用於插入式電力傳動交通工具的鑑別系統的製作方法
2023-05-08 21:04:51
專利名稱：用於插入式電力傳動交通工具的鑑別系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於插入式電力傳動交通工具的鑑別系統。本發明還涉及一種用於插入式電力傳動交通工具的能量審核系統。
背景技術：
電力傳動交通工具使用電動機以供給交通工具的全部或者部分機械傳動動力。電力傳動交通工具的類型包括從諸如氫等燃料產生車載電力的燃料電池、將來自電網的電力存儲在化學電池中的電池和從轉動發電機的內燃機產生車載電力的混合型。插入式電力傳動交通工具可以是以上類型的任何一種並且具有能夠從電網再充電的電網連接。隨著對環境的關切與礦物燃料逐步增加的成本，電動交通工具的普及穩步增長。與礦物燃料交通工具的續加燃料不同，並且除了電池技術發展以外，電網充電的電力傳動交通工具會需要若干小時來完全充電。雖然在夜間再充電對於插入式電力傳動交通工具的某些擁有者來說是適合的，但不是全部擁有者都會在居住房屋附近安全停泊，並且如果這種交通工具大規模使用是可行的，則需要能夠從除了擁有者家之外的場所中的出口進行再充電。可能的再充電場所包括在辦公區域和商業中心與高層塔樓公寓附近的公共停車場。因此必須確保電力傳動交通工具的擁有者從隨後付費的電網接收能量。還需要確保公共可使用區域的電源出口不對無法識別的和/或未經授權的裝置輸送能量。
發明內容
在第一主要方面，本發明提供一種用於插入式電力傳動交通工具的鑑別系統，該系統包括第一裝置，其能夠電連接到第一電力設備；電力連接器，其用於在第一裝置和遠程裝置之間建立電力路徑，其中遠程裝置能夠電連接到第二電力設備；第一裝置包括接收器，其配置成通過電力連接器從遠程裝置接收包含獨特標識符的請求；控制開關，其能夠配置成將第一裝置電連接到第一電力設備以及斷開連接；以及控制裝置，其與接收器通信以便控制第一裝置的操作，控制裝置能夠操作以響應請求以便啟動鑑別程序來確定是否遠程裝置是可靠的並且被授權與第一裝置交換電力，並且僅根據可靠的和授權的確定觸發控制開關使第一裝置電連接到第一電力設備。在優選的實施例中，接收器是電力線收發器的接收器部分，以便能夠在電力路徑進行數據通信。該電力路徑包括導體，優選地該導體適於在各裝置間傳送電力和數據。鑑別系統還可包括遠程裝置。
第一和第二電力設備可以是電源或者電力負荷。應該理解當第一電力設備是電源時，第二電力設備是電力負荷，反之亦然。在一個實施例中，各裝置配置成使得第一裝置能夠電連接到第一電力設備，該第一電力設備是地區電網(通過停泊場所的電網出口)且遠程裝置能夠電連接到第二電力設備，該第二電力設備是能量存儲系統，其中電網起到電源的作用且能量存儲系統起到電力負荷的作用。停泊場所可以是例如住宅或者商業區。在一個可選擇的實施例中，各裝置配置成使得第一裝置能夠電連接到第一電力設備，該第一電力設備是能量存儲系統且遠程裝置能夠電連接到第二電力設備，該第二電力設備是地區電網(通過停泊場所的電網出口)，其中電網起到電力負荷的作用且能量存儲系統起到電源的作用。該實施例的優點是可以將電力發送到電網，這減少了在具體出口上淨測量的電力。能量存儲系統可以是例如電力傳動交通工具中插頭的電池或者燃料電池。根據電力傳動交通工具處於再充電模式或者電源模式，系統可以配置成選擇性地根據上述每個實施例操作。在以上提及實施例的任何實施例中，第一裝置和/或遠程裝置可以可拆卸地連接到各電力設備。任選地，第一裝置和/或遠程裝置可以機械地集成到各電力設備中。例如第一裝置可以集成到停泊場所的插孔。第一電力連接器可以是標準電纜。第一裝置和遠程裝置都可以包括插孔或者連接器，以便與所述電力連接器接合。插孔可以是標準的AC電插孔或者可以是SAE規格，諸如但不限於SAE J1772，或者可以是IEC62196規格。優選地，插孔或者連接器配置成能夠進行雙向電力流通。在以上提及實施例的任何實施例中，遠程裝置可以包括發射器，其配置成通過電力連接器向第一裝置發送包含獨特標識符的請求；以及控制器，其與遠程裝置的發射器通信以便控制遠程裝置的操作。遠程裝置還可以包括控制開關，其能夠配置成將遠程裝置電連接到第二電力設備以及斷開連接。遠程裝置的發射器可以是電力線收發器的發射器部分，以便能夠在電力路徑上進行數據通信。該收發器或者每個收發器可以是電力線收發器，諸如C型總線、現場總線 (LonWorks)、或者其它可能在電力線上進行數據通信的適合的收發器。控制裝置還可以包括時鐘。該裝置或者每個裝置還可以包括附加的收發器，其可通信地耦合到裝置的各控制裝置以便能夠在無線網絡或者除了電力路徑之外的介質上進行雙向通信。在以上提及實施例的任何實施例中，第一裝置還可以包括第一傳感器，其與控制裝置通信以便測量第一裝置和第一電力設備之間傳送的能量數量。第一傳感器可以測量從第一電力設備接收的電力或者傳送到第一電力設備的電力。遠程裝置還可以包括第二傳感器，其與遠程裝置的控制器通信以便測量通過電力連接器傳送到第二電力設備或者從第二電力設備接收的能量數量。在實施例中，接收器是收發器的接收器部分，第一裝置可以配置成以任意給定的間隔傳送給遠程裝置第一信號，第一信號表示傳送到第一電力設備或者從第一電力設備接收的能量數量。遠程裝置可以配置成以任意給定的間隔傳送給第一裝置第二信號，第二信號表示通過電力連接器傳送的能量數量。優選地，第一和第二信號分別包括識別在指定時間間隔中傳送的能量數量的時間戳。裝置或者每個裝置可以包括加密裝置，以便將各時間戳加密。在優選的實施例中，第一和/或第二信號包括加密識別標誌。在該實施例中，第一裝置的控制裝置和/或第二裝置的控制器可以使用公鑰加密以鑑別加密識別標誌，並且在確定該識別標誌不是可靠的時候，操作控制開關使各裝置從每個電力設備斷開電連接。在可選擇的實施例中，第一裝置包括存儲器，其用於存儲獨特標識符的記錄，每個標識符表示被授權與第一裝置交換電力的遠程裝置，且控制裝置能夠操作以找到接收到的獨特標識符與存儲的記錄的匹配，以及當找到匹配時觸發控制開關使得第一裝置電連接到第一電力設備。第一裝置的控制裝置和/或第二裝置的控制器可編程為對於對應的時間戳將第一信號和第二信號進行比較，並且當第一信號大體上不等於第二信號時，斷開裝置到各電力設備的電連接。
第一和/或第二傳感器可以是固態功率計。該功率計可以包括測量計和處理器。 該測量計可以接收之後由處理器處理的電壓和電流輸入以便計算獲得的電力。該功率計可以包括實時時鐘、存儲器和模擬_數字轉換器。各第一和第二信號可以在電力路徑上傳送。任選地，各第一和第二信號可以在除了電力路徑之外的介質上通過附加收發器傳送。在該示例中，各裝置可以具有與各控制裝置通信的無線發射器和/或無線接收器。本發明的優選實施例的優點在於，可以在管理裝置和接收裝置之間的電纜上交換數據以便建立接收裝置的身份並使其生效。在第二主要方面，本發明提供一種用於插入式電力傳動交通工具的能量審核系統，該系統包括第一裝置，其能夠電連接到第一電力設備；電力連接器，其用於在第一裝置和遠程裝置之間建立電力路徑，該遠程裝置能夠電連接到第二電力設備；該第一裝置包括控制裝置，其控制第一裝置的操作；第一傳感器，其選擇性地測量傳送到第一電力設備或者從第一電力設備接收的能量數量並且產生表示所測量數量的第一信號；控制開關，其能夠配置成將第一裝置電連接到第一電力設備以及斷開連接；以及接收器，其配置成接收從遠程裝置傳送的能量審核信號，該能量審核信號表示在指定的時間間隔內，在電力路徑上傳送的能量數量；其中，第一裝置的控制裝置能夠操作以將第一信號與在同樣指定時間間隔內接收的能量審核信號進行比較，並且能夠操作以當檢測到每個裝置之間的電力損失時使第一裝置從第一電力設備斷開電連接。當第一信號基本上不等於能量審核信號時，控制裝置能夠操作以使第一裝置從第一電力設備斷開電連接。在優選的實施例中，能量審核信號包括加密識別標誌。在該實施例中，裝置的控制裝置可以使用公鑰加密以鑑別加密識別標誌，並且在確定識別標誌不是可靠的時候，操作控制開關使第一裝置從第一電力設備斷開電連接。在優選的或者可選的實施例中，如果在指定時間間隔內沒有接收到能量審核信號，則控制裝置能夠操作以使第一裝置從第一電力設備斷開電連接。在本發明第二方面的一個實施例中，接收器是電力線收發器的接收器部分，以便能夠在電力路徑進行數據通信。在該實施例中，能量審核信號和電力可以加載到電力路徑的同樣的導體上。根據本發明的第二方面，能量審核系統還可以包括遠程裝置。在本發明第二方面的一個實施例中，各裝置可以配置成使得第一裝置能夠電連接到第一電力設備，該第一電力設備是地區電網(通過停泊場所的電網出口，或者通過位於具體場所的的公共測量計)，且遠程裝置可電連接到第二電力設備，該第二電力設備是能量存儲系統。停泊場所可以是例如住宅或者商業區。在本發明第二方面的可選實施例中，各裝置可以配置成使得第一裝置可電連接到第一電力設備，該第一電力設備是能量存儲系統，且可電連接到第二電力設備的該第二電力設備是地區電網(通過停泊場所的電網出口)。根據電力傳動交通工具是在再充電模式或者在電源模式，能量審核系統可以配置成根據本發明第二方面的任一實施例而可選擇地操作。根據本發明的第二方面，第一裝置和/或遠程裝置可以可拆卸地連接到各電力設備。任選地，第一裝置和/或遠程裝置可以機械地集成在各電力設備中。例如，第一裝置可以集成在停泊場所的電網出口。電力連接器可以是標準電纜。第一裝置和遠程裝置都可以包括接合裝置，諸如插孔或者連接器，以便接合電力連接器。該接合裝置可以是標準的AC 電插孔。優選地，該接合裝置配置成能夠進行雙向電力流通。根據本發明第二方面的任一前述實施例，該遠程裝置可以包括控制器，其控制遠程裝置的操作；第二傳感器，其與控制裝置通信以測量傳送到第二電力設備或者從第二電力設備接收的能量數量；發射器，其發送能量審核信號；以及接收器，其接收表示在指定時間間隔內在電力路徑上傳送的能量數量的能量審核信號。優選地，該遠程裝置還包括控制開關，其能夠配置成將遠程裝置電連接到第二電力設備以及斷開連接。接收器可以是無線接收器和電力線接收器之一。發射器可以是無線發射器或者電力線發射器之一。任選地，接收器可以是收發器的接收器部分，且發射器可以是收發器的發射器部分。該收發器或者每個收發器可以是電力線收發器。通過使用該電力線收發器，可以通過電力連接器發送能量審核信號。該控制裝置和控制器可以包括時鐘。第一和/或第二傳感器可以是固態功率計。該功率計可以包括測量計和處理器。 該測量計可以接收之後由處理器處理的電壓和電流輸入以便計算獲得的電力。該功率計可以包括實時時鐘、存儲器和模擬-數字轉換器。
現在僅通過示例，並參考附圖，將描述本發明的具體實施例，在附圖中圖1說明鑑別和能量審核系統的第一實施例；圖2說明圖1中示出的能量審核系統的總體操作環境；以及圖3說明鑑別和能量審核系統的又一實施例。
具體實施例方式參考說明用於插入式電力傳動交通工具12的鑑別和能量審核系統10的圖1和圖 2，描述以下示例。系統10包括以下稱為管理裝置14的第一裝置和遠程裝置18。管理裝置14包含在充電終端19中並且電耦合到該終端19的出口 22。該充電終端19位於商業中心的停車場對中。電力從形式為電網16的第一電源供給到管理裝置14， 該電網16由各種發電機沈供給電力。應該理解本文使用的術語電網涉及連接電力生產者與電力消費者的電力分配系統/網絡。電網可以包括作為傳送系統或者分配系統之一或兩者的一部分的發電機、變壓器、交換站、測量設備和安全設備。遠程裝置18預安裝到電力傳動交通工具12(第二電力設備)中。該遠程裝置18 電耦合到該交通工具12的充電電路21。在圖2中，僅出於說明的目的，充電電路和遠程裝置被示出為位於交通工具的外部。該交通工具12包括作為其主要能量源的一個或者多個電池Ola)，用於對連接到輪的電動機供電以推進交通工具12。電池的類型包括鉛酸電池、 鎳金屬氫化物、鋰離子和鋰金屬聚合物電池。電池和充電電路組成交通工具的能量存儲系統。設置電纜20形式的電力連接器，其一端插入充電終端19的出口 22，另一端插入交通工具12的插座以便建立管理裝置14和遠程裝置18之間的電力路徑。應該理解插孔必需與單相和三相電網兼容。它們應該是低成本的、具有耐用的設計並且能夠經受持續戶外使用的嚴格條件。重要的是它們必需具有不止一個冗餘的安全特性以便保護用戶，並且應該鎖定在適合的位置以防止損害和盜竊。最後，電纜20必需與交通工具和電網之間的數據和通信兼容。通過雙向連接器(未示出)進行管理裝置14和出口 22與交通工具12的遠程裝置和充電電路21之間的電連接，以便當在電纜20上形成連接時，允許電力通過交通工具12 的電池從電網16被選擇性地接收或者從交通工具12的電池被選擇性地傳送到電網16。具體參考圖1，系統被配置成從電網16到交通工具12傳送能量。管理裝置14包括形式為常規微處理器30的控制裝置，以控制裝置的操作。遠程裝置18的中央是形式為常規微處理器40的控制器。微處理器30包括存儲器(未示出)。管理裝置14和遠程裝置18都包括電力線收發器32、42。通過收發器32和42建立電力線通信連結Li，通信鏈路Ll使用電纜20的電力路徑以便在管理裝置14和遠程裝置 18之間以任一方向通信數據。形式為接觸器34的控制開關可被配置成，基於微處理器30 指令，將管理裝置電連接到電網16以及斷開連接。管理裝置14包括形式為能量計36的傳感器，以便測量從電網16接收的或者傳送到電網16的能量數量。能量計36感測通過管理裝置14接收的能量的電學特徵，例如電壓電平、電流電平、電力消耗、供給頻率等等。
遠程裝置18還包括形式為能量計44的傳感器，以便測量在電纜20上接收的能量數量。能量計36感測遠程裝置18中的能量的電學特徵，例如電壓電平、電流電平、電力消
耗、供給頻率等等。以下的說明詳述了系統10的使用，該系統10允許在無需服務人員或者擁有者監控交易的情況下對電力傳動交通工具12安全充電。用戶艾麗斯購買具有預安裝遠程裝置18的插入式電動交通工具12。當艾麗斯向管理系統10的組織(在下文中表示為關鍵充電(KeyCharge))登記時，為艾麗斯建立帳戶， 其存在於KeyCharge的記帳和管理系統38內。將獨特的數字證書和私鑰編程到處理器40 的存儲器中，以允許艾麗斯證明其身份。通過將艾麗斯的公鑰綁定到她的帳戶標識符並且通過證明權限使其被標記，形成獨特的數字證書。該證書可以使用X. 509格式或者任何其它合適的格式。在起初的空閒狀態中，接觸器34處於打開狀態，且因此管理裝置14不直接電連接到遠程裝置18。在該狀態中，管理裝置的測量計36指示微處理器30是否有可用的電壓以及沒有能量流過管理單元14。接觸器是打開的，因此是斷電的。微處理器30通過其電力線收發器32持續從遠程裝置檢查請求。艾麗斯將她的插入式電力傳動交通工具12靠近位於商業中心M的終端19停泊。 艾麗斯將接附到終端19的出口 22的充電電纜20連接到其交通工具22的充電插頭(未示出)。該電纜20是其中電力線還額外用於信道的標準三插針電源出口插頭。系統進入經過初始階段、鑑別階段，然後經過能量傳送階段，以便在管理裝置14 和遠程裝置18之間安全地傳送能量。首先，在電力線電纜20上建立數據信道。通過使用其各自的收發器，裝置的各微處理器30、40在互相連接的電纜20上建立互相的通信連結Li。管理裝置的收發器32周期性地發送信號通過充電電纜20並且等待遠程裝置的收發器42的響應。 如果不能建立信道，則微處理器30將信號傳送到終端19上的顯示器(66)，該顯示器(66)通過紅色錯誤光向艾麗斯提供可視指示。在故障暫時出現時，管理裝置14將持續嘗試建立連接。在建立信道後，使用鑑別程序自動地向管理裝置14證明艾麗斯(遠程裝置18)的身份。遠程裝置18的微處理器40從存儲器檢索數字證書，並且通過通信連結Ll將其在電纜20上傳送。在接收到電纜20上的數字證書時，管理裝置14則通過使用存儲在管理裝置14 的存儲器中的證明許可公鑰，嘗試通過使證書中的證明許可識別標誌生效而將數字證書生效。如果識別標誌生效失敗，則認為數字證書無效。然後微處理器30將信號傳送到終端19 上的顯示器，該顯示器通過紅色錯誤光向艾麗斯提供可視指示。一旦證書中的數字識別標誌生效(證明證書中的公鑰與艾麗斯的帳戶標識符有關)，則管理裝置14必需確保遠程裝置18知道艾麗斯的密鑰。為了做到這點，管理裝置14 向遠程裝置18發出包含用艾麗斯公鑰(從生效的證書獲得)加密的隨機數據的質問信息。 遠程裝置18通過使用存儲在處理器存儲器40中的艾麗斯的私鑰將質問數據解密。遠程裝置18隨後對數據執行散列函數並將其返回到管理裝置40。裝置40隨後將返回的數據與其起初傳送的數據(在對其執行了同樣的散列函數之後)進行比較，如果它們是相同的，則裝置18證明其知道艾麗斯的密鑰，則她的身份被建立。管理裝置14還要求艾麗斯將PIN號或者其它密碼鍵入終端19的鍵盤作為對建立艾麗斯身份的額外的檢查。在該情況下，在數字證書中，艾麗斯的密碼的散列會提供給管理裝置14。如果數字證書有效且質問/響應成功(且密碼檢查有效)，則管理裝置14已經建立了遠程裝置的身份。然後管理裝置的微處理器30與記帳和管理系統38通信，以嘗試使艾麗斯被授權從終端接收能量生效。該鑑別可以是檢查確定艾麗斯的帳戶有足夠的款項， 或者僅檢查艾麗斯處於對終端授權部分的「白名單」。如果終端19實際上安裝在艾麗斯的私人住宅，則後者是特別有用的。如果艾麗斯沒有被授權，則在終端19的顯示屏上，同樣地將可視指示提供給艾麗斯。任意地，艾麗斯可以將待傳送的能量數量預置為貨幣(美元)、時間(充電分鐘)， 或者能量(瓦時)測量。根據該特點，當傳送的能量數量已經滿足時，管理裝置的微處理器 30將觸發接觸器34打開，以促使管理裝置至電網16的電連接斷開，因此使至交通工具12 的電連接斷開。一旦艾麗斯的身份已建立並給出授權，則建立對話，且管理裝置開始向艾麗斯的交通工具12傳送能量。在能量傳送狀態，管理裝置的微處理器30觸發接觸器34閉合。這促使能量從AC幹線電源16流過管理裝置14、流過電纜20、流過遠程裝置18並流到交通工具12的充電電路。在傳送期間，遠程裝置的收發器42周期性地(例如每秒4次)傳送加密的能量傳送審核信號。使用存儲在微處理器40存儲器內的艾麗斯的私鑰，對該信息進行標記並加密。由於當對話時從艾麗斯的交通工具12發送之前的審核信號，信號包含積累的能量數量。通過通信連結Li，能量審核信號發送通過電纜20。管理裝置的處理器30將信號解密、使識別標誌生效，然後將由測量計44記錄的要求通過艾麗斯的裝置18的傳送的能量數量，與由測量計36記錄的從電網16傳送的實際數量進行比較。如果值不相比(慮及測量精度)，則微處理器30觸發接觸器34使遠程裝置 18與充電終端19的電連接斷開。可視指示通過終端19上的可視顯示屏提供給艾麗斯。應該理解，在能量傳送期間的任何時刻，如果識別標誌生效失敗(例如第三方企圖使艾麗斯的車從電纜斷開連接並插入其本身的交通工具中)，則微處理器30會觸發接觸器；34打開，以促使遠程裝置18從電網16斷開電連接。假設查理想通過拔出艾麗斯交通工具的插頭並插入他自己的交通工具(或者任何其它的電力傳動裝置)來偷竊能量。由於查理不知道艾麗斯的私鑰，因此他不能創建有效的審核信息。管理裝置的處理器會觸發接觸器34，並且一旦收到無效的審核信息或者沒有收到期望的審核信息(允許再嘗試從暫時的通信故障中恢復)，則使能量供給斷開電連接。沒有被制止，查理企圖通過將他的交通工具連接到給艾麗斯的交通工具充電的電纜20而偷竊能量(沒有拔下艾麗斯交通工具的插頭)。查理將他的交通工具連接到電纜 20並開始接收能量。然而，當下一能量審核信號從遠程裝置傳送到管理裝置14且微處理器確定能量記錄不對照時(由於查理的交通工具已經接收了一些能量)，則管理裝置的微處理器30觸發接觸器34打開以使遠程裝置18從電網16斷開電連接。因此查理也被斷開連接。由於查理不知道艾麗斯的要求創建有效識別標誌的私鑰，所以他還是不能欺騙審核信肩、ο如果艾麗斯將她的車插入未裝配管理裝置14的標準插座，則她的車仍可充電。如果查理偷竊遠程裝置18，則艾麗斯可以使她的帳戶失效或者從「白名單」刪除她的密鑰，以致使她的遠程裝置18對查理不可用。另外如果查理已經偷竊、安裝了遠程裝置18並且在艾麗斯使其帳戶失效前進行使用，則查理的實際位置為系統所知，則可以通知當局。有利地，系統10對公共可用的、無人監督的電源插座，提供兩方面能量傳送的確定。第一是僅授權的交通工具可以從裝配了管理裝置的電源插座獲得電力。第二是從裝配了管理裝置的電源插座傳送給每個授權交通工具的能量的計時和數量對於交通工具擁有者和能量供應商都是確定的。已經關於對交通工具再充電描述了系統，即能量從連接到電網(第一電力設備) 的充電電路流過，通過管理裝置、通過遠程裝置併到達交通工具(第二電力設備)。系統還可以配置成不僅能夠將能量從電網傳送到交通工具，而且在交通工具不活動期間，還能夠將電力從交通工具發送到電網，以便減少對終端19的淨測量的電力，並且允許傳送能夠的交通工具的擁有者償還賒帳。圖3說明這種實施例。同樣的數字指代在圖1中描述的同樣的部分。鑑別和能量審核以同樣的方式發生。然而，在該示例中，管理裝置的觸發器34保持閉合狀態，並且遠程裝置還包括開關或者觸發器48，該開關或者觸發器48可配置成將遠程裝置電連接至交通工具的充電電路21以及斷開連接，以便對電網16供給能量。另外，管理裝置包括形式為無線收發器39的附加收發器，並且遠程裝置包括形式為無線收發器46的附加收發器。在該實施例中，的遠程裝置的無線收發器39將數字標記的能量傳送審核信號傳送到管理裝置的收發器46。本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離概括描述的本發明範圍的情況下，可以對以具體實施例示出的本發明進行多種變化和/或改型。例如，雖然在圖1示出實施例中的能量審核信號已描述為通過通信連結Ll在電力線電纜20傳送，但信號可以例如是無線電信號，或者通過行動網路傳送或者在網際網路聯接上傳送。應該理解當每個裝置包括開關時，如果例如檢測到未授權的交易，則每個或者兩者可以配置成結束裝置之間的能量傳送。 以上的示例使用標準的質問-響應鑑別。應該理解可以使用其中一方提出質問且另一方必須提供待鑑定的有效響應的其它協議。因此，上述實施例在全部方面應認為是說明性的且非限制性的。
權利要求
1.一種用於插入式電力傳動交通工具的鑑別系統，所述系統包括 第一裝置，其能夠電連接到第一電力設備；以及電力連接器，其用於在所述第一裝置和遠程裝置之間建立電力路徑，其中所述遠程裝置能夠電連接到第二電力設備；所述第一裝置包括接收器，其配置成通過所述電力連接器從所述遠程裝置接收包含獨特標識符的請求； 控制開關，其能夠配置成將所述第一裝置電連接到所述第一電力設備以及斷開連接；以及控制裝置，其與所述接收器通信以便控制所述第一裝置的操作，所述控制裝置能夠操作以響應所述請求以便啟動鑑別程序來確定是否所述遠程裝置是可靠的並且被授權與所述第一裝置交換電力，並且僅根據可靠的和授權的確定來觸發所述控制開關以使所述第一裝置電連接到所述第一電力設備。
2.根據權利要求1所述的鑑別系統，其中所述接收器是電力線收發器的接收器部分， 以便能夠在所述電力路徑進行數據通信。
3.根據權利要求2所述的鑑別系統，其中數據加載到也用於電力傳送的所述電力路徑的導體上。
4.根據前述權利要求中任一項所述的鑑別系統，其中所述獨特的標識符包括加密識別標誌。
5.根據權利要求4所述的鑑別系統，其中所述控制裝置使用公鑰加密來確定所述加密識別標誌是否為可靠的，並因此確定所述遠程裝置是否為可靠的。
6.根據權利要求2或3所述的鑑別系統，還包括用於存儲獨特標識符的記錄的存儲器， 每個所述標識符表示被授權與所述第一裝置交換電力的遠程裝置，其中所述控制裝置能夠操作以找到接收到的獨特標識符與存儲的記錄的匹配，以及當找到匹配時觸發所述控制開關以將所述第一裝置電連接到所述第一電力設備。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的鑑別系統，還包括遠程裝置。
8.根據權利要求7所述的鑑別系統，其中所述第一電力設備是電網，所述第一裝置通過出口能夠電連接到所述電網且所述第二電力設備是能量存儲系統；其中所述電網起到電源的作用且所述能量存儲系統起到電力負荷的作用。
9.根據權利要求7所述的鑑別系統，其中所述第一電力設備是電網，所述第一裝置通過出口能夠電連接到所述電網且所述第二電力設備是能量存儲系統；其中所述電網起到電力負荷的作用且所述能量存儲系統起到電源的作用。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的鑑別系統，其中所述第一裝置和/或所述遠程裝置能夠可拆卸地連接到各電力設備。
11.根據權利要求7至10中任一項所述的鑑別系統，其中所述第一裝置和所述遠程裝置都包括插孔或者連接器，以便與所述電力連接器接合。
12.根據權利要求11所述的鑑別系統，其中所述插孔或者連接器配置成能夠進行雙向電力傳送。
13.根據權利要求7至12中任一項所述的鑑別系統，其中所述遠程裝置包括發射器，其配置成通過所述電力連接器向第一裝置發送包含獨特標識符的請求；以及控制器，其與所述遠程裝置的發射器通信以便控制所述遠程裝置的操作。
14.根據權利要求13所述的鑑別系統，其中所述遠程裝置還包括控制開關，其能夠配置成將所述遠程裝置電連接到所述第二電力設備以及斷開連接。
15.根據權利要求13或14所述的鑑別系統，其中所述遠程裝置的發射器是收發器的發射器部分。
16.根據權利要求15所述的鑑別系統，其中每個收發器是能夠在所述電力路徑上進行數據通信的電力線收發器。
17.根據權利要求13至16中任一項所述的鑑別系統，其中所述第一裝置還包括第一傳感器，其與所述控制裝置通信以便測量在所述第一裝置和所述第一電力設備之間流動的能量數量。
18.根據權利要求17所述的鑑別系統，其中所述第一傳感器周期性地測量傳送到所述第一電力設備或者從所述第一電力設備接收的能量數量。
19.根據權利要求13至18中任一項所述的鑑別系統，其中所述遠程裝置還包括第二傳感器，其與所述遠程裝置的控制器通信，以便可選擇地測量通過所述電力連接器傳送到所述遠程裝置或者從所述遠程裝置接收的能量數量。
20.根據權利要求18或19所述的鑑別系統，其中所述第一裝置配置成以任意給定的間隔傳送給所述遠程裝置第一信號，所述第一信號表示傳送到所述第一電力設備或者從所述第一電力設備接收的能量數量。
21.根據權利要求20所述的鑑別系統，其中所述遠程裝置配置成以任意給定的間隔傳送給所述第一裝置第二信號，所述第二信號表示通過所述電力連接器傳送的能量數量。
22.根據權利要求20或21所述的鑑別系統，其中所述第一和/或第二信號包括加密識另Ij標誌。
23.根據權利要求22所述的鑑別系統，其中所述第一裝置的控制裝置和/或所述第二裝置的控制器使用公鑰加密以鑑別所述加密識別標誌，並且在確定所述識別標誌不是可靠的時候，操作所述控制開關使各裝置從各電力設備斷開電連接。
24.根據權利要求21至23中任一項所述的鑑別系統，其中所述第一和第二信號分別包括識別在指定時間間隔中傳送的能量數量的時間戳。
25.根據權利要求M所述的鑑別系統，其中所述裝置或者每個裝置包括加密裝置，以便將各時間戳加密。
26.根據權利要求M或25所述的鑑別系統，其中所述第一裝置的控制裝置和/或所述第二裝置的控制器可編程為對於對應的時間戳將所述第一信號和所述第二信號進行比較， 並且當所述第一信號大體上不等於所述第二信號時，操作所述控制開關使各裝置從各電力設備斷開電連接。
27.根據權利要求21至沈中任一項所述的鑑別系統，其中各第一和第二信號能夠在所述電力路徑上傳送。
28.根據權利要求7至沈中任一項所述的鑑別系統，其中所述裝置或者每個裝置還包括附加的收發器，其可通信地耦合到所述裝置或者每個裝置的各控制裝置，以便能夠在無線網絡上進行雙向通信。
29.根據當引用權利要求21時的權利要求觀所述的鑑別系統，其中各第一和第二信號能夠通過所述附加收發器在除了所述電力連接器的介質上傳送。
30.一種用於插入式電力傳動交通工具的能量審核系統，所述系統包括第一裝置，其能夠電連接到第一電力設備；電力連接器，其用於在所述第一裝置和遠程裝置之間建立電力路徑，所述遠程裝置能夠電連接到第二電力設備；所述第一裝置包括控制裝置，其控制所述第一裝置的操作；第一傳感器，其選擇性地測量傳送到所述第一電力設備或者從所述第一電力設備接收的能量數量並且產生表示所測量數量的第一信號；控制開關，其能夠配置成將所述第一裝置電連接到所述第一電力設備以及斷開連接；以及接收器，其配置成接收從遠程裝置傳送的能量審核信號，所述能量審核信號表示在指定的時間間隔內，在所述電力路徑上傳送的能量數量；其中，所述第一裝置的控制裝置能夠操作以將所述第一信號與在同樣指定時間間隔內接收的能量審核信號進行比較，並且能夠操作以當檢測到每個裝置之間的電力損失時使所述第一裝置從所述第一電力設備斷開電連接。
31.根據權利要求30所述的能量審核系統，其中當所述第一信號基本上不等於所述能量審核信號時，所述控制裝置能夠操作以使所述第一裝置從所述第一電力設備斷開電連接。
32.根據權利要求30或31所述的能量審核系統，其中如果在指定時間間隔內沒有接收到能量審核信號，則所述控制裝置能夠操作以使所述第一裝置從所述第一電力設備斷開電連接。
33.根據權利要求30至32中任一項所述的能量審核系統，其中所述能量審核信號包括加密識別標誌。
34.根據權利要求33所述的能量審核系統，其中所述第一裝置的控制裝置使用公鑰加密以鑑別所述加密識別標誌，並且在確定識別標誌不是可靠的時候，操作所述控制開關使所述第一裝置從所述第一電力設備斷開電連接。
35.根據權利要求30至34中任一項所述的能量審核系統，其中所述接收器是電力線收發器的接收器部分，以便能夠在所述電力路徑進行數據通信。
36.根據權利要求35所述的能量審核系統，其中所述能量審核信號加載到也用於電力傳送的所述電力路徑的導體上。
37.根據權利要求30至36中任一項所述的能量審核系統，其中所述能量審核系統還包括遠程裝置。
38.根據權利要求37所述的能量審核系統，其中所述第一電力設備是電網，所述第一裝置通過出口能夠電連接到所述電網且所述第二電力設備是能量存儲系統；其中所述電網起到電源的作用且所述能量存儲系統起到電力負荷的作用。
39.根據權利要求37所述的能量審核系統，其中所述第一電力設備是電網，所述第一裝置通過出口能夠電連接到所述電網且所述第二電力設備是能量存儲系統；其中所述電網起到電力負荷的作用且所述能量存儲系統起到電源的作用。
40.根據權利要求37至39中任一項所述的能量審核系統，其中所述第一裝置和所述遠程裝置都包括接合裝置，以便與各電力連接器接合。
41.根據權利要求40所述的能量審核系統，其中所述接合裝置配置成能夠進行雙向電力傳送。
42.根據權利要求37至41中任一項所述的能量審核系統，其中所述遠程裝置還包括 控制器，其控制所述遠程裝置的操作；第二傳感器，其與所述控制裝置通信以測量在所述電力路徑上接收的能量數量； 發射器，其發射能量審核信號；以及接收器，其接收表示在指定時間間隔內在所述電力路徑上傳送的能量數量的能量審核信號。
43.根據權利要求42所述的能量審核系統，其中所述遠程裝置還包括控制開關，其能夠配置成將所述遠程裝置電連接到所述第二電力設備以及斷開連接。
44.根據權利要求42所述的能量審核系統，其中各第一和第二裝置的所述接收器是無線接收器，且各第一和第二裝置的所述發射器是無線發射器。
45.根據權利要求42所述的能量審核系統，其中各第一和第二裝置的所述接收器是電力線接收器，且各第一和第二裝置的所述發射器是電力線發射器。
46.根據權利要求42所述的能量審核系統，其中各第一和第二裝置的所述接收器是收發器的接收器部分，且各第一和第二裝置的所述發射器是收發器的發射器部分。
47.根據權利要求46所述的能量審核系統，其中每個收發器是電力線收發器，且通過使用所述電力線收發器，所述能量審核信號能夠通過所述電力線連接器發送。
48.根據權利要求47所述的能量審核系統，其中所述能量審核信號加載到也用於電力傳送的所述電力路徑的導體上。
49.根據權利要求37至48中任一項所述的能量審核系統，其中所述控制裝置和所述裝置或者每個裝置的所述控制器包括時鐘。
全文摘要
本發明涉及用於插入式電力傳動交通工具的鑑別和/或能量審核系統。第一裝置連接到第一電力設備並在第一和遠程裝置間建立電力路徑。遠程裝置能夠連接到第二電力設備。優選地，鑑別系統包括電力線收發器，用於在電力路徑上從遠程裝置接收包含標識符的請求。控制裝置控制第一裝置的操作並響應請求以便啟動鑑別程序來確定是否遠程裝置是可靠的且被授權與第一裝置交換電力，並且僅根據可靠的和授權的確定來觸發控制開關使第一裝置電連接到第一電力設備。能量審核系統測量在指定時間間隔內由每個裝置接收的能量，並且當檢測到每個裝置間的電力損失時使第一裝置從第一電力設備斷開電連接。
文檔編號H02J7/00GK102160327SQ200980137071
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月21日 優先權日2008年7月21日
發明者保羅·斯道格艾蒂斯, 馬克·安德森 申請人:迪尤斯計算有限公司