CN117227561A - 国标充电系统及其车桩认证方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车辆充电系统技术领域，提出一种国标充电系统及其车桩认证方法和系统，车桩认证方法包括以下步骤：车辆通过常规通信链路向充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配；在车桩匹配成功后，所述车辆与所述充电桩建立虚拟连接；通过所述虚拟连接进行车辆充电鉴权。本发明能够在不改变国标充电系统原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现国标充电系统的即插即充功能。

Description

国标充电系统及其车桩认证方法和系统

技术领域

本发明涉及电动车辆充电系统技术领域，具体涉及一种国标充电系统的车桩认证方法、国标充电系统的车桩认证系统和国标充电系统。

背景技术

随着能源危机日益严重，人类环境保护意识增强，碳排放标准的提高，大大推动了新能源汽车的发展，充电设施和充电标准不断完善，各种智能充电场景日益丰富，充电安全要求越来越高。若实现充电无人化、充电自动化的PnC（Plug and Charge，即插即充）充电场景，需要实现充电车辆与充电桩运营商之间的双向认证。目前欧美推广的CCS（CombinedCharging System，复合充电系统）系统对于车桩之间的数字认证有标准要求和实际的执行操作方案，但国标充电系统因为车桩之间通信链路的限制，无论是国标直流充电系统的CAN（Controller Area Network，控制器局域网）线，还是国标交流充电系统的CP（ControlPilot，控制导引）线，均无法满足整个数字认证过程的带宽要求，因此也无法实现自动数字认证。

目前国内有些厂家也提出了一些自动认证的方案，但这些方案往往只是采用车辆识别码等简单信息来进行自动鉴权操作，这无疑存在很大的安全风险。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种国标充电系统及其车桩认证方法和系统，能够在不改变国标充电系统原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现国标充电系统的即插即充功能。

本发明采用的技术方案如下：

一种国标充电系统的车桩认证方法，包括以下步骤：车辆通过常规通信链路向充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID（Identity Document，身份标识），以实现车桩匹配；在车桩匹配成功后，所述车辆与所述充电桩建立虚拟连接；通过所述虚拟连接进行车辆充电鉴权。

所述国标充电系统为国标直流充电系统，所述充电桩为国标直流桩，所述常规通信链路为CAN线，所述车辆通过CAN线与所述充电桩进行数字通信，以实现所述车辆的数字认证请求ID的发送。

所述国标充电系统为国标交流充电系统，所述充电桩为国标交流桩，所述常规通信链路为CP信号线，所述车辆通过CP信号线与所述充电桩进行数字通信，以实现所述车辆的数字认证请求ID的发送。

所述国标交流充电系统包括控制导引电路，所述控制导引电路包括所述CP信号线、第一开关和第二开关，所述第一开关设置于所述CP信号线与充电桩的供电控制装置之间，所述第一开关受控制地接通所述CP信号线与所述供电控制装置的信号端，或者接通所述CP信号线与所述供电控制装置的电源端，所述第二开关设置于所述CP信号线与车辆的车载充电机之间，所述车辆通过CP信号线与所述充电桩进行数字通信的具体步骤包括：在检测到所述第一开关接通所述CP信号线与所述供电控制装置的信号端时，控制所述第二开关以第一预设方式动作，以向所述充电桩发起进入数字通信模式请求；在所述充电桩接收到所述进入数字通信模式请求后，通过所述供电控制装置的信号端向所述车辆发送第一预设信号，以完成所述车辆与所述充电桩的握手，进入数字通信模式；在所述数字通信模式下，所述车辆通过所述第二开关的开闭状态向所述充电桩发送二进制数，所述充电桩通过所述供电控制装置的信号端输出大小不同的两种信号以向所述车辆发送二进制数，以实现车桩间的数字通信。

所述第一预设信号为第一占空比的PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号，所述大小不同的两种信号分别为第二占空比和第三占空比的PWM信号，其中，所述第二占空比与所述第三占空比不同。

实现车桩匹配的具体步骤包括：在所述充电桩的充电枪插入所述车辆后，所述车辆向车桩匹配中心发送车端数字认证请求，所述充电桩向所述车桩匹配中心发送桩端数字认证请求，其中，所述车端数字认证请求包含代表所述车辆身份的数字证书，所述桩端数字认证请求包含代表所述充电桩身份的数字证书；所述车桩匹配中心在收到所述车端数字认证请求和所述桩端数字认证请求后，对所述车端数字认证请求和所述桩端数字认证请求中的数字证书的有效性进行鉴权，若有效则生成对应的所述车辆的数字认证请求ID和所述充电桩的数字认证请求ID，并建立起所述车辆的数字认证请求ID与所述车端数字认证请求的车端源IP（Internet Protocol，互联网协议）地址和车端端口号的绑定关系，以及建立起所述充电桩的数字认证请求ID与所述桩端数字认证请求的桩端源IP地址和桩端端口号的绑定关系；所述车桩匹配中心生成车端数字认证响应并发送至所述车辆，其中，所述车端数字认证响应包含所述车辆的数字认证请求ID；所述车辆在接收到所述车端数字认证响应后解析出所述车辆的数字认证请求ID，并通过常规通信链路向所述充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID；所述充电桩在接收到所述车辆的数字认证请求ID后生成车桩匹配请求，并发送至所述车桩匹配中心，其中，所述车桩匹配请求包含接收到的所述车辆的数字认证请求ID；所述车桩匹配中心在接收到所述车桩匹配请求后，解析出其中的所述车辆的数字认证请求ID，并在确定所述车辆的数字认证请求ID有效后查询所述车辆的数字认证请求ID绑定的车端源IP地址和车端端口号、所述充电桩的数字认证请求ID绑定的桩端源IP地址和桩端端口号，以及生成车桩匹配响应并发送至所述车辆和所述充电桩，其中，所述车桩匹配响应包含所述车端源IP地址和车端端口号、所述桩端源IP地址和桩端端口号；所述车辆在接收到所述车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号，所述充电桩在接收到所述车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号；所述车桩匹配中心在所述车辆和所述充电桩均收到所述车桩匹配响应后，主动断开与所述车辆和所述充电桩的连接。

建立虚拟连接的具体步骤包括：所述车辆在断开与所述车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的车端端口号相同的端口号向解析出的桩端端口号发起连接请求；所述充电桩在断开与所述车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的桩端端口号相同的端口号监听连接请求，并在接收到所述车辆发起的连接请求后，判断该连接请求的源IP地址和端口号是否与解析出的车端源IP地址和车端端口号一致，若一致，则同意建立连接，从而建立起所述车辆与所述充电桩之间的虚拟连接。

车辆充电鉴权的具体步骤包括：所述车辆通过所述虚拟连接将与能源供应商或充电桩运营商签订的合约证书发送至所述充电桩；在所述充电桩接收到所述合约证书后，通过桩联云平台对所述合约证书的有效性进行判断，若有效，则向所述充电桩发送鉴权通过消息；所述充电桩在接收到所述鉴权通过消息后，通过随机数挑战进行车辆鉴权；若车辆鉴权成功，则所述充电桩将最终鉴权成功的结果发送至所述桩联云平台，以建立充电订单开始正常充电和计费；若车辆鉴权失败，则所述充电桩将最终鉴权失败的结果发送至所述桩联云平台，结束充电流程。

一种国标充电系统的车桩认证系统，包括车辆和充电桩，其中，所述车辆通过常规通信链路向所述充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配；在车桩匹配成功后，所述车辆与所述充电桩建立虚拟连接，通过所述虚拟连接进行车辆充电鉴权。

一种国标充电系统，包括上述国标充电系统的车桩认证系统。

本发明的有益效果：

本发明通过车桩已有的常规小带宽通信链路进行数字认证请求ID的发送，以实现车桩匹配，在车桩匹配成功后，车辆与充电桩建立虚拟连接，以通过虚拟连接进行车辆充电鉴权，由此，能够在不改变国标充电系统原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现国标充电系统的即插即充功能。

附图说明

图1为本发明实施例的国标充电系统的车桩认证方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的国标充电系统的控制导引电路的结构示意图；

图3为本发明一个实施例的国标交流充电系统中车桩进行数字通信的流程图；

图4为本发明一个实施例的国标充电系统的车桩认证系统的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例的国标充电系统的车桩认证方法包括以下步骤S1~S3：

S1，车辆通过常规通信链路向充电桩发送车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配。

在本发明的一个实施例中，国标充电系统为国标直流充电系统，充电桩为国标直流桩，常规通信链路为CAN线，车辆可通过CAN线与充电桩进行数字通信，以实现车辆的数字认证请求ID的发送。

在本发明的一个实施例中，国标充电系统为国标交流充电系统，充电桩为国标交流桩，常规通信链路为CP信号线，车辆可通过CP信号线与充电桩进行数字通信，以实现车辆的数字认证请求ID的发送。

国标交流充电系统包括如图2所示的控制导引电路，控制导引电路包括CP信号线、第一开关S1和第二开关S2，第一开关S1设置于CP信号线与充电桩的供电控制装置之间，第一开关S1受控制地接通CP信号线与供电控制装置的信号端，或者接通CP信号线与供电控制装置的电源端，第二开关S2设置于CP信号线与车辆的车载充电机之间。

如图3所示，在国标交流充电系统中，车辆通过CP信号线与充电桩进行数字通信的具体步骤包括Sa~Sc：

Sa，在检测到第一开关S1接通CP信号线与供电控制装置的信号端时，控制第二开关S2以第一预设方式动作，以向充电桩发起进入数字通信模式请求。

在充电桩的充电枪插入车辆后，第一开关S1接通CP信号线与供电控制装置的信号端，这与现有的控制导引电路的控制方式是相同的。在检测到第一开关S1接通CP信号线与供电控制装置的信号端后，按照现有控制方式应当是闭合第二开关S2，并维持第二开关S2的闭合状态，但在本发明的实施例中，在闭合第二开关S2后，紧接着还控制第二开关S2以第一预设方式动作，以向充电桩发起进入数字通信模式请求。

在本发明的一个实施例中，第一预设方式可以是控制第二开关S2周期性地开闭，例如在1秒内每间隔50ms切换第二开关S2的开关状态，也可以是控制第二开关S2断开预设时间后闭合等。

Sb，在充电桩接收到进入数字通信模式请求后，通过供电控制装置的信号端向车辆发送第一预设信号，以完成车辆与充电桩的握手，进入数字通信模式。

在本发明的一个实施例中，第一预设信号可为第一占空比的PWM信号。例如，充电桩在检测到第二开关S2周期性地开闭后，可向车辆发送占空比为70%的PWM信号，表示同意进入数字通信模式。至此，车桩双方握手成功，进入数字通信模式。

Sc，在数字通信模式下，车辆通过第二开关S2的开闭状态向充电桩发送二进制数，充电桩通过供电控制装置的信号端输出大小不同的两种信号以向车辆发送二进制数，以实现车桩间的数字通信。

在数字通信模式下，车辆可通过控制第二开关S2的开闭状态向充电桩发送二进制数，例如，通过第二开关S2的闭合表示0、打开表示1，或者通过第二开关S2的闭合表示1、打开表示0，而充电桩通过检测CP信号线的状态来接收这些二进制数组成的报文。二进制数经过base64解码就可以表示“A-Z、a-z、0-9、+、/”这些字符。

充电桩不光可以接收报文，还可以发送报文，充电桩通过供电控制装置的信号端输出大小不同的两种信号以向车辆发送二进制数，大小不同的两种信号分别为第二占空比和第三占空比的PWM信号，其中，第二占空比与第三占空比不同，例如，通过占空比为70%的PWM信号表示1，占空比为30%的PWM信号表示0，而车辆通过接收这些PWM信号来接收这些二进制数组成的报文。同样地，二进制数经过base64解码就可以表示“A-Z、a-z、0-9、+、/”这些字符。

在车辆和充电桩传递完必要的数字信息后，车辆可通过上述的报文发送方式发起结束报文，例如结束报文内容可以为5031End，充电桩接收到结束报文后，可通过上述的报文发送方式回复结束应答报文，例如结束应答报文内容可以为5031OK。车辆在接收到结束应答报文后，也即数字通信完成后，可控制第二开关S2闭合，以表示车辆准备就绪，此时回到正常的充电流程。

由此，车辆通过开关的开闭状态向充电桩发送二进制数，充电桩通过输出大小不同的两种信号以向车辆发送二进制数，由此，能够在不改变国标交流充电系统原有电路和硬件，且不影响控制导引电路正常功能的基础上增加数字传输模式，实现车桩之间的数字信息通信。

实现车桩匹配的具体步骤包括S11~S18：

S11，在充电桩的充电枪插入车辆后，车辆向车桩匹配中心发送车端数字认证请求，充电桩向车桩匹配中心发送桩端数字认证请求，其中，车端数字认证请求包含代表车辆身份的数字证书，桩端数字认证请求包含代表充电桩身份的数字证书。

参照图4，为实现本发明实施例的国标充电系统的车桩认证方法，除了车辆和充电桩外，还设置有车桩匹配中心参与实施，车联云平台和桩联云平台也可均参与实施。车辆可通过车联云平台与车桩匹配中心建立连接TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）连接以向车桩匹配中心发送车端数字认证请求，充电桩可通过桩联云平台与车桩匹配中心均建立TCP连接以向车桩匹配中心发送桩端数字认证请求。

S12，车桩匹配中心在收到车端数字认证请求和桩端数字认证请求后，对车端数字认证请求和桩端数字认证请求中的数字证书的有效性进行鉴权，若有效则生成对应的车辆的数字认证请求ID和充电桩的数字认证请求ID，并建立起车辆的数字认证请求ID与车端数字认证请求的车端源IP地址和车端端口号的绑定关系，以及建立起充电桩的数字认证请求ID与桩端数字认证请求的桩端源IP地址和桩端端口号的绑定关系。

车桩匹配中心在确定数字证书为合法CA（Certificate Authority，证书颁发机构）机构签发，且有效后，可根据特定算法生成与数字认证请求一一对应的数字认证请求ID，此ID必须保证与车桩匹配中心当前内部的有效ID都不相同，确保其在有效期内的唯一性，此ID生成算法包括但不局限于随机、哈希、自然增量等算法。

S13，车桩匹配中心生成车端数字认证响应并发送至车辆，其中，车端数字认证响应包含车辆的数字认证请求ID。

上述的数字认证响应可通过车联云平台发送至车辆，数字认证响应除了包含数字认证请求ID外，还包含车桩匹配中心接受/拒绝数字认证请求结果、非对称加密算法，其中数字认证请求ID需通过数字证书公钥加密，加密方式采用国密或其他非对称加密算法。

可选地，车桩匹配中心同时生成桩端数字认证响应并通过桩联云平台发送至充电桩，桩端数字认证响应包含充电桩的数字认证请求ID。

S14，车辆在接收到车端数字认证响应后解析出车辆的数字认证请求ID，并通过常规通信链路向充电桩发送车辆的数字认证请求ID。

车辆可采用数字证书对应的私钥和车桩匹配中心指定的加密算法进行解密获取车辆的数字认证请求ID。

如果充电桩为国标直流桩，则车辆通过CAN线向充电桩发送车辆的数字认证请求ID。

如果充电桩为国标交流桩，则车辆通过CP信号线，根据上述实施例的步骤Sa~Sc向充电桩发送车辆的数字认证请求ID。具体地，可将车辆的数字认证请求ID转换为二进制数，然后在数字通信模式下，车辆向充电桩发送二进制数，车辆每发送完一个数字，充电桩可反馈其接收到的数据，若一致则车辆开始下一个数据的传输。若中途数据错误，车辆可以用起始位来取消前面已传输的数据重新开始新的数字传输。

S15，充电桩在接收到车辆的数字认证请求ID后生成车桩匹配请求，并发送至车桩匹配中心，其中，车桩匹配请求包含接收到的车辆的数字认证请求ID。

可选地，车桩匹配请求还可包含充电桩的数字认证请求ID。

S16，车桩匹配中心在接收到车桩匹配请求后，解析出其中的车辆的数字认证请求ID，并在确定车辆的数字认证请求ID有效后查询车辆的数字认证请求ID绑定的车端源IP地址和车端端口号、充电桩的数字认证请求ID绑定的桩端源IP地址和桩端端口号，以及生成车桩匹配响应并发送至车辆和充电桩，其中，车桩匹配响应包含车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号。

车桩匹配中心可将此时解析出的车辆的数字认证请求ID与当前匹配中心中有效的车辆的数字认证请求ID进行比对，以确定其是否属于有效的车辆的数字认证请求ID。车桩匹配中心生成的车桩匹配响应，可通过桩端公钥加密后发送给充电桩，通过车端公钥加密后发送给车辆。

S17，车辆在接收到车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号，充电桩在接收到车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号。

车辆和充电桩在接收到车桩匹配响应后，可分别通过自身私钥对其进行解析以得到车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号。

S18，车桩匹配中心在车辆和充电桩均收到车桩匹配响应后，主动断开与车辆和充电桩的连接。

S2，在车桩匹配成功后，车辆与充电桩建立虚拟连接。

步骤S2具体包括S21和S22：

S21，车辆在断开与车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的车端端口号相同的端口号向解析出的桩端端口号发起连接请求。

车辆在断开与车桩匹配中心的TCP连接后，向充电桩发起TCP连接请求，具体是通过与解析出的车端端口号相同的端口号向解析出的桩端端口号发起TCP连接请求。

S22，充电桩在断开与车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的桩端端口号相同的端口号监听连接请求，并在接收到车辆发起的连接请求后，判断该连接请求的源IP地址和端口号是否与解析出的车端源IP地址和车端端口号一致，若一致，则同意建立连接，从而建立起车辆与充电桩之间的虚拟连接。若不一致，则拒绝建立连接。

为保证车桩虚拟连接的安全性，车辆和充电桩可交换密钥，获得对称密钥后，采用对称加密方式对数据进行加密，得到一个安全稳定的通信通路。交换密钥所采用的方式包括但不限于DH（Diffie-Hellman）/ECDH（Elliptic Curve Diffie-Hellman）算法。

S3，通过虚拟连接进行车辆充电鉴权。

步骤S3具体包括S31~S35：

S31，车辆通过虚拟连接将与能源供应商或充电桩运营商签订的合约证书发送至充电桩。

若车辆首次连接此运营商的充电桩，虽然已经签订合约，本身无合约证书，则车辆可以向充电桩发送合约证书安装请求，合约证书安装请求中应包含能代表签约身份的数字证书信息。在接收到合约证书安装请求后，充电桩可通过桩联云平台进行身份验证和鉴权，若身份证书有效，则云平台将合约证书以及私钥通过车辆的身份证书公钥加密后发送给充电桩。充电桩转发云平台发送的加密的合约证书信息到车辆，车辆通过自身私钥解密后获得合约证书和私钥。

S32，在充电桩接收到合约证书后，通过桩联云平台对合约证书的有效性进行判断，若有效，则向充电桩发送鉴权通过消息。

若合约证书无效，则鉴权不通过，直接执行步骤S35。

S33，充电桩在接收到鉴权通过消息后，通过随机数挑战进行车辆鉴权。

具体地，充电桩在接收到鉴权通过消息后，可向车辆发起随机数挑战，随机产生一个大数，并通过合约证书的公钥进行加密，以及将加密的信息发送给车辆。车辆在接收到充电桩发起的随机数挑战报文后，通过合约证书的私钥对报文进行解密，并将解密后的大数回复给充电桩，完成随机数挑战。若充电桩发送的随机大数与接收到车辆反馈的大数相等，则随机数挑战成功，车辆鉴权成功；否则车辆鉴权失败。

S34，若车辆鉴权成功，则充电桩将最终鉴权成功的结果发送至桩联云平台，以建立充电订单开始正常充电和计费。

S35，若车辆鉴权失败，则充电桩将最终鉴权失败的结果发送至桩联云平台，结束充电流程。

根据本发明实施例的国标充电系统的车桩认证方法，通过车桩已有的常规小带宽通信链路进行数字认证请求ID的发送，以实现车桩匹配，在车桩匹配成功后，车辆与充电桩建立虚拟连接，以通过虚拟连接进行车辆充电鉴权，由此，能够在不改变国标充电系统原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现国标充电系统的即插即充功能。

对应上述实施例的国标充电系统的车桩认证方法，本发明还提出一种国标充电系统的车桩认证系统。

本发明实施例的国标充电系统的车桩认证系统包括车辆和充电桩。其中，车辆通过常规通信链路向充电桩发送车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配，在车桩匹配成功后，车辆与充电桩建立虚拟连接，通过虚拟连接进行车辆充电鉴权。

进一步地，如图4所示，国标充电系统的车桩认证系统除了包括车辆和充电桩之外，还可包括车联云平台、桩联云平台和车桩匹配中心。国标充电系统的车桩认证系统通过上述的步骤S11~S18实现车桩匹配，通过上述的步骤S21和S22建立虚拟连接，通过上述的步骤S31~S35实现车辆充电鉴权，当充电桩为国标交流桩时，通过上述的步骤Sa~Sc实现车辆的数字认证请求ID的发送，具体参照上述车桩认证方法的实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的国标充电系统的车桩认证系统，通过车桩已有的常规小带宽通信链路进行数字认证请求ID的发送，以实现车桩匹配，在车桩匹配成功后，车辆与充电桩建立虚拟连接，以通过虚拟连接进行车辆充电鉴权，由此，能够在不改变国标充电系统原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现国标充电系统的即插即充功能。

基于上述实施例，本发明还提出一种国标充电系统。

本发明实施例的国标充电系统包括上述任一实施例的国标充电系统的车桩认证系统，能够在不改变原有电路和硬件的情况下，实现安全的车桩数字认证，从而便于实现即插即充功能。

流程图中所示出的各个步骤的执行顺序为优选实现方式，在本发明的其他实施例中，也可以根据各步骤所涉及的功能进行调整，例如可以同时执行或按相反的顺序执行。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

Claims (10)

1.一种国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，包括以下步骤：

车辆通过常规通信链路向充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配；

在车桩匹配成功后，所述车辆与所述充电桩建立虚拟连接；

通过所述虚拟连接进行车辆充电鉴权。

2.根据权利要求1所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，所述国标充电系统为国标直流充电系统，所述充电桩为国标直流桩，所述常规通信链路为CAN线，所述车辆通过CAN线与所述充电桩进行数字通信，以实现所述车辆的数字认证请求ID的发送。

3.根据权利要求1所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，所述国标充电系统为国标交流充电系统，所述充电桩为国标交流桩，所述常规通信链路为CP信号线，所述车辆通过CP信号线与所述充电桩进行数字通信，以实现所述车辆的数字认证请求ID的发送。

4.根据权利要求3所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，所述国标交流充电系统包括控制导引电路，所述控制导引电路包括所述CP信号线、第一开关和第二开关，所述第一开关设置于所述CP信号线与充电桩的供电控制装置之间，所述第一开关受控制地接通所述CP信号线与所述供电控制装置的信号端，或者接通所述CP信号线与所述供电控制装置的电源端，所述第二开关设置于所述CP信号线与车辆的车载充电机之间，所述车辆通过CP信号线与所述充电桩进行数字通信的具体步骤包括：

在检测到所述第一开关接通所述CP信号线与所述供电控制装置的信号端时，控制所述第二开关以第一预设方式动作，以向所述充电桩发起进入数字通信模式请求；

在所述充电桩接收到所述进入数字通信模式请求后，通过所述供电控制装置的信号端向所述车辆发送第一预设信号，以完成所述车辆与所述充电桩的握手，进入数字通信模式，所述第一预设信号为第一占空比的PWM信号；

在所述数字通信模式下，所述车辆通过所述第二开关的开闭状态向所述充电桩发送二进制数，所述充电桩通过所述供电控制装置的信号端输出大小不同的两种信号以向所述车辆发送二进制数，以实现车桩间的数字通信。

5.根据权利要求4所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，所述大小不同的两种信号分别为第二占空比和第三占空比的PWM信号，其中，所述第二占空比与所述第三占空比不同。

6.根据权利要求1所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，实现车桩匹配的具体步骤包括：

在所述充电桩的充电枪插入所述车辆后，所述车辆向车桩匹配中心发送车端数字认证请求，所述充电桩向所述车桩匹配中心发送桩端数字认证请求，其中，所述车端数字认证请求包含代表所述车辆身份的数字证书，所述桩端数字认证请求包含代表所述充电桩身份的数字证书；

所述车桩匹配中心在收到所述车端数字认证请求和所述桩端数字认证请求后，对所述车端数字认证请求和所述桩端数字认证请求中的数字证书的有效性进行鉴权，若有效则生成对应的所述车辆的数字认证请求ID和所述充电桩的数字认证请求ID，并建立起所述车辆的数字认证请求ID与所述车端数字认证请求的车端源IP地址和车端端口号的绑定关系，以及建立起所述充电桩的数字认证请求ID与所述桩端数字认证请求的桩端源IP地址和桩端端口号的绑定关系；

所述车桩匹配中心生成车端数字认证响应并发送至所述车辆，其中，所述车端数字认证响应包含所述车辆的数字认证请求ID；

所述车辆在接收到所述车端数字认证响应后解析出所述车辆的数字认证请求ID，并通过常规通信链路向所述充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID；

所述充电桩在接收到所述车辆的数字认证请求ID后生成车桩匹配请求，并发送至所述车桩匹配中心，其中，所述车桩匹配请求包含接收到的所述车辆的数字认证请求ID；

所述车桩匹配中心在接收到所述车桩匹配请求后，解析出其中的所述车辆的数字认证请求ID，并在确定所述车辆的数字认证请求ID有效后查询所述车辆的数字认证请求ID绑定的车端源IP地址和车端端口号、所述充电桩的数字认证请求ID绑定的桩端源IP地址和桩端端口号，以及生成车桩匹配响应并发送至所述车辆和所述充电桩，其中，所述车桩匹配响应包含所述车端源IP地址和车端端口号、所述桩端源IP地址和桩端端口号；

所述车辆在接收到所述车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号，所述充电桩在接收到所述车桩匹配响应后解析出其中的车端源IP地址和车端端口号、桩端源IP地址和桩端端口号；

所述车桩匹配中心在所述车辆和所述充电桩均收到所述车桩匹配响应后，主动断开与所述车辆和所述充电桩的连接。

7.根据权利要求6所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，建立虚拟连接的具体步骤包括：

所述车辆在断开与所述车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的车端端口号相同的端口号向解析出的桩端端口号发起连接请求；

所述充电桩在断开与所述车桩匹配中心的连接后，通过与解析出的桩端端口号相同的端口号监听连接请求，并在接收到所述车辆发起的连接请求后，判断该连接请求的源IP地址和端口号是否与解析出的车端源IP地址和车端端口号一致，若一致，则同意建立连接，从而建立起所述车辆与所述充电桩之间的虚拟连接。

8.根据权利要求7所述的国标充电系统的车桩认证方法，其特征在于，车辆充电鉴权的具体步骤包括：

所述车辆通过所述虚拟连接将与能源供应商或充电桩运营商签订的合约证书发送至所述充电桩；

在所述充电桩接收到所述合约证书后，通过桩联云平台对所述合约证书的有效性进行判断，若有效，则向所述充电桩发送鉴权通过消息；

所述充电桩在接收到所述鉴权通过消息后，通过随机数挑战进行车辆鉴权；

若车辆鉴权成功，则所述充电桩将最终鉴权成功的结果发送至所述桩联云平台，以建立充电订单开始正常充电和计费；

若车辆鉴权失败，则所述充电桩将最终鉴权失败的结果发送至所述桩联云平台，结束充电流程。

9.一种国标充电系统的车桩认证系统，其特征在于，包括车辆和充电桩，其中，所述车辆通过常规通信链路向所述充电桩发送所述车辆的数字认证请求ID，以实现车桩匹配，在车桩匹配成功后，所述车辆与所述充电桩建立虚拟连接，通过所述虚拟连接进行车辆充电鉴权。

10.一种国标充电系统，其特征在于，包括根据权利要求9所述的国标充电系统的车桩认证系统。