Vše, co potřebujete vědět o ISO/IEC 15118

Oficiální nomenklatura pro ISO 15118 je „Silniční vozidla – komunikační rozhraní z vozidla do sítě“. Může to být jeden z nejdůležitějších a perspektivních standardů, které jsou dnes k dispozici.

Chytrý nabíjecí mechanismus zabudovaný do ISO 15118 umožňuje dokonale sladit kapacitu sítě s potřebou energie pro rostoucí počet elektromobilů, které se připojují k elektrické síti. ISO 15118 také umožňuje obousměrný přenos energie za účelem realizaceod vozidla k sítiaplikací dodáváním energie z EV zpět do sítě v případě potřeby. ISO 15118 umožňuje nabíjení elektromobilů šetrnější k síti, bezpečnější a pohodlnější.

Historie ISO 15118

V roce 2010 se Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) a Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) spojily a vytvořily společnou pracovní skupinu ISO/IEC 15118. Odborníci z automobilového průmyslu a utilitního průmyslu poprvé spolupracovali na vývoji mezinárodního komunikačního standardu pro nabíjení elektromobilů. Společné pracovní skupině se podařilo vytvořit široce přijímané řešení, které je nyní vedoucím standardem v hlavních regionech po celém světě, jako je Evropa, USA, Střední/Jižní Amerika a Jižní Korea. ISO 15118 také rychle získává přijetí v Indii a Austrálii. Poznámka k formátu: ISO převzalo vydávání normy a nyní je jednoduše známé jako ISO 15118.

Vehicle-to-grid – integrace elektromobilů do sítě

ISO 15118 umožňuje integraci EV do systémuchytré sítě(aka vozidlo-2-grid nebood vozidla k síti). Inteligentní síť je elektrická síť, která propojuje výrobce energie, spotřebitele a součásti sítě, jako jsou transformátory, prostřednictvím informačních a komunikačních technologií, jak je znázorněno na obrázku níže.

ISO 15118 umožňuje elektromobilu a nabíjecí stanici dynamickou výměnu informací, na základě kterých lze (znovu) dohodnout správný nabíjecí plán. Je důležité zajistit, aby elektrická vozidla fungovala způsobem šetrným k síti. V tomto případě „grid friendly“ znamená, že zařízení podporuje nabíjení více vozidel najednou a zároveň zabraňuje přetížení sítě. Inteligentní nabíjecí aplikace vypočítají individuální plán nabíjení pro každý EV pomocí dostupných informací o stavu elektrické sítě, spotřebě energie každého EV a potřebách mobility každého řidiče (doba odjezdu a dojezd).

Tímto způsobem každá nabíjecí relace dokonale přizpůsobí kapacitu sítě poptávce po elektřině současně nabíjených elektromobilů. Nabíjení v době vysoké dostupnosti obnovitelné energie a/nebo v době, kdy je celková spotřeba elektřiny nízká, je jedním z hlavních případů použití, které lze realizovat pomocí ISO 15118.

Bezpečná komunikace díky technologii Plug & Charge

Elektrická síť je kritická infrastruktura, kterou je třeba chránit před potenciálními útoky, a řidiči musí být řádně účtována energie, která byla dodána do elektromobilu. Bez zabezpečené komunikace mezi elektromobily a nabíjecími stanicemi mohou třetí strany se zlými úmysly zachytit a upravit zprávy a manipulovat s fakturačními údaji. To je důvod, proč ISO 15118 přichází s funkcí tzvPlug & Charge. Plug & Charge využívá několik kryptografických mechanismů k zabezpečení této komunikace a zaručení důvěrnosti, integrity a autenticity všech vyměňovaných dat.

Uživatelské pohodlí jako klíč k bezproblémovému nabíjení

ISO 15118Plug & ChargeTato funkce také umožňuje, aby se elektromobil automaticky identifikoval v nabíjecí stanici a získal autorizovaný přístup k energii, kterou potřebuje k dobití baterie. To vše je založeno na digitálních certifikátech a infrastrukturách veřejných klíčů zpřístupněných prostřednictvím funkce Plug & Charge. Nejlepší část? Řidič nemusí dělat nic jiného, ​​než zapojit nabíjecí kabel do vozidla a nabíjecí stanice (během kabelového nabíjení) nebo zaparkovat nad zemní podložkou (během bezdrátového nabíjení). Zadání kreditní karty, otevření aplikace pro skenování QR kódu nebo zjištění, že snadno ztratitelná RFID karta je s touto technologií minulostí.

ISO 15118 významně ovlivní budoucnost globálního nabíjení elektromobilů kvůli těmto třem klíčovým faktorům:

1. Pohodlí pro zákazníka, které přichází s Plug & Charge
2. Vylepšené zabezpečení dat, které přichází s kryptografickými mechanismy definovanými v ISO 15118
3. Chytré nabíjení šetrné k síti

S těmito základními prvky na mysli, pojďme se pustit do matic a šroubů normy.

Rodina dokumentů ISO 15118

Samotný standard nazvaný „Road Vehicles – Vehicle to grid communication interface“ se skládá z osmi částí. Pomlčka nebo pomlčka a číslo označují příslušnou část. ISO 15118-1 odkazuje na část jedna a tak dále.

Na obrázku níže můžete vidět, jak každá část ISO 15118 souvisí s jednou nebo více ze sedmi komunikačních vrstev, které definují způsob zpracování informací v telekomunikační síti. Když je EV zapojen do nabíjecí stanice, komunikační ovladač EV (nazývaný EVCC) a komunikační ovladač nabíjecí stanice (SECC) vytvoří komunikační síť. Cílem této sítě je výměna zpráv a zahájení zpoplatnění. Jak EVCC, tak SECC musí poskytovat těchto sedm funkčních vrstev (jak je uvedeno v dobře zavedenýchKomunikační zásobník ISO/OSI) za účelem zpracování informací, které odesílají a přijímají. Každá vrstva staví na funkčnosti, kterou poskytuje základní vrstva, počínaje aplikační vrstvou nahoře a až po fyzickou vrstvu.

Například: Fyzická vrstva a vrstva datového spojení specifikují, jak si elektromobil a nabíjecí stanice mohou vyměňovat zprávy buď pomocí nabíjecího kabelu (komunikace po elektrickém vedení přes modem Home Plug Green PHY, jak je popsáno v ISO 15118-3) nebo připojení Wi-Fi ( IEEE 802.11n podle ISO 15118-8) jako fyzické médium. Jakmile je datové spojení správně nastaveno, výše uvedená síťová a transportní vrstva se na něj může spolehnout, aby vytvořila to, co se nazývá TCP/IP spojení, aby správně směrovalo zprávy z EVCC do SECC (a zpět). Aplikační vrstva nahoře využívá zavedenou komunikační cestu k výměně jakékoli zprávy související s případem použití, ať už jde o AC nabíjení, DC nabíjení nebo bezdrátové nabíjení.

‍

Když mluvíme o ISO 15118 jako celku, zahrnuje to soubor norem v rámci tohoto jediného zastřešujícího názvu. Samotné normy jsou rozděleny na části. Každá část prochází sadou předem definovaných fází, než bude publikována jako mezinárodní standard (IS). To je důvod, proč můžete najít informace o jednotlivých „stavech“ každé části v sekcích níže. Stav odráží datum zveřejnění IS, což je poslední fáze na časové ose projektů standardizace ISO.

Pojďme se ponořit do každé části dokumentu samostatně.

Proces a časová osa zveřejnění norem ISO

Výše uvedený obrázek nastiňuje časovou osu normalizačního procesu v rámci ISO. Proces je zahájen návrhem nové pracovní položky (NWIP nebo NP), který po uplynutí 12 měsíců vstupuje do fáze návrhu výboru (CD). Jakmile je CD k dispozici (pouze pro technické odborníky, kteří jsou členy normalizačního orgánu), začíná tříměsíční fáze hlasování, během níž mohou tito odborníci poskytovat redakční a technické připomínky. Jakmile je fáze připomínkování ukončena, jsou sesbírané připomínky vyřešeny v online webových konferencích a osobních setkáních.

Výsledkem této společné práce je návrh a zveřejnění návrhu mezinárodní normy (DIS). Společná pracovní skupina může rozhodnout o vypracování druhého CD v případě, že se odborníci domnívají, že dokument ještě není připraven na to, aby mohl být považován za DIS. DIS je první dokument, který je veřejně dostupný a lze jej zakoupit online. Další fáze komentování a hlasování proběhne po vydání DIS, podobně jako u fáze CD.

Poslední fází před mezinárodním standardem (IS) je konečný návrh mezinárodního standardu (FDIS). Jedná se o volitelnou fázi, kterou lze přeskočit, pokud má skupina odborníků pracující na této normě pocit, že dokument dosáhl dostatečné úrovně kvality. FDIS je dokument, který neumožňuje žádné dodatečné technické změny. Proto jsou během této fáze komentování povoleny pouze redakční komentáře. Jak můžete vidět z obrázku, proces standardizace ISO může trvat celkem 24 až 48 měsíců.

V případě normy ISO 15118-2 se norma formovala během čtyř let a bude se podle potřeby dále zdokonalovat (viz ISO 15118-20). Tento proces zajišťuje, že zůstane aktuální a přizpůsobí se mnoha jedinečným případům použití po celém světě.