Alt du behøver at vide om ISO/IEC 15118

Den officielle nomenklatur for ISO 15118 er "Vejkøretøjer - Kommunikationsgrænseflade mellem køretøj og elnet." Det er muligvis en af ​​de vigtigste og fremtidssikrede standarder, der er tilgængelige i dag.

Den smarte opladningsmekanisme, der er indbygget i ISO 15118, gør det muligt perfekt at matche elnettets kapacitet med energibehovet for det stigende antal elbiler, der tilsluttes elnettet. ISO 15118 muliggør også tovejs energioverførsel for at realiserekøretøj-til-gridapplikationer ved at føre energi fra elbilen tilbage til nettet efter behov. ISO 15118 muliggør mere netvenlig, sikker og bekvem opladning af elbiler.

ISO 15118's historie

I 2010 slog Den Internationale Standardiseringsorganisation (ISO) og Den Internationale Elektrotekniske Kommission (IEC) sig sammen for at oprette den fælles arbejdsgruppe ISO/IEC 15118. For første gang arbejdede eksperter fra bilindustrien og forsyningsindustrien sammen om at udvikle en international kommunikationsstandard for opladning af elbiler. Den fælles arbejdsgruppe lykkedes med at skabe en bredt anvendt løsning, der nu er den førende standard i store regioner over hele kloden som Europa, USA, Central-/Sydamerika og Sydkorea. ISO 15118 vinder også hurtigt frem i Indien og Australien. En bemærkning om formatet: ISO overtog udgivelsen af ​​standarden, og den er nu blot kendt som ISO 15118.

Køretøj-til-net — integration af elbiler i nettet

ISO 15118 muliggør integration af elbiler ismart net(også kendt som køretøj-2-gitter ellerkøretøj-til-gridEt smart grid er et elnet, der forbinder energiproducenter, forbrugere og netkomponenter som transformere ved hjælp af informations- og kommunikationsteknologi, som illustreret på billedet nedenfor.

ISO 15118 tillader elbiler og ladestationer dynamisk at udveksle information, baseret på hvilket en korrekt ladeplan kan (gen)forhandles. Det er vigtigt at sikre, at elbiler kører på en netvenlig måde. I dette tilfælde betyder "netvenlig", at enheden understøtter opladning af flere køretøjer på én gang, samtidig med at nettet forhindres i at blive overbelastet. Smarte ladeapplikationer beregner en individuel ladeplan for hver elbil ved hjælp af de tilgængelige oplysninger om elnettets tilstand, energibehovet for hver elbil og hver chaufførs mobilitetsbehov (afgangstidspunkt og rækkevidde).

På denne måde vil hver opladningssession perfekt matche nettets kapacitet med elbehovet for samtidig opladning af elbiler. Opladning i perioder med høj tilgængelighed af vedvarende energi og/eller i perioder, hvor det samlede elforbrug er lavt, er et af de vigtigste anvendelsesscenarier, der kan realiseres med ISO 15118.

Sikker kommunikation drevet af Plug & Charge

Elnettet er en kritisk infrastruktur, der skal beskyttes mod potentielle angreb, og føreren skal faktureres korrekt for den energi, der blev leveret til elbilen. Uden sikker kommunikation mellem elbiler og ladestationer kan ondsindede tredjeparter opsnappe og ændre beskeder og manipulere med faktureringsoplysninger. Derfor kommer ISO 15118 med en funktion kaldetTilslut og opladPlug & Charge anvender adskillige kryptografiske mekanismer for at sikre denne kommunikation og garantere fortroligheden, integriteten og ægtheden af ​​alle udvekslede data.

Brugervenlighed som nøglen til en problemfri opladningsoplevelse

ISO 15118'erneTilslut og opladFunktionen gør det også muligt for elbilen automatisk at identificere sig selv over for ladestationen og få autoriseret adgang til den energi, den har brug for til at genoplade sit batteri. Alt dette er baseret på de digitale certifikater og offentlige nøgleinfrastrukturer, der stilles til rådighed via Plug & Charge-funktionen. Det bedste af det? Føreren behøver ikke at gøre andet end at tilslutte ladekablet til køretøjet og ladestationen (under kabelbaseret opladning) eller parkere over en jordflade (under trådløs opladning). Handlingen med at indtaste et kreditkort, åbne en app for at scanne en QR-kode eller finde det let mistede RFID-kort er fortid med denne teknologi.

ISO 15118 vil have betydelig indflydelse på fremtiden for global opladning af elbiler på grund af disse tre nøglefaktorer:

1. Bekvemmelighed for kunden med Plug & Charge
2. Den forbedrede datasikkerhed, der følger med de kryptografiske mekanismer, der er defineret i ISO 15118
3. Netvenlig smart opladning

Med disse grundlæggende elementer i tankerne, lad os komme ind på standardens detaljer.

ISO 15118-dokumentfamilien

Selve standarden, kaldet "Vejkøretøjer – Kommunikationsgrænseflade mellem køretøj og elnet", består af otte dele. En bindestreg eller en tankestreg og et tal angiver den respektive del. ISO 15118-1 refererer til del et og så videre.

På billedet nedenfor kan du se, hvordan hver del af ISO 15118 er relateret til et eller flere af de syv kommunikationslag, der definerer, hvordan information behandles i et telekommunikationsnetværk. Når elbilen er tilsluttet en ladestation, etablerer elbilens kommunikationscontroller (kaldet EVCC) og ladestationens kommunikationscontroller (SECC) et kommunikationsnetværk. Målet med dette netværk er at udveksle beskeder og starte en ladesession. Både EVCC og SECC skal levere disse syv funktionelle lag (som beskrevet i den veletableredeISO/OSI-kommunikationsstak) for at behandle den information, de både sender og modtager. Hvert lag bygger videre på den funktionalitet, der leveres af det underliggende lag, startende med applikationslaget øverst og helt ned til det fysiske lag.

For eksempel: Det fysiske lag og datalinklaget specificerer, hvordan elbilen og ladestationen kan udveksle beskeder ved hjælp af enten et ladekabel (strømledningskommunikation via et Home Plug Green PHY-modem som beskrevet i ISO 15118-3) eller en Wi-Fi-forbindelse (IEEE 802.11n som refereret i ISO 15118-8) som et fysisk medie. Når datalinket er korrekt konfigureret, kan netværket og transportlaget ovenfor stole på det for at etablere det, der kaldes en TCP/IP-forbindelse, for korrekt at dirigere beskederne fra EVCC'en til SECC'en (og tilbage). Applikationslaget øverst bruger den etablerede kommunikationssti til at udveksle enhver use case-relateret besked, hvad enten det er til AC-opladning, DC-opladning eller trådløs opladning.

‍

Når man diskuterer ISO 15118 som helhed, omfatter dette et sæt standarder inden for denne ene overordnede titel. Standarderne er opdelt i dele. Hver del gennemgår et sæt foruddefinerede faser, før den offentliggøres som en international standard (IS). Derfor kan du finde information om hver dels individuelle "status" i afsnittene nedenfor. Statusen afspejler udgivelsesdatoen for IS'et, som er den sidste fase på tidslinjen for ISO-standardiseringsprojekter.

Lad os dykke ned i hver af dokumentdelene individuelt.

Processen og tidslinjen for offentliggørelse af ISO-standarder

Figuren ovenfor skitserer tidslinjen for en standardiseringsproces inden for ISO. Processen indledes med et nyt arbejdsforslag (NWIP eller NP), som efter en periode på 12 måneder går ind i fasen med et udvalgsudkast (CD). Så snart CD'en er tilgængelig (kun for de tekniske eksperter, der er medlemmer af standardiseringsorganet), starter en afstemningsfase på tre måneder, hvor disse eksperter kan give redaktionelle og tekniske kommentarer. Så snart kommentarfasen er afsluttet, behandles de indsamlede kommentarer i online webkonferencer og ansigt-til-ansigt-møder.

Som et resultat af dette samarbejde udarbejdes og offentliggøres et udkast til international standard (DIS). Den fælles arbejdsgruppe kan beslutte at udarbejde et andet CD, hvis eksperterne mener, at dokumentet endnu ikke er klar til at blive betragtet som et DIS. Et DIS er det første dokument, der gøres offentligt tilgængeligt og kan købes online. En yderligere kommentar- og afstemningsfase vil blive gennemført, efter at DIS'en er blevet frigivet, svarende til processen for CD-fasen.

Den sidste fase forud for den internationale standard (IS) er det endelige udkast til international standard (FDIS). Dette er en valgfri fase, som kan springes over, hvis den gruppe af eksperter, der arbejder på denne standard, mener, at dokumentet har nået et tilstrækkeligt kvalitetsniveau. FDIS er et dokument, der ikke tillader yderligere tekniske ændringer. Derfor er kun redaktionelle kommentarer tilladt i denne kommentarfase. Som det kan ses på figuren, kan en ISO-standardiseringsproces vare fra 24 op til 48 måneder i alt.

For ISO 15118-2 har standarden taget form over fire år og vil fortsat blive forfinet efter behov (se ISO 15118-20). Denne proces sikrer, at den forbliver opdateret og tilpasser sig de mange unikke anvendelsesscenarier rundt om i verden.