Tento článek podrobně popisuje vývojové pozadí normy ISO15118, informace o verzi, rozhraní CCS, obsah komunikačních protokolů, funkce inteligentního nabíjení a demonstruje pokrok technologie nabíjení elektromobilů a vývoj normy.
I. Úvod do normy ISO 15118
1. Úvod
Mezinárodní organizace pro normalizaci (IX-ISO) vydává normu ISO 15118-20. Norma ISO 15118-20 je rozšířením normy ISO 15118-2 pro podporu bezdrátového přenosu energie (WPT). Každou z těchto služeb lze poskytovat pomocí obousměrného přenosu energie (BPT) a automaticky připojených zařízení (ACD).
2. Úvod k informacím o verzi
(1) Verze ISO 15118-1.0
15118-1 je obecný požadavek
Aplikační scénáře založené na normě ISO 15118 pro realizaci procesu nabíjení a fakturace a popisují zařízení v každém aplikačním scénáři a informační interakci mezi zařízeními.
15118-2 se týká protokolů aplikační vrstvy.
Definuje zprávy, sekvence zpráv a stavové automaty a technické požadavky, které je třeba definovat pro realizaci těchto aplikačních scénářů. Definuje protokoly od síťové vrstvy až po aplikační vrstvu.
15118-3 aspekty linkové vrstvy s využitím nosičů výkonu.
15118-4 související s testy
15118-5 Související s fyzickou vrstvou
15118-8 Bezdrátové aspekty
15118-9 Aspekty fyzické vrstvy bezdrátového připojení
(2) Verze dle normy ISO 15118-20
Norma ISO 15118-20 má funkci plug-and-play a podporuje bezdrátový přenos energie (WPT), přičemž každou z těchto služeb lze poskytovat pomocí obousměrného přenosu energie (BPT) a automaticky připojených zařízení (ACD).
Úvod do rozhraní CCS
Vznik různých standardů nabíjení na evropském, severoamerickém a asijském trhu s elektromobily vytvořil problémy s interoperabilitou a pohodlím nabíjení pro vývoj elektromobilů v globálním měřítku. Aby se tento problém vyřešil, předložila Evropská asociace výrobců automobilů (ACEA) návrh standardu nabíjení CCS, jehož cílem je integrovat nabíjení střídavým a stejnosměrným proudem do jednotného systému. Fyzické rozhraní konektoru je navrženo jako kombinovaná zásuvka s integrovanými porty pro střídavý a stejnosměrný proud, která je kompatibilní se třemi režimy nabíjení: jednofázovým střídavým nabíjením, třífázovým střídavým nabíjením a stejnosměrným nabíjením. To poskytuje flexibilnější možnosti nabíjení pro elektromobily.
1. Úvod do rozhraní
Protokoly rozhraní pro nabíjení elektromobilů (EV)
Konektory používané pro nabíjení elektromobilů v hlavních regionech světa
2. Konektor CCS1
Americká a japonská domácí energetická síť podporuje pouze jednofázové nabíjení střídavým proudem, takže na těchto dvou trzích dominují zástrčky a porty typu 1.
3. Zavedení portu CCS2
Port typu 2 podporuje jednofázové i třífázové nabíjení a třífázové nabíjení střídavým proudem může zkrátit dobu nabíjení elektromobilů.
Vlevo je nabíjecí port pro automobily typu 2 CCS a vpravo je zástrčka pro stejnosměrnou nabíjecí pistoli. Nabíjecí port automobilu integruje střídavou část (horní část) a stejnosměrnou část (spodní část se dvěma silnými konektory). Během procesu nabíjení střídavým a stejnosměrným proudem probíhá komunikace mezi elektromobilem (EV) a nabíjecí stanicí (EVSE) prostřednictvím rozhraní Control Pilot (CP).
CP – Rozhraní Control Pilot přenáší analogový PWM signál a digitální signál dle normy ISO 15118 nebo DIN 70121 založený na modulaci nosiče elektrické sítě (PLC) analogového signálu.
PP – Rozhraní Proxmity Pilot (také nazývané Plug Presence – přítomnost nabíječky) vysílá signál, který umožňuje vozidlu (elektrickému vozidlu) monitorovat, zda je zástrčka nabíjecí pistole připojena. Používá se k plnění důležité bezpečnostní funkce – auto se nemůže pohybovat, když je nabíjecí pistole připojena.
PE – Produktivní zem, je uzemňovací vodič zařízení.
Pro přenos energie se používá několik dalších připojení: nulový vodič (N), L1 (jednofázový střídavý proud), L2, L3 (třífázový střídavý proud); DC+, DC- (stejnosměrný proud).
III. Úvod do obsahu protokolu ISO15118
Komunikační protokol ISO 15118 je založen na modelu klient-server, ve kterém EVCC odesílá zprávy s požadavkem (tyto zprávy mají příponu „Req“) a SECC vrací odpovídající zprávy s odpovědí (s příponou „Res“). EVCC musí obdržet zprávu s odpovědí od SECC v rámci specifického časového limitu (obvykle mezi 2 a 5 sekundami) od odpovídající zprávy s požadavkem, jinak bude relace ukončena a v závislosti na implementaci různých výrobců může EVCC znovu zahájit novou relaci.
(1) Vývojový diagram nabíjení
(2) Proces nabíjení střídavým proudem
(3) Proces nabíjení stejnosměrným proudem
Norma ISO 15118 vylepšuje komunikační mechanismus mezi nabíjecí stanicí a elektromobilem o digitální protokoly vyšší úrovně, které poskytují bohatší informace, zejména včetně: obousměrné komunikace, šifrování kanálů, ověřování, autorizace, stavu nabíjení, času odjezdu atd. Pokud je na pinu CP nabíjecího kabelu naměřen PWM signál s 5% pracovním cyklem, je řízení nabíjení mezi nabíjecí stanicí a vozidlem okamžitě předáno normě ISO 15118.
3. Základní funkce
(1) Inteligentní nabíjení
Chytré nabíjení elektromobilů (Electric Charging) je schopnost inteligentně řídit, spravovat a upravovat všechny aspekty nabíjení elektromobilů. Děje se tak na základě datové komunikace v reálném čase mezi elektromobilem, nabíječkou, provozovatelem nabíjení a dodavatelem elektřiny nebo energetickou společností. V rámci chytrého nabíjení všechny zúčastněné strany neustále komunikují a využívají pokročilá nabíjecí řešení k optimalizaci nabíjení. Srdcem tohoto ekosystému je řešení Smart Charging EV, které tato data zpracovává a umožňuje provozovatelům nabíjení a uživatelům spravovat všechny aspekty nabíjení.
1) Inteligentní energetická trubice; řídí dopad nabíjení elektromobilů na síť a napájení.
2) Optimalizace nabíjení elektromobilů pomáhá řidičům elektromobilů a poskytovatelům nabíjecích služeb optimalizovat nabíjení z hlediska nákladů a efektivity.
3) Vzdálená správa a analytika; umožňuje uživatelům a operátorům ovládat a upravovat nabíjení prostřednictvím webových platforem nebo mobilních aplikací.
4) Pokročilá technologie nabíjení elektromobilů Mnoho nových technologií, jako například V2G, vyžaduje pro správné fungování funkce inteligentního nabíjení.
Norma ISO 15118 zavádí další zdroj informací, který lze použít pro inteligentní nabíjení: samotné elektromobily (EV). Jednou z nejdůležitějších informací při plánování procesu nabíjení je množství energie, které chce vozidlo spotřebovat. Existuje mnoho možností, jak tyto informace poskytnout systému CSMS:
Uživatelé mohou zadat požadovanou energii pomocí mobilní aplikace (poskytované společností eMSP) a odeslat ji do systému CSMS CPO prostřednictvím integrace back-end-to-back-end. Nabíjecí stanice mohou k odesílání těchto dat přímo do systému CSMS použít vlastní API.
(2) Inteligentní nabíjení a inteligentní síť
Chytré nabíjení elektromobilů je součástí tohoto systému, protože nabíjení elektromobilů může výrazně ovlivnit spotřebu energie v domácnosti, budově nebo veřejném prostoru. Kapacita sítě je omezená z hlediska množství energie, které lze v daném bodě zpracovat.
3) Zapojte a nabijte
Hlavní vlastnosti dle normy ISO 15118.
Společnost Linkpower může zajistit nabíjecí stanice pro elektromobily splňující normu ISO 15118 s vhodnými konektory
Průmysl elektromobilů je relativně nový a stále se vyvíjí. Vyvíjejí se nové standardy. To vytváří výzvy v oblasti kompatibility a interoperability pro výrobce elektromobilů a EVSE. Norma ISO 15118-20 však usnadňuje funkce nabíjení, jako je fakturace typu „plug & charge“, šifrovaná komunikace, obousměrný tok energie, správa zátěže a variabilní nabíjecí výkon. Díky těmto funkcím je nabíjení pohodlnější, bezpečnější a efektivnější a přispějí k většímu přijetí elektromobilů.
Nové nabíjecí stanice linkpower splňují normu ISO 15118-20. Kromě toho může linkpower poskytnout poradenství a přizpůsobit své nabíjecí stanice s dostupnými nabíjecími konektory. Nechte linkpower zorientovat se v dynamických požadavcích odvětví elektromobilů a vytvořit nabíjecí stanice na míru pro všechny požadavky zákazníků. Zjistěte více o komerčních nabíječkách elektromobilů a jejich možnostech linkpower.
Čas zveřejnění: 18. října 2024