專利名稱：充電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過電線從充電設備將電供給充電對象并對該充電對象 進行充電的充電系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，作為僅靠引擎驅(qū)動的引擎車輛以外的選擇，同時用引擎和馬達作 為驅(qū)動源的混合動力車以及使用馬達的電動車已成為很普及的車種。這種使用 電池的電動車在電池電壓變得很低時，必須給電池充電。例如，通過將諸如供 電連接器等外部充電裝置的輸入連接到家用電氣插口 (市電交流電100V)， 并將充電裝置的輸出連接至車輛的充電連接器，來給電池充電。作為另一選項， 電動車可以連接至電站進行充電。
并且，不管車輛是引擎車輛還是電動車，都必須考慮防盜措施。專利文獻 1描述了電動車特有的反盜預防技術的例子。在電動車中電池用作驅(qū)動源。利 用專利文獻1描述的技術，與電池充電相關的信息諸如電池剩余容量等作為驅(qū) 動信息被收集。收集的驅(qū)動信息被發(fā)送給管理中心。管理中心通過從這樣的驅(qū) 動信息判斷車輛的位置來追蹤被盜的車輛。
但是，即使當被盜車輛的剩余容量變得很低，被盜車輛的電池也可以在任 何地方的電站進行充電。因此，被盜車輛的電池可以定期進行充電。因為可以 定期充電的被盜車輛能駕駛到任何地方，即使利用專利文獻1描述的技術，追 蹤被盜車輛也非常困難。
專利文獻l:日本專利公開號2005-11566
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種即使在充電對象被盜時，也很容易地對充電對象進行追 蹤的充電系統(tǒng)。
本發(fā)明的第一方面是一種充電系統(tǒng)。所述充電系統(tǒng)包括充電對象，所述充 電對象包括電池并具有唯一識別碼。充電設備通過電線連接至所述充電對象的 所述電池為所述電池充電。服務器連接至所述充電設備和所述充電對象中的任 意一個，所述服務器登記所述充電對象的所述識別碼并管理利用所述充電設備 對所述充電對象進行的充電。所述服務器從所述充電對象獲得所述識別碼，判
4斷所述獲得的識別碼是否被登記在所述服務器中，并且當所述獲得的識別碼未 被登記在所述服務器中時，將禁止利用所述充電設備給所述充電對象充電的充 電禁止命令發(fā)送給所述充電設備。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的充電系統(tǒng)的示意性方框圖； 圖2是圖1的充電系統(tǒng)的詳細方框圖； 圖3是示出電站的示意性立體圖4是在圖2所示的車輛登記服務器的存儲器中存儲的被登記車輛檔案的 概念圖5是在圖2所示的車輛登記服務器的存儲器中存儲的充電歷史的概念
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的充電系統(tǒng)的示意性方框圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的充電系統(tǒng)的示意性方框圖。
具體實施方式
第一實施例
現(xiàn)將參考圖1至圖5詳細說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的充電系統(tǒng)。 如圖1所示，當車輛是混合動力車1時，在車體內(nèi)裝有混合動力系統(tǒng)4， 混合動力系統(tǒng)4同時使用引擎2和馬達3作為驅(qū)動源來驅(qū)動車輪?；旌蟿恿ο?統(tǒng)4控制各種模式，諸如通過將引擎動力機械地傳遞給輪子以驅(qū)動車輛的模式， 通過引擎動力生成的電力驅(qū)動車輛的模式，同時通過引擎和馬達直接驅(qū)動車輪 的模式，以及停止引擎僅通過馬達驅(qū)動車輛的模式?；旌蟿恿噇相當于充電 對象。
免提系統(tǒng)6安裝在混合動力車1內(nèi)，以允許只要駕駛員持有便攜裝置5而 無需機械鎖，就將門解鎖或起動混合動力系統(tǒng)。混合動力車1包括執(zhí)行免提系 統(tǒng)6中ID校驗的校驗電子控制單元(ECU) 7。位于車外的外部低頻(LF)發(fā) 射器8、位于車內(nèi)的內(nèi)部LF發(fā)射器9以及位于車內(nèi)的無線射頻(RF)接收器 IO連接至校驗ECU7。
并且，控制門的鎖定和解鎖的門ECU11利用內(nèi)部總線12連接至校驗 ECU7。門鎖馬達13作為將門鎖定和解鎖的驅(qū)動源連接至門ECU11。檢測門開 閉狀態(tài)的門控燈開關14連接至門ECUll。門ECU11從門控燈開關14接收打 開信號或關閉信號，并判斷門目前是打開狀態(tài)還是關閉狀態(tài)。
當混合動力車1處在停車狀態(tài)時(當混合動力系統(tǒng)不工作并且門被鎖住 時)，校驗ECU7通過控制外部LF發(fā)射器8以發(fā)送請求ID響應的低頻請求信號Sreq，在車外形成通信區(qū)域。當多個外部LF發(fā)射器8安裝在車外時，各個 外部LF發(fā)射器8依次發(fā)送請求信號Sreq。校驗ECU7重復地控制該多個發(fā)射 器8以發(fā)送請求信號Sreq。當便攜裝置5進入外部通訊區(qū)域時，便攜裝置5接 收請求信號Sreq。當接收到該請求信號Sreq時，便攜裝置5將在其存儲器中登 記的車輛ID編碼(識別碼)作為車輛ID信號Sid在RF帶中發(fā)送。
當在校驗ECU7控制外部LF發(fā)射器8以發(fā)送請求信號Sreq的同時，RF 接收器IO接收到車輛ID信號Sid時，校驗ECU7判斷已經(jīng)執(zhí)行外部通信。然 后校驗ECU7通過將便攜裝置5的車輛ID編碼與車輛登記的編碼序列進行比 較來執(zhí)行外部校驗(識別校驗)。當判斷外部校驗已經(jīng)建立，校驗ECU7啟動 還處在停止狀態(tài)的觸動傳感器15。并且，當觸動傳感器15檢測到有人接觸了 門把手，校驗ECU7將門解鎖請求信號發(fā)送給門ECUll。響應該門解鎖請求信 號，門ECU11驅(qū)動門鎖馬達13將鎖住的門解鎖。
當在混合動力車1的引擎處在停止并且門被解鎖的狀態(tài)，檢測到門把手上 的鎖按鈕16已被按下時，為了進行外部校驗，ECU7利用外部LF發(fā)射器8再 次在車外形成通信區(qū)域(外部通信區(qū)域)。當外部校驗建立，校驗ECU7將門 鎖請求信號發(fā)送給門ECUll。響應該門鎖請求信號，門ECU11驅(qū)動門鎖馬達 13將門鎖住。
當門控燈開關14檢測到駕駛員進入車輛，校驗ECU7通過控制內(nèi)部LF發(fā) 射器9以發(fā)送請求信號Sreq而在車內(nèi)形成通信區(qū)域(內(nèi)部通信區(qū)域)。當便攜 裝置5進入內(nèi)部通信區(qū)域，便攜裝置5響應請求信號Sreq，返回車輛ID信號 Sid。當在校驗ECU7控制內(nèi)部LF發(fā)射器9以發(fā)送請求信號Sreq的同時，RF 接收器10從便攜裝置5接收到車輛ID信號Sid，校驗ECU7判斷內(nèi)部通信已 經(jīng)建立。然后校驗ECU7通過將位于車內(nèi)的便攜裝置5的車輛ID編碼與車輛 的車輛ID編碼進行比較并判斷內(nèi)部校驗是否己經(jīng)建立，來執(zhí)行內(nèi)部校驗(識 別校驗)。內(nèi)部校驗也可包括防盜校驗(immobilizer verification)，該防盜校 驗通過將嵌設在便攜裝置5中的應答器(transponder)的編碼與車輛的編碼進 行比較來執(zhí)行。
控制安裝在車內(nèi)的各種電氣裝置電源的電源ECU17通過總線12連接至校 驗ECU7。當例如便攜裝置5被部分地插入設在方向盤旁的鑰匙槽18中時，電 源ECU17被啟動。被操作用來使混合動力系統(tǒng)4起動或停止的起動開關19連 接至電源ECU17。在混合動力車l中，當變速桿處在停車位置并且剎車踏板被 踏下的狀態(tài)下操作起動開關19時，混合動力系統(tǒng)4被起動。同樣，將配件的 電源打開和關閉的ACC繼電器20、以及將點火系統(tǒng)切換成打開和關閉的IG1 繼電器21和IG2繼電器22連接至電源ECU17。
集中控制混合動力系統(tǒng)4的混合動力ECU23通過總線12連接至校驗ECU7?？刂埔?的點火和燃料噴射的ECU24經(jīng)由控制器區(qū)域網(wǎng)路(CAN) 通信連接至混合動力ECU24。馬達3也通過逆變器(inverter) 25連接至混合 動力ECU23?；旌蟿恿CU23通過基于油門開度(accelerator degree)、變速 檔位置以及從各種傳感器的輸出信號，計算出適于驅(qū)動狀態(tài)的引擎輸出和馬達 轉(zhuǎn)矩，并將所需值輸出至包括引擎ECU24和電池ECU32 (后述的)的各ECU。
容納在單個箱體中并被組合成一體的電池包26安裝在混合動力車1上。 電池包26包含用作蓄電池組件的電池27。電池27包括電池模塊28以及系統(tǒng) 主繼電器30，電池模塊28包括多個串聯(lián)的電池單元28a，系統(tǒng)繼電器30與電 池模塊28的高壓電源電路29串聯(lián)連接。馬達3和逆變器25彼此通過能夠供 應高壓大電流的電力線31連接。以相同的方式，逆變器25和電池27彼此通 過能夠供應高壓大電流的另一根電力線31連接。系統(tǒng)主繼電器30連接至混合 動力ECU23。系統(tǒng)主繼電器30響應來自混合動力ECU23的命令，與高壓電源 電路29連接或斷開。電池27相當于蓄電池。
電池包26包含對電池27的充電狀態(tài)進行監(jiān)控的電池ECU32。電池ECU32 通過CAN通信連接至混合動力ECU23。電池ECU32根據(jù)存儲在其存儲器(未 示出)中用于監(jiān)控充電狀態(tài)的控制程序來工作并監(jiān)控電池27的充電狀態(tài)或充 電量。
檢測流過高壓電源電路29的電流量的電流傳感器33連接至高壓電源電路 29的電線。電流傳感器33連接至電池ECU32，并根據(jù)流過該高壓電源電路29 的電流值將檢測信號提供給電池ECU32。電池ECU32基于來自電流傳感器33 的檢測信號來監(jiān)控電池27的充電狀態(tài)，并響應來自混合動力ECU23的充電狀 態(tài)通知請求將監(jiān)控結果提供給混合動力ECU23。混合動力ECU23基于由電池 ECU32提供的監(jiān)控結果來判斷電池27的充電狀態(tài)。
電池包26包括在給電池27充電時用作電力入口的充電連接器34。充電連 接器34可經(jīng)由充電電線36連接至電站35。電站35將電供給電池27以對電池 27充電。充電電線36是從電站35延伸的電線。為了給電池27充電，充電電 線36的末端連接至充電連接器34。當電站35開始充電操作時，電流從電站 35經(jīng)充電電線36和充電連接器34流到電池27，對電池27進行充電。電站35 相當于充電設備。充電電線36相當于電線。
電站35連接至車輛登記服務器37，使得在電站35和車輛登記服務器37 之間能夠進行網(wǎng)絡通信?；旌蟿恿?具有登記在該車輛登記服務器37中的 車輛ID編碼。通過例如向車管所或保安公司申請登記，將車輛ID編碼登記在 車輛登記服務器37中。電站35和車輛登記服務器37之間的網(wǎng)絡通信可以諸 如通過利用因特網(wǎng)(Internet)、廣域網(wǎng)(WAN)或局域網(wǎng)(LAN)等多種形 式進行。通信也可以通過有線和無線通信進行。車輛登記服務器37相當于服
7務器。
如圖2所示，充電電線36包括電力線36a和控制線36b。電力線36a是能 夠供應高壓大電流的電線。控制線36b用來將控制命令從電站35發(fā)送到電池 ECU32。如圖3所示，具有接觸端子38的供電連接器39設置在充電電線36 的末端。為了利用電站35給電池27充電，供電連接器39連接至充電連接器 34。當充電電線36連接至充電連接器34時，控制線36b連接至從充電連接器 34延伸到電池ECU32的控制系統(tǒng)的通信線36c。
如圖2所示，電站35包括集中控制電站35的充電控制單元40。充電控制 單元40包括諸如中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)以及隨機存取 存儲器(RAM)(未示出)等裝置，并基于存儲在ROM中的控制程序來操作。 充電控制單元40經(jīng)由驅(qū)動電路41連接至充電電線36的電力線36a并經(jīng)由控制 線接口 42連接至控制線36b。充電控制單元40也經(jīng)由因特網(wǎng)接口 43通過網(wǎng)絡 連接至車輛登記服務器37，數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)接口 43被輸入和輸出。
當操作電站35以開始充電時，充電控制單元40經(jīng)由控制線36b、通信線 36c以及電池ECU32將ID核實請求提供給混合動力ECU23。響應該請求，混 合動力ECU23將從校驗ECU7獲得的車輛ID編碼經(jīng)由電池ECU32、通信線 36c和控制線36b發(fā)送給電站35的充電控制單元40。當從混合動力ECU23接 收到車輛ID編碼時，充電控制單元40通過判斷接收到的車輛ID編碼是否已 登記在車輛登記服務器37中來進行被登記ID的校驗。當建立了被登記ID的 校驗時，允許對電池27進行充電。在這種情況下，充電控制單元40利用通過 電力線36a供給的電流對電池27進行充電。
當電站35從混合動力ECU23獲得車輛ID編碼時，在電池ECU32和混合 動力ECU23之間的數(shù)據(jù)通信過程中進行加密通信。在電站35和車輛登記服務 器37之間的網(wǎng)絡通信過程中也進行加密通信。加密通信是基于，例如，當例 如數(shù)據(jù)發(fā)送時使用生成的隨機數(shù)字的挑戰(zhàn) 一 響應技術(challenge-response technique)。利用該技術，混合動力車1和電站35各自利用其自身的密鑰給隨 機數(shù)字加密。然后通過判定混合動力車1獲得的加密值與電站35獲得的加密 值是否相同來執(zhí)行認證。
現(xiàn)在將說明第 一 實施例的充電系統(tǒng)的操作。
首先，執(zhí)行登記程序，將混合動力車1的校驗ECU7中存儲的車輛ID編 碼登記到車輛登記服務器37中。參考圖4，通過該登記程序，將登記車輛的車 輛ID編碼寫入到登記車輛檔案45的ID編碼欄45a中，車輛檔案45存儲在車 輛登記服務器37的存儲器44中。除了將車輛ID編碼寫入其中的ID編碼欄45a， 登記的車輛檔案45還包括車主的詳細信息寫入其中的車主信息欄45b以及被 盜車輛登記欄45c。當充電電線36的供電連接器39連接至混合動力車1的充電連接器34時， 通過例如打開設置在電站35的充電開始開關46來進行電站35的充電開始操 作。當檢測到充電開始操作，充電控制單元40經(jīng)由控制線36b和通信線36c 將ID核實請求發(fā)送給電池ECU32。
當接收到ID核實請求時，電池ECU32將該接收到的請求轉(zhuǎn)發(fā)給混合動力 ECU23。響應從電池ECU32轉(zhuǎn)發(fā)的該ID核實請求，混合動力ECU23將該請 求發(fā)送給校驗ECU7。響應從混合動力ECU23發(fā)送的該ID核實請求，校驗ECU7 將其登記的車輛ID編碼返回給混合動力ECU23?；旌蟿恿CU23將來自校驗 ECU7的該車輛ID編碼經(jīng)由電池ECU32、通信線36c以及控制線36b發(fā)送給電 站35的充電控制單元40。
充電控制單元40在混合動力ECU23和電站35之間數(shù)據(jù)通信過程中基于 上述挑戰(zhàn)一響應技術進行加密通信。具體的，當將該ID核實請求發(fā)送到混合 動力ECU23時，充電控制單元40生成預定的隨機數(shù)字，將該隨機數(shù)字加入到 ID核實請求的數(shù)據(jù)序列中并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)組作為ID核實請求發(fā)送給混合動力 ECU23。
混合動力ECU23利用自身的密鑰將該數(shù)據(jù)組(ID核實請求)中包含的該 隨機數(shù)字進行加密?；旌蟿恿CU23將該加密的隨機數(shù)字加入到該車輛ID編 碼的該編碼序列中并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)組作為車輛ID編碼返回到電站35的充電控 制單元40。
隨后，充電控制單元40利用其自身的密鑰將該生成的隨機數(shù)字加密并將 該加密的隨機數(shù)字與從混合動力ECU23返回的車輛ID編碼中的所述加密隨機 數(shù)字進行比較。當數(shù)據(jù)被傳送到的混合動力ECU23與電站35對應時，混合動 力ECU23的密鑰和電站的密鑰彼此一致。在這種情況下，兩個加密的隨機數(shù) 字應該相同。因此，當被混合動力車1加密的隨機數(shù)字與被電站35加密的隨 機數(shù)字相同時，加密通信被認證。當該加密的通信得到認證，充電控制單元40 認可該車輛ID編碼。
基于挑戰(zhàn)一響應技術的該加密通信包括通過替換隨機數(shù)字中的某些位 (bit)，并執(zhí)行該某些位已被替換的隨機數(shù)字與密鑰的加法運算以及異或 (exclusive-OR)運算來進行的加密。加密通信的另一個例子包括將隨機數(shù)字 與密鑰進行結合或加算，并對加算結果用諸如信息摘要算法(MD5)或安全散 列算法(SHA)等散列函數(shù)(Hash function)進行處理。當然加密通信的方法 不限于這些方法，可以使用各種類型的加密方法。
充電控制單元40將從車輛獲得的該車輛ID編碼通過網(wǎng)絡通信發(fā)送給車輛 登記服務器37。車輛登記服務器37通過判斷該車輛ID編碼是否已經(jīng)登記在其 存儲器44中來執(zhí)行被登記ID校驗，并且基于該校驗結果來判斷是否允許充電。當判斷該車輛id編碼已被登記在其存儲器44中，車輛登記服務器37通過網(wǎng) 絡通信將表明該車輛ID編碼已被登記的信息返回到充電控制單元40。
基于來自車輛登記服務器37的、表明該車輛ID編碼已被登記的信息，充 電控制單元40判斷所述被登記ID校驗已被建立。然后充電控制單元40將車 輛設定為允許車輛充電的充電允許狀態(tài)。充電控制單元40然后開始將充電電 流從電力線36a供給到車輛的電池27以開始給電池27充電。
電池充電過程中，充電控制單元40通過持續(xù)地監(jiān)控通過電池27的電壓來 監(jiān)控電池27的充電量。當判斷電池27到達充滿的狀態(tài)，充電控制單元40停 止從電力線36a供給電流從而停止給電池27充電。
在所述被登記ID校驗中，當校驗ECU7的車輛ID編碼沒有存儲在車輛登 記服務器37的存儲器44內(nèi)時，充電控制單元40從車輛登記服務器37接收表 明車輛的車輛ID編碼沒有登記的信息(充電禁止命令)。在這種情況下，充 電控制單元40設定成禁止車輛充電的充電禁止狀態(tài)。從而，即使當對電站35 進行了充電開始操作時，充電控制單元40也禁止電流從電力線36a供給到電池 27，不對電池27進行充電。
基于上述挑戰(zhàn)一響應技術的加密通信用來通過網(wǎng)絡通信在電站35和車輛 登記服務器37之間發(fā)送數(shù)據(jù)。除了該挑戰(zhàn)一響應技術，也可以基于諸如數(shù)據(jù) 加密標準(DES)或高級加密標準(AES)的共用密鑰算法，或諸如RSA的公 鑰密碼算法來進行加密通信。并且，也可以使用將共用密鑰算法和公鑰密碼算 法組合的混合技術。
因此，當利用電站35給混合動力車1的電池27進行充電時，只有當充電 對象車輛的車輛ID編碼登記在車輛登記服務器37中時電站35才工作。艮P， 充電對象車輛的車輛ID編碼必須登記在車輛登記服務器37中，否則不能對車 輛的電池27進行充電。因此，即使混合動力車1被賊盜走，除非被盜車輛的 車輛ID編碼登記在車輛登記服務器37中，否則不能被電站35充電。該系統(tǒng) 減少了可以用來給被盜車輛進行充電的電站35的數(shù)量，并因此縮短被盜車輛 可以駕駛的距離。結果，可以在較窄的范圍內(nèi)追蹤被盜車輛。這使得能夠更容 易地追蹤被盜車輛并提高了發(fā)現(xiàn)被盜車輛的可能性。
并且，如果沒有在車輛登記服務器37辦理過所需的ID編碼登記手續(xù)的未 經(jīng)許可的操作者試圖利用電站35給車輛的電池27充電，電站35不會開始充 電操作。結果，利用電站35給電池27進行未經(jīng)授權的充電變得很難。這有效 地防止了電被盜。
另外，車輛登記服務器37檢測由電站35進行的電池27的充電操作并將 充電歷史累積在其存儲器44中。具體的，當用電站35用來給電池27充電時， 充電控制單元40將針對電站35唯一的站ID編碼(設備號編碼)與表明充電已經(jīng)開始的信息一起發(fā)送給車輛登記服務器37。響應該充電開始的信息，參考
圖5，車輛登記服務器37將執(zhí)行充電操作的車輛的車輛ID編碼、充電時間和 日期以及用于給車輛充電的電站35的站ID編碼作為充電歷史寫入存儲器44 中。
因此，當用電站35給登記的車輛進行充電時，該車輛的充電歷史累積在 車輛登記服務器37中。充電歷史表明了各個登記的車輛何時以及在何地進行 了充電。因此，通過管理充電歷史，如果車輛被盜并且被盜車輛利用電站35 進行充電，能夠利用給被盜車輛充電的電站35進行定位。結果，可以判斷被 盜車輛的當前位置。這使得被盜車輛能夠更容易被追蹤并為車輛提供了有效的
防盜措施。
參考圖4，車輛登記服務器37也可以登記被盜車輛的信息。例如，通過將 被盜車輛的信息寫入被盜車輛登記欄45c將被盜車輛登記在車輛登記服務器37 中，從而被盜車輛的信息與登記的車輛檔案45中對應的車輛ID編碼相關?？?以例如通過使用諸如個人計算機或手機等通訊終端，或通過使用電話等通知管 理車輛登記服務器37的機動車管理局或保安公司來登記被盜車輛。
當利用電站35給車輛的電池27充電時，車輛登記服務器37首先判斷充 電對象車輛的車輛ID編碼是否已登記在存儲器44中。車輛登記服務器37還 通過査閱被登記車輛檔案45的被盜車輛登記欄45c來判斷通過車輛ID編碼識 別的充電對象車輛是否是被盜車輛。如果充電對象車輛是被盜車輛，車輛登記 服務器37將表明該車輛是被盜車輛的信息(或表明該車輛ID編碼未登記的信 息)與相應的車輛ID編碼一起發(fā)送給電站35。響應表明被盜車輛的該信息， 充電控制單元40設成禁止車輛充電的充電禁止狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，即使執(zhí) 行電站35的充電開始操作，電流也不從電力線36a供給電池27。因此，不給 電池27充電。
如果登記的車輛被盜，可以在車輛登記服務器37中將該登記的車輛登記 為被盜車。這使得不能利用電站35對電池27充電。不對電池27進行充電， 電池27不久就會耗盡并且車輛會停下。在這種情況下，盜車的竊賊將不得不 丟棄車輛。這為車輛提供了有效的防盜措施。
第一實施例的充電系統(tǒng)具有下述的優(yōu)點。 (1)在對電池27充電時，如果該車輛的車輛ID編碼沒有登記在車輛登 記服務器37中，則不能利用電站35給車輛充電。因此，即使混合動力車l被 竊賊所盜，混合動力車1也不能利用車輛登記服務器37所管理的電站35充電。 這種系統(tǒng)會減少可用來給被盜車輛充電的公用電站35的數(shù)量，從而縮短了被 盜車輛可被駕駛的距離。結果，被盜車輛可以在較窄的范圍內(nèi)進行追蹤。這使 得被盜車輛能夠更容易被追蹤并提高了被盜車輛被發(fā)現(xiàn)的可能性。
11(2) 如果車輛ID編碼沒有被預先登記在車輛登記服務器37中，不能利 用電站35對電池27進行充電。因此，即使沒有登記ID編碼的未經(jīng)授權的用 戶試圖使用電站35，電站35也不能被起動。這使得很難利用電站35進行未經(jīng) 授權的充電并且防止了電被竊賊所盜。
(3) 具有很高數(shù)據(jù)處理能力的車輛登記服務器37執(zhí)行ID校驗。這縮短 了ID校驗所需的時間。同樣，電站35執(zhí)行被登記ID校驗。這樣取消了為ID 校驗在車輛上安裝通信機構的需要。因此，防止了與通信系統(tǒng)相關的組件結構 以及與車輛的計算機系統(tǒng)相關的組件結構變復雜。
(4) 當利用電站35進行充電時，充電歷史累積在車輛登記服務器37中。 充電歷史表明了車輛何時被電站35充電。如果沒有被授權者的許可而使用電 站35，該充電歷史向被授權者表明電站35的這種未經(jīng)授權的使用。這種系統(tǒng) 防止了未經(jīng)授權的充電。充電歷史也表明使用了哪個電站35。因此，當利用電 站35對被盜車輛的電池27進行充電時，可以將電站35的位置判斷為被盜車 輛的當前位置。這使得被盜車輛能夠被追蹤并且為車輛提供更有效的防盜措 施。
(5) 當被盜車輛登記在車輛登記服務器37中，即使竊賊試圖使用電站35 來給被盜車輛的電池27充電，電站35也不能被設成充電允許狀態(tài)。相反電站 35設成禁止被盜車輛的電池27充電的充電禁止狀態(tài)。因此，登記在車輛登記 服務器37中的被盜車輛的電池27不久會耗盡并且車輛會停下。在這種情況下， 盜車的竊賊將最終丟棄車輛。被盜車輛的登記會因此給車輛提供更有效的防盜 措施。
(6) 在混合動力車1和電站35之間的數(shù)據(jù)通信過程中以及電站35和車 輛登記服務器37之間的數(shù)據(jù)通信過程中進行加密通信。這使得很難阻礙校驗， 從而有效地防止了未經(jīng)授權的充電。
第二實施例
現(xiàn)在將結合圖6說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的充電系統(tǒng)。第二實施例說 明了第一實施例中描述的被登記ID校驗的另一種形式。第二實施例中與第一 實施例相同的組件使用相同的附圖標記，因此不詳細說明。
參考圖6，使高壓電源電路29通電或斷電的開關51串聯(lián)連接至高壓電源 電路29。包括電池模組28、電流傳感器33以及開關51的串聯(lián)電路串聯(lián)連接 至充電連接器34。連接至電池ECU32的開關51根據(jù)電池ECU32的命令進行 打開和關閉。開關51通常處在接通狀態(tài)。當電池ECU32接收到來自電站35 的充電禁止命令，開關51被斷開。當開關51斷開時禁止充電。
在充電電線36連接至車輛的充電連接器34的狀態(tài)下檢測到已經(jīng)執(zhí)行了接通充電開始開關46的操作時，充電控制單元40不管被登記ID校驗的結果， 開始將電流從電力線36a供給到電池27。在開始供給電流的同時，充電控制單 元40經(jīng)由控制線36b、通信線36c和電池ECU32將ID核實請求發(fā)送給混合動 力ECU23，并獲得登記在校驗ECU7中的車輛ID編碼。
充電控制單元40將車輛ID編碼從車輛通過網(wǎng)絡通信發(fā)送到車輛登記服務 器37。車輛登記服務器37判斷該車輛ID編碼是否已登記存儲器44中。當從 車輛登記服務器37接收到表明該車輛ID編碼已經(jīng)登記的信息時，充電控制單 元40判斷被登記ID校驗已經(jīng)建立并設成允許車輛充電的充電允許狀態(tài)。
設成充電允許狀態(tài)的充電控制單元40將充電允許信號Sa經(jīng)由控制線36b 和通信線36c發(fā)送給電池ECU32。響應該充電允許信號Sa，電池ECU32將開 關51保持在接通狀態(tài)以將高壓電源電路29保持在閉路狀態(tài)。結果，充電電流 從電站35經(jīng)由電力線36a供給到電池27以給電池27充電。
當從車輛登記服務器37接收到表明車輛ID編碼未登記的信息時，充電控 制單元40判斷被登記ID校驗未建立并設成禁止車輛充電的充電禁止狀態(tài)。
設成充電禁止狀態(tài)的充電控制單元40將充電禁止信號Sb經(jīng)由控制線36b 和通信線36c發(fā)送給電池ECU32。響應該充電禁止信號Sb，電池ECU32將起 動的開關51斷開以將高壓電源電路29斷電。結果，從電站35經(jīng)由電力線36a 供給的充電電流不流到電池27并且不給電池27充電。當經(jīng)由控制線36b和通 信線36c檢測到已經(jīng)進行了停止利用電站35充電的操作后，電池ECU32將開 關51返回到起動狀態(tài)。
在上述的第二實施例中，當車輛ID編碼沒有登記在車輛登記服務器37中， 即，當被登記ID校驗沒有建立時，高壓電源電路29設成開路。結果，即使當 電站35設計成在電站35的充電開始開關46接通的同時開始供電，當被登記 ID校驗沒有建立時，這種系統(tǒng)也防止充電電流流向電池27。此時電站35沒有 必要必須開始供電。
除了第一實施例的優(yōu)點(1) 一 (6)，第二實施例的充電系統(tǒng)具有下述優(yōu)點。
(7)當被登記ID校驗沒有建立時，開關51被斷開。因此，即使電站35 設計成不管被登記ID校驗的結果、當按下電站35的充電開始開關46時就開 始供電，該系統(tǒng)也防止了電流流到電池27。
第三實施例
現(xiàn)在將結合圖7說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的充電系統(tǒng)。第三實施例說 明了第二實施例中描述的被登記ID校驗的另一種形式。第三實施例中與第二 實施例相同的組件使用相同的附圖標記，因此不詳細說明。如圖7所示，與車輛登記服務器37進行無線網(wǎng)絡通信的網(wǎng)絡通信電路52 安裝在混合動力車1上。網(wǎng)絡通信電路52連接至校驗ECU7并根據(jù)校驗ECU7 的命令進行工作。網(wǎng)絡通信電路52可以利用，例如，安裝在建筑物里的熱區(qū) (hot spot)進行無線LAN通信。網(wǎng)絡通信電路52通過經(jīng)由無線LAN進行的 網(wǎng)絡通信從車輛登記服務器37將數(shù)據(jù)發(fā)送給車輛登記服務器37并從車輛登記 服務器37接收數(shù)據(jù)。
在充電電線36連接至車輛的充電連接器34的狀態(tài)下檢測到已經(jīng)執(zhí)行了接 通充電開始開關46的操作時，充電控制單元40開始將電流從電力線36a供給 到電池27。充電控制單元40進一步經(jīng)由控制線36b、通信線36c和電池ECU32 將ID核實請求發(fā)送給混合動力ECU23。響應該ID核實請求，混合動力ECU23 將接收到的該請求發(fā)送給校驗ECU7。
響應來自混合動力ECU23的該ID核實請求，校驗ECU7將其被登記車輛 ID編碼經(jīng)由網(wǎng)絡從網(wǎng)絡通信電路52發(fā)送至車輛登記服務器37。車輛登記服務 器37判斷從校驗ECU7發(fā)送的該車輛ID編碼是否登記在其存儲器44中。當 車輛ID編碼被登記了時，車輛登記服務器37將表明該車輛ID編碼被登記的 信息經(jīng)由網(wǎng)絡和電路52返回到校驗ECU7。
校驗ECU7將表明車輛ID編碼已經(jīng)被登記的信息經(jīng)由混合動力ECU23轉(zhuǎn) 給電池ECU32。響應表明該車輛ID編碼已經(jīng)被登記的信息，電池ECU32設成 允許電池27充電的充電允許狀態(tài)。
設成充電允許狀態(tài)的電池ECU32將開關51保持在接通狀態(tài)以將高壓電源 電路29保持在閉路狀態(tài)。結果，充電電流從電站35經(jīng)由電力線36a供給到電 池27以給電池27充電。
當校驗ECU7從車輛登記服務器37接收到表明車輛ID編碼未登記的信息， 將該信息經(jīng)由混合動力ECU23轉(zhuǎn)發(fā)給電池ECU32。響應該表明車輛ID編碼未 登記的信息，電池ECU32設成電池27不能被充電的充電禁止狀態(tài)。
設成充電禁止狀態(tài)的電池ECU32將起動開關51斷開以將高壓電源電路29 斷電。作為結果，從電站35經(jīng)由電力線36a供給的充電電流不流入電池27并 且不給電池27充電。
在第三實施例中，進行被登記ID校驗的校驗通信機構安裝在車輛內(nèi)。這 消除了在電站35上安裝ID校驗用的通信機構的需要并簡化了電站35的結構。 并且，安裝在車輛內(nèi)的校驗通信機構比安裝在公共設施的電站35內(nèi)的校驗通 信機構離車主更近，更不可能以未經(jīng)授權的方式被替換。在車內(nèi)安裝校驗通信 機構因此會更有效地防止未經(jīng)授權的充電。
除了第一實施例和第二實施例的優(yōu)點(1) _ (7)，第三實施例的充電系 統(tǒng)具有下述的優(yōu)點。(8)被登記ID校驗在混合動力車1和車輛登記服務器37之間進行。這 消除了在電站35中設置ID校驗用通信機構的需要。這簡化了電站35的結構 并且消除了大幅改變電站35設計的需要。 上述實施例可以下述方式進行修改。
在第一至第三實施例中，服務器37不必要必須進行被登記ID校驗以判斷 是否允許利用電站35給混合動力車1進行充電。例如，當被盜車輛登記在服 務器37中，服務器37可以將表明禁止給具有該車輛ID編碼的車輛充電的充 電禁止信息(充電禁止命令)與被盜車輛的車輛ID編碼一起發(fā)送。電站35將 該命令與該車輛ID編碼一起存儲并根據(jù)該存儲的內(nèi)容來判斷是否允許充電。 更具體的，當混合動力車l (充電對象)的車輛ID編碼是已發(fā)布的充電禁止命 令中的車輛編碼序列時，電站35禁止車輛被充電。這消除了將登記在服務器 37中的所有編碼序列與充電對象車輛的編碼序列進行比較處理的需要，不然只 要電站35對混合動力車1進行充電這一處理都是必需的。結果，ID校驗只需 要簡單的處理。
在第一至第三實施例中，使用電力線36a作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑進行的電力線 通信(PLC)可以用作混合動力車1和電站35之間的數(shù)據(jù)通信。在這種情況下， 取消了控制線36b并且減少了連接混合動力車1和電站35的電線數(shù)量。這降 低了電線所需的組件成本。
在第一至第三實施例中，不必要必須由車輛登記服務器37進行登記的ID 校驗。車輛登記服務器37可以將集中管理的車輛ID編碼清單轉(zhuǎn)發(fā)給混合動力 車1或電站35 。在這種情況下，混合動力車1或電站35可以代替車輛登記服 務器37進行被登記ID校驗。
在第一至第三實施例中，充電歷史的項目不限于車輛ID編碼、充電日期 和時間、以及電站35的站ID編碼，也還可以包括充電時間或開始充電時電池 的剩余容量。充電歷史也可以被存儲在電站35內(nèi)。
在第一至第三實施例中，當被登記ID校驗未建立時禁止電池27充電的操 作可以通過停止從電站35供電來進行或?qū)⑦B接至電池27的開關51斷開以切 斷流經(jīng)電池27的電流來進行(電流從電站35流出)。
在第一至第三實施例中，登記在校驗ECU7中的用于在門被解鎖或混合動 力系統(tǒng)被起動時進行ID校驗的車輛ID編碼與用于在判斷是否允許充電的被登 記ID校驗可以不同。在這種情況下，例如被登記ID校驗專用的ID編碼被登 記在校驗ECU7中。
在第一至第三實施例中，登記在混合動力車1內(nèi)的車輛ID編碼不限于固 定值，并且可以是可改寫的。
在第一至第三實施例中，充電設備不限于電站35，并且可以是裝在屋內(nèi)的
15家用充電設備。
在第一至第三實施例中，車輛不限于混合動力車1，并且可以是僅由馬達 驅(qū)動的電動車。同樣，充電對象不限于車輛，并且可以是任意通過用電池27 作為驅(qū)動源驅(qū)動的裝置或設備。
在第二和第三實施例中，連接和斷開高壓電源電路29的開關不限于機械 接觸式開關51。
1權利要求
1、一種充電系統(tǒng)，包括充電對象，所述充電對象包括電池并具有唯一的識別碼；通過電線連接至所述充電對象的所述電池、為所述電池充電的充電設備；以及服務器，連接至所述充電設備和所述充電對象中的任意一個，所述服務器用于登記所述充電對象的所述識別碼并管理利用所述充電設備對所述充電對象進行的充電；其中，所述服務器從所述充電對象獲得所述識別碼，判斷所述獲得的識別碼是否被登記在所述服務器中，并且當所述獲得的識別碼未被登記在所述服務器中時，將禁止利用所述充電設備給所述充電對象充電的充電禁止命令發(fā)送給所述充電設備。
2、 如權利要求l所述的充電系統(tǒng)，其中所述服務器進一步登記與是否允許利用所述充電設備對所述充電對象進 行充電相關的所述識別碼，并且當從所述充電對象獲得登記為不允許充電的所 述識別碼時，所述服務器將所述獲得的識別碼以及所述充電禁止命令發(fā)送給所 述充電設備；并且所述充電設備禁止給通過所述充電禁止命令涉及的所述識別碼識別的所 述充電對象充電。
3、 如權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中 所述服務器連接至所述充電設備；并且所述充電設備直接從所述服務器接收所述充電禁止命令。
4、 如權利要求1所述的充電系統(tǒng)，其中 所述服務器連接至所述充電對象；并且所述充電設備從所述服務器經(jīng)由所述充電對象接收所述充電禁止命令。
5、 如權利要求1一4中任意一項所述的充電系統(tǒng)，其中所述服務器進一步 累積包括至少所述充電對象的所述識別碼和充電時間的充電歷史。
6、 如權利要求5所述的充電系統(tǒng)，其中當給所述充電對象充電時，所述充電設備將對所述充電設備是唯一的設備 號編碼發(fā)送給所述服務器；并且所述服務器將從所述充電設備發(fā)送的所述設備號編碼作為所述充電設備 的位置存儲，以累積所述充電對象的充電位置作為所述充電歷史。
7、 如權利要求l一6中任意一項所述的充電系統(tǒng)，其中 所述電線包括將電力從所述充電設備供給到所述充電對象的電力線；并且所述充電對象和所述充電設備通過將所述電力線用作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的電 力線通信來交換數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種便于追蹤被盜充電對象的充電系統(tǒng)。所述充電對象(1)包括電池(27)并具有唯一的識別碼。充電設備(35)通過電線(36)連接至所述充電對象的所述電池并且所述電池是可充電的。服務器(37)連接至所述充電設備和所述充電對象中的任意一個并管理利用所述充電設備對所述充電對象進行的充電。所述服務器可以登記所述充電對象的識別碼。所述服務器從所述充電對象獲得所述識別碼，判斷所述獲得的識別碼是否被登記在所述服務器中，并當所述獲得的識別碼未被登記在所述服務器中時，將禁止利用所述充電設備給所述充電對象充電的充電禁止命令發(fā)送給所述充電設備。
文檔編號H02J13/00GK101496251SQ200780028050
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月11日 優(yōu)先權日2006年8月2日
發(fā)明者山本圭司, 巖下明曉, 杁本昌之, 水野善之, 清水智巨, 田中賢次, 鹽谷純, 荒木幹久 申請人:株式會社東海理化電機制作所;豐田自動車株式會社