电动车即插即充功能认证系统及控制方法与流程

1.本发明属于电动车充电设备及控制技术领域，具体涉及一种快捷可靠的电动车即插即充功能认证系统及控制方法。


背景技术：

2.电动汽车由于具有环境污染小、噪声低、能源使用效率高、维修保养工作量少、使用不受所处环境影响等优点，越来越受推广。由于单次充电里程数有限，实现便捷充电一直是电动汽车领域密切关注的问题。
3.目前电动车通过充电桩进行充电操作，一般需要通过刷卡操作进行，使用过程较为繁琐。为了解决上述技术问题，部分车企设计了即插即充功能，包括两种方式：1)通过“在车端内置密钥和加密算法，车端和桩端交换密文，云端进行校验”的办法实现。但密钥和加密算法的实现需要车载控制器采用更大的内存，且有较复杂的开发调试工作，车辆下线也要增加针对不同车辆的密钥写入和匹配工作。2)根据车辆的编码进行识别，此办法安全性较差，公共端的超充桩容易被盗刷。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述技术问题进行，提供一种电动车即插即充功能认证系统及控制方法，实现快捷安全的即插即充功能。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
5.本发明的第一方面，提供了一种电动车即插即充功能认证系统，包括：通信连接的车载充电控制模块和充电桩，以及同时与该两个设备通信连接的远程控制分析模块。
6.车载充电控制模块包括充电控制器以及远程通信模块：充电控制器收到充电枪插入信号后生成或者转发随机数；远程通信模块将随机数及车辆编码同时传输给充电桩及远程控制分析模块。
7.充电桩内至少设置控制器及通信模块：该通信模块接受随机数及车辆编码信号并将其上传至远程控制分析模块，并将远程控制分析模块指令信号传输给控制器；
8.远程控制分析模块包括暂存模块、比对模块、通信模块以及控制模块：通信模块接收车载充电控制模块和充电桩发送的随机数及车辆编码信号并将其存储于暂存模块内；比对模块对两个随机数进行比对，在比对结果一致的情况下，控制模块通过通信模块向充电桩发送充电请求允许的指令。
9.优选的，在本发明提供的电动车即插即充功能认证系统中，车载侧的远程通信模块将随机数及车辆编码同时传输给充电桩及远程控制分析模块后，还向车载侧控制器发送反馈信号。
10.进一步优选，当随机数由车载侧控制器生成时，反馈信号为车辆编码；当随机数由车载侧控制器转发时，反馈信号为随机数及车辆编码。
11.优选的，在本发明提供的电动车即插即充功能认证系统中，远程控制分析模块为云平台。
12.优选的，在本发明提供的电动车即插即充功能认证系统中，暂存模块为两个随机数寄存器，一个用于存储车端发来的随机数，一个用于存储充电桩发来的对应账户的随机数，一定时间后，两个随机寄存器都会清除为无效值。
13.优选的，在本发明提供的电动车即插即充功能认证系统中，车载充电控制模块中，车载充电控制器为电池管理系统bms、电车通讯控制器evcc或vcu整车控制器；车载远程通讯模块为中央网关cgw或远程模块t-box。
14.本发明的第二方面，提供了电动车即插即充功能认证系统的控制方法，包括如下步骤：
15.步骤1，充电枪插枪后，车载侧充电控制器生成或者转发随机数，车载侧的远程通信模块将所述随机数及车辆编码同时传输给所述充电桩及远程控制分析模块，并向所述车载侧充电控制器反馈信号；
16.步骤2，充电桩内的通信模块接受所述随机数及车辆编码信号后，将其上传至远程控制分析模块；
17.步骤3，远程控制分析模块中的通信模块接收车载充电控制模块和充电桩发送的随机数及车辆编码信号，并将其存储于暂存模块内；比对模块提取两个随机数并进行比对，在比对结果一致的情况下，控制模块通过通信模块向充电桩发送充电请求允许的指令。
18.优选的，步骤3中，当随机数比对不一致、比对超时、远程控制分析模块在向充电桩发送充电求允许的指令后，均清除存储的随机数，将其视为无效值。当车辆再次进行充电操作时，需要重新生成随机数。
19.本发明的有益效果如下：
20.本发明进行充电操作时，通过电动车车端和充电桩桩端同一时期向云平台发送“车辆编码和随机数”进行充电许可校验，快捷且安全的实现了即插即充功能。进行充电时，只需进行充电枪插入操作，完全避免了当前刷卡操作时，还需在车以及充电桩间进行刷卡的操作，极大提高了充电操作的便捷性。
21.此外，随机数具备时效性，黑客难以同时操纵桩端和车端两个通道，有效降低了公共端的超充桩被盗刷的几率，安全性更高。
附图说明
22.图1为电动车即插即充功能认证系统的结构示意图。
23.图2为电动车即插即充功能认证系统的流程图。
24.图3为电动车即插即充功能认证系统的控制过程流程图。
具体实施方式
25.下面结合本发明的附图和实施例对本发明的实施作详细说明，以下实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
26.根据图1，本实施例的电动车即插即充功能认证系统，包括车载充电控制模块1、充电桩2以及远程控制分析模块3。车载充电控制模块1和充电桩2通信连接，远程控制分析模块3同时与该两个设备通信连接。
27.车载充电控制模块1包括充电控制器11以及远程通信模块12：在充电枪插入汽车充电孔后，充电控制器11收到充电枪插入信号，生成随机数并传输或者仅传输充电枪插入信号；远程通信模块12将随机数及车辆编码同时传输给充电桩2及远程控制分析模块3，某些情况下其也可生成随机数，并将随机数及车辆编码传输。
28.远程通信模块12将随机数及车辆编码同时传输给充电桩2及远程控制分析模块3后，还向车载侧的控制器11发送反馈信号。具体情况为：当随机数由车载侧控制器生成时，反馈信号为车辆编码；当随机数由车载侧控制器转发时，反馈信号为随机数及车辆编码。
29.充电桩2内至少设置控制器21及通信模块22：该通信模块22接受随机数及车辆编码信号并将其上传至远程控制分析模块3，并将远程控制分析模块3指令信号传输给控制器21，由其控制进行充电操作。
30.远程控制分析模块3优选为云平台，包括暂存模块31、比对模块32、通信模块33以及控制模块34：通信模块33接收车载充电控制模块1和充电桩2发送的随机数及车辆编码信号并将其存储于暂存模块31内；比对模块32从中提取两个随机数并进行比对，在比对结果一致的情况下，控制模块34通过通信模块33向充电桩2发送充电请求允许的指令。
31.优选的，暂存模块31为两个随机数寄存器，一个用于存储车端发来的随机数，一个用于存储充电桩发来的对应账户的随机数，一定时间后，两个随机寄存器都会清除为无效值。
32.电动车即插即充功能认证系统的控制方法如图2所示，包括如下步骤：
33.步骤1，充电枪插枪后，车载侧充电控制器11检测是否收到插入信号，并在收到信号后进入步骤2；
34.步骤2，车载侧充电控制器11生成或者转发随机数,；
35.步骤3，车载侧的远程通信模块12将随机数及车辆编码同时传输给充电桩2及远程控制分析模块3，并向车载侧充电控制器反馈信号；
36.步骤4，充电桩2内的通信模块接受随机数及车辆编码信号后，将其上传至远程控制分析模块；
37.步骤5，远程控制分析模块3中的通信模块接收车载充电控制模块和充电桩发送的随机数及车辆编码信号，并将其存储于暂存模块内；
38.步骤6，比对模块提取两个随机数并进行比对，在比对结果一致的情况下，进入步骤7，在比对结果不一致的情况下进入步骤8；
39.步骤7，控制模块34通过通信模块33向充电桩2发送充电请求允许的指令，进行充电；
40.步骤8，当随机数比对不一致、比对超时、远程控制分析模块在向充电桩发送充电求允许的指令后，均清除存储的随机数，将其视为无效值。当车辆再次进行充电操作时，需要重新生成随机数。
41.在本发明提供的电动车即插即充功能认证系统中，车载充电控制模块中，车载充电控制器为电池管理系统bms、电车通讯控制器evcc或vcu整车控制器；车载远程通讯模块为中央网关cgw或远程模块t-box。
42.下对不同组合情况下的认证系统的控制方法进行描述：
43.1、“车载充电控制器”为电池管理系统bms，“车载远程通讯模块”为远程模块t-box
44.充电枪插入后，bms向远程模块发送充电枪插入状态信号；随机数由远程模块t-box产生；远程模块t-box向bms发送车辆编码和随机数；bms向充电桩发送“随机数 车辆编码”(图3)。
45.2、“车载充电控制器”为电池管理系统bms，“车载远程通讯模块”为远程模块t-box
46.充电枪插入后，随机数由bms产生；bms向远程模块发送随机数；远程模块t-box向bms发送车辆编码，向云平台发送“随机数 车辆编码”，bms向充电桩发送“随机数 车辆编码”。
47.3、“车载充电控制器”为电车通讯控制器evcc，“车载远程通讯模块”为远程模块t-box
48.充电枪插入后，随机数由电车通讯控制器evcc产生；evcc向远程模块发送“随机数 和evcc绑定的独一无二的mac地址”；远程模块t-box向云平台发送“随机数 和evcc绑定的独一无二的mac地址”，evcc向充电桩发送“随机数 和evcc绑定的独一无二的mac地址”。充电桩向云平台发送“随机数 和evcc绑定的独一无二的mac地址”。云平台针对“随机数 和evcc绑定的独一无二的mac地址”进行充电许可的身份校验。
49.以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。