Tässä artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti ISO15118-standardin kehitystaustaa, versiotietoja, CCS-rajapintaa, tiedonsiirtoprotokollien sisältöä, älykkäitä lataustoimintoja ja havainnollistetaan sähköajoneuvojen latausteknologian edistymistä sekä standardin kehitystä.
Sisällysluettelo
I. ISO 15118 -standardin esittely
1. Johdanto
Kansainvälinen standardisoimisjärjestö (IX-ISO) julkaisee standardin ISO 15118-20. ISO 15118-20 on standardin ISO 15118-2 laajennus, joka tukee langatonta tehonsiirtoa (WPT). Kutakin näistä palveluista voidaan tarjota käyttämällä kaksisuuntaista tehonsiirtoa (BPT) ja automaattisesti kytkettyjä laitteita (ACD).
2. Versiotietojen esittely
(1) ISO 15118-1.0 -versio
15118-1 on yleinen vaatimus
Sovellusskenaariot ISO 15118 -standardin mukaisesti lataus- ja laskutusprosessin toteuttamiseksi ja kuvaavat kussakin sovellusskenaariossa olevat laitteet ja laitteiden välisen tiedon vuorovaikutuksen.
15118-2 käsittelee sovelluskerroksen protokollia.
Määrittelee viestit, viestisekvenssit ja tilakoneet sekä tekniset vaatimukset, jotka on määriteltävä näiden sovellusskenaarioiden toteuttamiseksi. Määrittelee protokollat verkkokerroksesta aina sovelluskerrokseen asti.
15118-3 linkkikerroksen näkökohdat, käyttäen tehonkantajia.
15118-4 testiin liittyvä
15118-5 Fyysiseen kerrokseen liittyvä
15118-8 Langattomat näkökohdat
15118-9 Langattoman fyysisen kerroksen näkökohdat
(2) ISO 15118-20 -versio
ISO 15118-20 -standardissa on plug-and-play-toiminto sekä tuki langattomalle tehonsiirrolle (WPT), ja kutakin näistä palveluista voidaan tarjota käyttämällä kaksisuuntaista tehonsiirtoa (BPT) ja automaattisesti kytkettyjä laitteita (ACD).
CCS-käyttöliittymän esittely
Erilaisten latausstandardien syntyminen Euroopan, Pohjois-Amerikan ja Aasian sähköautomarkkinoilla on luonut yhteentoimivuus- ja latausmukavuusongelmia sähköautojen kehitykselle maailmanlaajuisesti. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Euroopan autovalmistajien liitto (ACEA) on esittänyt ehdotuksen CCS-latausstandardista, jonka tavoitteena on integroida AC- ja DC-lataus yhtenäiseksi järjestelmäksi. Liittimen fyysinen rajapinta on suunniteltu yhdistetyksi pistorasiaksi, jossa on integroidut AC- ja DC-portit, ja se on yhteensopiva kolmen lataustilan kanssa: yksivaiheinen AC-lataus, kolmivaiheinen AC-lataus ja DC-lataus. Tämä tarjoaa joustavampia latausvaihtoehtoja sähköajoneuvoille.
II. Käyttöliittymän esittely
Sähköajoneuvojen latausrajapintaprotokollat
Sähköautojen lataamiseen käytetyt liittimet maailman tärkeimmillä alueilla
1, CCS1-liitin
Yhdysvaltain ja Japanin kotimaiset sähköverkot tukevat vain yksivaiheista vaihtovirtalatausta, joten tyypin 1 pistokkeet ja portit hallitsevat näitä kahta markkina-aluetta.
2. CCS2-portin esittely
Tyypin 2 portti tukee yksivaiheista ja kolmivaiheista latausta, ja kolmivaiheinen verkkovirtalataus voi lyhentää sähköajoneuvojen latausaikaa.
Vasemmalla on Type-2 CCS -auton latausportti ja oikealla on tasavirtalatauspistoolin pistoke. Auton latausportissa on yhdistetty vaihtovirtaosa (ylempi osa) ja tasavirtaportti (alempi osa, jossa on kaksi paksua liitintä). Vaihtovirta- ja tasavirtalatauksen aikana sähköajoneuvon (EV) ja latausaseman (EVSE) välinen tiedonsiirto tapahtuu Control Pilot (CP) -rajapinnan kautta.
CP – Control Pilot -liitäntä lähettää analogisen PWM-signaalin ja ISO 15118- tai DIN 70121 -digitaalisignaalin, joka perustuu Power Line Carrier (PLC) -modulaatioon analogisena signaalina.
PP – Proxmity Pilot (tunnetaan myös nimellä Plug Presence) -liitäntä lähettää signaalin, jonka avulla ajoneuvo (sähköauto) voi valvoa, että latauspistoke on kytkettynä. Käytetään tärkeän turvallisuusominaisuuden toteuttamiseen – auto ei voi liikkua, kun latauspistooli on kytkettynä.
PE – Productive Earth, on laitteen maadoitusjohdin.
Virransiirtoon käytetään useita muita liitäntöjä: Nollajohdin (N), L1 (yksivaiheinen vaihtovirta), L2, L3 (kolmivaiheinen vaihtovirta); DC+, DC- (tasavirta).
III. ISO15118-protokollan sisällön esittely
ISO 15118 -tiedonsiirtoprotokolla perustuu asiakas-palvelinmalliin, jossa EVCC lähettää pyyntöviestejä (näiden viestien pääte on ”Req”) ja SECC palauttaa vastaavat vastausviestit (päätteellä ”Res”). EVCC:n on vastaanotettava vastausviesti SECC:ltä tietyn aikakatkaisuajan (yleensä 2–5 sekunnin) sisällä vastaavasta pyyntöviestistä, muuten istunto päättyy, ja eri valmistajien toteutuksesta riippuen EVCC voi aloittaa uuden istunnon.
(1) Latauskaavio
(2) Verkkovirtalatausprosessi
(3) DC-latausprosessi
ISO 15118 -standardi parantaa latausaseman ja sähköajoneuvon välistä tiedonsiirtomekanismia korkeamman tason digitaalisilla protokollilla, jotka tarjoavat rikkaampaa tietoa, mukaan lukien pääasiassa kaksisuuntainen tiedonsiirto, kanavan salaus, todennus, valtuutus, lataustila, lähtöaika ja niin edelleen. Kun latauskaapelin CP-nastasta mitataan PWM-signaali 5 %:n käyttösuhteella, latausaseman ja ajoneuvon välinen latauksen ohjaus siirtyy välittömästi ISO 15118 -standardin alaisuuteen.
Ⅳ. Ydintoiminnot
(1) Älykäs lataus
Älykäs sähköautojen lataus tarkoittaa kykyä ohjata, hallita ja säätää älykkäästi kaikkia sähköautojen latauksen osa-alueita. Se tekee tämän reaaliaikaisen tiedonsiirron avulla sähköauton, laturin, latausoperaattorin ja sähköntoimittajan tai sähköyhtiön välillä. Älykkäässä latauksessa kaikki osapuolet kommunikoivat jatkuvasti ja käyttävät edistyneitä latausratkaisuja latauksen optimoimiseksi. Tämän ekosysteemin ytimessä on Smart Charging EV -ratkaisu, joka käsittelee tätä dataa ja antaa latausoperaattoreille ja -käyttäjille mahdollisuuden hallita kaikkia latauksen osa-alueita.
1) Älykäs energiaputki; se hallitsee sähköauton latauksen vaikutusta verkkoon ja virransyöttöön.
2) Sähköautojen optimointi; lataus auttaa sähköautojen kuljettajia ja latauspalvelujen tarjoajia optimoimaan latauksen kustannusten ja tehokkuuden kannalta.
3) Etähallinta ja -analytiikka; sen avulla käyttäjät ja operaattorit voivat hallita ja säätää latausta verkkopohjaisten alustojen tai mobiilisovellusten kautta.
4) Edistynyt sähköautojen latausteknologia Monet uudet teknologiat, kuten V2G, vaativat älykkäitä latausominaisuuksia toimiakseen oikein.
ISO 15118 -standardi esittelee toisen tiedonlähteen, jota voidaan käyttää älykkäässä latauksessa: itse sähköajoneuvon. Yksi tärkeimmistä tiedoista latausprosessia suunniteltaessa on ajoneuvon haluama energiankulutus. Tämän tiedon toimittamiseen CSMS:lle on monia vaihtoehtoja:
Käyttäjät voivat syöttää pyydetyn energian mobiilisovelluksella (eMSP:n tarjoama) ja lähettää sen latausaseman CSMS-järjestelmään taustapäästä taustapäähän -integraation kautta. Latausasemat voivat käyttää mukautettua API:a lähettääkseen nämä tiedot suoraan CSMS-järjestelmään.
(2) Älykäs lataus ja älykäs sähköverkko
Älykäs sähköautojen lataus on osa tätä järjestelmää, koska sähköautojen latauksella voi olla suuri vaikutus kodin, rakennuksen tai julkisen alueen energiankulutukseen. Sähköverkon kapasiteetti on rajallinen sen suhteen, kuinka paljon tehoa voidaan käsitellä tietyssä pisteessä.
3) Kytke ja lataa
ISO 15118 -standardin tärkeimmät ominaisuudet.
Sähköautoteollisuus on suhteellisen uusi ja kehittyy edelleen. Uusia standardeja on kehitteillä. Tämä luo yhteensopivuus- ja yhteentoimivuushaasteita sähköautojen ja sähkökäyttöisten pienajoneuvojen valmistajille. ISO 15118-20 -standardi kuitenkin helpottaa latausominaisuuksia, kuten latausliittymän käyttöä, salattua tiedonsiirtoa, kaksisuuntaista energianvirtausta, kuormituksen hallintaa ja muuttuvaa lataustehoa. Nämä ominaisuudet tekevät lataamisesta kätevämpää, turvallisempaa ja tehokkaampaa, ja ne edistävät sähköautojen yleistymistä.
Linkpower voi tarjota ohjausta ja räätälöidä latausasemiaan kaikilla saatavilla olevilla latausliittimillä. Se auttaa navigoimaan sähköautoteollisuuden dynaamisissa vaatimuksissa ja rakentaa räätälöityjä latausasemia kaikkiin asiakastarpeisiin.Lue lisää kaupallisista sähköautojen latauslaitteistaja kyvykkyyttä.
Julkaisun aika: 18.10.2024