В данной статье подробно описывается история разработки стандарта ISO15118, информация о версии, интерфейс CCS, содержание протоколов связи, функции интеллектуальной зарядки, демонстрируется прогресс в технологии зарядки электромобилей и эволюция стандарта.
I. Введение в ISO15118
1. Введение
Международная организация по стандартизации (IX-ISO) публикует стандарт ISO 15118-20. ISO 15118-20 является расширением ISO 15118-2 для поддержки беспроводной передачи энергии (WPT). Каждая из этих услуг может быть предоставлена с использованием двунаправленной передачи энергии (BPT) и автоматически подключаемых устройств (ACD).
2. Введение информации о версии
(1) Версия ISO 15118-1.0
15118-1 — это общее требование
Сценарии применения основаны на стандарте ISO 15118 для реализации процесса тарификации и выставления счетов, а также описывают устройства в каждом сценарии применения и информационное взаимодействие между устройствами.
15118-2 посвящен протоколам прикладного уровня.
Определяет сообщения, последовательности сообщений и конечные автоматы, а также технические требования, необходимые для реализации этих сценариев применения. Определяет протоколы от сетевого уровня до уровня приложений.
15118-3 аспекты канального уровня с использованием носителей мощности.
15118-4, связанный с тестом
15118-5 Физический уровень, связанный с
15118-8 Беспроводные аспекты
15118-9 Аспекты физического уровня беспроводной связи
(2) Версия ISO 15118-20
ISO 15118-20 имеет функцию «plug-and-play», а также поддерживает беспроводную передачу энергии (WPT), и каждая из этих услуг может быть предоставлена с использованием двунаправленной передачи энергии (BPT) и автоматически подключаемых устройств (ACD).
Введение в интерфейс CCS
Появление различных стандартов зарядки на европейском, североамериканском и азиатском рынках электромобилей создало проблемы совместимости и удобства зарядки для разработчиков электромобилей в глобальном масштабе. Для решения этой проблемы Европейская ассоциация автопроизводителей (ACEA) предложила стандарт зарядки CCS, направленный на интеграцию зарядки переменного и постоянного тока в единую систему. Физический интерфейс разъёма представляет собой комбинированную розетку со встроенными портами переменного и постоянного тока, совместимую с тремя режимами зарядки: зарядка однофазным переменным током, трёхфазным переменным током и зарядка постоянным током. Это обеспечивает более гибкие возможности зарядки электромобилей.
1. Введение в интерфейс
Протоколы интерфейса зарядки электромобилей (ЭМ)
Разъемы, используемые для зарядки электромобилей в основных регионах мира
2. Разъем CCS1
Электрические сети США и Японии поддерживают только зарядку от однофазного переменного тока, поэтому на этих двух рынках доминируют вилки и порты типа 1.
3. Введение порта CCS2
Порт Type 2 поддерживает однофазную и трехфазную зарядку, а зарядка трехфазным переменным током может сократить время зарядки электромобилей.
Слева находится автомобильный зарядный порт CCS Type-2, а справа — разъём для зарядного пистолета постоянного тока. Автомобильный зарядный порт объединяет порт переменного тока (верхнюю часть) и порт постоянного тока (нижнюю часть с двумя толстыми разъёмами). Во время зарядки переменным и постоянным током связь между электромобилем (EV) и зарядной станцией (EVSE) осуществляется через интерфейс Control Pilot (CP).
CP – Интерфейс Control Pilot передает аналоговый ШИМ-сигнал и цифровой сигнал ISO 15118 или DIN 70121 на основе модуляции аналогового сигнала по линии электропередачи (PLC).
PP – Интерфейс Proxmity Pilot (также известный как Plug Presence) передает сигнал, позволяющий автомобилю (электромобилю) контролировать подключение зарядного пистолета. Используется для реализации важной функции безопасности: автомобиль не может двигаться, пока подключен зарядный пистолет.
PE – Productive Earth – заземляющий вывод устройства.
Для передачи питания используются и другие соединения: нейтральный (N) провод, L1 (однофазный переменный ток), L2, L3 (трехфазный переменный ток); DC+, DC- (постоянный ток).
III. Введение в содержание протокола ISO15118
Протокол связи ISO 15118 основан на модели клиент-сервер, в которой EVCC отправляет запросы (с суффиксом «Req»), а SECC возвращает соответствующие ответы (с суффиксом «Res»). EVCC должен получить ответ от SECC в течение определённого периода времени (обычно от 2 до 5 секунд) после получения соответствующего запроса, в противном случае сеанс будет прерван. В зависимости от реализации различных производителей, EVCC может повторно инициировать новый сеанс.
(1) Схема зарядки
(2) Процесс зарядки переменного тока
(3) Процесс зарядки постоянным током
ISO 15118 расширяет возможности механизма связи между зарядной станцией и электромобилем, используя цифровые протоколы более высокого уровня для предоставления более полной информации, включая: двустороннюю связь, шифрование канала, аутентификацию, авторизацию, состояние зарядки, время отправления и т. д. При измерении ШИМ-сигнала с коэффициентом заполнения 5% на контакте CP зарядного кабеля управление зарядкой между зарядной станцией и электромобилем немедленно передается в систему ISO 15118.
3. Основные функции
(1) Интеллектуальная зарядка
Умная зарядка электромобилей — это возможность интеллектуального контроля, управления и корректировки всех аспектов зарядки электромобилей. Это достигается за счёт обмена данными в режиме реального времени между электромобилем, зарядным устройством, оператором зарядки и поставщиком электроэнергии или коммунальной компанией. В процессе интеллектуальной зарядки все участники постоянно взаимодействуют и используют передовые решения для оптимизации процесса зарядки. В основе этой экосистемы лежит решение Smart Charging EV, которое обрабатывает эти данные и позволяет операторам и пользователям зарядных станций управлять всеми аспектами зарядки.
1) Smart Energy Tube; он управляет воздействием зарядки электромобиля на сеть и электроснабжение.
2) Оптимизация электромобилей: зарядка помогает водителям электромобилей и поставщикам услуг зарядки оптимизировать зарядку с точки зрения стоимости и эффективности.
3) Удаленное управление и аналитика: позволяет пользователям и операторам контролировать и корректировать тарификацию через веб-платформы или мобильные приложения.
4) Передовая технология зарядки электромобилей Многие новые технологии, такие как V2G, требуют для своей корректной работы функций интеллектуальной зарядки.
Стандарт ISO 15118 вводит ещё один источник информации, который может быть использован для интеллектуальной зарядки: сам электромобиль (ЭМ). Одним из важнейших показателей при планировании процесса зарядки является количество энергии, которое автомобиль планирует потребить. Существует множество способов предоставления этой информации в CSMS:
Пользователи могут вводить запрашиваемую энергию с помощью мобильного приложения (предоставленного eMSP) и отправлять ее в CSMS CPO посредством интеграции внутренних процессов, а зарядные станции могут использовать пользовательский API для отправки этих данных непосредственно в CSMS.
(2) Умная зарядка и умная сеть
Интеллектуальная зарядка электромобилей является частью этой системы, поскольку зарядка электромобилей может существенно влиять на энергопотребление дома, здания или общественного места. Пропускная способность сети ограничена количеством энергии, которое может быть передано в данной точке.
3) Подключи и заряжай
Основные характеристики ISO 15118.
Linkpower может обеспечить наличие зарядных станций для электромобилей, соответствующих стандарту ISO 15118, с соответствующими разъемами.
Индустрия электромобилей относительно нова и всё ещё развивается. Разрабатываются новые стандарты. Это создаёт проблемы совместимости и взаимодействия для производителей электромобилей и электромобилей. Однако стандарт ISO 15118-20 упрощает такие функции зарядки, как биллинг по принципу «подключи и заряжай», шифрование данных, двунаправленный поток энергии, управление нагрузкой и переменная мощность зарядки. Эти функции делают зарядку более удобной, безопасной и эффективной, и они будут способствовать более широкому внедрению электромобилей.
Новые зарядные станции Linkpower соответствуют стандарту ISO 15118-20. Кроме того, Linkpower может предоставить рекомендации и адаптацию своих зарядных станций под любые доступные зарядные разъёмы. Позвольте Linkpower помочь вам ориентироваться в динамичных требованиях отрасли электромобилей и создавать индивидуальные зарядные станции, отвечающие любым требованиям клиентов. Узнайте больше о коммерческих зарядных устройствах Linkpower для электромобилей и их возможностях.
Время публикации: 18 октября 2024 г.