综述：基于分布式账本技术的电动汽车移动充电系统（EVMCSDLT）

本文创新性地提出EVMCSDLT框架，通过分布式账本技术（DLT）结合QR码认证和哈希算法，实现电动汽车（EV）在无网络环境下的安全充电支付。系统集成React.js与Web3技术，支持MetaMask钱包双模（在线/离线）交易，并利用谷歌地图实时追踪固定（FCS）与移动充电站（MCS），实测显示8.13米有效通信距离及3.4秒平均QR扫描响应时间，为偏远地区EV充电提供可靠解决方案。

　　

背景

随着电动汽车（EV）的快速普及，偏远地区充电基础设施不足和网络连接不稳定的问题日益凸显。传统支付系统依赖持续互联网连接，难以满足无网络环境下的充电需求。EVMCSDLT框架应运而生，通过分布式账本技术（DLT）构建离线支付系统，结合QR码和本地化区块链验证，突破网络限制，推动EV在资源匮乏地区的应用。

系统架构

EVMCSDLT采用多层设计：

• 前端层：基于React.js的Web应用集成Web3.js，提供用户友好的充电站地图（谷歌地图API）和交易界面，区分固定（FCS）与移动充电站（MCS）。

• 支付层：MetaMask钱包处理在线交易，离线模式下通过QR码（SHA-256哈希加密）和IndexedDB暂存数据，网络恢复后自动同步至区块链。

• 安全层：双节点区块链模拟验证（图3），采用轻量级共识机制，确保离线交易不可篡改。

核心创新

1. 双模交易：在线时直接调用智能合约支付；离线时本地签名存储，后续同步。测试显示，MITM攻击拦截的60%恶意篡改可被系统识别（图15）。

2. 电池溯源：电池交换记录上链（如BAT2024060012），通过智能合约验证归还电池真伪（图11）。

3. 地理定位：哈弗辛公式计算用户与充电站距离，移动站位置更新延迟低于1秒。

性能验证

• 环境适应性：QR码在昼夜不同光照下均保持高效扫描（图14），夜间耗时仅增加1.4秒。

• 通信稳定性：蓝牙5.0支持8.13米可靠传输（图13），满足充电场景需求。

• 安全测试：模拟攻击中，所有篡改交易均因哈希校验失败被拒绝。

应用前景

未来可扩展至车对车（V2V）能源交易和社区微电网管理。当前局限为双节点模拟，下一步将部署至以太坊测试网验证多节点性能。

结论

EVMCSDLT为无网络地区EV充电提供了安全、高效的支付方案，其DLT与地理信息技术的融合，为去中心化能源系统树立了新范式。