Все, что вам нужно знать о стандарте ISO/IEC 15118

Официальное название стандарта ISO 15118 — «Дорожные транспортные средства — Интерфейс связи транспортного средства с сетью». Это, возможно, один из самых важных и перспективных стандартов, доступных сегодня.

Механизм интеллектуальной зарядки, встроенный в ISO 15118, позволяет идеально согласовывать емкость сети с потребностью в энергии для растущего числа электромобилей, подключаемых к электросети. ISO 15118 также допускает двунаправленную передачу энергии для реализациитранспортное средство-сеткаприложений, возвращая энергию от электромобиля обратно в сеть при необходимости. ISO 15118 обеспечивает более дружественную к сети, безопасную и удобную зарядку электромобилей.

История ИСО 15118

В 2010 году Международная организация по стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC) объединили усилия для создания Совместной рабочей группы ISO/IEC 15118. Впервые эксперты из автомобильной промышленности и коммунальной отрасли работали вместе над разработкой международного стандарта связи для зарядки электромобилей. Совместной рабочей группе удалось создать широко распространенное решение, которое теперь является ведущим стандартом в основных регионах мира, таких как Европа, США, Центральная/Южная Америка и Южная Корея. ISO 15118 также быстро набирает популярность в Индии и Австралии. Примечание о формате: ISO взяла на себя публикацию стандарта, и теперь он известен просто как ISO 15118.

Vehicle-to-grid — интеграция электромобилей в сеть

ISO 15118 позволяет интегрировать электромобили винтеллектуальная сеть(также известный как vehicle-2-grid илитранспортное средство-сетка). Интеллектуальная сеть — это электрическая сеть, которая связывает производителей энергии, потребителей и компоненты сети, такие как трансформаторы, с помощью информационно-коммуникационных технологий, как показано на рисунке ниже.

ISO 15118 позволяет электромобилю и зарядной станции динамически обмениваться информацией, на основе которой может быть (пере)согласован надлежащий график зарядки. Важно убедиться, что электромобили работают в сетевом режиме. В этом случае «сетевой» режим означает, что устройство поддерживает зарядку нескольких транспортных средств одновременно, предотвращая перегрузку сети. Интеллектуальные приложения для зарядки рассчитают индивидуальный график зарядки для каждого электромобиля, используя имеющуюся информацию о состоянии электрической сети, энергопотреблении каждого электромобиля и потребностях каждого водителя в мобильности (время отправления и запас хода).

Таким образом, каждый сеанс зарядки будет идеально соответствовать мощности сети спросу на электроэнергию одновременно заряжающихся электромобилей. Зарядка в периоды высокой доступности возобновляемой энергии и/или в периоды, когда общее потребление электроэнергии низкое, является одним из основных вариантов использования, который может быть реализован с помощью ISO 15118.

Безопасная связь с помощью Plug & Charge

Электросеть является критической инфраструктурой, которую необходимо защищать от потенциальных атак, а водителю необходимо правильно выставлять счет за энергию, которая была доставлена ​​в электромобиль. Без безопасной связи между электромобилями и зарядными станциями злонамеренные третьи лица могут перехватывать и изменять сообщения и подделывать платежную информацию. Вот почему ISO 15118 поставляется с функцией, которая называетсяПодключи и заряжайPlug & Charge использует несколько криптографических механизмов для защиты этой связи и гарантирует конфиденциальность, целостность и подлинность всех передаваемых данных.

Удобство для пользователя как ключ к бесперебойной зарядке

ISO 15118Подключи и заряжайФункция также позволяет электромобилю автоматически идентифицировать себя на зарядной станции и получать авторизованный доступ к энергии, необходимой для подзарядки аккумулятора. Все это основано на цифровых сертификатах и ​​инфраструктурах открытых ключей, предоставляемых функцией Plug & Charge. Лучшая часть? Водителю не нужно ничего делать, кроме как подключить зарядный кабель к автомобилю и зарядной станции (во время проводной зарядки) или припарковаться над наземной площадкой (во время беспроводной зарядки). Процесс ввода кредитной карты, открытия приложения для сканирования QR-кода или поиска той легко теряющейся RFID-карты ушел в прошлое благодаря этой технологии.

Стандарт ISO 15118 окажет существенное влияние на будущее глобальной зарядки электромобилей благодаря трем ключевым факторам:

1. Удобство для клиента благодаря функции Plug & Charge
2. Повышенная безопасность данных, обеспечиваемая криптографическими механизмами, определенными в ISO 15118
3. Умная зарядка, совместимая с сетью

Имея в виду эти основные элементы, давайте перейдем к сути стандарта.

Семейство документов ISO 15118

Сам стандарт, называемый «Дорожные транспортные средства – Интерфейс связи транспортного средства с сетью», состоит из восьми частей. Дефис или тире и номер обозначают соответствующую часть. ISO 15118-1 ссылается на часть первую и т. д.

На изображении ниже вы можете увидеть, как каждая часть ISO 15118 связана с одним или несколькими из семи уровней связи, которые определяют, как информация обрабатывается в телекоммуникационной сети. Когда электромобиль подключается к зарядной станции, контроллер связи электромобиля (называемый EVCC) и контроллер связи зарядной станции (SECC) устанавливают сеть связи. Цель этой сети — обмен сообщениями и инициирование сеанса зарядки. Как EVCC, так и SECC должны обеспечивать эти семь функциональных уровней (как указано в устоявшейсяСтек связи ISO/OSI) для обработки информации, которую они как отправляют, так и получают. Каждый уровень основывается на функциональности, предоставляемой нижележащим уровнем, начиная с прикладного уровня наверху и вплоть до физического уровня.

Например: Физический и канальный уровень определяют, как электромобиль и зарядная станция могут обмениваться сообщениями, используя либо зарядный кабель (связь по линии электропередач через модем Home Plug Green PHY, как описано в ISO 15118-3), либо соединение Wi-Fi (IEEE 802.11n, как указано в ISO 15118-8) в качестве физической среды. После того, как канал передачи данных настроен должным образом, сетевой и транспортный уровень выше могут полагаться на него, чтобы установить так называемое соединение TCP/IP для правильной маршрутизации сообщений от EVCC к SECC (и обратно). Прикладной уровень сверху использует установленный путь связи для обмена любым сообщением, связанным с вариантом использования, будь то зарядка переменного тока, зарядка постоянного тока или беспроводная зарядка.

‍

При обсуждении ISO 15118 в целом, это охватывает набор стандартов в рамках этого одного всеобъемлющего названия. Сами стандарты разбиты на части. Каждая часть проходит ряд предопределенных стадий, прежде чем будет опубликована в качестве международного стандарта (МС). Вот почему вы можете найти информацию об индивидуальном «статусе» каждой части в разделах ниже. Статус отражает дату публикации МС, которая является заключительным этапом на временной шкале проектов стандартизации ISO.

Давайте рассмотрим каждую часть документа по отдельности.

Процесс и сроки публикации стандартов ИСО

На рисунке выше показана временная шкала процесса стандартизации в рамках ISO. Процесс начинается с предложения нового рабочего элемента (NWIP или NP), которое переходит в стадию проекта комитета (CD) по истечении 12 месяцев. Как только CD становится доступным (только для технических экспертов, являющихся членами органа по стандартизации), начинается трехмесячная фаза голосования, в течение которой эти эксперты могут предоставлять редакционные и технические комментарии. Как только фаза комментирования завершается, собранные комментарии решаются на онлайн-конференциях и личных встречах.

В результате этой совместной работы затем разрабатывается и публикуется Проект международного стандарта (DIS). Совместная рабочая группа может принять решение о разработке второго CD в случае, если эксперты посчитают, что документ еще не готов для рассмотрения в качестве DIS. DIS является первым документом, который будет опубликован и может быть приобретен в Интернете. Еще одна фаза комментариев и голосования будет проведена после выпуска DIS, аналогично процессу для этапа CD.

Последним этапом перед международным стандартом (IS) является окончательный проект международного стандарта (FDIS). Это необязательный этап, который можно пропустить, если группа экспертов, работающих над этим стандартом, считает, что документ достиг достаточного уровня качества. FDIS — это документ, который не допускает никаких дополнительных технических изменений. Поэтому на этом этапе комментирования допускаются только редакционные комментарии. Как видно из рисунка, процесс стандартизации ISO может в общей сложности длиться от 24 до 48 месяцев.

В случае с ISO 15118-2 стандарт формировался в течение четырех лет и будет продолжать совершенствоваться по мере необходимости (см. ISO 15118-20). Этот процесс гарантирует, что он остается актуальным и адаптируется ко многим уникальным вариантам использования по всему миру.