Allt du behöver veta om ISO/IEC 15118

Den officiella nomenklaturen för ISO 15118 är "Road Vehicles - fordon till Grid -kommunikationsgränssnitt." Det kan vara en av de viktigaste och framtidssäkra standarderna som finns tillgängliga idag.

Den smarta laddningsmekanismen inbyggd i ISO 15118 gör det möjligt att perfekt matcha nätets kapacitet med energibehovet för det växande antalet EV som ansluter till det elektriska nätet. ISO 15118 möjliggör också dubbelriktad energiöverföring för att förverkligafordon-till-rutnätapplikationer genom att mata energi från EV tillbaka till nätet vid behov. ISO 15118 möjliggör mer nätvänlig, säker och bekväm laddning av EVs.

ISO: s historia 15118

2010 anslöt sig International Organization for Standardization (ISO) och International Electrotechnical Commission (IEC) för att skapa ISO/IEC 15118 Joint Working Group. För första gången arbetade experter från bilindustrin och användningsindustrin tillsammans för att utveckla en internationell kommunikationsstandard för att ladda EVs. Den gemensamma arbetsgruppen lyckades skapa en allmänt antagen lösning som nu är den ledande standarden i större regioner över hela världen som Europa, USA, Central/Sydamerika och Sydkorea. ISO 15118 plockar också snabbt upp adoption i Indien och Australien. En anteckning i formatet: ISO tog över publicering av standarden och det är nu känt som helt enkelt ISO 15118.

Fordons-till-nät-integrera EVs i nätet

ISO 15118 möjliggör integration av EVs ismart rutnät(alias fordon-2-rutnät ellerfordon-till-rutnät). Ett smart rutnät är ett elektriskt rutnät som kopplar samman energiproducenter, konsumenter och nätkomponenter som transformatorer med hjälp av informations- och kommunikationsteknik, såsom illustreras i bilden nedan.

ISO 15118 tillåter EV- och laddningsstationen att dynamiskt utbyta information baserat på vilken ett korrekt laddningsschema kan förhandlas (åter). Det är viktigt att se till att elfordon arbetar på ett nätvänligt sätt. I det här fallet betyder "rutnätsvänlig" att enheten stöder laddning av flera fordon på en gång samtidigt som nätet förhindrar att nätet är överbelastning. Smarta laddningsapplikationer kommer att beräkna ett individuellt laddningsschema för varje EV genom att använda den tillgängliga informationen om tillståndet för det elektriska nätet, energibehovet för varje EV och rörlighetsbehovet för varje förare (avgångstid och körområde).

På detta sätt kommer varje laddningssession perfekt att matcha nätets kapacitet till elbehovet av att samtidigt ladda EVs. Laddning i tider med hög tillgänglighet av förnybar energi och/eller i tider där den totala elanvändningen är låg är ett av de viktigaste användningsfallen som kan realiseras med ISO 15118.

Säker kommunikation drivs av plug & charge

Det elektriska nätet är en kritisk infrastruktur som måste försvaras mot potentiella attacker och föraren måste faktureras korrekt för den energi som levererades till EV. Utan säker kommunikation mellan EV och laddningsstationer kan skadliga tredje parter fånga upp och modifiera meddelanden och manipulera med faktureringsinformation. Det är därför ISO 15118 kommer med en funktion som heterPlugg och laddning. Plug & Charge distribuerar flera kryptografiska mekanismer för att säkra denna kommunikation och garantera konfidentialitet, integritet och äkthet för alla utbytda data

Användarekonventighet som en nyckel till en sömlös laddningsupplevelse

ISO 15118'sPlugg och laddningFunktionen gör det också möjligt för EV att automatiskt identifiera sig till laddningsstationen och få auktoriserad åtkomst till den energi den behöver för att ladda batteriet. Allt är baserat på de digitala certifikaten och infrastrukturer för offentlig nyckel som görs tillgängliga via Plug & Charge-funktionen. Den bästa delen? Föraren behöver inte göra något utöver att ansluta laddningskabeln till fordonet och laddningsstationen (under trådbunden laddning) eller parkera ovanför en markplatta (under trådlös laddning). Handlingen att gå in på ett kreditkort, öppna en app för att skanna en QR-kod eller hitta att det är lättlöst RFID-kort är en saga historia med denna teknik.

ISO 15118 kommer att påverka framtiden för den globala laddningen av elfordon på grund av dessa tre nyckelfaktorer:

1. Bekvämlighet för kunden som levereras med plug & charge
2. Den förbättrade datasäkerheten som följer med de kryptografiska mekanismerna definierade i ISO 15118
3. Rutnätsvänlig smart laddning

Med de grundläggande elementen i åtanke, låt oss komma in i standardens nötter och bultar.

ISO 15118 dokumentfamilj

Standarden i sig, kallad ”Road Vehicles - fordon till rutnätskommunikationsgränssnitt”, består av åtta delar. En bindestreck eller streck och ett antal betecknar respektive del. ISO 15118-1 hänvisar till del ett och så vidare.

På bilden nedan kan du se hur varje del av ISO 15118 är relaterad till ett eller flera av de sju kommunikationslagren som definierar hur information behandlas i ett telekommunikationsnätverk. När EV är ansluten till en laddningsstation upprättar kommunikationskontrollern för EV (kallad EVCC) och laddstationens kommunikationskontroller (SECC) ett kommunikationsnätverk. Målet med detta nätverk är att utbyta meddelanden och att initiera en laddningssession. Både EVCC och SECC måste tillhandahålla dessa sju funktionella lager (som beskrivs i det väl etableradeISO/OSI -kommunikationsstack) för att behandla den information de både skickar och tar emot. Varje lager bygger på den funktionalitet som tillhandahålls av det underliggande skiktet, börjar med applikationslagret överst och hela vägen ner till det fysiska lagret.

Till exempel: Det fysiska och datalänkskiktet anger hur EV- och laddningsstationen kan byta ut meddelanden med antingen en laddningskabel (kraftledningskommunikation via ett hemplugggrönt phy-modem som beskrivs i ISO 15118-3) eller en Wi-Fi-anslutning (IEEE 802.11n som refereras av ISO 15118-8) som ett fysiskt medium. När datalänken är korrekt inställd kan nätverks- och transportlagret ovanför lita på den för att fastställa vad som kallas en TCP/IP -anslutning för att ordentligt dirigera meddelandena från EVCC till SECC (och tillbaka). Applikationslagret på toppen använder den etablerade kommunikationsvägen för att utbyta alla användningsrelaterade meddelanden, vare sig det är för AC -laddning, DC -laddning eller trådlös laddning.

‍

När du diskuterar ISO 15118 som helhet omfattar detta en uppsättning standarder inom denna övergripande titel. Standarderna själva är uppdelade i delar. Varje del genomgår en uppsättning fördefinierade stadier innan de publiceras som en internationell standard (IS). Det är därför du kan hitta information om varje dels individuella "status" i avsnitten nedan. Status återspeglar publiceringsdatumet för IS, som är det sista steget på tidslinjen för ISO -standardiseringsprojekt.

Låt oss dyka in i var och en av dokumentdelarna individuellt.

Processen och tidslinjen för publicering av ISO -standarder

Figuren ovan beskriver tidslinjen för en standardiseringsprocess inom ISO. Processen initieras med ett nytt förslag till arbetsobjekt (NWIP eller NP) som går in i stadiet av ett utskottsutkast (CD) efter en tidsperiod på 12 månader. Så snart CD -skivan är tillgänglig (endast för de tekniska experterna som är medlemmar i standardiseringsorganet) börjar en omröstningsfas på tre månader under vilka dessa experter kan ge redaktionella och tekniska kommentarer. Så snart kommentarfasen är klar, löses de insamlade kommentarerna på webbkonferenser online och ansikte-till-ansikte-möten.

Som ett resultat av detta samarbetsarbete utarbetas och publiceras ett utkast till International Standard (DIS). Den gemensamma arbetsgruppen kan besluta att utarbeta en andra CD om experterna känner att dokumentet ännu inte är redo för att betraktas som en dis. A DIS är det första dokumentet som görs offentligt tillgängligt och kan köpas online. En annan kommentar och omröstningsfas kommer att genomföras efter att DIS har släppts, liknande processen för CD -steget.

Det sista steget före International Standard (IS) är det sista utkastet för International Standard (FDIS). Detta är ett valfritt steg som kan hoppas över om gruppen experter som arbetar med denna standardkänsla att dokumentet har nått en tillräcklig kvalitetsnivå. FDIS är ett dokument som inte tillåter några ytterligare tekniska ändringar. Därför är endast redaktionella kommentarer tillåtna under denna kommentarfas. Som du kan se från figuren kan en ISO -standardiseringsprocess variera från totalt 24 upp till 48 månader.

När det gäller ISO 15118-2 har standarden tagit form under fyra år och kommer att fortsätta att förfinas efter behov (se ISO 15118-20). Denna process säkerställer att den förblir uppdaterad och anpassar sig till de många unika användningsfallen runt om i världen.