W artykule tym szczegółowo opisano tło rozwoju normy ISO15118, informacje o wersji, interfejs CCS, zawartość protokołów komunikacyjnych, funkcje inteligentnego ładowania, a także przedstawiono postęp technologii ładowania pojazdów elektrycznych i ewolucję normy.
I. Wprowadzenie do normy ISO15118
1. Wprowadzenie
Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (IX-ISO) publikuje normę ISO 15118-20. Norma ISO 15118-20 jest rozszerzeniem normy ISO 15118-2 o obsługę bezprzewodowego przesyłu energii (WPT). Każda z tych usług może być świadczona za pomocą dwukierunkowego przesyłu energii (BPT) i urządzeń automatycznie połączonych (ACD).
2. Wprowadzenie informacji o wersji
(1) Wersja ISO 15118-1.0
15118-1 jest wymogiem ogólnym
Scenariusze zastosowań oparte na normie ISO 15118 służące do realizacji procesu naliczania opłat i rozliczeń, a także opis urządzeń w każdym scenariuszu zastosowania i interakcji informacyjnej między urządzeniami
15118-2 dotyczy protokołów warstwy aplikacji.
Definiuje komunikaty, sekwencje komunikatów i maszyny stanów oraz wymagania techniczne, które należy określić, aby zrealizować te scenariusze aplikacji. Definiuje protokoły od warstwy sieciowej aż do warstwy aplikacji.
15118-3 aspekty warstwy łącza, wykorzystanie nośników mocy.
15118-4 związane z testami
15118-5 Warstwa fizyczna związana
15118-8 Aspekty bezprzewodowe
15118-9 Aspekty warstwy fizycznej sieci bezprzewodowej
(2) wersja ISO 15118-20
Norma ISO 15118-20 zapewnia funkcjonalność plug-and-play oraz obsługę bezprzewodowego przesyłu energii (WPT). Każda z tych usług może być świadczona przy użyciu dwukierunkowego przesyłu energii (BPT) i automatycznie połączonych urządzeń (ACD).
Wprowadzenie do interfejsu CCS
Pojawienie się różnych standardów ładowania na rynkach pojazdów elektrycznych w Europie, Ameryce Północnej i Azji stworzyło problemy z interoperacyjnością i wygodą ładowania, co utrudnia rozwój pojazdów elektrycznych w skali globalnej. Aby rozwiązać ten problem, Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów (ACEA) przedstawiło propozycję standardu ładowania CCS, który ma na celu integrację ładowania prądem przemiennym (AC) i stałym (DC) w ramach ujednoliconego systemu. Interfejs fizyczny złącza został zaprojektowany jako gniazdo ze zintegrowanymi portami AC i DC, kompatybilne z trzema trybami ładowania: jednofazowym prądem przemiennym (AC), trójfazowym prądem przemiennym (AC) i stałym (DC). Zapewnia to bardziej elastyczne opcje ładowania pojazdów elektrycznych.
1. Wprowadzenie do interfejsu
Protokoły interfejsu ładowania pojazdów elektrycznych (EV)
Złącza używane do ładowania pojazdów elektrycznych w głównych regionach świata
2、Złącze CCS1
Sieci energetyczne w USA i Japonii obsługują wyłącznie ładowanie prądem przemiennym jednofazowym, dlatego na tych dwóch rynkach dominują wtyczki i porty typu 1.
3. Wprowadzenie portu CCS2
Port typu 2 obsługuje ładowanie jednofazowe i trójfazowe, a trójfazowe ładowanie prądem przemiennym może skrócić czas ładowania pojazdów elektrycznych.
Po lewej stronie znajduje się port ładowania CCS typu 2, a po prawej wtyczka pistoletu do ładowania prądem stałym. Port ładowania samochodu składa się z części AC (górna część) i portu DC (dolna część z dwoma grubymi złączami). Podczas ładowania prądem przemiennym i stałym komunikacja między pojazdem elektrycznym (EV) a stacją ładowania (EVSE) odbywa się za pośrednictwem interfejsu Control Pilot (CP).
CP – Interfejs Control Pilot przesyła analogowy sygnał PWM oraz cyfrowy sygnał ISO 15118 lub DIN 70121 w oparciu o modulację Power Line Carrier (PLC) sygnału analogowego.
PP – Interfejs Proxmity Pilot (nazywany również Plug Presence) przesyła sygnał, który umożliwia pojazdowi (EV) monitorowanie, czy wtyczka pistoletu do ładowania jest podłączona. Służy do spełnienia ważnego zabezpieczenia – samochód nie może się poruszać, gdy pistolet do ładowania jest podłączony.
PE – Produktywne Ziemie, jest przewodem uziemiającym urządzenia.
Do przesyłania mocy stosuje się również inne połączenia: przewód neutralny (N), L1 (prąd przemienny jednofazowy), L2, L3 (prąd przemienny trójfazowy); DC+, DC- (prąd stały).
III. Wprowadzenie do treści protokołu ISO15118
Protokół komunikacyjny ISO 15118 opiera się na modelu klient-serwer, w którym kontroler EVCC wysyła komunikaty żądania (komunikaty te mają sufiks „Req”), a kontroler SECC zwraca odpowiadające im komunikaty odpowiedzi (z sufiksem „Res”). Kontroler EVCC musi odebrać komunikat odpowiedzi od kontrolera SECC w określonym przedziale czasowym (zwykle od 2 do 5 sekund) od otrzymania odpowiedniego komunikatu żądania. W przeciwnym razie sesja zostanie zakończona, a w zależności od implementacji różnych producentów, kontroler EVCC może ponownie zainicjować nową sesję.
(1) Schemat blokowy ładowania
(2) Proces ładowania prądem przemiennym
(3) Proces ładowania prądem stałym
Norma ISO 15118 rozszerza mechanizm komunikacji między stacją ładowania a pojazdem elektrycznym o cyfrowe protokoły wyższego poziomu, aby zapewnić bogatsze informacje, obejmujące głównie: komunikację dwukierunkową, szyfrowanie kanałów, uwierzytelnianie, autoryzację, stan ładowania, czas odjazdu itp. Po zmierzeniu sygnału PWM o współczynniku wypełnienia 5% na pinie CP kabla ładującego, sterowanie ładowaniem między stacją ładowania a pojazdem jest natychmiast przekazywane do normy ISO 15118.
3. Funkcje podstawowe
(1) Inteligentne ładowanie
Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych (EV) to możliwość inteligentnego sterowania, zarządzania i regulacji wszystkich aspektów ładowania pojazdów elektrycznych. Dzieje się to w oparciu o komunikację danych w czasie rzeczywistym między pojazdem elektrycznym, ładowarką, operatorem ładowania oraz dostawcą energii elektrycznej lub przedsiębiorstwem użyteczności publicznej. W ramach inteligentnego ładowania wszystkie strony stale komunikują się i korzystają z zaawansowanych rozwiązań ładowania w celu optymalizacji. Sercem tego ekosystemu jest rozwiązanie Smart Charging EV, które przetwarza te dane i umożliwia operatorom ładowania oraz użytkownikom zarządzanie wszystkimi aspektami ładowania.
1) Smart Energy Tube; zarządza wpływem ładowania pojazdów elektrycznych na sieć i zasilanie.
2) Optymalizacja pojazdów elektrycznych; ładowanie pomaga kierowcom pojazdów elektrycznych i dostawcom usług ładowania optymalizować ładowanie pod względem kosztów i efektywności.
3) Zdalne zarządzanie i analityka; umożliwia użytkownikom i operatorom kontrolowanie i dostosowywanie opłat za pośrednictwem platform internetowych lub aplikacji mobilnych.
4) Zaawansowana technologia ładowania pojazdów elektrycznych Wiele nowych technologii, takich jak V2G, wymaga inteligentnych funkcji ładowania, aby działać prawidłowo.
Norma ISO 15118 wprowadza kolejne źródło informacji, które można wykorzystać w procesie inteligentnego ładowania: sam pojazd elektryczny (EV). Jedną z najważniejszych informacji podczas planowania procesu ładowania jest ilość energii, jaką pojazd zamierza zużyć. Istnieje wiele możliwości przekazania tych informacji do CSMS:
Użytkownicy mogą wprowadzać żądaną energię za pomocą aplikacji mobilnej (dostarczanej przez eMSP) i przesyłać ją do systemu CSMS operatora sieci przesyłowej (CPO) poprzez integrację między systemami back-end, a stacje ładowania mogą używać niestandardowego interfejsu API do przesyłania tych danych bezpośrednio do systemu CSMS.
(2) Inteligentne ładowanie i inteligentna sieć
Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych jest częścią tego systemu, ponieważ ładowanie pojazdów elektrycznych może znacząco wpłynąć na zużycie energii w domu, budynku lub miejscu publicznym. Przepustowość sieci jest ograniczona pod względem ilości energii, jaką można obsłużyć w danym punkcie.
3) Podłącz i ładuj
Najważniejsze cechy normy ISO 15118.
LinkPower może zapewnić stacje ładowania pojazdów elektrycznych zgodne z normą ISO 15118 i wyposażone w odpowiednie złącza
Branża pojazdów elektrycznych jest stosunkowo nowa i wciąż się rozwija. Trwają prace nad nowymi normami. Stwarza to wyzwania w zakresie kompatybilności i interoperacyjności dla producentów pojazdów elektrycznych i elektrycznych pojazdów z napędem elektrycznym (EVSE). Norma ISO 15118-20 ułatwia jednak ładowanie, takie jak rozliczanie za pomocą funkcji „podłącz i ładuj”, szyfrowana komunikacja, dwukierunkowy przepływ energii, zarządzanie obciążeniem i zmienna moc ładowania. Funkcje te sprawiają, że ładowanie jest wygodniejsze, bezpieczniejsze i bardziej wydajne, a także przyczyniają się do szerszej adopcji pojazdów elektrycznych.
Nowe stacje ładowania LinkPower są zgodne z normą ISO 15118-20. Ponadto LinkPower oferuje doradztwo i możliwość dostosowania stacji ładowania do dowolnych dostępnych złączy ładowania. Pozwól LinkPower dostosować się do dynamicznych wymagań branży pojazdów elektrycznych i zbudować stacje ładowania dostosowane do indywidualnych potrzeb klientów. Dowiedz się więcej o komercyjnych ładowarkach LinkPower do pojazdów elektrycznych i ich możliwościach.
Czas publikacji: 18-10-2024