用于诸如电池的便携式充电设备和电力存储设备的认证、安全和控制的装置、方法和制品的制作方法_4

文档序号:9583778阅读:来源:国知局
用材料具有足够厚度以保护电池单元304a及便携式电存储设备安全系统控制器306a免受外部组件及篡改影响。例如,外壳壁的厚度可为至少约0.25英寸,且完全环绕电池单元304a及便携式电存储设备安全系统控制器306(除了在一些实施例中外壳中的小通风孔),使得在没有钥匙或其他专业工具来打开锁定的接入面板322a的情况下无法接入电池单元304a及便携式电存储设备安全系统控制器306a。
[0096]安全系统控制器306a的一个或多个部分可构建为抗篡改、防篡改或指示篡改。例如,一个或多个部分可能易碎并且被设计为响应于篡改或试图篡改而呈现开路。例如,一个或多个开关310或电导线、迹线或导电路径可形成在响应于篡改而断裂的易碎基板中。易碎基板可采用各种形式中的任何一种,包括玻璃、陶瓷,或甚至更传统的电路板材料(若适当地薄,以致在经受相关联的力或在篡改时预期施加的力的情况下撕裂、扯破或断裂)。在一些情况下,以下情形可能是足够的:电导线、迹线或导电路径为易碎的,而基板(例如,电路板、外壳202)并非易碎的。例如,可在以下情况下实现此情形:其中基板足够柔性以致基板将弯曲而不断裂,而该弯曲使在电路径中出现不连续性。备选地,诸如刀片或刮刀的结构可被试图篡改所触发,以割断电路径,从而导致使便携式电能存储设备106z无法操作的开路状况。
[0097]外壳302a可提供保护以防止或阻止篡改,且可由适当坚固且弹性的材料(例如,ABS塑料)形成。此情形不仅可防止或阻止篡改,而且可留下对任何篡改尝试的可见指示。例如,外壳302a可包括第一色彩(例如,黑色)的坚固外层,在该第一色彩(例如,黑色)的坚固外层之下是第二色彩(例如,荧光橙色)的内层。此情形将使得切开外壳302a的尝试可见地明显。
[0098]还需要注意的是,外壳302a可用作前述基板,或可例如经由合适黏着剂将易碎基板紧固至外壳的内部部分。因此,对外壳的篡改可切断或损坏电路连接,从而同样使得设备无法操作。
[0099]在一些实施例中,便携式电存储设备安全系统控制器306a的一些组件或所有组件可位于便携式电存储设备106z外部,作为(例如,经由无线控制信号)致动开关310a及310b的单独设备。再者,额外开关或较少开关可足够用以防止或允许电流流向电池单元304a及电流从电池单元304a流出。
[0100]图3B是根据一个非限制性说明实施例的连接到便携式电能存储设备106z并与图1的后端或内勤系统120进行通信的便携式充电设备350的框图。
[0101]其中示出了便携式充电设备外壳302b、电端子IlOc和110d、便携式充电设备电源304b、安全系统控制器306a、以及安全接入面板322b。便携式充电设备电源304b是存储化学能并将存储的化学能转换为电能以提供用于对便携式电能存储设备(例如便携式电能存储设备106z)充电的电力的任何可再充电型电化学单元。在该示例性实施例中,便携式电能存储设备106z可以包括也可以不包括图3A所示的便携式电能存储设备106z的安全系统控制器306a,或者如本文在各实施例中以其他方式描述那样,包括具有安全系统控制器306a的全部功能的安全系统控制器306a。
[0102]电端子I 1c和I 1d可以从便携式充电设备350的外部接入。电端子110允许经由对应的电力连接352a和352b从便携式充电设备350传递电荷,也允许将电荷传递给便携式电能存储设备106z,以便经由到便携式充电设备电源304b的导电端子连接312c和312d对便携式电能存储设备106z充电和再充电。虽然在图3B中示为接线柱,电子端子IlOc和IlOd可以使用可从便携式充电设备350的外部接入的任何形式,包括位于电池外壳中的槽内的电端子。
[0103]由安全系统控制器306a电控制的两个开关310c及310d操作地耦接至终端线312c及312d及安全系统控制器308b。在闭合位置中,开关310c及31d操作以使电路接通,从而允许电流从便携式电能存储设备106z流出,或从便携式充电设备350传递给便携式电能存储设备106z。在打开位置中,开关310c及310d操作以断开电路,从而防止电流从便携式电能存储设备106z流出且防止将电流传递给便携式电能存储设备106z。在一些实施例中,开关310c及310d可以是对从安全系统控制器306b接收到的信号进行响应的任何类型的电子或电子机械开关。开关310c及310d可包括各种电组件和/或电子组件,包括各种类型的致动器、接触器、继电器、整流器、功率晶体管、IGBT和/或MOSFET等。
[0104]在一些实施例中,便携式充电设备350默认处于以下状态中:除非便携式电存储设备106z接收到来自便携式充电设备350或其他外部设备的认证(例如,经由无线信号),否则便携式充电设备350不提供充电。例如,此认证可基于经由便携式电能存储设备106z和/或所述便携式充电设备350的组件接收到的信息而进行,该组件实现与便携式点存储设备106z和/或便携式充电设备350外部的各种其他设备的短距离(例如,经由蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)组件及协议)或更远距离无线通信(例如,经无线LAN、卫星或蜂窝网络)。认证可以基于的接收到的信息包括但不限于与以下一项或多项有关的信息:码、密码、电子凭证、电子安全证书、加密数据、加密密钥、电子密钥等、用户账户标识、在便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350外部的各种设备的簇标识、用户标识、便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350标识、车辆标识、钥匙挂件、安全令牌、用户移动设备、用户移动设备的标识、与用户相关联的车辆的标识、用户账户、用户的移动设备、便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350等。
[0105]安全系统控制器306b被配置为基于来自便携式充电设备350的认证,发送信号以打开或闭合开关310c及310d,其中便携式电能存储设备106z要与所述便携式充电设备350连接以接收来自便携式充电设备350的电荷。安全系统控制器306b还被配置为:当两个开关310c及310d均处于打开位置时,通过调节流过线路314a及314b上的便携式电存储设备安全系统控制器306a并流过线路308a的电流,调节要从便携式充电设备350提供的能量或电流的量(如果存在),其中,线路314a及314b耦接至端子IlOa及IlOb并耦接至安全系统控制器306a,线路308a耦接至便携式安全系统控制器306a及便携式充电设备电源304b。对要从便携式充电设备350接收的能量或电流(如果存在)的量的调节可以响应于来自便携式电存储设备106z外部的设备的各种信息或其他无线信号(例如包括认证信息)。此外,在一些实例中,当试图使用便携式充电设备350来对便携式电能存储设备106z充电时,用户可以在便携式充电设备350的界面上选择便携式电能存储设备106z的功率级别、性能级别或者容量。可以将该信息传送给便携式充电设备350的安全系统控制器306b和/或便携式电能存储设备106z的安全系统控制器306a,以对该信息进行验证或认证并使用该信息来设置便携式电能存储设备106z的充电级别、电流级别、电流类型、和/或充电时间。
[0106]此外,用于对便携式充电设备106z充电的由便携式充电设备350释放的能量的量和/或从便携式充电设备350接受的充电量(如果存在)可以取决于可由便携式电能存储设备安全系统控制器306a从便携式充电设备350和/或其他外部设备或系统(例如,后端系统122)接收的信息来指示的以下一项或多项:便携式电能存储设备的类型、用户资料、用户车辆资料、用户预订等级、所提供的与所识别用户或与一般用户相关的具体促销、用户人口信息(包括但不限于,收入水平、性别、年龄、资本净值、尺寸、体重、婚姻状况)、密码、电子凭证、电子安全证书、加密数据、加密密钥、电子密钥、用户账户标识、在便携式电能存储设备106z和便携式充电设备350外部的各种设备的簇标识、用户标识、便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350标识、车辆标识、钥匙挂件、安全令牌、用户移动设备、用户移动设备的标识、与用户相关联的车辆的标识、用户的移动设备、便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350。
[0107]在一个示例中,当便携式电能存储设备106z进入便携式充电设备350的某个无线电通信范围内时,使用用于向便携式充电设备350发送用于认证便携式充电设备350的信息和/或从便携式充电设备350接收用于认证便携式充电设备350的信息的无线信号358a,安全系统控制器306b将查询便携式电能存储设备106z或者接收来自便携式电能存储设备106z的查询。然后,安全系统控制器306b将基于该信息来认证便携式电能存储设备106z。在一些实施例中,该无线信号358a是便携式电能存储设备106z和便携式充电设备350之间的NFC信号。可以经由与后端系统120(如图1和图3B所示)的通信,附加或替代地进行对该信息的验证或认证。该验证可以包括向后端系统120发送所接收的用户凭证和/或其他认证信息(例如,从便携式电能存储设备106z接收到的认证信息),用于便携式充电设备350和/或与便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350相关联的用户的验证或认证。在其他实施例中,便携式充电设备350和/或便携式电能存储设备106z可以具有存储在安全存储器中的密钥或代码,利用该密钥或代码,便携式充电设备350可以比较、验证、匹配、推导或者协调由安全系统控制器306b存储或接收的对应安全或认证信息。一旦认证了便携式充电设备350和/或便携式电能存储设备106z,安全系统控制器306b就使便携式充电设备350提供电荷,或者如上所述从便携式充电设备350提供一定水平或量的电流。
[0108]便携式充电设备350可以包括本文所述的收集、充电和配送机器102和/或收集、充电和配送机器102充电系统的一个或多个组件、结构、功能和/或特征。例如,便携式充电设备350可以包括收集、充电和配送机器102的充电子系统204、中央子单元202和/或用户界面(UI)子系统208的一个或多个组件,以在适用时在便携式充电设备350中实现与收集、充电和配送机器102的功能相同或相似的功能。其包括但不限于以下能力:就便携式充电设备350和/或便携式电能存储设备106z的使用、充电、标识、跟踪使用等与后端系统102通信的能力,根据便携式电能存储设备106z的类型或其他标准对便携式电能存储设备106z充电的能力,识别便携式电能存储设备106z的能力,控制、计时和/或调节便携式充电设备350提供给便携式电能存储设备106z的充电功率、电流或电平的能力,识别与便携式电能存储设备106z相关联的用户以实现本文所述的认证和/或设定充电配置的能力,识别与用户相关联的车辆或移动设备以实现本文所述的认证和/或设定充电配置的能力,等等。
[0109]例如,在一个实施例中,便携式充电设备350的安全系统控制器306b和/或便携式电能存储设备106z的安全系统控制器306a可以跟踪与便携式充电设备350和/或其他已认证的便携式充电设备有关的所提供充电循环的次数、一个时间段内传递的总电力、便携式充电设备350的使用时间等。然后便携式充电设备350的安全系统控制器306b和/或便携式电能存储设备106z的安全系统控制器306a可以经由网络122 (如图1和图3A所示)将该信息作为数据存储或传送给后端系统120和/或其他外部设备或系统。其目的在于,获得与便携式电能存储设备106z的使用、便携式充电设备350的使用、和/或由便携式电能存储设备106z和/或便携式充电设备350提供给特定用户和/或特定便携式电能存储设备的电力的使用相关联的收入。
[0110]在一个实施例中,一旦便携式充电设备350被返还或连接到收集、充电和配送机器102,或者进入收集、充电和配送机器102的无线通信范围内,就将该跟踪信息从便携式充电设备350传递给收集、充电和配送机器102。其可以通过形成在便携式充电设备350和收集、充电和配送机器102之间的有线连接或无线连接来完成,当便携式充电设备350连接到收集、充电和配送机器102时,该连接实现便携式充电设备350的安全系统控制器306a与收集、充电和配送机器102之间的通信。对数据和认证数据进行跟踪的该通信还可以或者替代地由在便携式充电设备350的安全系统控制器306b和收集、充电和配送机器102之间的无线通信、在便携式充电设备350的安全系统控制器306b和后端系统102之间的无线通信(例如,经由通信链路358c和/或经由通信网络122)、和/或在安全系统控制器306b和车辆108之间的无线通信(例如,经由图3C所示的通信链路358e)来执行。
[0111]外壳302b由聚合物或其他耐用材料建构而成,该聚合物或其他耐用材料具有足够厚度以保护便携式充电设备电源304b及安全系统控制器306b免受外部组件及篡改影响。例如,外壳壁的厚度可为至少约0.25英寸,且完全环绕便携式充电设备电源304b及便携式电存储设备安全系统控制器306b(除了在一些实施例中外壳中的小通风孔),使得在没有钥匙或其他专业工具来打开锁定的接入面板322b的情况下无法接入便携式充电设备电源304b及便携式电存储设备安全系统控制器306b。在一些实施例中,便携式充电设备350可以包括电缆360,从而直接提供经由电缆360接收的电力,对便携式电能存储设备106z充电,和/或对便携式充电设备电源304b充电,然后便携式充电设备电源304b提供电力来对便携式电能存储设备106z充电。
[0112]安全系统控制器306b的一个或多个部分可构建为抗篡改、防篡改或指示篡改。例如,一个或多个部分可能易碎并且被设计为响应于篡改或试图篡改而呈现开路。例如,一个或多个开关(例如310c或310d)或电导线、迹线或导电路径可形成在响应于篡改而断裂的易碎基板中。易碎基板可采用各种形式中的任何一种,包括玻璃、陶瓷,或甚至更传统的电路板材料(若适当地薄,以致在经受相关联的力或在篡改时预期施加的力的情况下撕裂、扯破或断裂)。在一些情况下,以下情形可能是足够的:电导线、迹线或导电路径为易碎的,而基板(例如,电路板、外壳202)并非易碎的。例如,可在以下情况下实现此情形:其中基板足够柔性以致基板将弯曲而不断裂,而该弯曲使在电路径中出现不连续性。备选地,诸如刀片或刮刀的结构可被试图篡改所触发,以割断电路径,从而导致使便携式充电设备350无法操作的开路状况。
[0113]外壳302b可提供保护以防止或阻止篡改,且可由适当坚固且弹性的材料(例如,ABS塑料)形成。此情形不仅可防止或阻止篡改,而且可留下对任何篡改尝试的可见指示。例如,外壳302b可包括第一色彩(例如,黑色)的坚固外层,在该第一色彩(例如,黑色)的坚固外层之下是第二色彩(例如,荧光橙色)的内层。此情形将使得切开外壳302b的尝试可见地明显。
[0114]还需要注意的是,外壳302b可用作前述基板,或可例如经由合适黏着剂将易碎基板紧固至外壳的内部部分。因此,对外壳302b的篡改可切断或损坏电路连接,从而同样使得设备无法操作。
[0115]在一些实施例中,便携式电存储设备安全系统控制器306b的一些组件或所有组件可位于便携式充电设备350外部,作为(例如,经由无线控制信号)致动开关310c及310d或以其他方式控制充电和/或认证的单独设备。再者,额外开关或较少开关可足够用以防止或允许电流流向便携式充电设备电源304b及电流从便携式充电设备电源304b流出。
[0116]在一些实施例中,可将便携式充电设备350借出、出租、出售、授权或者以其他方式提供给收集、充电和配送机器系统102的用户和/或独占使用便携式充电设备350来对其电动车或其他物品的
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