W artykule szczegółowo opisano tło rozwojowe normy ISO15118, informacje o wersji, interfejs CCS, zawartość protokołów komunikacyjnych, funkcje inteligentnego ładowania, wykazując postęp technologii ładowania pojazdów elektrycznych i ewolucję standardu.
I. Wprowadzenie do ISO15118
1. Wprowadzenie
Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (IX-ISO) publikuje normę ISO 15118-20. ISO 15118-20 jest rozszerzeniem ISO 15118-2 w celu obsługi bezprzewodowego przesyłania mocy (WPT). Każda z tych usług może być świadczona z wykorzystaniem dwukierunkowego przesyłu mocy (BPT) i automatycznie podłączonych urządzeń (ACD).
2. Wprowadzenie informacji o wersji
(1) Wersja ISO 15118-1.0
15118-1 jest wymaganiem ogólnym
Scenariusze zastosowań oparte na normie ISO 15118 w celu realizacji procesu ładowania i rozliczeń oraz opisują urządzenia w każdym scenariuszu zastosowania oraz interakcję informacyjną pomiędzy urządzeniami
15118-2 dotyczy protokołów warstwy aplikacji.
Definiuje komunikaty, sekwencje komunikatów i maszyny stanów oraz wymagania techniczne, które należy zdefiniować, aby zrealizować te scenariusze aplikacji. Definiuje protokoły od warstwy sieciowej aż do warstwy aplikacji.
15118-3 aspekty warstwy łącza wykorzystujące nośniki mocy.
15118-4 związany z testem
15118-5 Związane z warstwą fizyczną
15118-8 Aspekty bezprzewodowe
15118-9 Aspekty warstwy fizycznej sieci bezprzewodowej
(2) Wersja ISO 15118-20
ISO 15118-20 oferuje funkcjonalność plug-and-play oraz obsługę bezprzewodowego przesyłania mocy (WPT), a każda z tych usług może być świadczona przy użyciu dwukierunkowego przesyłania mocy (BPT) i automatycznie podłączonych urządzeń (ACD).
Wprowadzenie do interfejsu CCS
Pojawienie się różnych standardów ładowania na europejskich, północnoamerykańskich i azjatyckich rynkach pojazdów elektrycznych spowodowało problemy związane z interoperacyjnością i wygodą ładowania w przypadku rozwoju pojazdów elektrycznych w skali globalnej. Aby rozwiązać ten problem, Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów (ACEA) przedstawiło propozycję standardu ładowania CCS, którego celem jest zintegrowanie ładowania prądem przemiennym i stałym w ujednolicony system. Fizyczny interfejs złącza został zaprojektowany jako gniazdo kombinowane ze zintegrowanymi portami AC i DC, które jest kompatybilne z trzema trybami ładowania: ładowaniem jednofazowym AC, ładowaniem trójfazowym AC i ładowaniem DC. Zapewnia to bardziej elastyczne opcje ładowania pojazdów elektrycznych.
1. Wprowadzenie do interfejsu
Protokoły interfejsu ładowania pojazdów elektrycznych (EV).
Złącza stosowane do ładowania pojazdów elektrycznych w głównych regionach świata
2, złącze CCS1
Krajowe sieci energetyczne w USA i Japonii obsługują wyłącznie ładowanie prądem zmiennym 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 ładowanie trójfazowe prądem przemiennym może skrócić czas ładowania pojazdów elektrycznych.
Po lewej stronie znajduje się port ładowania samochodu CCS typu 2, a po prawej wtyczka pistoletu ładującego DC. 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 sygnał cyfrowy ISO 15118 lub DIN 70121 w oparciu o modulację Power Line Carrier (PLC) na sygnale analogowym.
PP – interfejs Proxmity Pilot (zwany także obecnością wtyczki) przesyła sygnał, który umożliwia pojazdowi (EV) monitorowanie, czy wtyczka pistoletu ładującego jest podłączona. Służy do spełnienia ważnej funkcji bezpieczeństwa – samochód nie może się poruszać, gdy podłączony jest pistolet ładujący.
PE – Productive Earth, to przewód uziemiający urządzenia.
Do przesyłania mocy wykorzystuje się kilka innych połączeń: przewód neutralny (N), L1 (jednofazowy prąd przemienny), L2, L3 (trójfazowy prąd przemienny); DC+, DC- (prąd stały).
III. Wprowadzenie treści protokołu ISO15118
Protokół komunikacyjny ISO 15118 opiera się na modelu klient-serwer, w którym EVCC wysyła komunikaty z żądaniami (wiadomości te mają przyrostek „Req”), a SECC zwraca odpowiednią wiadomość odpowiedzi (z przyrostkiem „Res”). EVCC musi otrzymać komunikat odpowiedzi od SECC w określonym przedziale czasu (zwykle od 2 do 5 sekund) odpowiedniego komunikatu żądania, w przeciwnym razie sesja zostanie zakończona i w zależności od implementacji różnych producentów EVCC może ponownie -rozpocznij nową sesję.
(1) Schemat ładowania
(2) Proces ładowania prądem zmiennym
(3) Proces ładowania prądem stałym
ISO 15118 ulepsza mechanizm komunikacji pomiędzy stacją ładowania a pojazdem elektrycznym za pomocą protokołów cyfrowych wyższego poziomu, aby zapewnić bogatsze informacje, obejmujące głównie: komunikację dwukierunkową, szyfrowanie kanałów, uwierzytelnianie, autoryzację, stan ładowania, czas odjazdu i tak dalej. Kiedy na pinie CP kabla ładującego zmierzony zostanie sygnał PWM z 5% cyklem pracy, kontrola ładowania pomiędzy stacją ładującą a pojazdem zostaje natychmiast przekazana zgodnie z normą ISO 15118.
3, podstawowe funkcje
(1) Inteligentne ładowanie
Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych to możliwość inteligentnego kontrolowania, zarządzania i dostosowywania wszystkich aspektów ładowania pojazdów elektrycznych. Czyni to w oparciu o komunikację danych w czasie rzeczywistym pomiędzy pojazdem elektrycznym, ładowarką, operatorem ładującym a dostawcą energii elektrycznej lub przedsiębiorstwem użyteczności publicznej. W przypadku inteligentnego ładowania wszystkie zaangażowane strony stale komunikują się ze sobą i korzystają z zaawansowanych rozwiązań w zakresie ładowania, aby zoptymalizować ładowanie. Sercem tego ekosystemu jest rozwiązanie Smart Charger EV, które przetwarza te dane i umożliwia operatorom i użytkownikom ładującym zarządzanie wszystkimi aspektami ładowania.
1) Inteligentna rura energetyczna; zarządza wpływem ładowania pojazdów elektrycznych na sieć i zasilanie.
2) Optymalizacja pojazdów elektrycznych; ładowanie pomaga kierowcom pojazdów elektrycznych i dostawcom usług ładowania zoptymalizować ładowanie pod względem kosztów i wydajności.
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 do prawidłowego działania inteligentnych funkcji ładowania.
Norma ISO 15118 wprowadza kolejne źródło informacji, które można wykorzystać jako inteligentne ładowanie: sam pojazd elektryczny (EV). Jedną z najważniejszych informacji przy planowaniu procesu ładowania jest ilość energii, jaką pojazd chce zużyć. Istnieje wiele możliwości dostarczenia tych informacji do CSMS:
Użytkownicy mogą wprowadzić żądaną energię za pomocą aplikacji mobilnej (dostarczonej przez eMSP) i wysłać ją do CSMS CPO poprzez integrację między back-endami, a stacje ładowania mogą korzystać z niestandardowego interfejsu API, aby wysyłać te dane bezpośrednio do 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 obszarze publicznym. Wydajność sieci jest ograniczona w zależności od tego, ile mocy można obsłużyć w danym punkcie.
3) Podłącz i ładuj
Najważniejsze funkcje ISO 15118.
linkpower może zapewnić stacje ładowania pojazdów elektrycznych zgodne z normą ISO 15118 z odpowiednimi złączami
Branża pojazdów elektrycznych jest stosunkowo nowa i wciąż się rozwija. Nowe standardy są w fazie opracowywania. Stwarza to wyzwania w zakresie kompatybilności i interoperacyjności dla producentów pojazdów elektrycznych i EVSE. Jednakże norma ISO 15118-20 ułatwia korzystanie z funkcji ładowania, takich jak rozliczenia typu „podłącz i ładuj”, szyfrowana komunikacja, dwukierunkowy przepływ energii, zarządzanie obciążeniem i zmienna moc ładowania. Funkcje te sprawiają, że ładowanie staje się wygodniejsze, bezpieczniejsze i wydajniejsze, a także przyczynią się do szerszego wykorzystania pojazdów elektrycznych.
Nowe stacje ładowania linkpower są zgodne z normą ISO 15118-20. Ponadto linkpower może zapewnić wskazówki i dostosować swoje stacje ładowania za pomocą dowolnych dostępnych złączy ładowania. Pozwól, aby linkpower pomógł sprostać dynamicznym wymaganiom branży pojazdów elektrycznych i zbudować dostosowane stacje ładowania spełniające wszystkie wymagania klientów. Dowiedz się więcej o komercyjnych ładowarkach EV Linkpower i ich możliwościach.
Czas publikacji: 18 października 2024 r