Wszystko, co musisz wiedzieć o normie ISO/IEC 15118

Oficjalna nomenklatura normy ISO 15118 to „Pojazdy drogowe – Interfejs komunikacyjny pojazdu z siecią”. Może to być jeden z najważniejszych i najbardziej przyszłościowych standardów dostępnych obecnie.

Inteligentny mechanizm ładowania wbudowany w ISO 15118 umożliwia idealne dopasowanie pojemności sieci do zapotrzebowania na energię dla rosnącej liczby pojazdów elektrycznych podłączanych do sieci elektrycznej. ISO 15118 umożliwia również dwukierunkowy przesył energii w celu realizacjipojazd-siećzastosowań poprzez przesyłanie energii z pojazdu elektrycznego z powrotem do sieci, gdy jest to potrzebne. Norma ISO 15118 umożliwia bardziej przyjazne dla sieci, bezpieczne i wygodne ładowanie pojazdów elektrycznych.

Historia ISO 15118

W 2010 roku Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) i Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) połączyły siły, aby utworzyć Wspólną Grupę Roboczą ISO/IEC 15118. Po raz pierwszy eksperci z branży motoryzacyjnej i sektora użyteczności publicznej współpracowali, aby opracować międzynarodowy standard komunikacji dla ładowania pojazdów elektrycznych. Wspólna Grupa Robocza odniosła sukces w stworzeniu szeroko przyjętego rozwiązania, które jest obecnie wiodącym standardem w głównych regionach na całym świecie, takich jak Europa, USA, Ameryka Środkowa/Południowa i Korea Południowa. ISO 15118 szybko zyskuje również na popularności w Indiach i Australii. Uwaga dotycząca formatu: ISO przejęło publikację standardu i jest on teraz znany po prostu jako ISO 15118.

Pojazd-sieć — integracja pojazdów elektrycznych z siecią

Norma ISO 15118 umożliwia integrację pojazdów elektrycznych zinteligentna sieć(znany również jako pojazd-2-siatka lubpojazd-sieć). Inteligentna sieć to sieć elektryczna, która łączy producentów energii, konsumentów i elementy sieci, takie jak transformatory, za pomocą technologii informacyjnej i komunikacyjnej, jak pokazano na poniższym obrazku.

Norma ISO 15118 umożliwia dynamiczną wymianę informacji między pojazdem elektrycznym a stacją ładowania, na podstawie której można (ponownie) wynegocjować właściwy harmonogram ładowania. Ważne jest, aby upewnić się, że pojazdy elektryczne działają w sposób przyjazny dla sieci. W tym przypadku „przyjazny dla sieci” oznacza, że ​​urządzenie obsługuje ładowanie wielu pojazdów jednocześnie, zapobiegając jednocześnie przeciążeniu sieci. Aplikacje inteligentnego ładowania obliczą indywidualny harmonogram ładowania dla każdego pojazdu elektrycznego, korzystając z dostępnych informacji o stanie sieci elektrycznej, zapotrzebowaniu na energię każdego pojazdu elektrycznego i potrzebach mobilnościowych każdego kierowcy (czas odjazdu i zasięg jazdy).

W ten sposób każda sesja ładowania będzie idealnie dopasowywać pojemność sieci do zapotrzebowania na energię elektryczną podczas jednoczesnego ładowania pojazdów elektrycznych. Ładowanie w czasach wysokiej dostępności energii odnawialnej i/lub w czasach, gdy ogólne zużycie energii elektrycznej jest niskie, jest jednym z głównych przypadków użycia, które można zrealizować za pomocą ISO 15118.

Bezpieczna komunikacja oparta na technologii Plug & Charge

Sieć elektryczna to krytyczna infrastruktura, która musi być broniona przed potencjalnymi atakami, a kierowca musi zostać prawidłowo obciążony rachunkiem za energię dostarczoną do pojazdu elektrycznego. Bez bezpiecznej komunikacji między pojazdami elektrycznymi a stacjami ładowania złośliwe osoby trzecie mogą przechwytywać i modyfikować wiadomości oraz manipulować informacjami rozliczeniowymi. Dlatego norma ISO 15118 zawiera funkcję o nazwiePodłącz i ładujPlug & Charge wdraża kilka mechanizmów kryptograficznych, aby zabezpieczyć tę komunikację i zagwarantować poufność, integralność i autentyczność wszystkich wymienianych danych

Wygoda użytkownika jako klucz do bezproblemowego ładowania

Normy ISO 15118Podłącz i ładujFunkcja ta umożliwia również pojazdowi elektrycznemu automatyczną identyfikację stacji ładowania i uzyskanie autoryzowanego dostępu do energii potrzebnej do naładowania akumulatora. Wszystko to opiera się na certyfikatach cyfrowych i infrastrukturach klucza publicznego udostępnianych za pośrednictwem funkcji Plug & Charge. A co najlepsze? Kierowca nie musi robić nic poza podłączeniem kabla ładującego do pojazdu i stacji ładowania (podczas ładowania przewodowego) lub zaparkowaniem nad płytą naziemną (podczas ładowania bezprzewodowego). Dzięki tej technologii wpisywanie danych karty kredytowej, otwieranie aplikacji w celu zeskanowania kodu QR lub znajdowanie łatwej do zgubienia karty RFID to już przeszłość.

Norma ISO 15118 będzie miała znaczący wpływ na przyszłość globalnego ładowania pojazdów elektrycznych ze względu na trzy kluczowe czynniki:

1. Wygoda dla klienta dzięki funkcji Plug & Charge
2. Zwiększone bezpieczeństwo danych dzięki mechanizmom kryptograficznym zdefiniowanym w normie ISO 15118
3. Inteligentne ładowanie przyjazne dla sieci

Mając na uwadze te podstawowe elementy, przyjrzyjmy się bliżej szczegółom standardu.

Rodzina dokumentów ISO 15118

Sama norma, zwana „Pojazdy drogowe – Interfejs komunikacyjny pojazdu do sieci”, składa się z ośmiu części. Myślnik lub kreska i liczba oznaczają odpowiednią część. ISO 15118-1 odnosi się do części pierwszej itd.

Na poniższym obrazku widać, jak każda część normy ISO 15118 jest powiązana z jedną lub większą liczbą siedmiu warstw komunikacji, które definiują sposób przetwarzania informacji w sieci telekomunikacyjnej. Gdy pojazd elektryczny jest podłączony do stacji ładowania, kontroler komunikacji pojazdu elektrycznego (nazywany EVCC) i kontroler komunikacji stacji ładowania (SECC) ustanawiają sieć komunikacyjną. Celem tej sieci jest wymiana wiadomości i zainicjowanie sesji ładowania. Zarówno EVCC, jak i SECC muszą zapewnić te siedem warstw funkcjonalnych (zgodnie z dobrze ugruntowanymStos komunikacyjny ISO/OSI) w celu przetworzenia informacji, które zarówno wysyłają, jak i odbierają. Każda warstwa opiera się na funkcjonalności dostarczanej przez warstwę podstawową, zaczynając od warstwy aplikacji na górze i aż do warstwy fizycznej.

Na przykład: warstwa fizyczna i łącza danych określają, w jaki sposób EV i stacja ładowania mogą wymieniać wiadomości za pomocą kabla ładującego (komunikacja po linii energetycznej za pośrednictwem modemu Home Plug Green PHY, zgodnie z opisem w ISO 15118-3) lub połączenia Wi-Fi (IEEE 802.11n, zgodnie z odniesieniem w ISO 15118-8) jako medium fizycznego. Po prawidłowym skonfigurowaniu łącza danych warstwa sieciowa i transportowa powyżej może polegać na nim, aby ustanowić to, co nazywa się połączeniem TCP/IP, aby prawidłowo kierować wiadomości z EVCC do SECC (i z powrotem). Warstwa aplikacji na górze wykorzystuje ustaloną ścieżkę komunikacyjną do wymiany dowolnych wiadomości związanych z przypadkiem użycia, niezależnie od tego, czy chodzi o ładowanie prądem przemiennym, ładowanie prądem stałym czy ładowanie bezprzewodowe.

‍

Omawiając normę ISO 15118 jako całość, obejmuje ona zbiór norm w ramach jednego nadrzędnego tytułu. Same normy są podzielone na części. Każda część przechodzi przez zestaw wstępnie zdefiniowanych etapów przed opublikowaniem jako norma międzynarodowa (IS). Dlatego też informacje o indywidualnym „statusie” każdej części można znaleźć w poniższych sekcjach. Status odzwierciedla datę publikacji IS, która jest ostatnim etapem na osi czasu projektów normalizacyjnych ISO.

Przyjrzyjmy się bliżej każdej z części dokumentu osobno.

Proces i harmonogram publikacji norm ISO

Powyższy rysunek przedstawia oś czasu procesu standaryzacji w ramach ISO. Proces rozpoczyna się od propozycji nowego tematu pracy (NWIP lub NP), która po upływie 12 miesięcy wchodzi w fazę projektu komitetu (CD). Gdy tylko CD będzie dostępne (tylko dla ekspertów technicznych, którzy są członkami organu normalizacyjnego), rozpoczyna się trzymiesięczna faza głosowania, podczas której eksperci ci mogą przedstawić uwagi redakcyjne i techniczne. Gdy tylko faza komentowania się zakończy, zebrane uwagi są rozstrzygane podczas konferencji internetowych i spotkań twarzą w twarz.

W wyniku tej wspólnej pracy, projekt Międzynarodowego Standardu (DIS) jest następnie opracowywany i publikowany. Wspólna Grupa Robocza może zdecydować o opracowaniu drugiego CD, jeśli eksperci uznają, że dokument nie jest jeszcze gotowy do rozpatrzenia jako DIS. DIS jest pierwszym dokumentem, który jest publicznie dostępny i można go kupić online. Kolejna faza komentowania i głosowania zostanie przeprowadzona po opublikowaniu DIS, podobnie jak w przypadku etapu CD.

Ostatnim etapem przed Międzynarodowym Standardem (IS) jest Final Draft for International Standard (FDIS). Jest to opcjonalny etap, który można pominąć, jeśli grupa ekspertów pracujących nad tym standardem uzna, że ​​dokument osiągnął wystarczający poziom jakości. FDIS to dokument, który nie dopuszcza żadnych dodatkowych zmian technicznych. Dlatego w tej fazie komentowania dozwolone są jedynie komentarze redakcyjne. Jak widać na rysunku, proces normalizacji ISO może trwać od 24 do 48 miesięcy łącznie.

W przypadku ISO 15118-2 norma kształtowała się przez cztery lata i będzie nadal udoskonalana w razie potrzeby (patrz ISO 15118-20). Proces ten zapewnia, że ​​pozostaje aktualna i dostosowuje się do wielu unikalnych przypadków użycia na całym świecie.