CN117098095A - 一种单站端、多站端换电交互方法及换电交互装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种单站端、多站端换电交互方法及换电交互装置，应用于换电交互技术领域，其方法包括：具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证并向换电站反馈多条第一响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，提取车辆第一信息并确定当前跳转频率是否为换电交互频率；换电站与车辆在换电交互频率下进行多次相互校验，并提取车辆第二信息、车辆第三信息；根据车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。本申请实现了抗干扰程度强、稳定性高且成功率高的换电交互。

Description

一种单站端、多站端换电交互方法及换电交互装置
技术领域
本申请涉及换电交互技术领域，尤其是涉及一种单站端、多站端换电交互方法及换电交互装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展,对电动汽车的电池包相关研究也越来越多,目前已有充电枪\充电桩等充电设备可为新能源汽车的电池包进行充电，但其充电效率较低\时间长,不便于用户远程驾驶,使得换电站直接更换电池包的高效率换电方式成为热点。
然而，仅具备一个换电仓的换电站无法满足新能源汽车的换电需求；而具备多个换电仓的换电站，均采用换电仓与车辆一对一的射频通信方式；各个换电仓之间间隔较近，换电车辆距离小于换电模块射频信号的传输距离，导致多个换电仓之间具备射频干扰，各个换电仓与车辆射频交互的成功率低；虽然可通过令两个换电仓的射频周期交错的方式降低干扰，但是效果不佳。
同时现有的新能源汽车上也安装有会长时间发送干扰一个固定频率的射频的设备，若换电站采用该受到干扰的频率与车辆通信，则射频信息无法正常传递。
因此，亟需一种更加可靠、防干扰的换电交互技术。
发明内容
为了解决现有换电站与车辆换电交互受干扰程度严重、换电交互连接不稳定且交互成功率低的缺陷，本申请提供一种单站端、多站端换电交互方法及换电交互装置，实现了抗干扰程度强、稳定性高且成功率高的换电交互。
第一方面，本申请提供一种单站端换电交互方法，采用如下的技术方案：
一种单站端换电交互方法，包括：
具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息；
换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率；
换电站与车辆在所述换电交互频率下进行多次相互校验，并于每次相互校验成功后提取车辆第二信息、车辆第三信息；
根据所述车辆第一信息、所述车辆第二信息、所述车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。
通过采用以上技术方案，具备多个可用频率，当一个频率受到干扰时，可更换其他频率进行交互，提高了整体的抗干扰程度，弥补了只具备一个交互频率当该频率受到干扰时无法完成交互的缺陷。同时将交互信息划分为多个包进行传递，采用一问一答的交互形式，提高了交互的稳定性、效率与成功率，减少了数据丢失，避免了大数据包中断需重新传递的问题。换电站与车辆之间多次进行相互校验，保证了交互的安全性与准确性。
进一步地，所述根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率包括：
换电站判断校验成功的第一响应信息的数量是否满足第一阈值；若满足，则确定当前跳转频率为换电交互频率；若不满足，则跳转至其他频率，再次以相同频率向车辆发送多条第一验证信息，直至筛选得到校验成功的第一响应信息的数量满足第一阈值的换电交互频率。
通过采用以上技术方案，利用具备多个可用频率的换电站发送多条验证信息，根据接收的响应信息的数量判断交互频率是否稳定，从而从多个可用频率中筛选一个最为稳定的频率进行换电站与车辆的交互，提高了换电交互的稳定性与可用程度。
进一步地，所述换电站与车辆在所述换电交互频率下进行多次相互校验，并于每次相互校验成功后提取车辆第二信息、车辆第三信息包括：
换电站在所述换电交互频率下向车辆发送第二验证信息，车辆根据所述第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；
换电站接收并校验所述第二响应信息，当所述第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息并向车辆发送第三验证信息；
车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；
换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息。
进一步地，第一验证信息、第二验证信息、第三验证信息均包含换电站信息；第一响应信息中包含车辆第一信息；第二响应信息中包含车辆第二信息；第三响应信息中包含车辆第三信息；
车辆第一信息为车辆标识码；车辆第二信息为车辆电池包信息；车辆第三信息为车辆其他信息。
通过采用以上技术方案，进行多次换电站的身份验证，保证换电交互的准确性与安全性；同时划分多个验证信息分别获取响应，能够提高信息交互的效率，提高交互的成功率，避免所有交互信息一次性传输而传输中断导致无法丢包、交互需重新开始的问题。
第二方面，本申请提供一种多站端换电交互方法，采用如下的技术方案：
一种多站端换电交互方法，包括：
响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆优先级；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间向每辆车发送多条不同频的第一验证信息；其中，所述向每辆车发送多条不同频的第一验证信息包括：具备多个可用频率的换电站在每个频率下分别向车辆发送相同的第一验证信息；
各个优先级车辆按照车辆优先级顺序依次接收第一验证信息并根据接收的第一验证信息分别进行换电站第一身份验证；同时于换电站第一身份验证成功后，各个优先级车辆按照车辆优先级顺序分别以车辆接收到第一验证信息的频率向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆反馈的第一响应信息，并根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率以及车辆第一信息；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送验证信息，进行换电站与各个优先级车辆的二次相互校验以及三次相互校验，并于每次相互校验成功后提取各个优先级车辆的车辆第二信息、车辆第三信息；
根据各个优先级车辆的车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对各个优先级车辆进行换电。
通过采用以上技术方案，换电站根据车辆优先级依次发送验证信息，保证了在预计响应时间内交互通道内仅具备一个交互对象，避免多个换电站或换电仓同时传输引发的射频干扰。且在多个不同频率下分别向车辆发送验证信息，保证了无论车辆跳转到哪一个频率，均可接收到来自换电站的信息，避免当换电站采用的交互频率固定受到来自车辆上设备干扰导致无法交互的问题；提高了换电交互的稳定性以及抗干扰程度。同时，换电站规律的（按照预计响应时间间隔）依次向车辆发送信息，采用一个换电站对多个车辆的交互方式，弥补了一个换电仓对一辆车的一对一的射频交互方式容易彼此之间干扰的缺陷；提高了换电交互的成功率。
进一步地，根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率包括：
以每个优先级车辆接收第一验证信息并向换电站返回校验成功的第一响应信息的频率作为相应优先级车辆的换电交互频率。
进一步地，所述换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送验证信息，进行换电站与各个优先级车辆的二次相互校验以及三次相互校验，并于每次相互校验成功后提取各个优先级车辆的车辆第二信息、车辆第三信息包括：
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率分别向各个优先级车辆发送第二验证信息，各个优先级车辆接收第二验证信息并根据接收的第二验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第二身份验证；
各个优先级车辆于换电站第二身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第二响应信息；
换电站接收并校验各个优先级车辆的第二响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第二响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第二信息；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送第三验证信息，各个优先级车辆接收第三验证信息并根据接收的第三验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第三身份验证；
各个优先级车辆于换电站第三身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第三响应信息；
换电站接收并校验各个优先级车辆的第三响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第三响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第三信息。
进一步地，第一验证信息、第二验证信息、第三验证信息均包含换电站信息；第一响应信息中包含车辆第一信息；第二响应信息中包含车辆第二信息；第三响应信息中包含车辆第三信息；
车辆第一信息为车辆标识码；车辆第二信息为车辆电池包信息；车辆第三信息为车辆其他信息；
所述换电站预测从向车辆发送第一验证信息至接收到来自对应车辆的第一响应时间的时间间隔为预计响应时间。
通过采用以上技术方案，换电站按照优先级依次与车辆进行交互，采用一问一答的形式，规整了多辆车同时交互的流程；避免了多辆车同时问同时答的混乱场景；且换电站向哪辆车发送信息，哪辆车回复，在预计响应时间内仅具备一个交互对象，保证交互过程不受到干扰，避免了因受干扰导致交互中断或数据丢失的状况；保证了换电交互的有序完成。
第三方面，本申请提供一种单站端换电交互装置，采用如下的技术方案：
一种单站端换电交互装置，包括：
换电交互频率确定模块，用于具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率；
第二换电交互模块，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第二验证信息，车辆根据所述第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验所述第二响应信息；当所述第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息；
第三换电交互模块，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第三验证信息； 车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息；
换电交互控制模块，用于根据所述车辆第一信息、所述车辆第二信息、所述车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。
通过采用以上技术方案，具备多个可用频率，当一个频率受到干扰时，可更换其他频率进行交互，提高了整体的抗干扰程度，弥补了只具备一个交互频率当该频率受到干扰时无法完成交互的缺陷。同时将交互信息划分为多个包进行传递，采用一问一答的交互形式，提高了交互的稳定性、效率与成功率，减少了数据丢失，避免了大数据包中断需重新传递的问题。换电站与车辆之间多次进行相互校验，保证了交互的安全性与准确性。
第四方面，本申请提供一种多站端换电交互装置，采用如下的技术方案：
一种多站端换电交互装置，包括：
车辆优先级确定模块，用于响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆优先级；
换电交互频率模块，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间向每辆车发送多条不同频的第一验证信息；其中，所述向每辆车发送多条不同频的第一验证信息包括：具备多个可用频率的换电站在每个频率下分别向车辆发送相同的第一验证信息；各个优先级车辆按照车辆优先级顺序依次接收第一验证信息并根据接收的第一验证信息分别进行换电站第一身份验证；同时于换电站第一身份验证成功后，各个优先级车辆按照车辆优先级顺序分别以车辆接收到第一验证信息的频率向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆反馈的第一响应信息，并根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率以及车辆第一信息；
第二换电交互模块，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率分别向各个优先级车辆发送第二验证信息，各个优先级车辆接收第二验证信息并根据接收的第二验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第二身份验证；各个优先级车辆于换电站第二身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第二响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第二响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第二信息；
第三换电交互模块，换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送第三验证信息，各个优先级车辆接收第三验证信息并根据接收的第三验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第三身份验证；各个优先级车辆于换电站第三身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第三响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第三响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第三信息；
换电控制模块，用于根据各个优先级车辆的车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对各个优先级车辆进行换电。
通过采用以上技术方案，换电站根据车辆优先级依次发送验证信息，保证了在预计响应时间内交互通道内仅具备一个交互对象，避免多个换电站或换电仓同时传输引发的射频干扰。且在多个不同频率下分别向车辆发送验证信息，保证了无论车辆跳转到哪一个频率，均可接收到来自换电站的信息，避免当换电站采用的交互频率固定受到来自车辆上设备干扰导致无法交互的问题；提高了换电交互的稳定性以及抗干扰程度。同时，换电站规律的（按照预计响应时间间隔）依次向车辆发送信息，采用一个换电站对多个车辆的交互方式，弥补了一个换电仓对一辆车的一对一的射频交互方式容易彼此之间干扰的缺陷；提高了换电交互的成功率。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种单站端换电交互方法的流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一种多站端换电交互方法的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的一种单站端换电交互装置的结构框图。
图4是本申请实施例提供的一种多站端换电交互装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种单站端、多站端换电交互方法，该单站端、多站端换电交互方法可由电子设备执行，该电子设备可以为服务器也可以为终端设备，其中该服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、台式计算机等，但并不局限于此。
在本实施例中，单站端表示一个换电站仅具备一个换电仓；多站端表示一个换电站具备多个换电仓；多个换电仓由同一个换电站控制装置进行控制，即多个换电仓硬件接在同一条CAN线上。
如图1所示，一种单站端换电交互方法，该方法主要流程描述如下（步骤S101～S107）：
S101，响应于车辆进入换电站，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆识别码。
具体的，利用设置于换电站的车辆自动感应设备进行车辆的感应；当感应到有车辆进入换电站时，利用设置于换电站的摄像设备自动获取车辆的图像；换电站控制装置对获取的车辆图像进行图像分析，确定车辆的车牌号；并根据该车辆的车牌号确定车辆识别码即车辆的VIN。
在本实施例中，获取的车辆的图像为车辆正前方或正后方带有车牌信息的图像。
在本实施例中，在确定车辆识别码即车辆的VIN后需判断车辆VIN是否为空，若车辆VIN为空，则需重新根据获取的车辆图像识别车辆的车牌号，进而确定车辆的VIN；只有当车辆的VIN不为空时，才会继续下一步。
S102，换电站以相同频率向车辆发送多条第一验证信息；车辆接收每条第一验证信息并分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息。
在本实施例中，换电站与车辆均具备多个可用的交互频率；且每隔一段时间跳转一次频率，换电站与车辆的跳频时间间隔不同。换电站在当前频率下连续向车辆发送10条相同的用于车辆校验换电站的身份的第一验证信息；其中，第一验证信息包括换电站信息、加密信息以及第一信息标志；第一信息标志用于表征该验证信息为第一条验证信息；在实际应用中，第一信息标志可为get_vin标志。10条第一验证信息的发送频率相同。
在本实施例中，多个可用的交互频率为两个或两个以上频率。频率优选的可为433.96；频率根据车厂、供电站以及实际情况进行自主的设定。
在本实施例中，车辆每接收一条第一验证信息即对接收到的第一验证信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则停留在此状态等待；若校验成功，则获取第一验证信息中的换电站信息，并向换电站反馈第一响应信息；其中，第一响应信息包括车辆第一信息、加密信息以及第一信息标志；车辆第一信息为车辆识别码，第一信息标志用于表征该响应信息为第一条响应信息。
在本实施例中，车辆每隔一段时间进行跳频，但当车辆收到第一条第一验证信息时，表示车辆已经靠近站端，此时重置车辆的频率跳转时间，控制车辆维持在接收到第一条第一验证信息的交互频率上，等待换电站的第二验证信息。
S103，换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并确定校验成功的第一响应信息的数量是否满足第一阈值；若满足，则固定当前频率为换电交互频率，转向步骤S104；若不满足，则跳转至其他频率，并执行步骤S102。
在本实施例中，换电站接收车辆反馈的多条第一响应信息，并分别对每条第一响应信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第一响应信息中的车辆第一信息并将车辆第一信息转发至换电站控制装置上；同时确定校验成功的第一响应信息的数量是否满足第一阈值；其中，第一阈值为6条。
在本实施例中，若换电站接收的车辆反馈的第一响应信息超过6条，则表示换电站与车辆的连接是稳定的，此时换电站锁定当前的频率作为本次换电站与车辆的换电交互频率；若换电站接收的车辆反馈的第一响应信息不超过6条则表示换电站与车辆的连接是不稳定的，则换电站跳转到另一可用频率，再次执行步骤S102-S103，直至筛选到满足第一阈值的换电交互频率。
S104，换电站以换电交互频率向车辆发送第二验证信息，车辆接收第二验证信息并根据第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息。
具体的，换电站以步骤S103确定的换电交互频率向车辆发送一条第二验证信息，车辆接收第二验证信息，并对接收到的第二验证信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则停留在此状态等待；若校验成功，则获取第二验证信息中的换电站信息，并向换电站反馈第二响应信息；其中，第二验证信息包括换电站信息、加密信息以及第二信息标志；在实际应用中，第二信息标志可为get_battary_SN标志；第二信息标志用于表征该验证信息为第二条验证信息；第二响应信息包括车辆第二信息、加密信息以及第二信息标志；车辆第二信息包括车辆电池包信息，第二信息标志用于表征该响应信息为第二条响应信息。
S105，换电站接收并校验车辆反馈的第二响应信息，当第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息并向车辆发送第三验证信息；若不满足，则不执行其他处理。
具体的，换电站接收车辆反馈的第二响应信息，对接收到的第二响应信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第二响应信息中的车辆第二信息并转发至换电站控制装置上，同时向车辆发送第三验证信息，进行换电站第三身份验证。
具体的，第三验证信息包括换电站信息、加密信息以及第三信息标志；第三信息标志可为get_vehicle_data标志；第三信息标志用于表征该验证信息为第三条验证信息。
S106，车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息。
具体的，车辆接收第三验证信息，并对接收到的第三验证信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则停留在此状态等待；若校验成功，则获取第三验证信息中的换电站信息，并向换电站反馈第三响应信息；其中，第三响应信息包括车辆第三信息、加密信息以及第三信息标志；车辆第三信息为车辆的型号或正在充电与否或其他信息，第三信息标志用于表征该响应信息为第三条响应信息。
S107，换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息；并根据车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制车辆进行换电。
具体的，换电站接收车辆反馈的第三响应信息，对接收到的第三响应信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第三响应信息中的车辆第三信息并转发至换电站控制装置上，进行车辆的换电；若未校验成功，则不更新信息。
如图2所示，一种多站端换电交互方法，该方法主要流程描述如下（步骤S201～S207）：
S201，响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆识别码以及车辆优先级。
具体的，利用设置于同一换电站内各个换电仓的车辆自动感应设备进行车辆的感应；当感应到有车辆进入换电仓时，利用设置于换电仓的摄像设备自动获取车辆的图像；换电站控制装置对获取的车辆图像进行图像分析，确定车辆的车牌号；并根据该车辆的车牌号确定车辆识别码即车辆的VIN。若同时有多辆车分别进入同一换电站的不同换电仓，则分别进行车辆图像的采集与车辆识别码的采集；并记录各个车辆进入不同换电仓的时间节点，根据车辆进入换电仓的时间先后确定车辆的优先级，先进入的优先级高。
在本实施例中，获取的车辆的图像为车辆正前方或正后方带有车牌信息的图像。
在本实施例中，在确定车辆识别码即车辆的VIN后需判断车辆VIN是否为空，若车辆VIN为空，则需重新根据获取的车辆图像识别车辆的车牌号，进而确定车辆的VIN；只有当车辆的VIN不为空时，才会继续下一步。
S202，换电站分别以多种不同频率向第一优先级车辆发送第一验证信息；第一优先级车辆接收第一验证信息并进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验第一优先级车辆反馈的第一响应信息，并从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息。
在本实施例中，虽然同一换电站具备多个换电仓，但是为避免各个换电仓之间彼此干扰，因此不采用换电仓与车辆一对一的方式进行通信，而是采用一个换电站代替多个换电仓与多辆车进行一对多的通信。基于此，为区分不同的换电仓，换电站在发送报文时采用0xXXX的形式，其中高三位的数字代表是几号换电仓发送的信息，后8位是换电站用户自定义内容。例如，0x011表示0号换电仓发送的0x11的信息，0x211表示2号换电仓发送的0x11的信息。其中由于0x7XX保留使用作为诊断报文开头，其余按照站控的使用频率排0号换电仓到6号换电仓（CAN特性中ID较小的在总线上会由较高的优先级）。响应的答复也会使用此规则，进行每个换电仓信息的交互。
在本实施例中，换电站与车辆均具备多个可用的交互频率；且换电站与车辆所具备的交互频率相同。车辆每隔一段时间跳转一次频率，但换电站并不跳转，换电站同时保持多个交互频率。
具体的，换电站同时在多个不同的频率下向车辆发送相同的第一验证信息，车辆无论在哪个频率下接收到第一验证信息均可完成对换电站的验证。其中，第一验证信息包括换电站信息、加密信息以及第一信息标志；第一信息标志用于表征该验证信息为第一条验证信息；在实际应用中，第一信息标志可为get_vin标志。
在本实施例中，多个可用的交互频率为两个或两个以上频率。频率优选的可为433.96；频率根据车厂、供电站以及实际情况进行自主的设定。
具体的，换电站接收并校验第一优先级车辆反馈的第一响应信息包括：换电站接收来自第一优先级车辆的第一响应信息，对第一优先级车辆的第一响应信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第一响应信息中的车辆第一信息并转发至换电站控制装置上。
在本实施例中，第一响应信息包括车辆第一信息、加密信息以及第一信息标志；车辆第一信息为车辆识别码，第一信息标志用于表征该响应信息为第一条响应信息。
S203，换电站在多个频率下按照车辆优先级依次间隔预计响应时间向其他优先级的车辆发送第一验证信息；其他优先级车辆分别接收第一验证信息并进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验其他优先级车辆反馈的第一响应信息，并从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息。
在本实施例中，换电站预估从向车辆发送第一验证信息至接收到来自该车辆的第一响应时间的时间间隔为预计响应时间。
在本实施例中，换电站在接收到来自第一优先级车辆的第一响应信息或超出预计响应时间后，在多个频率下同时向第二优先级的车辆发送第一验证信息；然后依次类推，直至所有进入换电仓的车辆均接收到来自换电站的第一验证信息，并完成换电站第一身份验证同时反馈了第一响应信息。
本实施例中，通过采用根据优先级依次进行信息交互的方式，保证了在预计响应时间内任一可用交互频率下仅具备一个交互信息包，避免了多信息在同一频率下交互容易产生干扰或数据丢失的缺陷；同时基于各个信息包的交互时间在毫秒之内，因此实际不会对用户的体验产生影响。
在实际应用过程中，若换电站在向第一优先级车辆发送第一验证信息但是在预计响应时间内未收到来自第一优先级车辆反馈的第一响应信息时，将会优先对第一优先级的车辆再次发送第一验证信息。
S204，换电站以多种频率向第一优先级车辆发送第二验证信息，第一优先级车辆接收第二验证信息并根据第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验第一优先级车辆的第二响应信息校验，并从校验成功的第二响应信息中提取车辆第二信息。
具体的，换电站在第一优先级车辆的第一响应信息校验通过后，以多个不同的交互频率向车辆发送一条第二验证信息，第一优先级车辆无论在哪个频率下接收第二验证信息均对接收到的第二验证信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则停留在此状态等待；若校验成功，则获取第二验证信息中的换电站信息，并向换电站反馈第二响应信息；其中，第二验证信息包括换电站信息、加密信息以及第二信息标志；在实际应用中，第二信息标志可为get_battary_SN标志；第二信息标志用于表征该验证信息为第二条验证信息；第二响应信息包括车辆第二信息、加密信息以及第二信息标志；车辆第二信息为车辆电池包信息，第二信息标志用于表征该响应信息为第二条响应信息。
具体的，换电站接收并校验第一优先级车辆的第二响应信息校验包括：换电站接收并对第一优先级车辆的第二响应信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第二响应信息中的车辆第二信息并转发至换电站控制装置上，同时向车辆发送第三验证信息，进行换电站第三身份验证；若未成功，则不执行其他处理。
具体的，第三验证信息包括换电站信息、加密信息以及第三信息标志；第三信息标志可为get_vehicle_data标志；第三信息标志用于表征该验证信息为第三条验证信息。
S205，换电站以多种频率按照车辆优先级依次间隔预计响应时间向其他优先级的车辆发送第二验证信息；其他优先级车辆分别接收第二验证信息并进行换电站第二身份验证，同时于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验其他优先级车辆的第二响应信息校验，并从校验成功的第二响应信息中提取车辆第二信息。
在本实施例中，换电站在接收到来自第一优先级车辆的第二响应信息或超出预计响应时间后，在多个频率下同时向第二优先级的车辆发送第一验证信息；然后依次类推，直至所有进入换电仓的车辆均接收到来自换电站的第二验证信息，并完成换电站第二身份验证同时反馈了第二响应信息。换电站对第二响应信息内的加密信息进行校验，若校验失败，则不会执行任何处理；若校验成功，则获取第二响应信息中的车辆第二信息并转发至换电站控制装置上，同时向车辆发送第三验证信息，进行换电站第三身份验证；若未成功，则不执行其他处理。
S206，换电站以多种频率向第一优先级车辆发送第三验证信息，第一优先级车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验第一优先级车辆的第三响应信息校验，并从校验成功的第三响应信息中提取车辆第三信息。
具体的，第一优先级车辆接收第三验证信息，并对接收到的第三验证信息中包含的加密信息进行校验，若校验失败，则停留在此状态等待；若校验成功，则获取第三验证信息中的换电站信息，并向换电站反馈第一优先级车辆的第三响应信息；其中，第三响应信息包括车辆第三信息、加密信息以及第三信息标志；车辆第三信息为车辆的型号或其他信息，第三信息标志用于表征该响应信息为第三条响应信息。
S207，换电站以多种频率按照车辆优先级依次间隔预计响应时间向其他优先级的车辆发送第三验证信息；其他优先级车辆分别接收第三验证信息并进行换电站第三身份验证，同时于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验其他优先级车辆的第三响应信息校验，并从校验成功的第三响应信息中提取车辆第三信息。根据车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制各辆车依次进行换电。
在本实施例中，虽然将交互信息划分为3个包依次进行交互，但是在实际应用过程中，也可将交互信息划分为2个包或4个包依次进行交互。
在本实施例中，所有信息的接收均具备一个预设的时间阈值，超出预设时间阈值返回的信息视为未收到。
图3为本申请实施例提供的一种单站端换电交互装置300的结构框图。
如图3所示，一种单站端换电交互装置300主要包括：
换电交互频率确定模块301，用于具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率；
第二换电交互模块302，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第二验证信息，车辆根据所述第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验所述第二响应信息；当所述第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息；
第三换电交互模块303，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第三验证信息；车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息；
换电交互控制模块304，用于根据所述车辆第一信息、所述车辆第二信息、所述车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。
图4为本申请实施例提供的一种多站端换电交互装置400的结构框图。
如图4所示，一种多站端换电交互装置400主要包括：
车辆优先级确定模块401，用于响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆优先级；
换电交互频率模块402，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间向每辆车发送多条不同频的第一验证信息；其中，所述向每辆车发送多条不同频的第一验证信息包括：具备多个可用频率的换电站在每个频率下分别向车辆发送相同的第一验证信息；各个优先级车辆按照车辆优先级顺序依次接收第一验证信息并根据接收的第一验证信息分别进行换电站第一身份验证；同时于换电站第一身份验证成功后，各个优先级车辆按照车辆优先级顺序分别以车辆接收到第一验证信息的频率向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆反馈的第一响应信息，并根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率以及车辆第一信息；
第二换电交互模块403，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率分别向各个优先级车辆发送第二验证信息，各个优先级车辆接收第二验证信息并根据接收的第二验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第二身份验证；各个优先级车辆于换电站第二身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第二响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第二响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第二信息；
第三换电交互模块404，换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送第三验证信息，各个优先级车辆接收第三验证信息并根据接收的第三验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第三身份验证；各个优先级车辆于换电站第三身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第三响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第三响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第三信息；
换电控制模块405，用于根据各个优先级车辆的车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对各个优先级车辆进行换电。
在一个例子中，以上任一装置中的模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specificintegratedcircuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。
再如，当装置中的模块可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种单站端换电交互方法，其特征在于，包括：
具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息；
换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率；
换电站与车辆在所述换电交互频率下进行多次相互校验，并于每次相互校验成功后提取车辆第二信息、车辆第三信息；
根据所述车辆第一信息、所述车辆第二信息、所述车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率包括：
换电站判断校验成功的第一响应信息的数量是否满足第一阈值；若满足，则确定当前跳转频率为换电交互频率；若不满足，则跳转至其他频率，再次以相同频率向车辆发送多条第一验证信息，直至筛选得到校验成功的第一响应信息的数量满足第一阈值的换电交互频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换电站与车辆在所述换电交互频率下进行多次相互校验，并于每次相互校验成功后提取车辆第二信息、车辆第三信息包括：
换电站在所述换电交互频率下向车辆发送第二验证信息，车辆根据所述第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；
换电站接收并校验所述第二响应信息，当所述第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息并向车辆发送第三验证信息；
车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；
换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一验证信息、第二验证信息、第三验证信息均包含换电站信息；所述第一响应信息中包含车辆第一信息；所述第二响应信息中包含车辆第二信息；所述第三响应信息中包含车辆第三信息；
所述车辆第一信息为车辆标识码；所述车辆第二信息为车辆电池包信息；所述车辆第三信息为车辆其他信息。
5.一种多站端换电交互方法，其特征在于，包括：
响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆优先级；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间向每辆车发送多条不同频的第一验证信息；其中，所述向每辆车发送多条不同频的第一验证信息包括：具备多个可用频率的换电站在每个频率下分别向车辆发送相同的第一验证信息；
各个优先级车辆按照车辆优先级顺序依次接收第一验证信息并根据接收的第一验证信息分别进行换电站第一身份验证；同时于换电站第一身份验证成功后，各个优先级车辆按照车辆优先级顺序分别以车辆接收到第一验证信息的频率向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆反馈的第一响应信息，并根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率以及车辆第一信息；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送验证信息，进行换电站与各个优先级车辆的二次相互校验以及三次相互校验，并于每次相互校验成功后提取各个优先级车辆的车辆第二信息、车辆第三信息；
根据各个优先级车辆的车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对各个优先级车辆进行换电。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率包括：
以每个优先级车辆接收第一验证信息并向换电站返回校验成功的第一响应信息的频率作为相应优先级车辆的换电交互频率。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送验证信息，进行换电站与各个优先级车辆的二次相互校验以及三次相互校验，并于每次相互校验成功后提取各个优先级车辆的车辆第二信息、车辆第三信息包括：
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率分别向各个优先级车辆发送第二验证信息，各个优先级车辆接收第二验证信息并根据接收的第二验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第二身份验证；
各个优先级车辆于换电站第二身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第二响应信息；
换电站接收并校验各个优先级车辆的第二响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第二响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第二信息；
换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送第三验证信息，各个优先级车辆接收第三验证信息并根据接收的第三验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第三身份验证；
各个优先级车辆于换电站第三身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第三响应信息；
换电站接收并校验各个优先级车辆的第三响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第三响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第三信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一验证信息、第二验证信息、第三验证信息均包含换电站信息；所述第一响应信息中包含车辆第一信息；所述第二响应信息中包含车辆第二信息；所述第三响应信息中包含车辆第三信息；
所述车辆第一信息为车辆标识码；所述车辆第二信息为车辆电池包信息；所述车辆第三信息为车辆其他信息；
所述换电站预测从向车辆发送第一验证信息至接收到来自对应车辆的第一响应时间的时间间隔为预计响应时间。
9.一种单站端换电交互装置，其特征在于，包括：
换电交互频率确定模块，用于具备多个可用频率的换电站在当前跳转频率下向进入换电站的车辆发送多条第一验证信息；车辆根据每条第一验证信息分别进行换电站第一身份验证，同时于换电站第一身份验证成功后向换电站反馈多条第一响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的多条第一响应信息，从校验成功的第一响应信息中提取车辆第一信息并根据校验成功的第一响应信息确定当前跳转频率是否为换电交互频率；
第二换电交互模块，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第二验证信息，车辆根据所述第二验证信息进行换电站第二身份验证，并于换电站第二身份验证成功后向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验所述第二响应信息；当所述第二响应信息校验通过时获取车辆第二信息；
第三换电交互模块，用于换电站在换电交互频率下向车辆发送第三验证信息； 车辆接收第三验证信息并根据第三验证信息进行换电站第三身份验证，并于换电站第三身份验证成功后向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验车辆反馈的第三响应信息，当第三响应信息校验成功时获取车辆第三信息；
换电交互控制模块，用于根据所述车辆第一信息、所述车辆第二信息、所述车辆第三信息控制换电站对车辆进行换电。
10.一种多站端换电交互装置，其特征在于，包括：
车辆优先级确定模块，用于响应于车辆进入换电仓，获取车辆图像；并基于获取的车辆图像确定车辆优先级；
换电交互频率模块，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间向每辆车发送多条不同频的第一验证信息；其中，所述向每辆车发送多条不同频的第一验证信息包括：具备多个可用频率的换电站在每个频率下分别向车辆发送相同的第一验证信息；各个优先级车辆按照车辆优先级顺序依次接收第一验证信息并根据接收的第一验证信息分别进行换电站第一身份验证；同时于换电站第一身份验证成功后，各个优先级车辆按照车辆优先级顺序分别以车辆接收到第一验证信息的频率向换电站反馈第一响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆反馈的第一响应信息，并根据各个优先级车辆校验成功的第一响应信息确定各个优先级车辆的换电交互频率以及车辆第一信息；
第二换电交互模块，用于换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率分别向各个优先级车辆发送第二验证信息，各个优先级车辆接收第二验证信息并根据接收的第二验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第二身份验证；各个优先级车辆于换电站第二身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第二响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第二响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第二响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第二信息；
第三换电交互模块，换电站按照车辆优先级顺序依次间隔预计响应时间，以确定的各个优先级车辆的换电交互频率向各个优先级车辆发送第三验证信息，各个优先级车辆接收第三验证信息并根据接收的第三验证信息按照车辆优先级顺序分别进行换电站第三身份验证；各个优先级车辆于换电站第三身份验证成功后按照车辆优先级顺序分别向换电站反馈第三响应信息；换电站接收并校验各个优先级车辆的第三响应信息，并从校验成功的各个优先级车辆第三响应信息中分别提取各个优先级车辆的车辆第三信息；
换电控制模块，用于根据各个优先级车辆的车辆第一信息、车辆第二信息、车辆第三信息控制换电站对各个优先级车辆进行换电。
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