为车辆更换电池的方法和系统

摘要

本申请涉及一种为车辆更换电池的方法和系统，包括：提供一新电池，将车辆终端的车辆密钥存储于新电池中；检测当前车辆终端的新电池中存储的车辆密钥与新电池的电池密钥是否匹配；若是，新电池正常对外放电；以及若否，新电池不对外放电。本申请提供的为车辆更换电池的方法和系统，通过验证车辆终端的用户密钥与电池的用户密钥是否匹配决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力，也避免了电池的混用。同时，本申请的方法和系统由于是通过换电柜修改电池端的密钥来与车辆匹配，因此即使当车辆的网络连接状况不佳的情况下，也能够进行车辆与电池的匹配。

权利要求

1.一种为车辆更换电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：接收更换电池的请求；

选择新电池；

通过服务器向所述新电池提供与车辆终端相对应的车辆密钥，将所述车辆终端的所述车辆密钥存储于所述新电池中，其中，所述服务器存储有与所述车辆终端相对应的所述车辆密钥；

检测当前所述车辆终端的所述新电池中存储的所述车辆密钥与所述新电池的电池密钥是否匹配；

若是，将所述新电池的电池密钥修改为所述车辆密钥，所述新电池正常对外放电；以及若否，所述新电池不对外放电。

2.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：所述新电池与换电柜连接；以及所述换电柜被配置为能够从所述服务器接收所述车辆密钥，并能够修改所述新电池上存储的所述电池密钥。

3.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，进一步包括：在所述车辆上安装所述新电池时，识别所述新电池是否装入所述车辆；

其中若是，检测所述新电池中存储的所述车辆密钥与所述新电池的电池密钥是否匹配。

4.根据权利要求3所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：根据所述新电池的电压的变化识别所述新电池是否装入所述车辆。

5.根据权利要求3所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：通过传感器识别所述新电池是否装入所述车辆。

6.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，进一步包括：加密所述车辆终端当前存储的车辆密钥报文，获得车辆密钥加密报文；

发送所述车辆密钥加密报文至所述电池；

所述电池对所述车辆密钥加密报文进行解密，获得解密结果；

根据所述解密结果判断当前所述车辆中的电池存储的车辆密钥与所述电池的电池密钥是否匹配。

7.根据权利要求1所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于：所述新电池存储有一个或多个电池密钥。

8.根据权利要求7所述的为车辆更换电池的方法，其特征在于，所述检测当前所述车辆终端的所述新电池中存储的所述车辆密钥与所述新电池的电池密钥是否匹配进一步包括：分别针对所述一个或多个电池密钥进行检测，其中，只要存在一个电池密钥与所述车辆密钥匹配，则所述新电池正常对外放电。

9.一种为车辆更换电池的系统，其特征在于，包括：服务器，所述服务器被配置为能够接收更换电池的请求，并向新电池提供车辆密钥，其中，所述车辆密钥存储在所述服务器上并与车辆一一对应；

换电柜，所述换电柜装有允许换电的新电池，并被配置为能够根据换电指令选择所述新电池；

所述换电柜进一步被配置为能够从所述服务器接收所述车辆密钥，并将所述新电池上存储的电池密钥修改为与所述车辆密钥匹配；以及所述新电池被配置为能够检测所述新电池中存储的所述车辆密钥与所述新电池的电池密钥是否匹配，其中若是，将所述新电池的电池密钥修改为所述车辆密钥，所述新电池正常对外放电；以及若否，所述新电池不对外放电。

10. 根据权利要求9所述的为车辆更换电池的系统，其特征在于：所述车辆上设置有车辆终端，所述车辆终端被配置为能够加密所述车辆终端当前存储的车辆密钥加密报文，获得车辆密钥加密报文，并将所述车辆密钥加密报文发送至所述新电池；以及

所述新电池被配置为能够对所述车辆密钥加密报文进行解密，获得解密结果，并根据解密结果判断所述车辆密钥与所述电池密钥是否匹配。

说明书

为车辆更换电池的方法和系统

技术领域

[0001] 本申请涉及电动自行车领域和电池领域，尤其涉及一种为车辆更换电池的方法和系统。

背景技术

[0002] 换电业务的发展，越来越多的人选用换电业务。换电业务会在城市各个地方建立换电站，用户需要换电时，到换电站将正在使用的电池放回换电柜，换电柜提供一块满电的
电池出来给用户。但是一方面，不同车辆需要搭配不同的电池，不能混用；另一方面，也会出
现电池被盗的现象，因此给换电业务的发展造成不利的影响。

发明内容

[0003] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本申请提供一种为车辆更换电池的方法和系统，在更换电池的过程中对车辆和电池进行验证，以使得只有持有同样密钥的车辆才可以使用这
块电池，保证电池只能与指定的车辆搭配使用，能够有效地防止电池的偷盗行为或者混用。

[0004] 一方面，本申请提供一种为车辆更换电池的方法，包括以下步骤：提供一新电池，将车辆终端的车辆密钥存储于新电池中；检测当前车辆终端的新电池中存储的车辆密钥与
新电池的电池密钥是否匹配；若是，新电池正常对外放电；以及若否，新电池不对外放电。

[0005] 在一些实施例中，可选的，进一步包括：接收更换电池的请求；选择新电池；向新电池提供与车辆终端相对应的车辆密钥；以及将电池密钥修改为与车辆密钥匹配。

[0006] 在一些实施例中，可选的，通过服务器向新电池提供与车辆终端相对应的车辆密钥，其中，服务器存储有与车辆终端相对应的车辆密钥。

[0007] 在一些实施例中，可选的，新电池与换电柜连接；以及换电柜被配置为能够从服务器接收车辆密钥，并能够修改新电池上存储的电池密钥。

[0008] 在一些实施例中，可选的，进一步包括：在车辆上安装新电池时，识别新电池是否装入车辆；其中若是，检测新电池中存储的车辆密钥与新电池的电池密钥是否匹配。

[0009] 在一些实施例中，可选的，根据新电池的电压的变化识别新电池是否装入车辆。

[0010] 在一些实施例中，可选的，通过传感器识别新电池是否装入车辆。

[0011] 在一些实施例中，可选的，进一步包括：加密车辆终端当前存储的车辆密钥报文，获得车辆密钥加密报文；发送车辆密钥加密报文至电池；电池对车辆密钥加密报文进行解
密，获得解密结果；根据解密结果判断当前车辆中的电池存储的车辆密钥与电池的电池密
钥是否匹配。

[0012] 在一些实施例中，可选的，新电池存储有一个或多个电池密钥。

[0013] 在一些实施例中，可选的，检测步骤进一步包括：分别针对一个或多个电池密钥进行检测，其中，只要存在一个电池密钥与车辆密钥匹配，则新电池正常对外放电。

[0014] 另一方面，本申请还提供一种为车辆更换电池的系统，包括：服务器，服务器被配置为能够接收更换电池的请求，并向新电池提供车辆密钥，其中，车辆密钥存储在服务器上
并与车辆一一对应；换电柜，换电柜装有允许换电的新电池，并被配置为能够换电指令选择
新电池；换电柜进一步被配置为能够从服务器接收车辆密钥，并将新电池上存储的电池密
钥修改为与车辆密钥匹配；以及新电池被配置为能够检测新电池中存储的车辆密钥与新电
池的电池密钥是否匹配，其中若是，新电池正常对外放电；以及若否，新电池不对外放电。

[0015] 在一些实施例中，可选的，车辆终端被配置为能够加密车辆终端当前存储的车辆密钥加密报文，获得车辆密钥加密报文，并将车辆密钥加密报文发送至新电池；以及新电池
被配置为能够对车辆密钥加密报文进行解密，获得解密结果，并根据解密结果判断车辆密
钥与电池密钥是否匹配。

[0016] 本申请提供的为车辆更换电池的方法和系统，通过验证车辆的用户密钥与电池的用户密钥是否匹配决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力，也避免了电池的混用。
同时，本申请的方法和系统由于是通过换电柜修改电池端的密钥来与车辆匹配，因此即使
当车辆的网络连接状况不佳的情况下，也能够进行车辆与电池的匹配。

[0017] 以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。

附图说明

[0018] 当结合附图阅读以下详细说明时，本申请将变得更易于理解，在整个附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：

[0019] 图1为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。

[0020] 图2为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。

[0021] 图3为本申请中检测车辆和电池是否匹配的一个实施例的流程图。

具体实施方式

[0022] 下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范
围。

[0023] 随着新能源车辆和共享出行的发展，针对电动车辆尤其是电动自行车产生越来越大的换电业务需求。在一些应用场景中，用户从车辆服务商购买或租赁车辆，从电池服务商
购买换电服务，车辆服务商和电池服务商可以是一家，也可以是两家合作关系，电池服务商
向用户提供电池和换电服务，车辆服务商向用户提供车辆和APP以及后台服务。

[0024] 如图1所示，为本申请中为车辆更换电池的方法的一个实施例的流程图。在本实施例中，为车辆更换电池的方法，包括以下步骤：

[0025] S100，提供一新电池。当车辆需要更换电池时，例如，电量耗尽时，提供新电池对车辆终端的电池进行替换。

[0026] S110，将车辆终端的车辆密钥存储于所述新电池中。车辆终端包括设置在车辆上用于控制车辆，并与服务器或移动终端进行通信的终端设备，包括但不限于天线盒。当用户
需要换用新电池时，先将车辆终端的车辆密钥写入或上传至新电池中，新电池将车辆终端
的车辆密钥存储起来。其中，每个车辆终端都拥有一个特定的车辆密钥。车辆密钥可以是固
定长度的字符串，包含字母和数字，是车辆生产过程中固化进去的。

[0027] S120，检测当前所述车辆终端的新电池中存储的车辆密钥与新电池的电池密钥是否匹配。当新电池装入车辆中后，车辆终端会通过车辆密钥与新电池进行验证，例如，验证
二者是否具有相同的车辆密钥，或者是否具有相同编码规则。

[0028] S130，若是，新电池正常对外放电。当车辆终端存储的车辆密钥与新电池存储的电池密钥匹配时，新电池供电给车辆终端。在本实施例中，若车辆终端的车辆密钥与新电池存
储的电池密钥一致，则，验证通过，说明车辆密钥正确，电池对外放电。

[0029] S140，若否，新电池不对外放电。

[0030] 如图2所示，在本实施例中，上述为车辆更换电池的方法还包括：

[0031] S101：接收更换电池的请求。当车辆需要换电池时，例如，电池电量不足时，车辆终端向服务器发送更换电池的请求。

[0032] S102：选择新电池。服务器在接收到车辆终端更换电池的请求后，选择要使用的新电池。

[0033] S103：向新电池提供与车辆终端相对应的车辆密钥。服务器获取车辆终端的车辆密钥，并将该车辆密钥下发或上传到新电池中。

[0034] S104：将电池密钥修改为与车辆密钥匹配。在更换电池时，当服务器向电池下发待换电车辆的车辆密钥后，将电池的电池密钥修改成车辆终端的车辆密钥。

[0035] 在一些实施例中，可以通过服务器向新电池提供车辆终端的车辆密钥，其中，服务器存储有与车辆终端相对应的车辆密钥。新电池可以与换电柜连接；以及换电柜被配置为
能够从服务器接收车辆密钥，并能够修改新电池上存储的电池密钥。例如，电池密钥可以由
换电柜使用超级密钥跟新电池通信获取和修改。

[0036] 在车辆终端上安装新电池时，需要检测车辆终端和电池是否匹配，可以通过检测车辆终端中存储的车辆密钥与新电池中存储的电池密钥是否匹配来进行判断。若是，新电
池正常对外放电；以及若否，新电池不对外放电。每部车辆终端都有一个特定的车辆密钥，
同样地，每个电池都有一个特定的电池密钥，只有车辆密钥与电池密钥匹配时，该部车子才
可以使用这块电池，保证电池只能与指定的车辆搭配使用，防止电池的偷盗行为或者混用。
在本实施例中，车辆端可以通过485总线或者CAN/232等方式与电池进行通信。

[0037] 如图3所示，为本申请中检测电池和车辆是否匹配的一个实施例的流程图。在本实施例中，检测是否匹配的步骤可以包括：

[0038] S210，加密车辆终端当前存储的车辆密钥报文，获得车辆密钥加密报文。车辆密钥报文可以是预先设定的，例如固定内容的字符串或文字等。加密算法可以是预先设定的，例
如特定的对称加密算法。

[0039] S220，发送车辆密钥加密报文至电池。当电池装入车辆后，车辆终端可以通过与电池之间的连接发送车辆密钥加密报文至电池。

[0040] S230，电池对车辆密钥加密报文进行解密，获得解密结果。解密时使用与加密相对应的算法。

[0041] S240，根据解密结果判断当前车辆中的电池存储的车辆密钥与电池的电池密钥是否匹配。对解密结果进行校验，例如解密后的内容与预先设定的报文相同，代表校验通过，
则判断车辆终端与电池匹配；以及若不相同或为无意义的乱码，代表校验不通过，则判断车
辆终端与电池不匹配。

[0042] 在一些实施例中，每块电池都有一个或者多个电池密钥，车辆终端也有一个车辆密钥，当车辆终端检测到插入电池时，会使用车辆终端的用户密钥加密报文与电池通信，电
池收到报文后解密并校验，如果校验通过则说明密钥正确，认证通过，电池正常对外放电，
否则认证失败电池停止对外供电。

[0043] 在一些实施例中，可以分别针对一个或多个电池密钥进行检测，其中，只要存在一个电池密钥与车辆密钥匹配，则电池正常对外放电。电池内部有多个密钥时，收到一条密文
通信时，会按顺序对报文进行解析和校验，当校验通过时，就说明是电池的用户，即可对外
放电。

[0044] 电池和车辆终端使用同一种对称加密算法，只有拥有同一个密钥，两边才能解析出正确的报文并校验通过，否则解析出来的报文无法校验通过且看不出任何意义。车辆终
端加密后传输给电池，电池解密后校验通过，可以认为车辆与电池是匹配的，可以对外放
电。

[0045] 在一些实施例中，用户骑行电动自行车，发现快没电了，就近寻找换电站；到达换电站后，用户使用APP扫描换电站的二维码；后台识别用户身份后，打开一个空柜子，提示用
户将电池放入柜子中；换电柜检测到电池后，跟服务器进行通讯，服务器获取该电池对应的
车辆的车辆密钥，选择一个满电的电池，然后将车辆密钥写入或上传至已选择的满电的电
池中；用户将新电池装回车辆，验证车辆的车辆密钥与新电池中的车辆密钥是否匹配，匹配
成功后正常工作。在本实施例中，车辆密钥与电池密钥相同，可以均为用户密钥。服务器将
车辆的用户密钥写入新电池中，当新电池装入车辆后，检测车辆的用户密钥与电池的用户
密钥是否一致，如果一致，则表明电池与车辆是匹配的，电池对外正常放电。

[0046] 上述方法还可以包括车辆识别新电池的过程。在车辆上安装新电池时，识别新电池是否装入车辆；其中，如果新电池已装入车辆，检测新电池中存储的车辆密钥与新电池的
电池密钥是否匹配。在一些实施例中，根据新电池的电压的变化识别新电池是否装入车辆，
或者通过传感器识别新电池是否装入车辆。例如，当电池的电压瞬间变大，则表明电池已装
入车辆。

[0047] 本申请还提供一种为车辆更换电池的系统，可以通过执行上述的方法来实现更换电池的过程。在一些实施例中可以包括：服务器，服务器被配置为能够接收更换电池的请
求，并向新电池提供车辆密钥，其中，车辆密钥存储在服务器上并与车辆一一对应；换电柜，
换电柜装有允许换电的新电池，并被配置为能够根据服务器的指令选择新电池。所述电池
充电量达到预设阈值时，即可识别为允许换电。预设阈值可以根据实际需要进行设定，一般
设为满电量的80％。换电柜进一步被配置为能够从服务器接收车辆密钥，并将新电池上存
储的电池密钥修改为与车辆密钥匹配；以及新电池被配置为能够检测新电池中存储的车辆
密钥与新电池的电池密钥是否匹配，其中若是，新电池正常对外放电；以及若否，新电池不
对外放电。

[0048] 在一些实施例中，车辆被配置为能够使用车辆密钥加密报文，并将加密后的报文发送至新电池；以及新电池被配置为能够使用电池密钥解密所接收到的报文，并根据解密
结果判断车辆密钥与电池密钥是否匹配。

[0049] 基于换电业务，每辆车在出厂的时候都事先预置了一个固定的唯一的密钥，该密钥可用于与电池进行通信认证。当用户需要更换电池或回收旧电池时，用户在app端发起换
电请求，服务端(后台服务器)识别用户身份，获取用户拥有的车辆上的用户密钥，然后，查
询到车辆端的电池密钥，并获取到用户拥有的车辆上的密钥，将该车辆的用户密钥写入到
新的电池中，然后将新的电池提供给用户。用户将新的电池插入到车辆中，此时电池的密钥
与车辆终端的密钥应该是匹配的，车辆终端会向电池发起认证(认证方法同上)，认证通过
后，电池开始对外供电。如果用户将不合法的电池插入车辆，认证流程会不通过，电池不会
对外放电。

[0050] 在一些实施例中，服务器接收到更换电池的请求后，也可以随机生成一个密钥或从数据库中选择一个密钥，同时提供给车辆终端和电池，以便于车辆终端和电池进行匹配
检测。车辆终端可以通过无线网络或通过手机APP蓝牙接收密钥。电池可以通过换电柜接收
密钥，例如，电池密钥由换电柜使用超级密钥跟电池通信获取和修改。

[0051] 换电柜通常可以设置在相对固定的地点，可以与服务器建立较为稳定的有线或无线连接。而车辆与服务器之间的连接则较易受到各种因素的干扰和影响，比如车辆当前所
在地网络信号不佳，或者车辆本身的网络通信模块故障等。

[0052] 本申请提供的为车辆更换电池的方法和系统，通过验证车辆的用户密钥与电池的用户密钥是否匹配决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力，也避免了电池的混用。
同时，本申请的方法和系统由于是通过换电柜修改电池端的密钥来与车辆匹配，因此即使
当车辆的网络连接状况不佳的情况下，也能够进行车辆与电池的匹配。

[0053] 在一些实施例中，本申请还提供一种换电业务，包括：建立车辆终端与电池的通信；车辆终端检测是否有电池插入；若是，验证车辆终端的用户密钥与电池的用户密钥是否
一致；若是，则电池对外放电；若要更换电池，将车辆终端的用户密钥写入新的电池；验证车
辆终端的用户密钥与新电池的用户密钥是否一致；若是，新电池对外放电。

[0054] 每块电池都有一个或者多个用户密钥，车辆终端也有一个用户密钥，当车辆终端检测到插入电池时，会使用车辆终端的用户密钥加密报文与电池通信，电池收到报文后解
密并校验，如果校验通过则说明密钥正确，认证通过，电池正常对外放电，否则认证失败电
池停止对外供电。

[0055] 车辆终端与电池之间通过485总线进行通信，也可以通过CAN等其它方式进行通信。车辆终端检测到电池插入之后，会使用车辆终端的用户密钥加密数据报文发送给电池，
电池收到后进行逆向解析，如果解析出来的报文校验通过，则说明两边密钥相同。

[0056] 基于换电业务，每辆车在出厂的时候都事先预置了一个固定的唯一的密钥，该密钥可用于与电池进行通信认证。当用户需要更换电池或回收旧电池时，用户在app端发起换
电请求，服务端(后台服务器)识别用户身份，获取用户拥有的车辆终端上的用户密钥，然
后，查询到车辆终端的电池密钥，并获取到用户拥有的车辆终端上的密钥，将该车辆终端的
用户密钥写入到新的电池中，然后将新的电池提供给用户。用户将新的电池插入到车辆中，
此时电池的密钥与车辆终端的密钥应该是匹配的，车辆终端会向电池发起认证(认证方法
同上)，认证通过后，电池开始对外供电。如果用户将不合法的电池插入车辆，认证流程会不
通过，电池不会对外放电。

[0057] 通过检验电池的用户密钥和车辆终端的用户密钥是否一致，决定电池是否对外放电，提高了电池的防盗能力。

[0058] 在一些实施例中，上述的各种方法、模块、装置或系统可以在一个或多个处理装置(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成用于处理信息的数字电路、被设计成用于处理信
息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其他机构)中被实现。该一个或多
个处理装置可以包括响应于以电子方式存储在电子存储介质上的指令来执行方法的一些
或所有操作的一个或多个装置。该一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件
被配置而专门设计成用于执行方法的一项或多项操作的一个或多个装置。以上所述，仅为
本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的
技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其发明构思加以等同替换
或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

[0059] 本申请的实施方式可以在硬件、固件、软件或其各种组合中进行。还可以作为存储在机器可读介质上的且可以使用一个或多个处理装置读取和执行的指令来实现本申请。在
一个实施方式中，机器可读介质可以包括用于存储和/或传输呈机器(例如，计算装置)可读
形式的信息的各种机构。例如，机器可读存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、
磁盘存储介质、光存储介质、快闪存储器装置以及用于存储信息的其他介质，并且机器可读
传输介质可以包括多种形式的传播信号(包括载波、红外信号、数字信号)以及用于传输信
息的其他介质。虽然在执行某些动作的特定示例性方面和实施方式的角度可以在以上公开
内容中描述固件、软件、例程或指令，但将明显的是，这类描述仅出于方便目的并且这类动
作实际上由计算装置、处理装置、处理器、控制器、或执行固件、软件、例程或指令的其他装
置或机器产生。

[0060] 本说明书使用示例来公开本申请，其中的一个或多个示例被描述或者图示于说明书及其附图之中。每个示例都是为了解释本申请而提供，而不是为了限制本申请。事实上，
对于本领域技术人员而言显而易见的是，不脱离本申请的范围或精神的情况下可以对本申
请进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另
一个实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本申请涵盖在所附权利要
求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。