Kaikki mitä sinun tulee tietää ISO/IEC 15118 -standardista

ISO 15118:n virallinen nimikkeistö on "Road Vehicles – Vehicle to grid -kommunikaatiorajapinta". Se saattaa olla yksi tärkeimmistä ja tulevaisuudenkestävimmistä standardeista, joita nykyään on saatavilla.

ISO 15118 -standardiin sisäänrakennettu älykäs latausmekanismi mahdollistaa verkon kapasiteetin täydellisen vastaavuuden energiantarpeeseen yhä useammalle sähköverkkoon kytketylle sähköautolle. ISO 15118 mahdollistaa myös kaksisuuntaisen energiansiirron toteuttamiseksiajoneuvosta verkkoonsovelluksia syöttämällä energiaa sähköautosta takaisin verkkoon tarvittaessa. ISO 15118 mahdollistaa sähköautojen verkkoystävällisemmän, turvallisemman ja kätevämmän latauksen.

ISO 15118:n historia

Vuonna 2010 Kansainvälinen standardointijärjestö (ISO) ja Kansainvälinen sähkötekninen komissio (IEC) yhdistivät voimansa luodakseen ISO/IEC 15118 -yhteistyöryhmän. Ensimmäistä kertaa autoteollisuuden ja sähköteollisuuden asiantuntijat tekivät yhteistyötä kehittääkseen kansainvälisen viestintästandardin sähköautojen lataamiseen. Yhteinen työryhmä onnistui luomaan laajasti käytetyn ratkaisun, joka on nyt johtava standardi suurilla alueilla ympäri maailmaa, kuten Euroopassa, Yhdysvalloissa, Keski-/Etelä-Amerikassa ja Etelä-Koreassa. ISO 15118 on myös nopeasti yleistymässä Intiassa ja Australiassa. Huomautus formaatista: ISO otti standardin julkaisun ja se tunnetaan nyt yksinkertaisesti ISO 15118:na.

Vehicle-to-grid – sähköautojen integrointi verkkoon

ISO 15118 mahdollistaa sähköautojen integroinninälykäs verkko(alias ajoneuvo-2-grid taiajoneuvosta verkkoon). Älykäs verkko on sähköverkko, joka yhdistää energian tuottajat, kuluttajat ja verkon komponentit, kuten muuntajat, tieto- ja viestintätekniikan avulla alla olevan kuvan mukaisesti.

ISO 15118 sallii sähköauton ja latausaseman dynaamisesti vaihtaa tietoja, joiden perusteella voidaan (uudelleen) neuvotella oikea latausaikataulu. On tärkeää varmistaa, että sähköautot toimivat verkkoystävällisellä tavalla. Tässä tapauksessa "verkkoystävällinen" tarkoittaa, että laite tukee useiden ajoneuvojen lataamista kerralla samalla, kun se estää verkon ylikuormituksen. Älykkäät lataussovellukset laskevat jokaiselle sähköautolle yksilöllisen latausaikataulun käyttämällä saatavilla olevia tietoja sähköverkon tilasta, kunkin sähköauton energiantarpeesta ja kunkin kuljettajan liikkumistarpeista (lähtöaika ja ajomatka).

Näin jokainen latausistunto sovittaa täydellisesti verkon kapasiteetin sähköntarpeen samanaikaisen latauksen kanssa. Lataus aikoina, jolloin uusiutuvan energian saatavuus on korkea ja/tai aikoina, jolloin sähkön kokonaiskulutus on alhainen, on yksi tärkeimmistä käyttötapauksista, jotka voidaan toteuttaa ISO 15118:n avulla.

Suojattu tiedonsiirto Plug & Charge -toiminnolla

Sähköverkko on kriittinen infrastruktuuri, jota on suojeltava mahdollisia hyökkäyksiä vastaan, ja kuljettajaa on laskutettava asianmukaisesti sähköajoneuvoon toimitetusta energiasta. Ilman suojattua viestintää sähköautojen ja latausasemien välillä, haitalliset kolmannet osapuolet voivat siepata ja muokata viestejä ja peukaloida laskutustietoja. Tästä syystä ISO 15118 sisältää ominaisuuden nimeltäPlug & Charge. Plug & Charge käyttää useita salausmekanismeja tämän viestinnän turvaamiseksi ja kaikkien vaihdettujen tietojen luottamuksellisuuden, eheyden ja aitouden takaamiseksi.

Käyttömukavuus on avain saumattomaan latauskokemukseen

ISO 15118Plug & ChargeOminaisuuden ansiosta sähköauto tunnistaa itsensä automaattisesti latausasemalle ja saa valtuutetun pääsyn energiaan, jota se tarvitsee akun lataamiseen. Tämä kaikki perustuu digitaalisiin sertifikaatteihin ja julkisen avaimen infrastruktuureihin, jotka on saatavilla Plug & Charge -ominaisuuden kautta. Paras osa? Kuljettajan ei tarvitse tehdä muuta kuin kytkeä latauskaapeli ajoneuvoon ja latausasemaan (langallisen latauksen aikana) tai pysäköidä maanpinnan yläpuolelle (langattoman latauksen aikana). Luottokortin syöttäminen, sovelluksen avaaminen QR-koodin skannaamiseksi tai helposti kadotettavan RFID-kortin löytäminen on tämän tekniikan menneisyyttä.

ISO 15118 vaikuttaa merkittävästi sähköautojen maailmanlaajuisen latauksen tulevaisuuteen näiden kolmen avaintekijän vuoksi:

1. Plug & Chargen mukana tuleva käyttömukavuus asiakkaalle
2. ISO 15118:ssa määriteltyjen salausmekanismien parannettu tietoturva
3. Verkkoystävällinen älykäs lataus

Nämä peruselementit mielessä, mennään standardin muttereihin ja pultteihin.

ISO 15118 -asiakirjaperhe

Itse standardi, nimeltään "Road vehicles – Vehicle to grid communication interface", koostuu kahdeksasta osasta. Tavuviiva tai yhdysviiva ja numero tarkoittavat vastaavaa osaa. ISO 15118-1 viittaa osaan yksi ja niin edelleen.

Alla olevassa kuvassa voit nähdä, kuinka ISO 15118:n jokainen osa liittyy yhteen tai useampaan seitsemästä viestintätasosta, jotka määrittelevät, kuinka tietoa käsitellään tietoliikenneverkossa. Kun sähköauto on kytketty latausasemaan, EV:n tietoliikenneohjain (eli EVCC) ja latausaseman tietoliikenneohjain (SECC) muodostavat viestintäverkon. Tämän verkon tavoitteena on vaihtaa viestejä ja käynnistää latausistunto. Sekä EVCC:n että SECC:n on tarjottava nämä seitsemän toiminnallista kerrosta (kuten on hahmoteltu vakiintuneessaISO/OSI-tietoliikennepino) käsitelläkseen tietoja, joita he sekä lähettävät että vastaanottavat. Jokainen kerros perustuu alla olevan kerroksen tarjoamiin toimintoihin alkaen yläosassa olevasta sovelluskerroksesta ja aina fyysiseen kerrokseen asti.

Esimerkiksi: Fyysinen ja datalinkkikerros määrittävät, kuinka sähköauto ja latausasema voivat vaihtaa viestejä käyttämällä joko latauskaapelia (virtalinjan tiedonsiirto Home Plug Green PHY -modeemin kautta standardin ISO 15118-3 mukaisesti) tai Wi-Fi-yhteydellä ( IEEE 802.11n, johon viitataan ISO 15118-8:ssa) fyysisenä tietovälineenä. Kun datalinkki on määritetty oikein, yllä oleva verkko- ja siirtokerros voi luottaa siihen, että se muodostaa niin sanotun TCP/IP-yhteyden, joka reitittää viestit oikein EVCC:stä SECC:hen (ja takaisin). Yläpuolella oleva sovelluskerros käyttää muodostettua viestintäpolkua minkä tahansa käyttötapaukseen liittyvän viestin vaihtamiseen, olipa kyse sitten AC-latauksesta, tasavirtalatauksesta tai langattomasta latauksesta.

‍

Kun puhutaan ISO 15118:sta kokonaisuutena, se kattaa joukon standardeja tämän yhden kattavan otsikon sisällä. Itse standardit on jaettu osiin. Jokainen osa käy läpi joukon ennalta määritettyjä vaiheita ennen kuin se julkaistaan ​​kansainvälisenä standardina (IS). Tästä syystä löydät tietoa kunkin osan yksittäisestä "tilasta" alla olevista osioista. Tila heijastelee IS:n julkaisupäivää, joka on viimeinen vaihe ISO-standardointiprojektien aikajanalla.

Sukellaan jokaiseen asiakirjan osaan erikseen.

ISO-standardien julkaisuprosessi ja aikataulu

Yllä oleva kuva esittää ISO-standardointiprosessin aikajanan. Prosessi käynnistetään uudella työkohdeehdotuksella (NWIP tai NP), joka siirtyy komitealuonnoksen (CD) vaiheeseen 12 kuukauden kuluttua. Heti kun CD on saatavilla (vain standardointielimen jäseninä oleville teknisille asiantuntijoille), alkaa kolmen kuukauden äänestysvaihe, jonka aikana nämä asiantuntijat voivat antaa toimituksellisia ja teknisiä kommentteja. Heti kun kommentointivaihe on päättynyt, kerätyt kommentit ratkaistaan ​​verkkokonferensseissa ja kasvokkain tapahtuvissa tapaamisissa.

Tämän yhteistyön tuloksena laaditaan ja julkaistaan ​​kansainvälisen standardin luonnos (DIS). Yhteinen työryhmä voi päättää laatia toisen CD-levyn, jos asiantuntijat katsovat, että asiakirja ei ole vielä valmis katsottavaksi DIS:ksi. DIS on ensimmäinen asiakirja, joka on julkisesti saatavilla ja jonka voi ostaa verkosta. Toinen kommentointi- ja äänestysvaihe suoritetaan DIS:n julkaisun jälkeen, samalla tavalla kuin CD-vaiheessa.

Viimeinen vaihe ennen kansainvälistä standardia (IS) on kansainvälisen standardin lopullinen luonnos (FDIS). Tämä on valinnainen vaihe, joka voidaan ohittaa, jos tämän standardin parissa työskentelevä asiantuntijaryhmä katsoo, että asiakirja on saavuttanut riittävän laatutason. FDIS on asiakirja, joka ei salli ylimääräisiä teknisiä muutoksia. Siksi vain toimitukselliset kommentit ovat sallittuja tässä kommentointivaiheessa. Kuten kuvasta näkyy, ISO-standardointiprosessi voi kestää yhteensä 24-48 kuukautta.

ISO 15118-2:n tapauksessa standardi on muotoutunut neljän vuoden aikana ja sitä jatketaan tarpeen mukaan (ks. ISO 15118-20). Tämä prosessi varmistaa, että se pysyy ajan tasalla ja mukautuu moniin ainutlaatuisiin käyttötapauksiin ympäri maailmaa.