的第一能量分配供应商(104)是供应商2，与EV充电器(102)的充电点(103)相关联的能量分配供应商(104)也是供应商2，并且EV(101)将由EV充电器(102)的充电点(103)充电。EVSO(105)确定与供应商2相对应的姐妹区块链(402A)(区块链22)以用于存储能量事务。
在另一示例中，考虑与EV(101)相关联的第一能量分配供应商(104)是供应商2，与EV充电器(102)的充电点(103)相关联的能量分配供应商(104))是供应商1，并且EV(101)将由EV充电器(102)的充电点(103)充电。EVSO(105)确定与供应商2相对应的姐妹区块链(402B)(区块链22)和与供应商2相对应的姐妹区块链(401B)(区块链21)和与供应商1相对应的姐妹区块链(区块链11)以用于存储能量事务。
在步骤203，充电点(103)接收EV(101)向第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)注册的确定结果，其中EV(101)向第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)注册。在一个实施例中，EV充电器(102)向第一能量分配供应商(104)注册。在另一实施例中，EV充电器(102)向第二能量分配供应商(104)注册。基于由EVSO(105)执行的标识信息的验证，从EVSO(105)获取EV(101)注册的确定结果。EVSO(105)将所接收的信息与所存储的信息进行比较。基于比较，确定结果被指示为“成功”或“失败”。
如图5所示，EV(101)向多个分配供应商中的第一能量分配供应商(104)和EVSO(105)注册自己。在一个实施例中，注册过程包括与第一能量分配供应商(104)和EVSO(105)共享如下表1所示的EV标识信息(例如，设备账户名称、设备所有者名称、EV(101)细节等)。EV标识信息存储在与EVSO(105)相关联的电动车辆系统信息单元(112)(例如，数据库)中。此外，EV(101)的标识信息由EVSO(105)与EV制造商(106)验证，并且EVSO(105)创建EV(101)的公钥、EV(101)的私钥，并且使用EV(101)的私钥对EV(101)凭证进行数字签名，以指示EV(101)注册完成。此外，EVSO(105)与多个能量分配供应商(104)共享EV(101)的公钥。多个能量分配供应商(104)基于EV(101)的公钥验证EV(101)。EV(101)的公钥和EV(101)的私钥用于与EVSO(105)和EV制造商(106)安全地发送和接收信息。例如标识信息或能量事务信息等信息由发送者使用公钥加密并且发送到接收者。接收者使用私钥解密信息。在一个实施例中，信息由发送者使用公钥加密并且发送到接收者。接收者使用私钥解密信息。
如图6所示，EV充电器(102)向多个分配供应商中的第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)和EVSO(105)注册自己。在另一实施例中，注册过程包括与第一能量分配供应商(104)和EVSO(105)共享如表2所示的EV充电器(102)标识信息(例如，设备账户名称、设备所有者名称、EV充电器(102)细节等)。EV充电器(102)标识信息存储在与EVSO(105)相关联的电动车辆系统信息单元(112)和与第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)相关联的供应商信息单元(111)中。此外，EV充电器(102)的标识信息由EVSO(105)与EV充电器(102)制造商验证，并且EVSO(105)创建EV充电器(102)的公钥、EV充电器(102)的私钥，并且使用EV充电器(102)的私钥对EV充电器(102)凭证进行数字签名，以指示EV充电器注册完成。此外，EVSO(105)与多个能量分配供应商(104)共享EV充电器(101)的公钥。多个能量分配供应商(104)基于EV(101)的公钥验证EV(101)充电器的标识信息和数字签名的EV(101)充电器凭证。EV(101)的公钥和EV(101)的私钥用于与EVSO(105)和EV制造商(106)安全地发送和接收信息。例如标识信息或能量事务信息等信息由发送者使用公钥加密并且发送到接收者。接收者使用私钥解密信息。在一个实施例中，信息由发送者使用公钥加密并且发送到接收者。接收者使用私钥解密信息。此外，公钥和私钥用于加密和解密充电点(103)与EVSO(105)之间的消息。
在步骤204，充电点(103)向EV系统信息单元(112)提供能量事务信息以将能量事务信息存储在与一个或多个能量分配供应商(104)相关的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中。能量事务信息存储在以下中的至少一项中：当由第一能量分配供应商(104)执行充电时，与第一能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)；以及当由第二能量分配供应商(104)执行所述充电时，与第一能量分配供应商(104)和第二能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)。在一个实施例中，每个能量事务信息都使用IEC 61850协议的“.t”属性来加时间戳。来自多个能量分配供应商(104)的能量事务信息在预定时间段内存储在区块链的一个区块中。区块链的每个区块都通过加密散列、链表和专用区块链软件与区块链的前一区块相连。
此外，能量事务信息包括EV(101)的细节、EV充电器(102)的EV充电点(103)的细节、第一或第二能量分配供应商(104)的细节、EV(101)的制造商的细节、在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的持续时间、能量传输的单位成本的细节、在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的总成本的细节中的至少一项。EV充电器(102)使用下面给出的等式计算EV(101)在充电时间段内的充电能量信息。
Figure BDA0003373735630000141
其中Pn是在“第n”时刻测量的能量
Δt是测量迭代之间的时间
n＝充电时段内的总迭代次数
Figure BDA0003373735630000142
其中Cn是“第n”时刻的能量成本
EVn是EV(101)充电主机、EV充电器(102)的第一能量分配供应商(104)的利润率，由第一能量分配供应商(104)在由EVSO(105)规定的规则内定义。
根据IEC 61850协议记录能量事务信息。能量事务信息的示例如下表3所示：
Figure BDA0003373735630000151
Figure BDA0003373735630000161
Figure BDA0003373735630000171
表3
表3所示的能量事务包括上表的第1列中与在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电相关联的多个属性(例如，EV(101)细节)。多个属性中的每个属性具有对应值，如表3的第2列所示。进一步地，表3的第3列指示能量事务信息中的属性的访问权限。访问权限指示对EVSO(105)、第一能量分配供应商(104)和第二能量分配供应商(104)中的至少一个的读取和写入许可。第4列指示对数据挖掘器(701)的访问权限。在一个实施例中，数据挖掘器(701)是用于用所接收的总能量验证总能量消耗的计算机或服务器。
在步骤205，充电点(103)根据在步骤204中详述的能量事务信息向EV(101)提供充电。
在一个实施例中，EV(101)充电的电流和电压样本值使用IEC 61850 9-2协议记录并且传输到第一分配单元以用于执行EV(101)的远程诊断检查。电流和电压样本值按时间序列存储在与第一分配供应商相关联的供应商信息单元(111)中。在示例性实施例中，使用移动窗口方法分析电流和电压样本值。移动窗口方法包括确定电流和电压样本值的离散傅立叶变换(DFT)和小波变换。基于DFT和小波变换的频率和时间序列，可以标识EV充电器中的转换器的概率故障信息。下面示出了使用IEC 61850 9-2协议记录的电流和电压样本值的示例。
Figure BDA0003373735630000181
表4
在一个实施例中，数据挖掘器(701)设置有读取存储在母区块链(404)和一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中的所有能量事务信息的访问权，如图7所示。存储在母区块链(404)和一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中的每个事务基于EV的公钥(101)、能量事务信息中的EV充电器(102)的公钥和EVSO(105)的公钥被验证。EV(101)为EV(101)的可再充电电池充电所消耗的能量必须近似等于多个EV能量分配供应商(104)提供给EV(101)的能量，不包括能量损失的容限。由EV(101)消耗的能量和由多个EV能量分配供应商(104)提供的能量的验证使用下面给出的等式进行验证。
Figure BDA0003373735630000191
在一个实施例中，如果在多个能量分配供应商(104)中的能量分配供应商(104)中的需求大于预定义阈值，则DSO(107)可以向EVSO(105)发出断路器命令。此外，EVSO(105)可以限制EV(101)充电功率或者关闭多个能量分配供应商(104)中的能量分配供应商(104)为EV(101)的远程充电以防止电网(108)崩溃。
在一个实施例中，房屋或商业综合体可以充当EV(101)充电，包括如图8所示的充电点(103)。充电点(103)具有用于存储由电网(108)在过度发电期间生成的能量的能量存储单元(801)。此外，能量存储单元(801)可以存储由可再生能量(例如，太阳能)生成的能量，如图8所示。由DSO(107)监测的EVSO(105)为EV在家庭或商业综合体充电设置能量费用定价(101)。此外，能量事务存储在与EV(101)的第一能量分配供应商(104)相关联的母区块链(404)和姐妹区块链(401、402和403)中。
在一个实施例中，如果第一EV(101)和第二EV(101)具有兼容的电源插座，则第一EV(101)可以为第二EV(101)充电，反之亦然，如图9所示。提供充电的EV(101)充当充电点(103)。进一步地，在EVSO(105)验证第一EV(101)的标识信息和第二EV(101)的标识信息之后，EV(101)的充电被执行。第一EV(101)和第二EV(101)的标识信息经由网关(110)通过蜂窝网络被发送给EVSO(105)。能量事务存储在与EVSO(105)相关联的母区块链(404)、以及与第一EV(101)的对应第一能量分配供应商(104)(例如，供应商1)和第二EV(101)的第一能量分配供应商(104)(例如，供应商2)相关联的姐妹区块链(401、402和403)中，如图9所示。
在一个实施例中，与多个能量分配供应商(104)中的EV能量分配供应商(104)相关联的区块链使用容器存储在主机云上的专用应用中，如图10所示。容器是打包代码及其所有依赖项的标准软件单元，因此无论环境如何，专用应用都可以快速可靠地运行。容器程序在Dockers/Kubernetes上运行，Dockers/Kubernetes支持在任何主机或虚拟机或云中执行容器。Docker容器映像是一个轻量级、独立、可执行的软件包，其中包括运行应用所需要的一切，例如代码、运行时、系统工具、系统库和设置。能量分配供应商(104)的公钥用于验证容器。此外，与EVSO(105)相关联的数据交换服务器(DES)将母块链(404)的能量事务存储在历史记录文件系统(例如，HADOOP)中。DES基于在EV充电器(102)的充电点(103)处为EV(101)充电的访问权限来向EVSO(105)、数据挖掘器(701)和多个能量分配供应商(104)提供所需要的数据。
在一个实施例中，一个或多个EVSO可以彼此关联以协调和管理在EV充电器的充电点处为EV充电。参与关联的一个或多个EVSO形成EVSO联盟，如图11所示。EVSO联盟中的每个EVSO使用云间操作执行握手。EVSO联盟中的一个或多个EVSO创建与由EVSO 1管理的供应商1和由EVSO 2管理的供应商2的姐妹区块链，以用于存储EVSO 1的供应商1与EVSO 2的供应商2之间的能量事务2。例如，由EVSO_Z管理的多个供应商之间的能量事务存储在EVSO_Z的母区块链中(CONSORTIUM.EVSO_Z，如表5所示)。此外，在另一示例中，考虑由EVSO_X管理的供应商K与由EVSO_Z管理的供应商N之间的能量事务。能量事务存储在姐妹区块链(CONSORTIUM.EVSO_X.VENDER_K->EVSO_Z.VENDER_N,如表5所示)，EVSO_X的母块链(CONSORTIUM.EVSO_X，如表5所示)、和EVSO_Z的母区块(CONSORTIUM.EVSO_Z，如表5所示)中，如图11所示。表5示出了与EVSO联盟中的一个或多个EVSO相关联的示例性母区块链和姐妹区块链。
Figure BDA0003373735630000201
Figure BDA0003373735630000211
表5
在一个实施例中，单个认证密钥用于认证来自多个能量分配供应商(104)、房屋或商业综合体的EV(101)并且对其充电。EV(101)可以基于到多个充电点的距离、为EV(101)充电的单位能量成本和多个充电点的可用性来从多个充电点中定位充电点(103)来为EV(101)充电。能量事务存储在母和姐妹区块链(401、402和403)中，并且接收和消耗的总能量由数据挖掘器(701)验证。EVSO(105)基于DSO(107)的指导方针来监测和管理向多个能量分配供应商(104)的能量分配。
该书面描述使用示例来描述本文中的主题，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够制作和使用该主题。主题的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等效结构要素，则这些其他示例旨在在权利要求的范围内。
附图标记：
101-电动车辆
102-EV充电器
103-充电点
104-能量分配供应商
105-EV系统运营商
106-EV制造商
107-分配系统运营商
108-电网
109-通信网络
110-网关
111-供应商信息单元
112-EV系统信息单元
401、402和403-供应商1的姐妹区块链
404-母区块链
701-数据挖掘器
801-能量存储单元

Claims (9)

1.一种用于从电动车辆(EV)充电器的充电点(103)为EV(101)充电的方法，其中所述EV(101)的标识信息被存储在供应商信息单元(111)中，所述供应商信息单元(111)与多个能量分配供应商(104)中的第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)相关联并且与电动车辆系统信息单元(112)相关联，所述电动车辆系统信息单元(112)与电动车辆系统运营商(EVSO)(105)相关联，
其中所述EV充电器(102)的所述充电点(103)被可通信地连接到所述电动车辆系统信息单元，
所述EV充电器(102)的所述充电点(103)的标识信息被存储在与所述第一能量分配供应商(104)相关联的所述供应商信息单元(111)中，并且所述多个能量分配供应商(104)的标识信息被存储在所述电动车辆系统信息单元(112)中，并且与由所述多个能量分配供应商(104)执行的能量事务相关的多个信息被存储在与所述EVSO(105)的所述电动车辆系统信息单元(112)相关联的母区块链(404)中，所述方法包括，所述充电点(103)：
接收来自所述EV(101)的所述EV(101)的标识信息和针对所述EV(101)的能量事务；
向所述电动车辆系统信息单元传输来自所述EV(101)的所接收的标识信息和所述充电点(103)的标识信息，以用于验证电动车辆的身份和充电点的身份，以用于确定与所述多个能量分配供应商(104)中的一个或多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)，以用于基于所述EV和所述充电点(101)的所述标识信息将所述能量事务信息存储在所述母区块链(404)中；
接收所述EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商或所述第二能量分配供应商的确定的结果，其中所述EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商或所述第二能量分配供应商；
基于EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商(104)或所述第二能量供应商分配供应商(104)的确定，向所述电动车辆系统信息单元提供能量事务信息，以用于所述电动车辆系统信息单元将所述能量事务信息存储在与一个或多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中；以及
根据所述能量事务信息向所述EV(101)提供充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量事务信息在所述一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中的所述存储包括将所述能量事务信息存储在以下中的至少一项中：
a.当所述充电由所述第一能量分配供应商(104)执行时，与所述第一能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)，以及
b.当所述充电由所述第二能量分配供应商(104)执行时，与所述第一能量分配供应商(104)和所述第二能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述EV(101)的所述标识信息包括以下中的至少一项：与所述EV(101)相关联的EV制造商(106)信息、EV(101)注册信息、EV(101)型号信息和EV(101)所有者信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量事务信息包括以下中的至少一项：所述EV(101)的标识信息、所述EV充电器(102)的所述EV充电点(103)的标识信息、所述EV第一能量分配供应商(104)或所述第二能量分配供应商(104)的标识信息、在所述EV充电器(102)的所述充电点(103)处为所述EV(101)充电的持续时间、能量转移的单位成本、在所述EV充电器(102)的所述充电点(103)处为所述EV(101)充电的总成本。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述能量事务信息根据IEC61850协议被记录。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述EV充电的电流和电压样本值使用IEC 618509-2协议被记录，并且被传输到所述第一能量分配供应商以用于执行所述EV(101)的远程诊断检查。
7.根据权利要求1所述的方法，其中被存储在所述母区块链(404)中的所述能量事务信息由数据挖掘器使用，以验证由所述EV(101)在充电期间消耗的总能量。
8.一种用于为电动车辆(EV)(101)的EV充电器(102)充电的充电点(103)，其中所述EV(101)的标识信息被存储在供应商信息单元(111)中，所述供应商信息单元(111)与多个能量分配供应商(104)中的第一能量分配供应商(104)或第二能量分配供应商(104)相关联，并且与电动车辆系统信息单元(112)相关联，所述电动车辆系统信息单元(112)与电动车辆系统运营商(EVSO)(105)相关联，
其中所述EV充电器(102)的所述充电点(103)可被通信地连接到所述电动车辆系统信息单元，
所述EV充电器(102)的所述充电点(103)的标识信息被存储在与所述第一能量分配供应商(104)相关联的所述供应商信息单元(111)中，并且所述多个能量分配供应商(104)的标识信息被存储在所述电动车辆系统信息单元(112)中，并且与由所述多个能量分配供应商(104)执行的能量事务相关的多个信息被存储在与所述EVSO(105)的所述电动车辆系统信息单元(112)相关联的母区块链(404)中，所述充电点(103)包括：
处理器；以及
存储器，通信耦合到所述处理器，其中所述存储器存储所述处理器指令，所述指令在执行时引起所述处理器：
接收来自所述EV(101)的所述EV(101)的标识信息和针对所述EV(101)的能量事务；
向所述电动车辆系统信息单元传输来自所述EV(101)的所接收的标识信息和所述充电点(103)的标识信息，以用于验证电动车辆的身份并且确定与所述多个能量分配供应商(104)中的一个或多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)，以用于存储能量事务信息，并且以用于基于所述EV(101)的所述标识信息将所述能量事务信息存储在所述母区块链(404)中；
接收所述EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商(104)或所述第二能量分配供应商(104)的确定的结果，其中所述EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商(104)或所述第二能量分配供应商；
基于EV(101)被注册到所述第一能量分配供应商(104)或所述第二能量供应商分配供应商(104)的确定，向所述电动车辆系统信息单元提供能量事务信息，以用于所述电动车辆系统信息单元将所述能量事务信息存储在与一个或多个能量分配供应商(104)相关联的一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中；以及
根据所述能量事务信息向所述EV(101)提供充电。
9.根据权利要求8所述的充电点(103)，其中所述处理器被配置为将所述能量事务信息存储在所述一个或多个姐妹区块链(401、402和403)中包括将所述能量事务信息存储在以下中的至少一项中：
a.当所述充电由所述第一能量分配供应商(104)执行时，与所述第一能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)，以及
b.当所述充电由所述第二能量分配供应商(104)执行时，与所述第一能量分配供应商(104)和所述第二能量分配供应商(104)相关联的姐妹区块链(401、402和403)。
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