Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää ISO/IEC 15118 -standardista

ISO 15118 -standardin virallinen nimikkeistö on ”Road Vehicles – Vehicle to grid communication interface”. Se saattaa olla yksi tärkeimmistä ja tulevaisuudenkestävimmistä tällä hetkellä saatavilla olevista standardeista.

ISO 15118 -standardiin sisäänrakennettu älykäs latausmekanismi mahdollistaa verkon kapasiteetin täydellisen sovittamisen sähköverkkoon kytkettävien sähköautojen kasvavan määrän energiantarpeeseen. ISO 15118 mahdollistaa myös kaksisuuntaisen energiansiirron, jotta voidaan toteuttaaajoneuvosta verkkoonsovelluksiin syöttämällä energiaa sähköautosta takaisin verkkoon tarvittaessa. ISO 15118 mahdollistaa sähköautojen verkkoystävällisemmän, turvallisemman ja kätevämmän latauksen.

ISO 15118 -standardin historia

Vuonna 2010 Kansainvälinen standardisoimisjärjestö (ISO) ja Kansainvälinen sähkötekninen toimikunta (IEC) yhdistivät voimansa perustaakseen ISO/IEC 15118 -yhteistyöryhmän. Autoteollisuuden ja sähköteollisuuden asiantuntijat työskentelivät ensimmäistä kertaa yhdessä kehittääkseen kansainvälisen sähköautojen latauksen tiedonsiirtostandardin. Yhteinen työryhmä onnistui luomaan laajalti käytetyn ratkaisun, joka on nyt johtava standardi tärkeimmillä alueilla ympäri maailmaa, kuten Euroopassa, Yhdysvalloissa, Keski- ja Etelä-Amerikassa sekä Etelä-Koreassa. ISO 15118 on myös nopeasti yleistymässä Intiassa ja Australiassa. Huomautus muodosta: ISO otti vastuun standardin julkaisemisesta, ja se tunnetaan nyt yksinkertaisesti nimellä ISO 15118.

Ajoneuvosta verkkoon – sähköautojen integrointi verkkoon

ISO 15118 mahdollistaa sähköautojen integroinninälykäs sähköverkko(eli ajoneuvo-2-ruudukko taiajoneuvosta verkkoonÄlykäs sähköverkko on sähköverkko, joka yhdistää energiantuottajat, kuluttajat ja verkkokomponentit, kuten muuntajat, tieto- ja viestintätekniikan avulla, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

ISO 15118 -standardin mukaisesti sähköauto ja latausasema voivat dynaamisesti vaihtaa tietoja, joiden perusteella voidaan (uudelleen)neuvotella asianmukainen latausaikataulu. On tärkeää varmistaa, että sähköajoneuvot toimivat verkkoystävällisesti. Tässä tapauksessa "verkkoystävällinen" tarkoittaa, että laite tukee useiden ajoneuvojen lataamista samanaikaisesti estäen verkon ylikuormituksen. Älykkäät lataussovellukset laskevat kullekin sähköautolle yksilöllisen latausaikataulun käyttämällä saatavilla olevia tietoja sähköverkon tilasta, kunkin sähköauton energiankulutuksesta ja kunkin kuljettajan liikkumistarpeista (lähtöaika ja ajomatka).

Tällä tavoin jokainen latauskerta sovittaa verkon kapasiteetin täydellisesti samanaikaisesti ladattavien sähköautojen sähkönkulutukseen. Lataaminen uusiutuvan energian korkean saatavuuden ja/tai sähkön kokonaiskulutuksen ollessa alhainen aikoina on yksi tärkeimmistä käyttötapauksista, jotka voidaan toteuttaa ISO 15118 -standardin avulla.

Turvallinen tiedonsiirto Plug & Charge -teknologialla

Sähköverkko on kriittinen infrastruktuuri, jota on puolustettava mahdollisilta hyökkäyksiltä, ​​ja kuljettajalle on laskutettava asianmukaisesti sähköautoon toimitetusta energiasta. Ilman turvallista tiedonsiirtoa sähköautojen ja latausasemien välillä haitalliset kolmannet osapuolet voivat siepata ja muokata viestejä ja peukaloida laskutustietoja. Siksi ISO 15118 -standardissa on ominaisuus nimeltäKytke ja lataaPlug & Charge käyttää useita kryptografisia mekanismeja tämän tiedonsiirron suojaamiseksi ja kaikkien vaihdettujen tietojen luottamuksellisuuden, eheyden ja aitouden takaamiseksi.

Käyttäjämukavuus avainasemassa saumattoman latauskokemuksen kannalta

ISO 15118 -standarditKytke ja lataaominaisuus mahdollistaa myös sähköauton automaattisen tunnistautumisen latausasemalle ja valtuutetun pääsyn akun lataamiseen tarvittavaan energiaan. Kaikki tämä perustuu Plug & Charge -ominaisuuden kautta saataviin digitaalisiin varmenteisiin ja julkisen avaimen infrastruktuureihin. Parasta on se, että kuljettajan ei tarvitse tehdä mitään muuta kuin kytkeä latauskaapeli ajoneuvoon ja latausasemaan (langallisen latauksen aikana) tai pysäköidä auto maanpinnan yläpuolelle (langattoman latauksen aikana). Luottokortin syöttäminen, QR-koodin skannaamiseen tarkoitetun sovelluksen avaaminen tai helposti kadonneen RFID-kortin etsiminen on menneisyyttä tämän teknologian ansiosta.

ISO 15118 tulee vaikuttamaan merkittävästi sähköajoneuvojen latauksen tulevaisuuteen maailmanlaajuisesti näiden kolmen keskeisen tekijän vuoksi:

1. Plug & Charge -ominaisuuden tarjoama käyttömukavuus asiakkaalle
2. ISO 15118 -standardissa määriteltyjen kryptografisten mekanismien tuoma parannettu tietoturva
3. Verkkoystävällinen älykäs lataus

Nämä perusasiat mielessä pitäen, perehdytään standardin yksityiskohtiin.

ISO 15118 -dokumenttiperhe

Itse standardi, nimeltään ”Road vehicles – Vehicle to grid communication interface”, koostuu kahdeksasta osasta. Yhdysviiva tai ajatusviiva ja numero merkitsevät kyseistä osaa. ISO 15118-1 viittaa ensimmäiseen osaan ja niin edelleen.

Alla olevasta kuvasta näet, miten kukin ISO 15118 -standardin osa liittyy yhteen tai useampaan seitsemästä tietoliikennekerroksesta, jotka määrittelevät, miten tietoa käsitellään tietoliikenneverkossa. Kun sähköauto kytketään latausasemaan, sähköauton tietoliikenneohjain (EVCC) ja latausaseman tietoliikenneohjain (SECC) muodostavat tietoliikenneverkon. Tämän verkon tavoitteena on vaihtaa viestejä ja aloittaa latausistunto. Sekä EVCC:n että SECC:n on tarjottava nämä seitsemän toiminnallista kerrosta (kuten vakiintuneessa standardissa on esitetty).ISO/OSI-tiedonsiirtopino) voidakseen käsitellä sekä lähettämänsä että vastaanottamansa tiedot. Jokainen kerros rakentaa pohjakerroksen tarjoaman toiminnallisuuden varaan alkaen sovelluskerroksesta ja jatkuen aina fyysiseen kerrokseen asti.

Esimerkiksi: Fyysinen kerros ja datalinkkikerros määrittävät, miten sähköauto ja latausasema voivat vaihtaa viestejä joko latauskaapelin (sähköverkkoyhteys Home Plug Green PHY -modeemin kautta, kuten standardissa ISO 15118-3 on kuvattu) tai Wi-Fi-yhteyden (IEEE 802.11n, kuten standardissa ISO 15118-8 on viitattu) kautta fyysisenä välineenä. Kun datalinkki on määritetty oikein, yläpuolella oleva verkko- ja siirtokerros voi luottaa siihen muodostaakseen TCP/IP-yhteyden viestien reitittämiseksi oikein EVCC:ltä SECC:lle (ja takaisin). Ylin sovelluskerros käyttää muodostettua tietoliikennepolkua minkä tahansa käyttötapaukseen liittyvän viestin vaihtamiseen, olipa kyseessä sitten AC-lataus, DC-lataus tai langaton lataus.

‍

Kun tarkastellaan standardia ISO 15118 kokonaisuutena, se kattaa joukon standardeja tämän yhden yleisnimen sisällä. Standardit itsessään on jaettu osiin. Jokainen osa käy läpi joukon ennalta määriteltyjä vaiheita ennen kuin se julkaistaan ​​kansainvälisenä standardina (IS). Siksi löydät tietoa kunkin osan yksittäisestä "tilasta" alla olevista osioista. Tila heijastaa IS:n julkaisupäivää, joka on ISO-standardointiprojektien aikajanalla viimeinen vaihe.

Sukelletaanpa jokaiseen dokumentin osaan erikseen.

ISO-standardien julkaisuprosessi ja aikataulu

Yllä oleva kuva hahmottelee ISO:n standardointiprosessin aikajanaa. Prosessi aloitetaan uuden työtehtävän ehdotuksella (NWIP tai NP), joka siirtyy 12 kuukauden kuluttua komitealuonnoksen (CD) vaiheeseen. Heti kun CD on saatavilla (vain standardointielimen jäseninä oleville teknisille asiantuntijoille), alkaa kolmen kuukauden mittainen äänestysvaihe, jonka aikana asiantuntijat voivat antaa toimituksellisia ja teknisiä kommentteja. Heti kun kommentointivaihe on päättynyt, kerätyt kommentit käsitellään verkkokonferensseissa ja henkilökohtaisissa tapaamisissa.

Tämän yhteistyön tuloksena laaditaan ja julkaistaan ​​kansainvälisen standardin (DIS) luonnos. Yhteinen työryhmä voi päättää laatia toisen CD:n, jos asiantuntijat katsovat, että asiakirja ei ole vielä valmis käsiteltäväksi DIS:nä. DIS on ensimmäinen julkisesti saatavilla oleva asiakirja, joka on ostettavissa verkosta. DIS:n julkaisun jälkeen suoritetaan toinen kommentointi- ja äänestysvaihe, joka on samanlainen kuin CD-vaihe.

Viimeinen vaihe ennen kansainvälistä standardia (IS) on kansainvälisen standardin lopullinen luonnos (FDIS). Tämä on valinnainen vaihe, joka voidaan ohittaa, jos standardin parissa työskentelevä asiantuntijaryhmä katsoo asiakirjan saavuttaneen riittävän laatutason. FDIS on asiakirja, johon ei sallita muita teknisiä muutoksia. Siksi tässä kommentointivaiheessa sallitaan vain toimitukselliset kommentit. Kuten kuvasta näkyy, ISO-standardointiprosessi voi kestää yhteensä 24–48 kuukautta.

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