Oficjalna nomenklatura normy ISO 15118 to „Pojazdy drogowe – interfejs komunikacyjny pojazdu z siecią”. Może to być jeden z najważniejszych i przyszłościowych standardów dostępnych obecnie.
Inteligentny mechanizm ładowania wbudowany w normę ISO 15118 pozwala idealnie dopasować pojemność sieci do zapotrzebowania na energię dla rosnącej liczby pojazdów elektrycznych podłączanych do sieci elektrycznej. ISO 15118 umożliwia również dwukierunkowy transfer energii w celu realizacjipojazd-siećzastosowaniach poprzez przesyłanie energii z pojazdu elektrycznego z powrotem do sieci, jeśli zajdzie taka potrzeba. ISO 15118 pozwala na 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 branży użyteczności publicznej współpracowali nad opracowaniem międzynarodowego standardu komunikacji w zakresie ładowania pojazdów elektrycznych. Wspólnej Grupie Roboczej udało się stworzyć powszechnie przyjęte rozwiązanie, które jest obecnie wiodącym standardem w głównych regionach świata, takich jak Europa, Stany Zjednoczone, Ameryka Środkowa/Południowa i Korea Południowa. ISO 15118 również szybko zyskuje popularność w Indiach i Australii. Uwaga na temat formatu: ISO przejęło publikację normy i obecnie jest ona znana jako po prostu ISO 15118.
Vehicle-to-grid — integracja pojazdów elektrycznych z siecią
ISO 15118 umożliwia integrację pojazdów elektrycznych zinteligentna sieć(inaczej siatka pojazdów-2 lubpojazd-sieć). Inteligentna sieć to sieć elektryczna, która łączy producentów energii, odbiorców i elementy sieci, takie jak transformatory, za pomocą technologii informacyjno-komunikacyjnych, jak pokazano na poniższym obrazku.
ISO 15118 pozwala pojazdowi elektrycznemu i stacji ładowania na dynamiczną wymianę informacji, na podstawie których można (re)negocjować odpowiedni harmonogram ładowania. Ważne jest, aby pojazdy elektryczne działały w sposób przyjazny dla sieci. W tym przypadku „przyjazne sieci” oznacza, że urządzenie obsługuje ładowanie wielu pojazdów jednocześnie, zapobiegając jednocześnie przeciążeniom sieci. Aplikacje do inteligentnego ładowania obliczą indywidualny harmonogram ładowania dla każdego pojazdu elektrycznego, korzystając z dostępnych informacji o stanie sieci elektrycznej, zapotrzebowaniu na energię każdego pojazdu elektrycznego oraz potrzebach mobilnych każdego kierowcy (czas odjazdu i zasięg).
Dzięki temu każda sesja ładowania będzie idealnie dopasowywać pojemność sieci do zapotrzebowania na energię elektryczną jednocześnie ładujących się pojazdów EV. Ładowanie w czasach dużej dostępności energii odnawialnej i/lub w czasach, gdy całkowite zużycie energii elektrycznej jest niskie, jest jednym z głównych przypadków zastosowania, które można zrealizować dzięki ISO 15118.
Bezpieczna komunikacja dzięki technologii Plug & Charge
Sieć elektryczna to infrastruktura krytyczna, którą należy chronić przed potencjalnymi atakami, a kierowca musi być odpowiednio rozliczany 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. Właśnie dlatego norma ISO 15118 zawiera funkcję zwanąPodłącz i ładuj. Plug & Charge wdraża kilka mechanizmów kryptograficznych w celu zabezpieczenia tej komunikacji i zagwarantowania poufności, integralności i autentyczności wszystkich wymienianych danych
Wygoda użytkownika kluczem do płynnego ładowania
ISO 15118Podłącz i ładujFunkcja umożliwia również automatyczne identyfikowanie pojazdu elektrycznego na stacji ładującej i uzyskanie autoryzowanego dostępu do energii potrzebnej do naładowania akumulatora. Wszystko to opiera się na certyfikatach cyfrowych i infrastrukturze klucza publicznego udostępnianej poprzez funkcję Plug & Charge. Najlepsza część? Kierowca nie musi nic robić poza podłączeniem kabla ładującego do pojazdu i stacji ładującej (podczas ładowania przewodowego) lub parkowaniem nad płytą uziemiającą (podczas ładowania bezprzewodowego). Dzięki tej technologii wprowadzenie danych karty kredytowej, otwarcie aplikacji w celu zeskanowania kodu QR lub znalezienie łatwej do zgubienia karty RFID należy już do przeszłości.
ISO 15118 będzie znacząco wpływać na przyszłość globalnego ładowania pojazdów elektrycznych ze względu na te trzy kluczowe czynniki:
- Wygoda dla klienta dzięki technologii Plug & Charge
- Zwiększone bezpieczeństwo danych zapewniane przez mechanizmy kryptograficzne zdefiniowane w normie ISO 15118
- Inteligentne ładowanie przyjazne dla sieci
Mając na uwadze te podstawowe elementy, przejdźmy do sedna standardu.
Rodzina dokumentów ISO 15118
Sam standard, zatytułowany „Pojazdy drogowe – interfejs komunikacyjny pojazdu do sieci”, składa się z ośmiu części. Łącznik lub myślnik i liczba oznaczają odpowiednią część. ISO 15118-1 odnosi się do części pierwszej i tak dalej.
Na poniższym obrazku widać, jak każda część normy ISO 15118 jest powiązana z jedną lub większą liczbą z siedmiu warstw komunikacji, które definiują sposób przetwarzania informacji w sieci telekomunikacyjnej. Kiedy pojazd elektryczny jest podłączony do stacji ładującej, sterownik komunikacyjny pojazdu elektrycznego (zwany EVCC) i kontroler komunikacyjny stacji ładującej (SECC) ustanawiają sieć komunikacyjną. Celem tej sieci jest wymiana wiadomości i inicjowanie sesji ładowania. Zarówno EVCC, jak i SECC muszą zapewniać te siedem warstw funkcjonalnych (zgodnie z ugruntowanym dokumentemStos komunikacyjny ISO/OSI) w celu przetwarzania informacji, które zarówno wysyłają, jak i odbierają. Każda warstwa opiera się na funkcjonalności zapewnianej przez warstwę podstawową, począwszy od warstwy aplikacji na górze, aż do warstwy fizycznej.
Na przykład: Warstwa fizyczna i łącza danych określają, w jaki sposób pojazd elektryczny i stacja ładująca mogą wymieniać komunikaty za pomocą kabla ładującego (komunikacja przez linię energetyczną za pośrednictwem modemu Home Plug Green PHY zgodnie z opisem w normie ISO 15118-3) lub połączenia Wi-Fi ( IEEE 802.11n zgodnie z normą ISO 15118-8) jako nośnik fizyczny. Po prawidłowym skonfigurowaniu łącza danych powyższa warstwa sieci i transportu może na nim polegać w celu ustanowienia tak zwanego połączenia TCP/IP w celu prawidłowego skierowania komunikatów z EVCC do SECC (i z powrotem). Warstwa aplikacji na górze wykorzystuje ustaloną ścieżkę komunikacyjną do wymiany wszelkich komunikatów związanych z przypadkiem użycia, czy to w przypadku ładowania AC, ładowania DC, czy ładowania bezprzewodowego.
.png)
Omawiając normę ISO 15118 jako całość, obejmuje ona zestaw norm w ramach tego jednego nadrzędnego tytułu. Same standardy są podzielone na części. Każda część przechodzi zestaw predefiniowanych etapów, zanim zostanie opublikowana jako norma międzynarodowa (IS). Dlatego w poniższych sekcjach można znaleźć informacje o indywidualnym „statusie” każdej części. Status odzwierciedla datę publikacji IS, która jest ostatnim etapem na osi czasu projektów normalizacyjnych ISO.
Zagłębmy się w każdą część dokumentu indywidualnie.
Proces i harmonogram publikacji norm ISO
Powyższy rysunek przedstawia harmonogram procesu normalizacji w ramach ISO. Proces rozpoczyna się od Propozycji Nowego Tematu Pracy (NWIP lub NP), która po 12 miesiącach wchodzi w fazę Projektu Komitetu (CD). Gdy tylko płyta CD będzie dostępna (tylko dla ekspertów technicznych będących członkami organu normalizacyjnego), rozpoczyna się trzymiesięczna faza głosowania, podczas której eksperci ci mogą przedstawiać uwagi redakcyjne i techniczne. Po zakończeniu fazy komentowania zebrane uwagi są rozpatrywane podczas konferencji internetowych i spotkań bezpośrednich.
W wyniku tej wspólnej pracy tworzony jest i publikowany projekt normy międzynarodowej (DIS). Wspólna Grupa Robocza może podjąć decyzję o sporządzeniu drugiej płyty CD, jeżeli eksperci uznają, że dokument nie jest jeszcze gotowy do rozpatrzenia jako DIS. DIS jest pierwszym dokumentem udostępnianym publicznie, który można kupić online. Kolejna faza komentowania i głosowania zostanie przeprowadzona po wydaniu DIS, podobnie jak w przypadku etapu CD.
Ostatnim etapem poprzedzającym Normę Międzynarodową (IS) jest Ostateczny Projekt Normy Międzynarodowej (FDIS). Jest to etap opcjonalny, który można pominąć, jeśli grupa ekspertów pracujących nad tym standardem uzna, że dokument osiągnął wystarczający poziom jakości. FDIS jest dokumentem, który nie pozwala na żadne dodatkowe zmiany techniczne. Dlatego na tym etapie komentowania dozwolone są wyłącznie komentarze redakcyjne. Jak widać na rysunku, proces normalizacji ISO może trwać łącznie od 24 do 48 miesięcy.
W przypadku ISO 15118-2 norma kształtowała się przez cztery lata i będzie nadal udoskonalana w miarę potrzeb (patrz ISO 15118-20). Proces ten gwarantuje, że pozostaje on aktualny i dostosowuje się do wielu unikalnych przypadków użycia na całym świecie.
Czas publikacji: 23 kwietnia 2023 r