CN113968159A - 充电图案验证 - Google Patents

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Abstract

本公开提供“充电图案验证”。充电验证系统接收限定描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据，接收限定描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据，并且响应于所述第一时间图案和所述第二时间图案的不匹配，向所述电动车辆供电装备发送命令以提示所述电动车辆供电装备中断或阻止充电。

Description

充电图案验证
技术领域
本公开涉及车辆电池的充电。
背景技术
包括混合动力电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV)的电动化车辆(EV)依靠牵引电池向牵引马达来提供电力以用于推进并且依靠其间的功率逆变器来将直流(DC)电力转换为交流(AC)电力。这些电池可以经由电动车辆供电装备充电。
发明内容
一种充电验证系统包括一个或多个计算机处理器，其远离车辆和电动车辆供电装备。所述一个或多个计算机处理器接收限定描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据，接收限定描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据，并且响应于第一时间图案和第二时间图案的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断或阻止充电。
一种充电验证方法包括：接收描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据；接收描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据；并且响应于第一时间图案和第二时间图案的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断或阻止充电。
一种充电验证方法包括：接收描述在充电事件期间由车辆接收到的电力的振幅值的时间序列的第一数据；接收描述在充电事件期间由电动车辆供电装备供应的电力的振幅值的时间序列的第二数据；以及响应于第一数据和第二数据的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断充电。
附图说明
图1是车辆充电环境的示意图。
图2是用于验证充电信息的算法的框图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的各实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅是解释为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一附图示出和描述的各个特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
在充电事件期间可以使用电气图案来识别事件的特定方。当启动充电时，可以使用指定的图案，例如识别符。所述图案可以根据所述图案的用途，简单到复杂，并且以若干种方式生成：1)车辆可以汲取电，并且负载可以时间和振幅变化，从而生成电参数值的不同时间图案；2)电动车辆供电装备(EVSE)可以限制车辆能够必须生成时间图案的电量；或者3)供应给EVSE的电可由对应的充电站调制。在情况3)中，EVSE将接收已调制的可用电力，并且所述电力将简单地通过EVSE流向车辆。EVSE和/或车辆可以通过记录由车辆拉动或由EVSE提供的作为时间序列的电力振幅的变化来记录电参数值的此时间图案。还可以记录每个电力水平变化的时间戳。
所述图案不必限于阶跃函数或持续一段时间的静态信号，而是可以包括诸如斜坡率和斜坡率变化等动态测量。因此，可以生成许多不同的信号。此外，如果车辆或EVSE不能足够快地调制电，则所述图案可能会生成达一分钟或更长时间。
车辆和/或EVSE可以具有调制电流的能力。车辆和EVSE都可能具有向云报告图案的能力。所述两种图案可以远程地进行数字匹配。这减小了车辆直接与EVSE通信的需要，或者减小了在车辆或EVSE上对本地处理的图案进行任何复杂验证的需要。
匹配可以通过若干种方式完成，EVSE和车辆具有共同的制造商或云提供商，并且验证可在一个后端完成。或者，车辆的云可以报告给EVSE的云进行验证，且反之亦然。第三方云还可以独立地验证装置之间的图案，或者EVSE和/或车辆的所有者/操作员可以执行匹配。
所述图案还可以针对每个认证事件进行动态更新，以确保远程管理系统或终端装置(EVSE或车辆)的安全性。在示例中，车辆远程系统可以向车辆发送新的特定于事件的图案以供使用。唯一的图案将通过为特定事件发布的特定于事务的图案来确保身份，这将确保解决方案的安全性。类似地，所述图案可由EVSE管理远程系统、第三方远程系统、电动车辆或连接的充电器控制和限定。
车队管理者可能想知道谁在什么时候充电，但为了效率和准确性，可能不希望要求驾驶员携带射频识别符、使用移动应用或登录EVSE。在此情况下，当启动充电时，可以为车辆分配特定的图案来实现。所述车辆插入任何停车场充电器时都会展示出此图案。通过车辆和停车场EVSE报告的所有充电事件，车队管理者可以执行后端软件来匹配EVSE和车辆，并且基于充电事件发生的时间和操作时间表，识别分配的车辆操作员、使用的电量等。因此，此场景不需要跨制造商的通用硬件解决方案。
车队所有者可以与充电点提供商协商公共充电率。整个车队可以被分配特定的图案，或者图案的一部分可以识别车队并且图案的第二部分可以识别特定的驾驶员或车辆。这将允许车辆在公共场所充电，并且当在充电事件中展示初始化图案时，充电点提供商可以识别此用户或组，并且向客户提供差异化的成本。这同样可在不使用需要物理实现的特殊购买布置的情况下完成。它还可在计费情况下进行后处理，在所述计费情况下，展示某个密钥(图案)的所有事件将被不同地计算。
密钥图案匹配还可以用于激活和识别个人或群体。例如，经销商或零售商可以免费向其客户提供充电，但不会向其他人提供充电。经销商可以设置充电器来创建图案。如果车辆在经销商处充电并且车辆未报告所述图案，则可以停止充电会话。
此能力还可以用于公共充电。今天，标准协议限定即插即充能力。所述协议限定车辆和EVSE的本地要求，包括处理车辆和EVSE之间的网络安全的软件、处理能力和硬件。一旦EVSE的后端验证了车辆的身份(加密密钥)，就可以开始充电。在这里，本地处理将是不必要的。如果车辆向其后端报告图案，且EVSE独立地向其自己的后端报告其图案，并且在车辆和EVSE不直接相互通信的情况下第三方独立地验证或EVSE后端验证密钥图案，则与识别哪个车辆正在使用充电器相关联的安全性水平将会很高。很难同时损害车辆安全报告和EVSE安全报告以向两个后端交付相同的密钥图案进行验证。
这些解决方案还可以通过未连接的EVSE来完成。类似于经销商的场景，所有者可能希望限制谁使用他们的EVSE。如果EVSE未连接，则图案可以硬编码到EVSE中，或者上游电控制器可以调制到EVSE的电力供应。然后，要使用EVSE，车辆必须向EVSE所有者的后端报告其充电图案。如果使用了EVSE并且未报告图案，则可以通过EVSE电源中的开关关闭EVSE的电源，从而防止车辆充电。如果车辆已注册并且报告，充电将继续，因为EVSE后端系统将看到图案已验证。
电子密钥图案还可以用来区分一组充电器处充电的车辆。全球定位卫星数据、时间或某一其他度量还可以用于识别哪个车辆正在使用哪个充电器。在存在错误风险的情况下，与这些度量中的一个或多个相关联的密钥将显著减小错误风险。密钥可能会贯穿一天或一年发生变化，可能必须注册，可能用于过滤事件，或者可能是识别符的组合。如果不用于事件授权，则可以独立于位置和时间使用密钥，但在授权事件中，将需要基于某个时间来验证报告的图案。这可能包括来自GPS、时间、参考EVSE等的信息。
密钥可以与操作员绑定。数字密钥能力可以根据使用车辆的人自动配置车辆，以在充电时展示特定的电子密钥图案。当辨识出进入车辆的数字密钥时，可以安全地从云下载所述图案，或者对于车队，车辆可以为所有获准为车辆充电的操作员存储电子密钥图案。
如果客户打开了自动锁定/解锁，也就是说，当车辆插入在其上具有访问控制的盒时，他们将希望控制哪些汽车自动解锁盒。自动解锁仅适用于某些车辆，因为其他车辆不会报告其充电事件。当壁盒自动锁定打开时，盒可以设置为在特定的充电水平下开始充电。当某些车辆插入时，它们会向后端发送报告。当充电率发生变化时，他们会发送另一个报告。充电开始后，可以向壁盒发送降速命令。车辆将看到充电率的变化并且报告它。如果授权车辆未报告充电变化，则盒将锁定，并且充电将停止。
参考图1，示出了电网10、充电站12、车辆14、通信网络16(例如，互联网等)、远程计算机处理器18和充电线20。充电线20如本领域已知的那样将充电站12和车辆14电连接，使得来自电网10并且流经充电站12的电力传递到车辆14。
充电站12包括电流和/或电压传感器22、控制器24和收发器26。传感器22和收发器26与控制器24通信/在控制器24的控制下。车辆14包括牵引电池28、电流和/或电压传感器30、控制器32和收发器34。牵引电池28、传感器30和收发器34与控制器32通信/在控制器32的控制下。
传感器22以已知的方式被配置为检测从电网10流经充电站12至充电线20的电力随时间变化的电流和/或电压(振幅)。此数据描述了在充电事件期间供应的充电电力的电参数值的时间图案，由控制器24捕获并且经由收发器26传输到通信网络16。
传感器30以已知的方式被配置为检测从充电线20流向牵引电池28的电力随时间变化的电流和/或电压。此数据描述了在充电事件期间接收到的充电电力的电参数值的时间图案，由控制器32捕获并且经由收发器34传输到通信网络16。充电站12和车辆14中的每一者都可以使用时间戳来确保捕获的数据来自同一时间段。
处理器18在经由通信网络16从充电站12和车辆14中的每一者接收数据时可以比较时间图案以确定它们是否匹配。如果由充电站12供应并且由车辆14接收到的电压的振幅值在相同的二十秒时段内彼此相差在例如百分之五之内，则图案匹配。如果由充电站12供应并且由车辆14接收到的电流的任何振幅值在同一时刻的差异大于例如百分之二十，则图案不匹配。当然还可以设想其他匹配/不匹配标准。一组匹配的图案将指示车辆14确实与充电站12连接并且从充电站12接收电力。一组不匹配的图案将指示车辆14未与充电站12连接且未从充电站12接收电力。如果图案匹配，则处理器18可以经由通信网络16向充电站12发送命令以启动或继续充电。如果图案不匹配，则处理器18可以经由通信网络16向充电站12发送命令以中断或阻止充电。
处理器18还可以周期性地采取行动以确保充电站12和车辆14连接在一起。处理器18可以命令充电站12改变正在供应的电力的电流或电压，并且请求车辆14报告其时间图案以确定车辆14是否检测到电流或电压的变化。处理器18可以命令充电站12供应产生预先指定的时间图案的电力或者命令车辆14请求产生预先指定的时间图案的电力。其他场景也是可能的。
参考图2，在操作36处接收描述与车辆接收到的充电电力相关联的时间图案的数据，并且在操作38处接收描述与电动车辆供电装备供应的充电电力相关联的时间图案的数据。在判定框40处，确定图案是否匹配。如果否，则在操作42处命令电动车辆供电装备中断充电。如果是，则在判定框44确定来自车辆的时间图案是否是预选类型(例如，振幅值都小于预限定的阈值？持续时间的时间图案小于预限定的持续时间？等)。如果是，则在操作46处命令电动车辆供电装备以第一预限定率供电。如果否，则在操作48处命令电动车辆供电装备以第二预限定率供电。
本文中公开的过程、方法或算法可能能够递送到处理装置、控制器或计算机或者由它们实现，所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以作为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令来存储，所述形式包括但不限于：永久存储在不可写存储介质(诸如只读存储器(ROM)装置)上的信息以及可变更地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、光盘(CD)、随机存取存储器(RAM)装置以及其他磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象来实施。替代地，可以使用合适的硬件部件或者硬件、软件和固件部件的组合全部或部分地实施所述过程、方法或算法，所述硬件部件诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置。
在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。例如，参考图1描述的通信建议它以无线方式进行。然而，此类通信可以以有线方式、无线方式或两者的某种组合等来完成。而且，本文使用的电动车辆供电装备可以设想充电站、充电线(智能充电线)或两者。在图1的示例中，检测、记录和发送与供应的电力相关联的图案的能力与充电站12相关联。然而，此能力还可以存在于充电线20内，或者分布在充电站12和充电线20之间等。
如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但本领域普通技术人员应认识到，可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式理想的实施例不在本公开的范围外，并且对于特定应用可为理想的。
根据本发明，提供一种充电验证系统，其具有：一个或多个计算机处理器，其远离车辆和电动车辆供电装备，并且被编程为接收限定描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据，接收限定描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据，并且响应于第一时间图案和第二时间图案的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断或阻止充电。
根据实施例，一个或多个计算机处理器还被编程为响应于第一时间图案和第二时间图案的匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备启动或继续充电。
根据实施例，一个或多个计算机处理器还被编程为响应于第一时间图案是第一类型，向电动车辆供电装备发送命令以启动或继续以第一率充电，并且响应于第一时间图案为第二类型，向电动车辆供电装备发送命令以启动或继续以第二率充电。
根据实施例，一个或多个计算机处理器还被编程为向所述电动车辆供电装备发送命令以改变所述供应的电力的电流或电压。
根据实施例，一个或多个计算机处理器还被编程为向车辆发送对限定描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据的请求。
根据实施例，所述一个或多个计算机处理器还被编程为向所述电动车辆供电装备发送对限定描述所述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据的请求。
根据实施例，一个或多个计算机处理器还被编程为命令车辆请求具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
根据实施例，所述一个或多个计算机处理器还被编程为命令电动车辆供电装备供应具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
根据本发明，充电验证方法包括：接收描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据；接收描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据；并且响应于第一时间图案和第二时间图案的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断或阻止充电。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于第一时间图案和第二时间图案的匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备启动或继续充电。
在本发明的一个方面，所述方法包括，响应于第一时间图案是第一类型，向电动车辆供电装备发送命令以继续以第一率充电，并且响应于第一时间图案是第二类型，向电动车辆供电装备发送命令以继续以第二率充电。
在本发明的一个方面，所述方法包括向电动车辆供电装备发送命令以改变所述供应的电力的电流或电压。
在本发明的一个方面，所述方法包括向车辆发送对描述在车辆的充电事件期间接收到的充电电力的电参数值的第一时间图案的数据的请求。
在本发明的一个方面，所述方法包括向电动车辆供电装备发送对描述所述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的所述数据的请求。
在本发明的一个方面，所述方法包括命令车辆请求具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
在本发明的一个方面，所述方法包括命令电动车辆供电装备供应具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
根据本发明，充电验证方法包括：接收描述在充电事件期间由车辆接收到的电力的振幅值的时间序列的第一数据；接收描述在充电事件期间由电动车辆供电装备供应的电力的振幅值的时间序列的第二数据；以及响应于第一数据和第二数据的不匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备中断充电。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于第一数据和第二数据的匹配，向电动车辆供电装备发送命令以提示电动车辆供电装备继续充电。

Claims (15)

1.一种充电验证系统，其包括：
一个或多个计算机处理器，其远离车辆和电动车辆供电装备，并且被编程为
接收限定描述所述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据，
接收限定描述所述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据，以及
响应于所述第一时间图案和所述第二时间图案的不匹配，向所述电动车辆供电装备发送命令以提示所述电动车辆供电装备中断或阻止充电。
2.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为响应于所述第一时间图案和所述第二时间图案的匹配，向所述电动车辆供电装备发送命令以提示所述电动车辆供电装备启动或继续充电。
3.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为，
响应于所述第一时间图案是第一类型，向所述电动车辆供电装备发送命令以启动或继续以第一率充电，以及
响应于所述第一时间图案是第二类型，向所述电动车辆供电装备发送命令以启动或继续以第二率充电。
4.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为向所述电动车辆供电装备发送命令以改变所述供应的电力的电流或电压。
5.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为向所述车辆发送对限定描述所述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的所述数据的请求。
6.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为向所述电动车辆供电装备发送对限定描述所述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的所述数据的请求。
7.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为命令所述车辆请求具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
8.如权利要求1所述的充电验证系统，其中所述一个或多个计算机处理器还被编程为命令所述电动车辆供电装备供应具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
9.一种充电验证方法，其包括：
接收描述车辆在充电事件期间接收到的电力的电参数值的第一时间图案的数据；
接收描述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的数据；以及
响应于所述第一时间图案和所述第二时间图案的不匹配，向所述电动车辆供电装备发送命令以提示所述电动车辆供电装备中断或阻止充电。
10.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括，响应于所述第一时间图案和所述第二时间图案的匹配，向所述电动车辆供电装备发送命令，以提示所述电动车辆供电装备启动或继续充电。
11.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括响应于所述第一时间图案是第一类型，向所述电动车辆供电装备发送命令以继续以第一率充电，并且响应于所述第一时间图案是第二类型，向所述电动车辆供电装备发送命令以继续以第二率充电。
12.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括向所述电动车辆供电装备发送命令以改变所述供应的电力的电流或电压。
13.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括向所述车辆发送对描述在所述车辆的充电事件期间接收到的充电电力的电参数值的第一时间图案的所述数据的请求。
14.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括向所述电动车辆供电装备发送对描述所述电动车辆供电装备在充电事件期间供应的电力的电参数值的第二时间图案的所述数据的请求。
15.如权利要求9所述的充电验证方法，其还包括命令所述车辆请求具有限定预先指定的时间图案的电参数值的电力。
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