CN116092204A - 一种异常换电账单支付方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异常换电账单支付方法、系统、设备及存储介质，其方法包括：换电站在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；当在设定周期内未生成可用的换电记录时，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录；所述换电站根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付。

Description

一种异常换电账单支付方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及重卡车辆技术领域，特别涉及一种异常换电账单支付方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随着换电业务的不断推进，对换电业务缴费方法的研究不断涌现。如CN113487310A，在换电站端根据换上和换下时SOC(State Of Charge，电池剩余电量百分比)变化量导致的电量变化量进行换电账单的生成，又如CN113561838A，在云平台端实现换电账单的计算和生成。这些方案均依赖于完整可用的换电记录，但目前换电站还是一个新生事物，换电过程时常存在站控系统崩溃、手工换电或车和云之间网络不稳定等原因导致换电记录丢失而无法生成换电账单，导致换电站运营商的利益无法得到保障。

发明内容

根据本发明实施例提供的方案解决的技术问题是在换电记录丢失而无法生成换电账单时，如何保障换电站的营收。

根据本发明实施例提供的一种异常换电账单支付方法，包括：

换电站在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；

当在设定周期内未生成可用的换电记录时，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录；

所述换电站根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付。

根据本发明实施例提供的一种异常换电账单支付系统，包括：

换电站，用于在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；当在设定周期内未生成可用的换电记录时，通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收换电车辆发送的换电记录；根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付；

换电车辆，用于根据所述换电站发送的换电记录查询请求，生成包含换电记录的换电记录查询响应，并将其发送给所述换电站；以及接收所述换电站发送的换电账单，并完成换电支付。

根据本发明实施例提供的方案，若在换电过程出现站控系统崩溃、手工换电或车和云之间网络不稳定等原因导致换电记录丢失而无法生成换电账单时，可以简单快速的获取换电记录生成换电账单，从而保障换电站的营收。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种异常换电账单支付方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种异常换电账单支付系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的异常换电账单支付方法的时序流程图；

图4是本发明实施例提供的异常换电账单支付方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的异常换电账单支付系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明适用于换电重卡/装载机/矿卡等工程机械车辆。

图1是本发明实施例提供的一种异常换电账单支付方法的流程图，如图1所示，包括：

步骤S101：换电站在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；

步骤S102：当在设定周期内未生成可用的换电记录时，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录；

步骤S103：所述换电站根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付。

本发明实施例还包括：所述换电车辆在完成换电操作后，生成并保存换电记录；其中，所述换电记录包含通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据S1。具体地说，所述签名数据S1是根据所述换电车辆预存的换电车辆私钥对换电车辆摘要信息进行加密处理所生成的；其中所述换电车辆摘要信息是由通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC以及满电电池SOH进行计算得到的。

进一步地，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录包括：所述换电站通过预先与所述换电车辆建立网络连接向所述换电车辆发送包含通讯会话ID和签名数据S3的换电记录查询请求；所述换电车辆对所述包含通讯会话ID和签名数据S3的换电记录查询请求进行合法性验证处理，并在合法性验证通过后，生成包含换电记录和签名数据S4的换电记录查询响应；所述换电车辆将所述包含换电记录的换电记录查询响应发送给所述换电站。

进一步地，所述换电站预先与所述换电车辆建立网络连接包括：当换电站检测到换电车辆到达指定的换电区域时，周期性向所述换电区域发送的换电站握手信息，使所述换电车辆对所述换电站握手信息进行验证处理，并在验证通过时，根据所述换电站握手信息与所述换电站建立网络连接。

具体地说，所述签名数据S3是根据所述换电站预存的换电站私钥对换电站摘要信息进行加密处理所生成的；其中所述换电站摘要信息是由通讯会话ID进行计算得到的。

图2是本发明实施例提供的一种异常换电账单支付系统的示意图，如图2所示，包括：换电站201，用于在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；当在设定周期内未生成可用的换电记录时，通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收换电车辆发送的换电记录；根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付；换电车辆202，用于根据所述换电站发送的换电记录查询请求，生成包含换电记录的换电记录查询响应，并将其发送给所述换电站；以及接收所述换电站发送的换电账单，并完成换电支付。

具体地说，所述换电车辆202具体用于在完成换电操作后，生成并保存换电记录；其中，所述换电记录包含通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据S1。

本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器；处理器；以及计算机程序；其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现一种异常换电账单支付方法。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现一种异常换电账单支付方法。

下面结合图3和图4对本发明实施例进行进一步说明

步骤1、当换电车辆检测到电池上锁完成时，记录一条换电记录(TRANSACTION)并保存在车辆本地。TRANSACTION中包括：本次通讯过程的会话ID，换电服务提供商的唯一识别编号SPIN(Service Provider Identification Number)、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据S1。签名数据S1的计算步骤如下：

1.1、换电车辆计算本次通讯过程的会话ID，换电服务提供商的唯一识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH的摘要数据H1；

1.2、换电车辆使用车辆本地保存的车辆私钥对H1加密，生成签名数据S1。

步骤2、换电完成时，云端或者换电站本地的账单生成模块检查本地换电记录是否完整可用。如果是，则使用本地换电记录生成本次换电账单；如果否，则进行步骤3。

步骤3、账单生成模块通过已经建立的车和云远程通讯连接或换电站与车的WIFI连接，向换电车辆下发换电记录查询请求报文QUERY REQ。QUERY REQ中包含本次通讯过程的会话ID和签名数据S3。S3的计算步骤如下：计算本次通讯过程的会话ID的摘要数据H3，使用换电站私钥对H3加密生成签名数据S3。

步骤4、换电车辆收到QUERY REQ，校验报文的合法性，上报换电记录查询响应报文QUERY RSP。QUERY RSP中包含换电记录以及一个签名数据S4。

4.1、QUERY REQ合法性校验过程如下；

4.1.1、换电车辆计算本次通讯过程的会话I D摘要数据H41；

4.1.2、换电车辆使用换电站证书中的公钥解密S3，生成H42；

4.1.3、如果H41不等于H42，则丢弃该报文，否则将换电记录放在QUERY RSP中并上报。

4.2、QUERY RSP中的签名数据计算过程如下：换电车辆计算换电记录的摘要H4，使用车辆的私钥对H4加密生成签名数据S4。

步骤5、本地换电系统或者云端系统的通讯模块验证QUERY RSP的合法性，将换电记录传输到账单生成模块。

QUERY RSP的合法性校验与4.1过程相仿，在此不表。

步骤6、账单生成模块验证换电记录中的签名数据，使用换电记录生成换电账单。

换电记录的签名数据合法性校验与4.1过程相仿，在此不表。

图5是本发明实施例提供的异常换电账单支付系统的示意图，如图5所示，包含一个带换电记录管理功能的新型换电控制器，具有换电记录查询和校验功能的账单管理系统。

1、换电控制器说明如下：

1)在云端生成订单时，通过4G网络与监控与管理系统通讯，收取换电记录查询指令；

2)在换电站本地生成订单时，通过无线保真WIFI(Wireless Fidelity)网络与监控与管理系统通讯，收取换电记录查询指令；

3)主控单元中包含安全模块和换电记录模块。

·安全模块用于验证换电站的证书合法性，验证换电站下发命令签名的合法性，生成换电记录的签名数据，存储车辆的证书信息和根证书信息。其中车辆的证书信息说明如下：

证书格式采用X509 v3格式；

证书签名算法sha256WithRSAEncryption；

证书中的OU字段填写车辆VIN码。

·换电记录模块用于生成和保存换电记录；

2、账单管理系统包含安全模块和账单模块，具体说明如下：

·安全模块用于验证车辆的证书合法性，验证换电记录的合法性，存储换电站的证书信息和根证书信息。其中换电站的证书信息说明如下：

证书格式采用X509 v3格式；

证书签名算法sha256WithRSAEncryption；

证书中的OU字段填写换电运营商的唯一识别编号SPIN。

本发明实施例在异常换电账单支付处理之前，还提供了实现换电的通讯方法，包括：

步骤S1、有满电电池时，换电站周期性的向目标停车位置发送握手信息STAHELLO。

换电站握手信息包括：换电站编号、车道编号、换电系统通讯地址、换电站WIFI的SSID和密码，签名数据S1以及换电站证书C1。换电站证书C1中包含SPIN(Service ProviderIdentification Number，换电服务提供商的唯一识别编号)。

换电站签名数据S1计算过程如下：计算换电站编号、车道编号、换电系统通讯地址、换电站WIFI的SSID、WIFI密码以及换电站证书的摘要信息H11；使用换电站私钥对H11进行加密生成S1。换电站私钥必须保密。

步骤S2、当换电车辆到达指定位置时，车辆可获取到换电站握手信息。

步骤S3、车辆验证STA HELLO信息的真实性和合法性。

验证换电站证书的合法性，具体方法如下：读取换电站证书C1，并计算C1明文信息的摘要值H31；使用根证书的公钥解密换电站证书中的签名数据S31，获得H32；如果H31等于H32则认为换电车辆收到消息来自于一个合法的换电站。

验证STA HELLO报文是否被篡改，具体方法如下：计算换电站编号、车道编号、换电系统通讯地址、换电站WIFI的SSID、WIFI密码以及换电站证书的摘要信息H33；使用换电站证书中的公钥解密签名数据S1，生成摘要信息H34；如果H33等于H34，则认为数据没有被篡改；如果H31不等于H32或者H33不等于H34，那么重新读取换电站握手信息，重新进行上述校验。如果校验三次都不成功，则提示“换电失败”。

步骤S4、换电车辆使用STA HELLO中的SSID和WIFI密码查找WIFI热点并登陆换电站的WIFI网络，使用STA HELLO中的换电系统通讯地址与换电站建立通讯连接。

需要指出的是，换电车辆与换电站的通讯连接，还可以为其他通讯连接方式，比如，蓝牙等等。

步骤S5、换电车辆生成车辆握手信息(CAR HELLO)并将CAR HELLO上报至换电站。

CAR HELLO的计算方式如下：车辆读取车身上亏电电池SN号，连接器上的锁止状态以及车辆证书并计算摘要H51。其中，车辆的证书里包含车辆VIN号；车辆使用车辆的私钥对H51进行签名，生成签名数据S51；车辆的CAR HELLO信息包含：亏电电池SN号，连接器上的锁止状态、车辆的证书以及签名S51。

步骤S6、换电站验证CAR HELLO信息的真实性和合法性。

验证车辆证书的合法性，具体方法如下：换电站使用预置根证书的公钥，解密车辆证书中的签名数据，生成摘要数据H61；换电站读取车辆证书中的明文数据，计算生成摘要数据H62；如果H61等于H62,则认为发送信息的一辆合法的换电车辆。

验证CAR HELLO报文是否被篡改，具体方法如下：换电站读取亏电电池SN号，连接器上的锁止状态以及车辆的证书并计算摘要H63；换电站使用车辆证书中的公钥解密CARHELLO中的签名数据，生成摘要H64；如果H63等于H64，则认为发送的信息没有被篡改；如果H61不等于H62或者H63不等于H64，那么向换电车辆返回校验失败信息。

步骤S7、换电站从车辆证书中取出VIN码(车辆识别码Vehicle IdentificationNumber)，判断VIN码是否在换电站的黑名单中。如果在，则提示“换电失败”并向车辆发送换电失败报文。

步骤S8、换电站检查换电条件是否满足。当车辆和换电站均满足换电条件时，换电站生成解锁请求指令(UNLOCK REQ)。UNLOCK REQ中包含解锁指令(UNLOCK CMD)和签名数据S8。

签名数据S8生成步骤如下：计算UNLOCK CMD的摘要，生成摘要信息H8；使用换电站的私钥对摘要H8进行加密，生成S8。

步骤S9、换电车辆收到UNLOCK REQ后，验证签名数据S8，验签成功通过硬线向电池连接器发送解锁指令(UNLOCK CMD)。

验证签名数据S8步骤如下：计算UNLOCK CMD的摘要信息H91；使用换电站证书中的公钥解密S8，得到摘要信息H92；如果H91等于H92则解锁指令签名验证成功。

步骤S10、换电车辆检查电池连接器的锁止状态，当解锁成功时，生成解锁响应报文UNLOCK RSP。UNLOCK RSP包含一个解锁成功响应以及签名数据S10。S10生成步骤与步骤8类似，不再表述。

步骤S11、换电站验证签名数据后，判断是否解锁成功。当解锁成功时，换电站驱动换电机器人执行换电操作。验证签名步骤与步骤9验签步骤类似，不再表述。

步骤S12、换电完成时，换电站向换电车辆发送上锁请求报文LOCK RSP。LOCK RSP包含：上锁指令LOCK CMD以及签名数据S12。S12的生成步骤同步骤8，不再表述。

步骤S13、换电车辆收到上锁请求报文LOCK RSP之后，先验证签名数据，验证通过后执行上锁指令。签名数据验证过程同步骤9类似。

步骤S14、换电车辆上锁成功之后，记录一条换电记录TRANSACTION。TRANSACTION中包括：SPIN、换电站编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据H14。H14的计算与步骤8中签名数据计算步骤类似，不再表述。

步骤S15、换电车辆生成上锁响应报文LOCK RSP。LOCK RSP包含上锁成功状态以及签名数据S15。S15的计算步骤与步骤8类似。

步骤S16、换电站收到上锁响应报文，如果上锁成功则显示换电成功。否则显示换电失败。

本发明实施例还提供了换电站与换电车辆实现换电通讯系统，包含一个带车道识别装置的新型换电控制器，一个车道识别装置以及一个监控与管理系统。

所述换电控制器具体包括：通过硬线与车道信息接收单元相连，收取换电站发送的车道相关信息；通过控制器局域网络CAN与人机界面HMI通讯，显示整个换电过程信息；通过控制器局域网络CAN与整车控制器VCU和电池管理系统BMS，获取VIN码和亏电电池信息；通过硬线与换电连接器通讯，发送电池上锁解锁指令，获取上锁解锁状态；通过无线保真WIFI网络与监控与管理系统通讯，收取解锁上锁指令。

其中，主控单元包括安全模块、检测控制模块、换电记录模块和存储模块，其中，安全模块用于验证换电站的证书合法性，验证换电站下发命令签名的合法性，存储车辆的证书信息和根证书信息。检测控制模块，一是用于检车车辆是否具备换电条件，如车辆是否处于下电状态，电池锁止状态是否正常等；二是驱动换电连接器执行解锁和上锁指令。换电记录模块用于生成换电记录。换电记录中应包括：SPIN、换电站编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据。存储模块用于存储换电过程数据和结果数据，过程数据如收到的各种信息；结果数据如最近10笔换电记录等。

其中车辆证书信息说明如下：

证书格式采用X509 v3格式

证书签名算法sha256WithRSAEncryption

证书中的OU字段填写车辆VIN码。

车道识别装置具体包括：短距离定向发射单元是一种短距离定向通讯天线，其有效通讯距离不超过2米。可选用符合IrDA标准的红外技术或者使用13.56MHZ的RFID技术；车道信息存储单元用于存储和更新换电站编号、车道编号、换电系统通讯地址、换电站WIFI的SSID和密码，签名数据以及换电站证书；无线通讯单元接收监控与管理系统的下发的换电站信息，如换电站编号、车道编号、换电系统通讯地址、换电站WIFI的SSID和密码，签名数据以及换电站证书。

其中换电站证书的说明如下：

证书格式采用X509 v3格式

证书签名算法sha256WithRSAEncryption

证书中的OU字段填写换电运营商的唯一识别编号SPIN。

监控与管理系统具体包括：通过无线通信模块建立整站WIFI热点，实现与换电控制器和车道识别装置的通讯；通过有线通讯单元，一是驱动换电机器人进行电池的换上和换下，二是获取充电机的充电状态信息，包括电压、电流、电池SOC等等；监控系统实现对换电过程和充电过程的全程监控，判断换电站当前是否具备换电条件；管理系统实现对换电站信息的整体管理。换电站信息包括：换电服务商名称、换电服务商编号、换电站名称、换电站编号、换电站证书、根证书等。

根据本发明实施例提供的方案，可以简单快速的获取换电记录生成换电账单，从而保障换电站的营收。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种异常换电账单支付方法，其特征在于，包括：

换电站在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；

当在设定周期内未生成可用的换电记录时，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录；

所述换电站根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述换电车辆在完成换电操作后，生成并保存换电记录；

其中，所述换电记录包含通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据S1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述签名数据S1是根据所述换电车辆预存的换电车辆私钥对换电车辆摘要信息进行加密处理所生成的；其中所述换电车辆摘要信息是由通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC以及满电电池SOH进行计算得到的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换电站通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收所述换电车辆发送的换电记录包括：

所述换电站通过预先与所述换电车辆建立网络连接向所述换电车辆发送包含通讯会话ID和签名数据S3的换电记录查询请求；

所述换电车辆对所述包含通讯会话ID和签名数据S3的换电记录查询请求进行合法性验证处理，并在合法性验证通过后，生成包含换电记录和签名数据S4的换电记录查询响应；

所述换电车辆将所述包含换电记录的换电记录查询响应发送给所述换电站。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述换电站预先与所述换电车辆建立网络连接包括：

当换电站检测到换电车辆到达指定的换电区域时，周期性向所述换电区域发送的换电站握手信息，使所述换电车辆对所述换电站握手信息进行验证处理，并在验证通过时，根据所述换电站握手信息与所述换电站建立网络连接。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述签名数据S3是根据所述换电站预存的换电站私钥对换电站摘要信息进行加密处理所生成的；其中所述换电站摘要信息是由通讯会话ID进行计算得到的。

7.一种异常换电账单支付系统，其特征在于，包括：

换电站，用于在完成换电车辆的换电操作后，在设定周期内实时监测是否生成可用的换电记录；当在设定周期内未生成可用的换电记录时，通过向所述换电车辆发送换电记录查询请求，接收换电车辆发送的换电记录；根据所述换电车辆发送的换电记录，生成换电账单，并将所述换电账单发送给所述换电车辆，使所述换电车辆完成换电支付；

换电车辆，用于根据所述换电站发送的换电记录查询请求，生成包含换电记录的换电记录查询响应，并将其发送给所述换电站；以及接收所述换电站发送的换电账单，并完成换电支付。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述换电车辆具体用于在完成换电操作后，生成并保存换电记录；其中，所述换电记录包含通讯会话ID，换电服务提供商识别编号SPIN、换电站编号、换电车道编号、换电时间、亏电电池SN、亏电电池SOC、亏电电池SOH、满电电池SN、满电电池SOC、满电电池SOH以及签名数据S1。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器；处理器；以及计算机程序；其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

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