本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，特別是涉及一種針對電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的無線充電安全通信方法及系統(tǒng)。

背景技術：

隨著電動汽車的大力推廣和使用，功能多樣化、集成化的車載電子設備/系統(tǒng)的增加和使用逐步在大眾市場中普及。車載電子設備/系統(tǒng)的應用在大幅提升傳統(tǒng)汽車安全系數(shù)的同時，也為汽車安全帶來了新的安全使用隱患。采用無線方式對車載動力電池進行充電是未來電動汽車將普遍采用的能量補給方式，如圖1所示，相比較其他車載電子設備/系統(tǒng)，車載無線充電設備/系統(tǒng)能夠通過無線通信方式接收外部設備(外部設備一般為無線充電系統(tǒng)電能發(fā)送端或其他設備)的命令，具有一定的開放性；另一方面，車載無線充電設備/系統(tǒng)直接與動力電池(即電動汽車電池管理系統(tǒng)中的動力電池)連接，兩者通常采用CAN總線1進行通信和數(shù)據(jù)信息傳輸。因此如果入侵者采用相同的通信協(xié)議就可以通過上述開放性的無線通信通道被未認證的網(wǎng)絡節(jié)點入侵，進而竊取CAN總線1數(shù)據(jù)信息或向CAN總線1注入錯誤信息，影響整個電動汽車系統(tǒng)的安全性和可靠性，給電動汽車的進一步推廣和應用帶來安全隱患。因此，為了避免車載無線充電設備/系統(tǒng)受到外部惡意控制信號的入侵，車載無線充電設備/系統(tǒng)與電動汽車電池管理系統(tǒng)之間急切需要采用一種安全的通信方法或手段來保證電動汽車系統(tǒng)的安全性和可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的車載無線充電設備/系統(tǒng)與電動汽車電池管理系統(tǒng)之間沒有一種安全的通信方法或手段進行通信以及數(shù)據(jù)信息傳輸，導致入侵者極易通過車載電子設備/系統(tǒng)與外部設備之間開放性的無線通信通道被未認證的網(wǎng)絡節(jié)點入侵，進而竊取CAN總線數(shù)據(jù)信息或向CAN總線注入錯誤信息等問題，提出了一種電動汽車無線充電安全通信方法，在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接硬線，并在數(shù)據(jù)信息傳輸時合理控制硬線信號以標識數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)挠行?，使得敏感?shù)據(jù)信息免遭解碼、泄露，保證了電動汽車無線充電數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。本發(fā)明還涉及一種電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種電動汽車無線充電安全通信方法，用于電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的安全通信，兩者在通信時互為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點和數(shù)據(jù)接收節(jié)點，其特征在于，在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接硬線，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后所述數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高，所述數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的所述數(shù)據(jù)信息有效。

當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后所述數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高并發(fā)送脈沖信號，所述數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號并接收脈沖信號后確認接收的所述數(shù)據(jù)信息有效。

所述脈沖信號的個數(shù)由傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)信息求和后的奇偶性確定。

傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)信息求和后為奇數(shù)時設置發(fā)送1個脈沖信號；傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)信息求和后為偶數(shù)時發(fā)送2個脈沖信號。

所述電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間通過CAN總線通信并收發(fā)所述數(shù)據(jù)信息。

一種電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)，用于電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的安全通信，包括電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備且兩者在通信時互為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點和數(shù)據(jù)接收節(jié)點，其特征在于，還包括在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接的硬線，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后所述數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高，所述數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的所述數(shù)據(jù)信息有效。

當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后所述數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高并發(fā)送脈沖信號，所述數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號并接收脈沖信號后確認接收的所述數(shù)據(jù)信息有效。

所述脈沖信號的個數(shù)由所述數(shù)據(jù)信息求和后的奇偶性確定。

所述數(shù)據(jù)信息求和后為奇數(shù)時設置所述脈沖信號的個數(shù)為1；所述數(shù)據(jù)信息求和后為偶數(shù)時設置所述脈沖信號的個數(shù)為2。

所述電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間還通過CAN總線相互連接以進行通信并收發(fā)所述數(shù)據(jù)信息。

本發(fā)明的技術效果如下：

本發(fā)明涉及的一種電動汽車無線充電安全通信方法，用于電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的安全通信，兩者在通信時互為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點和數(shù)據(jù)接收節(jié)點，該安全通信方法在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接硬線，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效。本發(fā)明提出的安全通信方法，通過加入硬件信號以及硬件信號確認機制雙重保護手段確保了通信節(jié)點的身份認證，有效地避免了入侵者采用相同的通信協(xié)議通過車載無線充電設備與外部設備的開放性的無線通信通道被未認證的網(wǎng)絡節(jié)點入侵，進而竊取數(shù)據(jù)傳輸總線的數(shù)據(jù)信息或向數(shù)據(jù)傳輸總線注入錯誤信息，保證了電動汽車無線充電數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，排除了電動汽車的進一步推廣和應用的安全隱患。

進一步，本發(fā)明提出的安全通信方法，可以在數(shù)據(jù)信息傳輸時合理設置控制硬線信號的同時額外設置脈沖信號，以標識數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)挠行?，?shù)據(jù)接收節(jié)點只有在收到拉高的硬線信號和脈沖信號后才確認接收的所述數(shù)據(jù)信息有效，進而強化確保電動汽車無線充電數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

本發(fā)明還涉及一種電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)，包括電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備以及兩者之間連接的硬線，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后所述數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效。本發(fā)明涉及的安全通信系統(tǒng)與上述的電動汽車無線充電安全通信方法相對應，可理解為是實現(xiàn)本發(fā)明提出的上述電動汽車無線充電安全通信方法所采用的安全通信系統(tǒng)，該安全通信系統(tǒng)結構簡單，實用性高，可以實現(xiàn)行之有效地敏感數(shù)據(jù)信息安全收發(fā)，使得敏感數(shù)據(jù)信息免遭解碼、泄露，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃裕瑸樾乱淮妱悠嚐o線充電通信系統(tǒng)提供更佳的穩(wěn)健性和安全性。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的電動汽車無線充電通信系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明電動汽車無線充電安全通信方法的工作流程圖。

圖3為本發(fā)明電動汽車無線充電安全通信方法的優(yōu)選工作流程圖。

圖4為本發(fā)明電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)的優(yōu)選結構示意圖。

圖中各標號列示如下：

1－CAN總線；2－硬線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行說明。

本發(fā)明公開了一種電動汽車無線充電安全通信方法，用于電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的安全通信，電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備在通信過程中互為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點和數(shù)據(jù)接收節(jié)點，車載無線充電設備一般情況下能夠與外部設備通過無線方式進行通信，外部設備一般為無線充電系統(tǒng)電能發(fā)送端或其他設備，在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接硬線，其具體工作流程如圖2所示，當通信開始時，數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點準備發(fā)送數(shù)據(jù)信息；當數(shù)據(jù)信息傳輸時，首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，然后數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)信息；數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，并且當數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測不到拉低的硬線信號時直接結束通信；當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后，數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高即將該硬線信號還原，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效，即確認該硬線信號前后變化之間接收到的數(shù)據(jù)信息有效，通信結束，并且當數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測不到拉高的硬線信號時直接結束通信。本發(fā)明提出的安全通信方法，在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接硬線，該硬線可以是在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間添加的硬線，也可以是電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間已有的硬線，當已有多根硬線時，數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點是將其中一根硬線拉低，在數(shù)據(jù)信息傳輸時合理控制硬線信號以標識數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)挠行?，即通過加入硬件信號以及硬件信號確認機制雙重保護手段確保了通信節(jié)點的身份認證，使得未經(jīng)認證的網(wǎng)絡通信節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息將成為無效信息，有效地避免了入侵者利用外部設備通過無線通信方式偽造網(wǎng)絡節(jié)點竊取數(shù)據(jù)傳輸總線的數(shù)據(jù)或向數(shù)據(jù)傳輸總線注入錯誤信息，使得敏感數(shù)據(jù)信息免遭解碼、泄露，保證了電動汽車無線充電數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。并且即使隨著車聯(lián)網(wǎng)技術、信息技術的發(fā)展，汽車/電動汽車可以越來越多的接收外部信息，本發(fā)明提出的安全通信方法依然可以擴展應用到其他車載電子設備/系統(tǒng)之間的通信，從而保障了車輛的行駛安全。

本發(fā)明公開的電動汽車無線充電安全通信方法的一種優(yōu)選工作流程如圖3所示，當通信開始時，數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點準備發(fā)送數(shù)據(jù)信息，優(yōu)選地，電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間通過CAN總線通信(CAN協(xié)議通信)并收發(fā)數(shù)據(jù)信息；當數(shù)據(jù)信息傳輸時，首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，然后數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)信息；數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始接收數(shù)據(jù)信息，并且當數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測不到拉低的硬線信號時直接結束通信；當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后，數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高(或者說是硬件信號復原/還原)并發(fā)送脈沖信號，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號并接收脈沖信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效，否則認為數(shù)據(jù)信息無效且通信結束，也就是說，當數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測不到拉高的硬線信號或接收不到脈沖信號時直接結束通信。

在本發(fā)明涉及的電動汽車無線充電安全通信方法中，優(yōu)選地，上述脈沖信號的個數(shù)可以由上述傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息求和后的奇偶性確定。例如，當該數(shù)據(jù)信息求和后為奇數(shù)時可以設置該脈沖信號的個數(shù)為1即此時發(fā)送1個脈沖信號；當該數(shù)據(jù)信息求和后為偶數(shù)時可以設置該脈沖信號的個數(shù)為2即此時發(fā)送2個脈沖信號；脈沖信號的個數(shù)可以根據(jù)實際應用需求任意設置，不受本發(fā)明實施例限制。

本發(fā)明還公開了一種電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)，用于電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的安全通信，電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備在通信過程中互為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點和數(shù)據(jù)接收節(jié)點，車載無線充電設備一般情況下能夠與外部設備通過無線方式進行通信，外部設備一般為無線充電系統(tǒng)電能發(fā)送端或其他設備，其具體結構示意圖如圖4所示，包括電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備，除電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間原有的通信總線之外，還包括在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接的硬線2，該硬線2可以是原有硬線或者是新添加硬線，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始通過原有的通信總線接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高即將該硬線信號還原，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效，即確認該硬線信號前后變化之間接收到的數(shù)據(jù)信息有效。本發(fā)明提出的安全通信系統(tǒng)，針對在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間連接的硬線2，在數(shù)據(jù)信息傳輸時合理控制硬線信號以標識數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)挠行?，即通過加入硬件信號以及硬件信號確認機制雙重保護手段確保了通信節(jié)點的身份認證，使得未經(jīng)認證的網(wǎng)絡通信節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息將成為無效信息，有效地避免了入侵者利用外部設備通過無線通信方式偽造網(wǎng)絡節(jié)點竊取數(shù)據(jù)傳輸總線的數(shù)據(jù)或向數(shù)據(jù)傳輸總線注入錯誤信息，使得敏感數(shù)據(jù)信息免遭解碼、泄露，保證了電動汽車無線充電數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

本發(fā)明公開的電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)的優(yōu)選結構示意圖如圖5所示，包括電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備，電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間通過CAN總線1連接，實現(xiàn)CAN協(xié)議通信，還包括在電動汽車電池管理系統(tǒng)與車載無線充電設備之間的硬線2連接，當數(shù)據(jù)信息傳輸時首先數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉低，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉低的硬線信號后開始通過CAN總線1接收數(shù)據(jù)信息，當數(shù)據(jù)信息傳輸完成后數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點控制硬線信號拉高并發(fā)送脈沖信號，數(shù)據(jù)接收節(jié)點檢測到拉高的硬線信號并接收脈沖信號后確認接收的數(shù)據(jù)信息有效。

在本發(fā)明涉及的電動汽車無線充電安全通信系統(tǒng)中，優(yōu)選地，上述脈沖信號的個數(shù)可以由上述傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息求和后的奇偶性確定。例如，當該數(shù)據(jù)信息求和后為奇數(shù)時可以設置該脈沖信號的個數(shù)為1；當該數(shù)據(jù)信息求和后為偶數(shù)時可以設置該脈沖信號的個數(shù)為2；脈沖信號的個數(shù)可以根據(jù)實際應用需求任意設置，不受本發(fā)明實施例限制。

應當指出，以上所述具體實施方式可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。