EP4638187A1 - Procédé d'authentification d'un objet mobile par une borne de recharge d'un véhicule électrique et procédés associés de recharge d'un véhicule électrique et de communication d'une borne de recharge avec un serveur distant - Google Patents

Procédé d'authentification d'un objet mobile par une borne de recharge d'un véhicule électrique et procédés associés de recharge d'un véhicule électrique et de communication d'une borne de recharge avec un serveur distant

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Publication number
EP4638187A1
EP4638187A1 EP23817161.5A EP23817161A EP4638187A1 EP 4638187 A1 EP4638187 A1 EP 4638187A1 EP 23817161 A EP23817161 A EP 23817161A EP 4638187 A1 EP4638187 A1 EP 4638187A1
Authority
EP
European Patent Office
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mobile object
terminal
charging
station
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23817161.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume Demond
Didier Deruy
Guy-William PIVOT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ampere SAS filed Critical Ampere SAS
Publication of EP4638187A1 publication Critical patent/EP4638187A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control

Definitions

  • TITLE Method of authenticating a mobile object by a charging station of an electric vehicle and associated methods of charging an electric vehicle and communicating a charging station with a remote server.
  • the invention generally relates to the charging of an electric vehicle in a station of one or more electric vehicle charging stations.
  • the invention relates more specifically to the arrival phase of an electric vehicle in such a public station, or at least physically accessible to unauthorized vehicles.
  • the invention relates more particularly to a method of authenticating a mobile object associated with an electric vehicle for recharging said electric vehicle.
  • This recharging is carried out by plugging the vehicle into a charging station connected to an electrical source.
  • stations with one or more electric charging stations are thus deployed in the territories in order to meet the growing need of motorists.
  • stations may not have physical obstacles to access to a terminal, so that an unauthenticated user can sometimes clutter the station and slow down traffic.
  • the objective of user authentication is therefore to streamline traffic within the station and save time for users.
  • a first existing method is authentication via a badge placed by the user on a badge reader, generally placed on the charging station, to allow authentication of the owner of the badge.
  • the couple formed by the badge and the reader generally use very short distance communication techniques such as NFC, an acronym for the Anglo-Saxon term Near-Field Communication, or radio identification, also called RFID.
  • a second existing method is authentication via an application on a smart mobile phone or an internet page, according to which the user wishing to be authenticated identifies himself by actions on his phone upon each arrival.
  • a remote server authorizing the authentication of the user in the station.
  • the present invention thus has for object and a method of authentication of a mobile object by a charging terminal of an electric vehicle to allow the charging of an electric vehicle, the terminal forming part of a station of a or several charging stations, the mobile object being associated with the electric vehicle and a user account linked to a user of the electric vehicle, comprising the following steps:
  • the mobile object is integrated into the vehicle or transportable by the user of the vehicle.
  • the mobile object is a driver's telephone, a transportable intelligent beacon or a vehicle module.
  • the communication between the object and mobile and the charging station uses a medium-distance wireless communication protocol.
  • the protocol is the BLE or Bluetooth protocol.
  • the user account includes the electric vehicle recharging information.
  • the vehicle charging information includes a type of vehicle charging interface, the existence of a valid means of payment, and a maximum power authorized for charging by the electric vehicle.
  • the step of automatically establishing a communication comprises the following substeps: - Periodic emission of a communication initialization frame by the mobile object,
  • the step of verifying the accounting of at least one of the terminals and the vehicle comprises the following sub-steps:
  • the invention also has for object and a method of recharging an electric vehicle associated with a mobile object on a charging terminal forming part of a station of one or more terminals, the mobile object also being associated with a user account linked to a user of the electric vehicle, the method comprising the following steps:
  • the recharging method includes an optional step of reserving a terminal prior to the step of authenticating the mobile object by the first terminal.
  • connection authorization signal is an audible and/or light signal and/or a removal of a barrier blocking access to the chosen charging station.
  • the step of choosing a charging station most suitable for recharging the electric vehicle comprises the following steps
  • the invention also aims at a method of communication between a charging terminal of a station of one or more charging terminals and one or more data servers, the communication being established via an object mobile connected to the internet and configured to exchange with the remote server(s), the method comprising the following steps:
  • communications between the terminal and the servers are secured using public key infrastructures.
  • FIG l schematically illustrates an electric vehicle arriving at a charging station
  • FIG2 illustrates an authentication method according to the invention
  • FIG3 illustrates a method of recharging an electric vehicle according to the invention
  • FIG4 illustrates a communication method between a charging station and one or more remote servers according to the invention.
  • a charging station 1 for electric vehicles is shown schematically in Figure 1.
  • Station 1 thus includes one or more electric vehicle charging stations 2.
  • Figure 1 also illustrates a user 3 of station 1.
  • User 3 is for example the driver of an electric or hybrid vehicle 4 equipped with a connection socket on one of the terminals 2.
  • User 3 can also simply be the owner of vehicle 4, or even a passenger.
  • Figure 2 schematically illustrates the steps of a process for authenticating a mobile object 5 by one of the charging terminals 2, prior to recharging the vehicle 4.
  • the mobile object 5 is associated with the vehicle 4 and the user 3. More precisely, the mobile object 5 is associated with the vehicle 4 and with a user account in the name of the user 3.
  • the user account is by example createable on the internet by the user 3, and includes a certain quantity of information relating to the user 3, to the mobile object 5 and/or to the vehicle 4.
  • the mobile object 5 is integrated into the vehicle 4, or transportable by the user 3. More particularly, in the case illustrated in Figure 1, the mobile object 5 is a module of the vehicle 4. Alternatively, the object and mobile 5 can be the vehicle 4 itself, an intelligent portable beacon, for example attached to the key ring of the user 3, or even the intelligent mobile phone of the user 3. Ideally, the object is mobile 5 is therefore an object necessarily present with the vehicle 4 upon arrival at station 1.
  • the mobile object 5 comprises a communication module 5a configured to communicate by telecommunications techniques with remote objects or servers.
  • the communication module 5a of the mobile object 5 is configured to communicate with these remote objects or servers via wireless telecommunications techniques at medium distances, of the order of 10 to 20 meters .
  • the communication module 5a uses the BLE telecommunications protocol, acronym for the Anglo-Saxon name Bluetooth Low Energy, and also called in French Bluetooth low consumption or Bluetooth low energy.
  • the 5a communication module can also use the Bluetooth protocol.
  • the mobile object 5 is configured to communicate with remote objects located at medium distance and capable of communicating on the 2.4 GHz frequency band.
  • the charging terminals 2 are also configured to communicate at medium distance with remote objects such as the mobile object 5, in particular in order to authenticate the mobile object 5.
  • Each charging terminal 2 is therefore capable of communicating with the object mobile 5 via a common medium-distance wireless telecommunications protocol, of the order of 10 to 20 meters, such as low consumption Bluetooth or Bluetooth.
  • a first step El the mobile object 5 enters a geographical area delimited by a predefined radius around one of the charging terminals 2.
  • the mobile object 5 enters a geographical area comprising at least one charging station 2 capable of authenticating it.
  • the predefined radius delimiting the geographical area is defined by the maximum distance allowed by the telecommunications protocol used jointly by the mobile object 5 and by the charging station 2 to communicate together.
  • the predefined radius is between 10 and 20 meters, corresponding to the range of communication between two objects using a medium-distance wireless communication protocol.
  • step El the mobile object 5 approaches a charging terminal 2 of the station 1 sufficiently to establish wireless communication with said charging terminal 2.
  • a second step E2 communication is established automatically between the mobile object 5 and one of the charging terminals 2 located in said geographical area.
  • Step E2 includes several sub-steps described below.
  • the mobile object 5 periodically transmits a communication initialization frame.
  • This frame has no specific recipient, and simply constitutes a discovery frame allowing the object mobile 5 to signal itself to the terminals 2 capable of capturing said frame, that is to say located within range of the mobile object 5.
  • the communication initialization frame is thus transmitted by the mobile object 5 in all directions around it by the medium-distance wireless communication protocol.
  • the mobile object 5 After the transmission of a communication initialization frame by the mobile object 5, the mobile object 5 waits for a predefined duration to possibly detect one or more responses to this frame.
  • the predefined duration is between 2 and 10 seconds, and is for example 5 seconds.
  • the mobile object 5 transmits a new communication initialization frame.
  • the mobile object 5 continues to periodically send other communications initialization frames, the transmissions of two successive frames being spaced by the predefined duration.
  • a communication initialization frame is received by one or more charging terminals 2.
  • the mobile object 5 transmitting the frame received by the terminal(s) 2 is thus located in the geographical area defined in step El around each of said terminals 2 having received the frame.
  • a third sub-step E23 communication is established between the mobile object 5 and one of the terminals 2 having received the communication initialization frame.
  • each of the terminals 2 having received the transmitted frame individually develops a response to said frame in order to establish communication with the mobile object 5, then transmits this elaborated response.
  • the mobile object 5 receives all of the responses produced by each of the terminals 2 having received the communication initialization frame, and elects one of the terminals to establish communication with it.
  • communication is established between the mobile object 5 and the nearest terminal 2.
  • communication is established between the mobile object 5 and the terminal 2 having received the communication initialization frame with the best RSSI.
  • RSSI an acronym of the Anglo-Saxon term “Received Signal Strength Indication”, the known measurement of the strength of a signal received by a telecommunications receiver.
  • Communication between the mobile object 5 and one of the terminals 2 is therefore established automatically in that no intervention from the user 3 is necessary, the establishment of the communication being automatic as soon as the mobile object 5 enters the geographical area defined around one of the terminals 2.
  • a third step E3 the terminal 2 communicating with the mobile object 5 retrieves recharging information from the vehicle 4 via the mobile object 5.
  • the mobile object 5, as described above, is associated with a user account in the name of the user 3 and the vehicle 4.
  • the user account includes various recharging information relating to the vehicle 4 and the user 3 allowing in particular to the charging terminal 2 to authenticate the mobile object 5, so as to allow for example the recharging of the vehicle 4, once the authentication has been carried out.
  • the charging information relating to the vehicle 4 includes for example a type of charging interface accepted by the vehicle 4.
  • the type of charging interface accepted by the vehicle 4 may be a DC direct current charging interface and /or an AC alternating current charging interface.
  • the recharging information relating to the vehicle 4 also includes a maximum and/or minimum limit of power and/or energy authorized for recharging by the vehicle 4.
  • power is the quantity of energy per unit of time.
  • a recharging operation of a hybrid and/or electric vehicle such as vehicle 4 using terms relating to power and/or energy.
  • the reloading information relating to user 3 includes for example the existence and validity of a means of payment.
  • the recharging information may also include reservation information for a terminal 2 of the station 1, or any other information relating to the user 3, the vehicle 4, or the mobile object 5.
  • said terminal 2 carries out in a final step E4 a verification of the compatibility of at least one of the terminals 2 of station 1 with the vehicle 4, based on the recharging information recovered.
  • Step E4 includes several sub-steps described below.
  • the terminal 2 in communication with the mobile object 5 first checks an authorization for use of the station 1 by the mobile object 5, and more generally by the user 3 and the vehicle 4 associated with the mobile object 5.
  • the verification of an authorization to use station 1 consists in particular of verifying that user 1 is authorized to use station 1. For example, this verification depends on the existence of a means of payment valid of the user 3 stored on the user account associated with the mobile object 5.
  • the verification E41 can also include a verification that the vehicle associated with the mobile object 5 is indeed the vehicle 4, or that the user 3 is authorized to use station 1 in a time slot corresponding to the entry of the mobile object 5 into station 1. This verification E41 is carried out by terminal 2 in communication with the mobile object 5 according to the reloading information recovered by said terminal 2 on the user account associated with the mobile object 5.
  • terminal 2 in communication with mobile object 5 checks compatibility between vehicle 4 and at least one of terminals 2 of station 1.
  • the terminal 2 in communication with the mobile object 5 uses the recharging information recovered in step E3, and verifies that elements such as the type of recharging interface accepted by the vehicle 4, the maximum limits of power and/or energy supported by the vehicle 4 for its recharging, or any other information relating to the compatibility of the vehicle 4 with a charging station, are all able to be respected by at least one of the terminals 2 of the station 1
  • the terminal 2 in communication with the mobile object 5 verifies in substep E42 that at least one of the terminals 2 of the station 1 is configured to recharge the vehicle 4, that is to say.
  • the exchanges between the mobile object 5 and the terminal 2 can be signed and authenticated using a public key infrastructure. Possibly, the certificates containing the private and/or public keys necessary for communications between the mobile object 5 and terminal 2 can be stored locally on the mobile object 5 before arriving at station 1. In this way, no internet connection is required. is required in station 1 for authentication.
  • the mobile object 5 is authenticated in a step E5. Otherwise, authentication fails.
  • the described authentication method illustrated in Figure 2 can be used as part of a recharging process for the vehicle 4, this recharging process being illustrated schematically in Figure 3.
  • the recharging process initially comprises a first optional step E0 of reserving a terminal 2 of station 1.
  • This step can be carried out by the user 3, even before his arrival at station 1 and his authentication, for example by intermediary of the mobile object 5 and/or via its user account associated with the mobile object 5.
  • This optional step E0 can be carried out for example using an online schedule for use of terminals 2 of the station 1.
  • the online planning leaves the possibility for the user 3 to reserve only a terminal adapted to the vehicle 4 associated with the mobile object 5 and the user account, through similar processing in step E4 from the information available on the user account.
  • step E6 of the recharge process the authentication method of the mobile object 5 illustrated in Figure 2 is implemented, so that the mobile object 5 associated with the vehicle 4 and the linked user account to user 3 is authenticated by a first terminal 2a of terminals 2 of station 1.
  • a second step E7 the first terminal 2a in communication with the mobile object 5 during the implementation of the authentication step El elects a most suitable terminal 2 among the terminals 2 of station 1 to recharge the vehicle 4 associated with the mobile object 5.
  • This election step E7 includes several sub-steps described below.
  • the first terminal 2a retrieves recharging conditions from the other terminals 2 of station 1. These conditions include the characteristics and technical parameters of each terminal 2 of the station for recharging an electric vehicle or hybrid, such as the type of charging interface offered by the terminal (alternating AC and/or direct DC), the maximum and/or minimum limits for power and/or energy delivery, etc.
  • the first terminal 2a retrieves information concerning the availability of the other terminals 2 of the station 1.
  • the information concerning the availability of the other terminals 2 includes recharging status data relating to each terminal 2 of the station reflecting whether said terminal 2 is recharging a vehicle or not.
  • the first terminal 2a retrieves information concerning the availability of power and/or energy to be delivered by the station 1.
  • This availability is a quantity of energy and/or power that can be delivered by the available terminals 2 of the station depending for example on the energy reserves of the station 1, the quantity of energy and/or power being delivered by the terminals 2 recharging a vehicle, the constraints of the electrical network of station 1, etc.
  • the first terminal 2a recovers this information concerning the availability of power and/or energy to be delivered by the station 1 in a means of management of the station 1, for example constituted by a central industrial computer capable of communicating with each terminals 2 of station 1.
  • the first terminal 2a retrieves information relating to the recharging needs of the vehicle 4 and the user 3.
  • This information is available for example on the user account associated with the mobile object 5 and include for example a quantity of energy necessary for the vehicle 4 and/or a recharging duration constraint for the vehicle 4, this information being for example optionally configurable by the user 3 on the associated user account, depending on his desire to use the vehicle 4.
  • the amount of energy needed for the vehicle may default to the amount of energy needed to recharge completely the batteries of the vehicle 4, and the user 3 modify this quantity of energy on his user account so that it is equal for example to the quantity of energy missing to be able to complete his route with the vehicle 4.
  • the default duration constraint can be zero, and user 3 can modify it on his user account depending on the time he wishes to spend recharging his vehicle 4 in station 1.
  • a fifth sub-step E75 the first terminal 2a elects a most suitable terminal 2 among the terminals 2 of the station, the election depending on the recharging information of the vehicle 4 recovered during the implementation E6 of the method of 'authentication, recharging conditions of terminals 2 retrieved in sub-step E71, information concerning the availability of terminals 2 retrieved in sub-step E72, and, where appropriate, information concerning the availability of power and/or of energy to be delivered by the station 1 recovered in sub-step E73 and information relating to the recharging needs of the vehicle 4 and the user 3 recovered in sub-step E74.
  • the first terminal 2a implements a decision algorithm from the different information recovered, the algorithm designating at output a suitable terminal 2b among the terminals of station 1.
  • the first terminal 2a transmits identification data of the adapted terminal 2b elected to the mobile object 5.
  • the identification data is a terminal number or a sound signal and /or luminous indicating to the user 3 the chosen terminal 2b.
  • an authorization signal for connection of the vehicle 4 to the suitable terminal 2b is transmitted in a step E8.
  • This signal can be sound and/or light, and is emitted when the vehicle 4 arrives near the location of the adapted terminal 2b. Possibly, a barrier blocking access to said adapted terminal 2b is simultaneously removed, for example by wireless communication.
  • step E9 the vehicle 4 is then connected to the suitable terminal 2b, and the vehicle 4 is recharged (step E 10).
  • the described authentication method illustrated in Figure 2 can also be used as part of a communication method between one of the terminals 2 of station 1 and one or more remote data servers, illustrated in Figure 4.
  • terminals 2 of the station are not equipped with a means of network access allowing connection to remote external networks or servers, such as the internet.
  • the method of Figure 4 allows terminals 2 of station 1 to carry out bidirectional exchanges with such external networks via the mobile object 5, this mobile object 5 comprising such an access means network.
  • the mobile object 5 is therefore for example connected to the Internet, and is configured to connect to remote servers of station 1, such as supervision and/or maintenance and/or management servers of station 1.
  • a first step E l i of the method the method of authentication of the mobile object 5 illustrated in Figure 2 is implemented, so that the mobile object 5 associated with the vehicle 4 and the user account linked to user 3 is authenticated by the first terminal 2a of terminals 2 of station 1.
  • a first data packet requesting confirmation of established communication and a second data packet of requests to be carried out by one or more servers and/or targeted remote networks are both developed and transmitted by the terminal.
  • recharge 2a having authenticated the mobile object 5 intended for the mobile object 5.
  • the mobile object 5 receives the two data packets and transmits them to the targeted remote servers and/or networks.
  • the mobile object 5 comprising a means of access to these servers and/or networks, can transmit the packets produced by the terminal 2a, in the same way as if it had developed them itself.
  • the mobile object 5 therefore forms a gateway between terminal 2a and remote servers and/or networks such as the Internet.
  • a fourth step E 14 the two packets are processed by the targeted servers and/or networks. More specifically, the targeted servers and/or networks receive both packets, and develop a response to each.
  • the targeted servers and/or networks prepare a third communication confirmation packet in response to the first packet, perform the requests of the second packet, and prepare a fourth packet resulting from the requests of the second packet executed.
  • a fifth step E 15 the mobile object 5 receives the third and fourth packets, and transmits them to terminal 2a.
  • communications between terminal 2a and remote servers and/or networks are advantageously secured using public key infrastructures.
  • the method therefore allows, by repeating its implementation as often as necessary, a connection between a terminal 2a of station 1 and remote networks and/or servers such as the Internet.

Landscapes

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Abstract

Ce procédé d'authentification d'un objet mobile (5) par une borne de recharge (2, 2a) d'un véhicule électrique pour permettre la recharge d'un véhicule électrique (4), la borne (2) faisant partie d'une station (1) d'une ou plusieurs bornes de recharge (2, 2a), l'objet mobile (5) étant associé au véhicule électrique (4) et à un compte utilisateur lié à un utilisateur (3) du véhicule électrique (4), comprend les étapes suivantes : - Pénétration de l'objet mobile (5) dans une zone géographique délimitée par un rayon prédéfini autour de la borne de recharge (2), - Etablissement automatique d'une communication entre l'objet mobile (5) et la borne de recharge (2), - Récupération par la borne de recharge (2) d'informations de rechargement du véhicule électrique (4), - Vérification de la comptabilité d'au moins une des bornes (2, 2a) de la station (1) et du véhicule électrique (4) en fonction des informations de rechargement récupérées.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d’ authentification d’ un obj et mobile par une borne de recharge d’un véhicule électrique et procédés associés de recharge d’ un véhicule électrique et de communication d’ une borne de recharge avec un serveur distant.
Domaine technique
L’invention concerne, de manière générale, la recharge d’un véhicule électrique dans une station d’une ou plusieurs bornes de recharges de véhicules électriques.
L’ invention concerne plus spécialement la phase d’ arrivée d’un véhicule électrique dans une telle station publique, ou du moins accessible physiquement à des véhicules non autorisés.
L’invention concerne plus particulièrement un procédé d’ authentification d’un obj et mobile associé à un véhicule électrique pour la recharge dudit véhicule électrique.
Techniques antérieures
Depuis quelques années, les véhicules électriques et hybrides prennent une place grandissante dans l ’ environnement automobile, et se sont démocratisés.
En conséquence, un nombre de plus en plus important de tels véhicules sont amenés à circuler, que ce soit en ville ou en dehors des espaces urbains.
Ces véhicules fonctionnant à l ’ énergie électrique stockée dans des batteries, nécessitent périodiquement un rechargement de ces batteries.
Ce rechargement s’ effectue par un branchement du véhicule sur une borne de recharge reliée à une source électrique.
A l ’ instar des stations-essences pour les véhicules thermiques, des stations d’une ou plusieurs bornes de recharges électriques sont ainsi déployées dans les territoires afin de répondre au besoin grandissant des automobilistes.
Néanmoins, le temps nécessaire à un rechargement d’une voiture électrique pouvant atteindre plusieurs dizaines de minutes, certaines de ces stations adoptent un fonctionnement selon lequel seuls des utilisateurs authentifiés peuvent utiliser une borne de ladite station pour recharger leur véhicule électrique ou hybride. L’ authentification d’utilisateurs ayant le droit d’utiliser la station du fait d’une souscription à un abonnement ou de tout autre méthode discriminante constitue aussi un levier de gain de temps à l ’ entrée des stations de rechargement.
En effet, les stations peuvent ne pas comporter d’ obstacles physiques à l ’ accès à une borne, de sorte qu’un utilisateur non authentifié peut parfois venir encombrer la station et ralentir le trafic.
L’ obj ectif de l ’ authentification des utilisateurs est donc une fluidification du trafic au sein de la station et un gain de temps pour les utilisateurs.
Plusieurs méthodes d’ authentification des utilisateurs existent.
Une première méthode existante est l ’ authentification par l ’ intermédiaire d’un badge plaqué par l ’utilisateur sur un lecteur de badge, en général disposé sur la borne de recharge, pour permettre l ’ authentification du propriétaire du badge. Le couple formé par le badge et le lecteur utilisent généralement des techniques de communication à très courtes distances telles que le NFC, acronyme du terme anglo-saxon Near-Field Communication, ou la radio- identification, aussi dénommée RFID.
Une deuxième méthode exi stante est l ’ authentification par l ’ intermédiaire d’une application d’un téléphone portable intelligent ou d’une page internet, selon laquelle l ’utilisateur désirant être authentifié s’identifie par des actions sur son téléphone à chaque arrivée dans la station, un serveur distant autorisant l ’ authentification de l ’utilisateur dans la station.
Ces solutions existantes ont pour inconvénient maj eur de nécessiter des actions répétitives de la part de l ’utilisateur à chaque arrivée dans la station, voir à chaque début de charge, que ce soit d’une part de descendre du véhicule pour aller plaquer le badge contre le lecteur, ou que ce soit d’ autre part la manipulation de son téléphone.
Un problème de fiabilité intervient aussi, ces solutions nécessitant une connexion 4G, 5G ou autre afin d’ échanger les requêtes avec les serveurs distants, ce qui peut être rare dans des zones rurales.
Enfin, ces solutions sont coûteuses.
Une autre solution, dénommée par l ’ expression anglo-saxonne « Plug & charge », nécessite de brancher le véhicule sur la borne pour authentifier l ’utilisateur. La présente invention vise donc à pallier les inconvénients précités et à proposer un procédé d’ authentification ne nécessitant aucune intervention de l ’utilisateur à son arrivée dans la station.
La présente invention a ainsi pour obj et un procédé d’ authentification d’un obj et mobile par une borne de recharge d’un véhicule électrique pour permettre la recharge d’un véhicule électrique, la borne faisant partie d’ une station d’une ou plusieurs bornes de recharge, l ’ obj et mobile étant associé au véhicule électrique et à un compte utilisateur lié à un utilisateur du véhicule électrique, comprenant les étapes suivantes :
- Pénétration de l ’ obj et mobile dans une zone géographique délimitée par un rayon prédéfini autour de la borne de recharge,
- Etablissement automatique d’une communication entre l ’ obj et mobile et la borne de recharge,
- Récupération par la borne de recharge d’ informations de rechargement du véhicule électrique,
- Vérification de la comptabilité d’ au moins une des bornes de la station et du véhicule électrique en fonction des informations de rechargement récupérées.
Avantageusement, l ’ obj et mobile est intégré au véhicule ou transportable par l ’utilisateur du véhicule.
Avantageusement, l ’ obj et mobile est un téléphone du conducteur, une balise intelligente transportable ou un module du véhicule.
De manière préférentielle, la communication entre l ’ obj et mobile et la borne de recharge utilise un protocole de communication sans fil à moyenne distance.
Avantageusement, le protocole est le protocole BLE ou Bluetooth.
De manière préférentielle, le compte utilisateur comprend les informations de rechargement du véhicule électrique.
Avantageusement, les informations de rechargement du véhicule comprennent un type d’ interface de recharge du véhicule, l ’ existence d’un moyen de paiement valide, et une puissance maximale autorisée pour la recharge par le véhicule électrique.
De manière préférentielle, l ’ étape d’ établissement automatique d’ une communication comprend les sous-étapes suivantes : - Emission périodique d’une trame d’ initialisation de communication par l ’ obj et mobile,
- Réception de la trame par une ou plusieurs bornes de recharge,
- Etablissement d’une communication entre l ’ obj et mobile et la borne la plus proche de l ’ obj et mobile.
Avantageusement, l ’ étape de vérification de la comptabilité d’ au moins une des bornes et du véhicule comprend les sous-étapes suivantes :
- Vérification d’une autorisation d’utilisation de la station,
- Vérification qu’une puissance délivrée par la borne de recharge est compatible avec le véhicule,
L’invention a également pour obj et un procédé de recharge d’un véhicule électrique associé à un obj et mobile sur une borne de recharge faisant partie d’une station d’une ou plusieurs bornes, l ’ obj et mobile étant également associé à un compte utilisateur lié à un utilisateur du véhicule électrique, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- Authentification de l ’ obj et mobile par une première borne de la station selon le procédé tel que défini précédemment,
- Election d’une borne la plus adaptée pour recharger le véhicule électrique,
- Emission d’un signal d’ autorisation de branchement du véhicule sur la borne élue et/ou sur l ’ obj et mobile,
- Branchement du véhicule sur la borne élue,
- Recharge du véhicule.
Dans un mode de réalisation, le procédé de recharge comprend une étape optionnelle de réservation d’une borne préalable à l ’ étape d’ authentification de l ’ obj et mobile par la première borne.
Avantageusement, le signal d’ autorisation de branchement est un signal sonore et/ou lumineux et/ou un retrait d’une barrière barrant l ’ accès à la borne de recharge élue.
De manière préférentielle, l ’ étape d’ élection d’une borne de recharge la plus adaptée pour recharger le véhicule électrique comprend les étapes suivantes
- Récupération par la première borne de conditions de rechargement des autres bornes de la station, - Récupération par la première borne d’ informations concernant la disponibilité des autres bornes de la station,
- Election par la première borne d’une borne adaptée parmi les bornes de la station, l ’ élection dépendant des informations concernant la disponibilité et des conditions de rechargement récupérées aux étapes précédentes,
- Transmission par la première borne de données d’ identifications de la borne élue à l ’ obj et mobile.
L’invention a également pour obj et un procédé de communication entre une borne de recharge d’une station d’une ou plusieurs bornes de recharge et un ou plusieurs serveurs de données, la communication étant établie par l ’ intermédiaire d’un obj et mobile connecté à internet et configuré pour échanger avec le ou les serveurs distants, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- Authentification de l ’ obj et mobile par la borne de recharge selon un procédé d’ authentification tel que défini précédemment,
- Emission par la borne de recharge vers l ’ obj et mobile d’un premier paquet de données de demande de confirmation de communication établie et d’un deuxième paquet de données de requêtes à effectuer par le ou les serveurs distants,
- Transmission par l ’ obj et mobile des premier et deuxième paquets de données émis vers le ou serveurs distants,
- Réception par l ’ obj et mobile d’un troisième paquet de données de confirmation de communication établie et d’un quatrième paquet de résultat des requêtes du deuxième paquet exécutées.
Avantageusement, les communications entre la borne et les serveurs sont sécurisées à l ’ aide d’ infrastructures à clés publiques.
Brève description des dessins
D’ autres buts, caractéristiques et avantages de l ’ invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig l ] illustre schématiquement un véhicule électrique arrivant dans une station de bornes de recharge ;
[Fig2] illustre un procédé d’ authentification selon l'invention ;
[Fig3 ] illustre un procédé de recharge d’un véhicule électrique selon l ’ invention ; [Fig4] illustre un procédé de communication entre une borne de recharge et un ou plusieurs serveurs distants selon l ’invention.
Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation
On a représenté schématiquement sur la figure 1 une station 1 de recharge pour véhicules électriques. La station 1 comprend ainsi une ou plusieurs bornes de recharges 2 de véhicules électriques.
La figure 1 illustre également un utilisateur 3 de la station 1. L’utilisateur 3 est par exemple le conducteur d’un véhicule électrique ou hybride 4 équipé d’une prise de branchement sur une des bornes 2. L’utili sateur 3 peut également être simplement le propriétaire du véhicule 4, ou encore un passager.
La figure 2 illustre schématiquement les étapes d’un procédé d’ authentification d’un obj et mobile 5 par une des bornes de recharge 2, préalablement à la recharge du véhicule 4.
L’ obj et mobile 5 est associé au véhicule 4 et à l ’utilisateur 3. Plus précisément, l’ obj et mobile 5 est associé au véhicule 4 et à un compte utilisateur au nom de l ’utilisateur 3. Le compte utilisateur est par exemple créable sur internet par l ’utilisateur 3 , et comprend une certaine quantité d’ informations relatives à l ’utilisateur 3 , à l ’ obj et mobile 5 et/ou au véhicule 4.
L’ obj et mobile 5 est intégré au véhicule 4, ou transportable par l ’utilisateur 3. Plus particulièrement, dans le cas illustré sur la figure 1 , l ’ obj et mobile 5 est un module du véhicule 4. Alternativement, l ’ obj et mobile 5 peut être le véhicule 4 en lui-même, une balise portative intelligente, par exemple accroché au porte-clés de l ’utilisateur 3 , ou encore le téléphone portable intelligent de l ’utilisateur 3. Idéalement, l ’ obj et mobile 5 est donc un obj et nécessairement présent avec le véhicule 4 à l ’ arrivée dans la station 1.
L’ obj et mobile 5 comprend un module de communication 5a configuré pour communiquer par des techniques de télécommunications avec des obj ets ou serveurs distants.
En particulier, le module de communication 5a de l ’ obj et mobile 5 est configuré pour communiquer avec ces obj ets ou serveurs distants par l ’ intermédiaire de techniques de télécommunications sans-fil à moyennes distances, de l ’ ordre de 10 à 20 mètres. Préférentiellement, le module de communication 5a utilise le protocole de télécommunication BLE, acronyme de la dénomination anglosaxonne Bluetooth Low Energy, et aussi appelé en français Bluetooth à basse consommation ou Bluetooth à basse énergie.
Alternativement, le module de communication 5a peut aussi utiliser le protocole Bluetooth. Autrement dit, l’objet mobile 5 est configuré pour communiquer avec les objets distants situés à moyenne distance et aptes à communiquer sur la bande de fréquence de 2,4 GHz.
Les bornes de recharges 2 sont aussi configurées pour communiquer à moyenne distance avec des objets distants tels que l’objet mobile 5, afin notamment d’authentifier l’objet mobile 5. Chaque borne de recharge 2 est donc apte à communiquer avec l’objet mobile 5 par l’intermédiaire d’un protocole commun de télécommunication sans-fil à moyenne distance, de l’ordre de 10 à 20 mètres, tel que le Bluetooth à basse consommation ou le Bluetooth.
Les étapes du procédé d’authentification de l’objet mobile 5 par une des bornes de recharge 2 illustré sur la figure 2 sont décrites ci-dessous.
Dans une première étape El, l’objet mobile 5 pénètre dans une zone géographique délimitée par un rayon prédéfini autour d’une des bornes de recharge 2.
En d’autres termes, l’objet mobile 5 pénètre dans une zone géographique comprenant au moins une borne de recharge 2 apte à l’authentifier.
Le rayon prédéfini délimitant la zone géographique est défini par la distance maximale admise par le protocole de télécommunications utilisé conjointement par l’objet mobile 5 et par la borne de recharge 2 pour communiquer ensemble. Ainsi, le rayon prédéfini est compris entre 10 et 20 mètres, correspondant à la portée d’une communication entre deux objets utilisant un protocole de communication sans-fil à moyenne distance.
En d’autres termes, dans l’étape El, l’objet mobile 5 s’approche d’une borne de recharge 2 de la station 1 suffisamment pour établir une communication sans-fil avec ladite borne de recharge 2.
Dans un deuxième étape E2, une communication est établie automatiquement entre l’objet mobile 5 et une des bornes de recharge 2 situées dans ladite zone géographique.
L’étape E2 comprend plusieurs sous-étapes décrites ci-dessous.
Dans une première sous-étape E21, l’objet mobile 5 émet périodiquement une trame d’initialisation de communication. Cette trame n’a pas de destinataire précis, et constitue simplement une trame de découverte permettant à l’objet mobile 5 de se signaler auprès des bornes 2 aptes à capter ladite trame, c’est-à- dire situées à portée de l’objet mobile 5.
La trame d’initialisation de communication est ainsi émise par l’objet mobile 5 dans toutes les directions autour de lui par le protocole de communication sans fil à moyenne distance.
Après l’émission d’une trame d’initialisation de communication par l’objet mobile 5, l’objet mobile 5 patiente pendant une durée prédéfinie pour éventuellement détecter une ou plusieurs réponses à cette trame. La durée prédéfinie est comprise entre 2 et 10 secondes, et est par exemple de 5 secondes. A l’expiration de la durée prédéfinie suivant l’émission d’une trame d’initialisation de communication, l’objet mobile 5 émet une nouvelle trame d’initialisation de communication.
Tant qu’aucune réponse à une trame d’initialisation de communication n’est reçue par l’objet mobile 5 l’ayant envoyée, l’objet mobile 5 continue d’envoyer périodiquement d’autres trames d’initialisation de communications, les émissions de deux trames successives étant espacées de la durée prédéfinie.
Dans une deuxième sous-étape E22, une trame d’initialisation de communication est reçue par une ou plusieurs bornes de recharge 2. De fait, l’objet mobile 5 émetteur de la trame reçue par la ou les bornes 2 est ainsi situé dans la zone géographique définie à l’étape El autour de chacune desdites bornes 2 ayant reçu la trame.
Dans une troisième sous-étape E23, une communication est établie entre l’objet mobile 5 et l’une des bornes 2 ayant reçu la trame d’initialisation de communication.
Plus précisément, chacune des bornes 2 ayant reçu la trame émise élabore individuellement une réponse à ladite trame afin d’établir une communication avec l’objet mobile 5, puis émet cette réponse élaborée. L’objet mobile 5 reçoit l’ensemble des réponses élaborées par chacune des bornes 2 ayant reçu la trame d’initialisation de communication, et élit l’une des bornes pour établir une communication avec elle.
En pratique, la communication est établie entre l’objet mobile 5 et la borne 2 la plus proche. Par exemple, la communication est établie entre l’objet mobile 5 et la borne 2 ayant reçu la trame d’initialisation de communication avec le meilleur RSSI. On entend par RSSI, acronyme du terme anglosaxon « Received Signal Strength Indication », la mesure connue de la force d’un signal reçu par un récepteur de télécommunications.
La communication entre l’objet mobile 5 et l’une des bornes 2 est donc établie automatiquement en ce qu’aucune intervention de l’utilisateur 3 n’est nécessaire, l’établissement de la communication étant automatique dès lors que l’objet mobile 5 pénètre dans la zone géographique définie autour d’une des bornes 2.
Dans une troisième étape E3, la borne 2 communiquant avec l’objet mobile 5 récupère des informations de rechargement du véhicule 4 par l’intermédiaire de l’objet mobile 5.
L’objet mobile 5, comme décrit plus haut, est associé à un compte utilisateur au nom de l’utilisateur 3 et au véhicule 4. Le compte utilisateur comprend diverses informations de rechargement relatives au véhicule 4 et à l’utilisateur 3 permettant notamment à la borne de recharge 2 d’authentifier l’objet mobile 5, de façon par exemple à permettre par exemple la recharge du véhicule 4, une fois l’authentification réalisée.
Les informations de rechargement relatives au véhicule 4 comprennent par exemple un type d’interface de recharge accepté par le véhicule 4. Par exemple, le type d’interface de recharge accepté par le véhicule 4 peut être une interface de recharge à courant continu DC et/ou une interface de recharge à courant alternatif AC.
Les informations de rechargement relatives au véhicule 4 comprennent également une limite maximale et/ou minimale de puissance et/ou d’énergie autorisée pour la recharge par le véhicule 4.
Pour rappel, une puissance est la quantité d’énergie par unité de temps. Ainsi, il est connu de décrire une opération de recharge d’un véhicule hybride et/ou électrique tel que le véhicule 4 à l’aide de termes relatifs à la puissance et/ou à l’énergie.
Les informations de rechargement relatives à l’utilisateur 3 comprennent par exemple l’existence et la validité d’un moyen de paiement.
Les informations de rechargement peuvent également comprendre des informations de réservation d'une borne 2 de la station 1, ou toute autre information relative à l’utilisateur 3, au véhicule 4, ou à l’objet mobile 5.
Une fois les informations de rechargement récupérées par la borne de recharge 2 en communication avec l’objet mobile 5, ladite borne 2 réalise dans une dernière étape E4 une vérification de la compatibilité d’au moins une des bornes 2 de la station 1 avec le véhicule 4, en fonction des informations de rechargement récupérées.
L’étape E4 comprend plusieurs sous-étapes décrites ci-dessous.
Dans une première sous-étape E41, la borne 2 en communication avec l’objet mobile 5 vérifie d’abord une autorisation d’utilisation de la station 1 par l’objet mobile 5, et plus généralement par l’utilisateur 3 et le véhicule 4 associés à l’objet mobile 5.
Plus précisément, la vérification d’une autorisation d’utilisation de la station 1 consiste notamment en la vérification que l’utilisateur 1 est habilité à utiliser la station 1. Par exemple, cette vérification dépend de l’existence d’un moyen de paiement valide de l’utilisateur 3 stocké sur le compte utilisateur associé à l’objet mobile 5. La vérification E41 peut aussi comprendre une vérification que le véhicule associé à l’objet mobile 5 est bien le véhicule 4, ou que l’utilisateur 3 est habilité à utiliser la station 1 dans une plage horaire correspondant à l'entrée de l’objet mobile 5 dans la station 1. Cette vérification E41 est réalisée par la borne 2 en communication avec l’objet mobile 5 en fonction des informations de rechargement récupérées par ladite borne 2 sur le compte utilisateur associé à l’objet mobile 5.
Dans une deuxième sous-étape E42, la borne 2 en communication avec l’objet mobile 5 vérifie une compatibilité entre le véhicule 4 et au moins une des bornes 2 de la station 1.
Pour cela, la borne 2 en communication avec l’objet mobile 5 utilise les informations de rechargements récupérées à l’étape E3, et vérifie que des éléments tels que le type d’interface de recharge accepté par le véhicule 4, les limites maximales de puissance et/ou d’énergie supportées par le véhicule 4 pour sa recharge, ou toute autre information relative à la compatibilité du véhicule 4 avec une borne de recharge, sont tous aptes à être respectés par au moins une des bornes 2 de la station 1. En d’autres termes, la borne 2 en communication avec l’objet mobile 5 vérifie dans la sous-étape E42 qu’au moins une des bornes 2 de la station 1 est configurée pour recharger le véhicule 4, c’est-à-dire qu’elle comprend les caractéristiques techniques nécessaires pour satisfaire notamment le type d’interface de recharge accepté par le véhicule 4, et/ou pour ne pas dépasser les limites maximales et/ou minimales de fourniture d’énergie et/ou de puissance au véhicule 4. Les échanges entre l’objet mobile 5 et la borne 2 peuvent être signés et authentifiés par le biais d’une infrastructure à clés publiques. Possiblement, les certificats contenant les clés privées et/ou publiques nécessaires aux communications entre l’objet mobile 5 et la borne 2 peuvent être stockées localement sur l’objet mobile 5 avant arrivée dans la station 1. De cette manière, aucune connexion internet n’est requise dans la station 1 pour l’authentification.
Si l’utilisateur 3 associé à l’objet mobile 5 est habilité à utiliser la station 1, et au moins une des bornes de recharge 2 de la station 1 est compatible avec le véhicule 4, alors l’objet mobile 5 est authentifié dans une étape E5. Sinon, l’authentification est un échec.
Le procédé décrit d’authentification illustré sur la figure 2, est utilisable dans le cadre d’un procédé de recharge du véhicule 4, ce procédé de recharge étant illustré schématiquement sur la figure 3.
Les étapes du procédé illustré sur la figure 3 de recharge du véhicule 4 associé à l’objet mobile 5 sur une des bornes de recharge 2 de la station 1 sont décrites ci-dessous.
Le procédé de recharge comprend initialement une première étape optionnelle E0 de réservation d’une borne 2 de la station 1. Cette étape peut être réalisée par l’utilisateur 3, avant même son arrivée sur la station 1 et son authentification, par exemple par l’intermédiaire de l’objet mobile 5 et/ou via son compte utilisateur associé à l’objet mobile 5. Cette étape optionnelle E0 peut être réalisée par exemple à l’aide d’un planning en ligne d’utilisation des bornes 2 de la station 1. De préférence, le planning en ligne ne laisse la possibilité à l’utilisateur 3 de ne réserver qu’une borne adaptée au véhicule 4 associé à l’objet mobile 5 et au compte utilisateur, par le biais d’un traitement similaire à l’étape E4 à partir des informations disponibles sur le compte utilisateur.
Dans une étape E6 suivante du procédé de recharge, le procédé d’authentification de l’objet mobile 5 illustré sur la figure 2 est mis-en-œuvre, de sorte que l’objet mobile 5 associé au véhicule 4 et au compte utilisateur lié à l’utilisateur 3 est authentifié par une première borne 2a des bornes 2 de la station 1.
Dans une deuxième étape E7, la première borne 2a en communication avec l’objet mobile 5 durant la mise-en-œuvre de l’étape El d’authentification élit une borne 2 la plus adaptée parmi les bornes 2 de la station 1 pour recharger le véhicule 4 associé à l’objet mobile 5. Cette étape d’ élection E7 comprend plusieurs sous-étapes décrites ci- dessous.
Dans une première sous-étape E71 , la première borne 2a récupère des conditions de rechargement des autres bornes 2 de la station 1. Ces conditions comprennent les caractéristiques et paramètres techniques de chaque borne 2 de la station pour le rechargement d’un véhicule électrique ou hybride, telles que le type d’ interface de rechargement offert par la borne (alternatif AC et/ou continu DC), les limites maximales et/ou minimales de délivrance de puissance et/ou d’ énergie, etc.
Dans une deuxième sous-étape E72, la première borne 2a récupère des informations concernant la disponibilité des autres bornes 2 de la station 1. Par exemple, les informations concernant la disponibilité des autres bornes 2 comprennent des données d’ état de rechargement relatives à chaque borne 2 de la station traduisant si ladite borne 2 est en train de recharger un véhicule ou non.
Dans une troisième sous-étape E73 optionnelle, la première borne 2a récupère des informations concernant la disponibilité de puissance et/ou d’ énergie à délivrer par la station 1. Cette disponibilité est une quantité d’ énergie et/ou de puissance pouvant être délivrée par les bornes 2 disponibles de la station en fonction par exemple des réserves d’ énergie de la station 1 , de la quantité d’ énergie et/ou de puissance en train d’ être délivrée par les bornes 2 rechargeant un véhicule, des contraintes du réseau électriques de la station 1 , etc. Par exemple, la première borne 2a récupère ces informations concernant la disponibilité de puissance et/ou d’ énergie à délivrer par la station 1 dans un moyen de gestion de la station 1 , par exemple constitué par un ordinateur industriel central apte à communiquer avec chacune des bornes 2 de la station 1.
Dans une quatrième sous-étape E74 optionnelle, la première borne 2a récupère des informations relatives aux besoins de rechargement du véhicule 4 et de l ’utilisateur 3. Ces informations sont disponibles par exemple sur le compte utilisateur associé à l ’ obj et mobile 5 et comprennent par exemple une quantité d’ énergie nécessaire au véhicule 4 et/ou une contrainte de durée de rechargement du véhicule 4, ces informations étant par exemple optionnellement paramétrables par l ’utilisateur 3 sur le compte utilisateur associé, suivant sa volonté d’utilisation du véhicule 4. Par exemple, la quantité d’ énergie nécessaire au véhicule peut valoir par défaut la quantité d’ énergie nécessaire à recharger complètement les batteries du véhicule 4, et l ’utilisateur 3 modifier sur son compte utilisateur cette quantité d’ énergie de sorte qu’ elle soit égale par exemple à la quantité d’ énergie manquante pour pouvoir terminer son itinéraire avec le véhicule 4. De même, par exemple, la contrainte de durée par défaut peut être nulle, et l’utilisateur 3 peut la modifier sur son compte utilisateur en fonction du temps qu’ il désire passer pour le rechargement de son véhicule 4 dans la station 1.
Dans une cinquième sous-étape E75, la première borne 2a élit une borne 2 la plus adaptée parmi les bornes 2 de la station, l ’ élection dépendant des informations de rechargement du véhicule 4 récupérées durant la mise-en-œuvre E6 du procédé d’ authentification, des conditions de rechargement des bornes 2 récupérées à la sous-étape E71 , des informations concernant la disponibilité des bornes 2 récupérées à la sous-étape E72, et, le cas échéant, des informations concernant la disponibilité de puissance et/ou d’ énergie à délivrer par la station 1 récupérées à la sous-étape E73 et des informations relatives aux besoins de rechargement du véhicule 4 et de l ’utilisateur 3 récupérées à la sous-étape E74. Durant cette étape d’ élection E75, la première borne 2a met en œuvre un algorithme de décision à partir des différentes informations récupérées, l ’ algorithme désignant en sortie une borne adaptée 2b parmi les bornes de la station 1.
Dans une dernière sous-étape E76, la première borne 2a transmet des données d’ identification de la borne adaptée 2b élue à l ’ obj et mobile 5. Par exemple, les données d’ identification sont un numéro de borne ou un signal sonore et/ou lumineux désignant à l ’utilisateur 3 la borne 2b élue.
A la suite de l ’ étape E7 d’ élection de la borne adaptée 2b, un signal d’ autorisation de branchement du véhicule 4 sur la borne adaptée 2b est émis dans une étape E8. Ce signal peut être sonore et/ou lumineux, et est émis lorsque le véhicule 4 arrive à proximité de l ’ emplacement de la borne adaptée 2b . Possiblement, une barrière barrant l ’ accès à ladite borne adaptée 2b est parallèlement retirée, par exemple par une communication sans fil .
Dans une étape E9, le véhicule 4 est alors branché sur la borne adaptée 2b, et le recharge du véhicule 4 a lieu (étape E 10).
Le procédé décrit d’ authentification illustré sur la figure 2, est également utilisable dans le cadre d’un procédé de communication entre une des bornes 2 de la station 1 et un ou plusieurs serveurs de données distants, illustré sur la figure 4.
En effet, il arrive que les bornes 2 de la station ne soit pas équipé d’un moyen d’ accès réseau permettant de se connecter à des réseaux ou serveurs externes distant, tels qu’ internet.
Le procédé de la figure 4 permet à des bornes 2 de la station 1 d’ effectuer des échanges bidirectionnels avec de tels réseaux externes par l ’intermédiaire de l ’ obj et mobile 5, cet obj et mobile 5 comportant un tel moyen d’ accès réseau.
L’ obj et mobile 5 est donc par exemple connecté à Internet, et est configuré pour se connecter à des serveurs distants de la station 1 , tels que des serveurs de supervision et/ou de maintenance et/ou de gestion de la station 1.
Dans une première étape E l i du procédé, le procédé d’ authentification de l ’ obj et mobile 5 illustré sur la figure 2 est mis-en-œuvre, de sorte que l ’ obj et mobile 5 associé au véhicule 4 et au compte utilisateur lié à l ’utilisateur 3 est authentifié par la première borne 2a des bornes 2 de la station 1.
Dans une deuxième étape E 12, un premier paquet de données de demande de confirmation de communication établie et un deuxième paquet de données de requêtes à effectuer par un ou des serveurs et/ou réseaux distants ciblés sont tous deux élaborés et émis par la borne de recharge 2a ayant authentifié l ’ obj et mobile 5 à destination de l ’ obj et mobile 5.
Dans une troisième étape E13 , l’ obj et mobile 5 reçoit les deux paquets de données et les transmet aux serveurs et/ou réseaux distants ciblés. En effet, l ’ obj et mobile 5 comprenant un moyen d’ accès à ces serveurs et/ou réseaux, peut transmettre les paquets élaborés par la borne 2a, de la même façon que s’ il les avait élaborés lui-même. L’ obj et mobile 5 forme donc une passerelle entre la borne 2a et les serveurs et/ou réseaux distants tel s qu’ internet.
Dans une quatrième étape E 14, les deux paquets sont traités par les serveurs et/ou réseaux ciblés. Plus particulièrement, les serveurs et/ou réseaux ciblés reçoivent les deux paquets, et élaborent une réponse à chacun.
Ainsi, les serveurs et/ou réseaux ciblés élaborent un troisième paquet de confirmation de communication en réponse au premier paquet, effectuent les requêtes du deuxième paquet, et élaborent un quatrième paquet de résultat des requêtes du deuxième paquet exécutées.
Dans une cinquième étape E 15, l ’ obj et mobile 5 reçoit les troisième et quatrième paquets, et les transmets à la borne 2a. Dans le procédé de communication de la figure 4, les communications entre la borne 2a et les serveurs et/ou réseaux distants sont avantageusement sécurisées à l ’ aide d’ infrastructures à clés publiques.
Le procédé permet donc, par une répétition de sa mise-en-œuvre aussi souvent que nécessaire, une connexion entre une borne 2a de la station 1 et des réseaux et/ou serveurs distants tels qu’ internet.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’ authentification d’un obj et mobile (5) par une borne de recharge (2, 2a) d’un véhicule électrique pour permettre la recharge d’un véhicule électrique (4), la borne (2) faisant partie d’une station ( 1 ) d’une ou plusieurs bornes de recharge (2, 2a), l ’ obj et mobile (5) étant associé au véhicule électrique (4) et à un compte utilisateur lié à un utilisateur (3) du véhicule électrique (4), comprenant les étapes suivantes :
- Pénétration (E l ) de l ’ obj et mobile (5) dans une zone géographique délimitée par un rayon prédéfini autour de la borne de recharge (2),
- Etablissement automatique (E2) d’une communication entre l ’ obj et mobile (5) et la borne de recharge (2),
- Récupération (E3) par la borne de recharge (2) d’ informations de rechargement du véhicule électrique (4),
Vérification (E4) de la comptabilité d’ au moins une des bornes (2, 2a) de la station ( 1 ) et du véhicule électrique (4) en fonction des informations de rechargement récupérées.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l ’ obj et mobile (5) est intégré au véhicule (4) ou transportable par l ’utilisateur (3) du véhicule (4).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l ’ obj et mobile (5) est un téléphone de l ’utilisateur (3), une balise intelligente transportable ou un module du véhicule (4).
4. Procédé selon l ’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel la communication entre l ’ obj et mobile (5) et la borne de recharge (2) utilise un protocole de communication sans fil à moyenne distance.
5. Protocole selon la revendication 4, dans lequel le protocole est le protocole BLE ou Bluetooth.
6. Procédé selon l ’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le compte utilisateur comprend les informations de rechargement du véhicule électrique (4).
7. Procédé selon l ’une des revendications 1 à 6, dans lequel les informations de rechargement du véhicule (4) comprennent un type d’ interface de recharge du véhicule (4), l ’ existence d’un moyen de paiement valide, et une puissance maximale autorisée pour la recharge par le véhicule électrique (4).
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’étape d’établissement automatique (E2) d’une communication comprend les sous-étapes suivantes :
- Emission (E21) périodique d’une trame d’initialisation de communication par l’objet mobile (5),
- Réception (E22) de la trame par une ou plusieurs bornes de recharge (2a, 2),
- Etablissement (E23) d’une communication entre l’objet mobile (5) et la borne la plus proche de l’objet mobile (2a).
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l’étape de vérification (E4) de la comptabilité d’au moins une des bornes (2, 2a) et du véhicule (4) comprend les sous-étapes suivantes :
Vérification (E41) d’une autorisation d’utilisation de la station (1), Vérification (E42) qu’une puissance délivrée par la borne de recharge (2, 2a) est compatible avec le véhicule (4),
10. Procédé de recharge d’un véhicule électrique (4) associé à un objet mobile (5) sur une borne de recharge (2a) faisant partie d’une station (1) d’une ou plusieurs bornes (2, 2a), l’objet mobile (5) étant également associé à un compte utilisateur lié à un utilisateur (3) du véhicule électrique (4), le procédé comprenant les étapes suivantes :
Authentification (E6) de l’objet mobile (5) par une première borne (2a) de la station (1) selon l’une des revendications 1 à 9,
- Election (E7) d’une borne la plus adaptée pour recharger le véhicule électrique (4),
- Emission (E8) d’un signal d’autorisation de branchement du véhicule (4) sur la borne élue et/ou sur l’objet mobile (5),
- Branchement du véhicule (4) sur la borne élue,
- Recharge (E9) du véhicule (4).
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape optionnelle (E0) de réservation d’une borne préalable à l’étape d’authentification (E6) de l’objet mobile (5) par la première borne (2a).
12. Procédé selon l’une des revendications 10 ou 11, dans lequel le signal d’autorisation de branchement est un signal sonore et/ou lumineux et/ou un retrait d’une barrière barrant l’accès à la borne de recharge élue.
13. Procédé de recharge selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l’étape d’élection (E7) d’une borne de recharge la plus adaptée pour recharger le véhicule électrique (4) comprend les étapes suivantes :
- Récupération (E71) par la première borne (2a) de conditions de rechargement des autres bornes (2) de la station (1),
- Récupération (E72) par la première borne (2a) d’informations concernant la disponibilité des autres bornes (2) de la station (1),
- Election (E75) par la première borne (2a) d’une borne adaptée parmi les bornes (2, 2a) de la station (1), l’élection (E75) dépendant des informations concernant la disponibilité et des conditions de rechargement récupérées aux étapes précédentes (E71 et E72), Transmission (E76) par la première borne (2a) de données d’identifications de la borne élue à l’objet mobile (5).
14. Procédé de communication entre une borne de recharge (2a) d’une station (1) d’une ou plusieurs bornes de recharge (2, 2a) et un ou plusieurs serveurs de données, la communication étant établie par l’intermédiaire d’un objet mobile (5) connecté à internet et configuré pour échanger avec le ou les serveurs distants, le procédé comprenant les étapes suivantes :
Authentification (Eli) de l’objet mobile (5) par la borne de recharge (2a) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9,
- Emission (E12) par la borne de recharge (2a) vers l’objet mobile (5) d’un premier paquet de données de demande de confirmation de communication établie et d’un deuxième paquet de données de requêtes à effectuer par le ou les serveurs distants, Transmission (E13) par l’objet mobile (5) des premier et deuxième paquets de données émis vers le ou serveurs distants,
- Réception (E15) par l’objet mobile (5) d’un troisième paquet de données de confirmation de communication établie et d’un quatrième paquet de résultat des requêtes du deuxième paquet exécutées.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel les communications entre la borne (2a) et le ou les serveurs distants sont sécurisées à l’aide d’infrastructures à clés publiques.
EP23817161.5A 2022-12-22 2023-12-01 Procédé d'authentification d'un objet mobile par une borne de recharge d'un véhicule électrique et procédés associés de recharge d'un véhicule électrique et de communication d'une borne de recharge avec un serveur distant Pending EP4638187A1 (fr)

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