У цій статті детально описується передумови розробки стандарту ISO15118, інформація про версію, інтерфейс CCS, зміст протоколів зв'язку, функції інтелектуальної зарядки, демонструється прогрес технології зарядки електромобілів та еволюція стандарту.
I. Впровадження ISO15118
1. Вступ
Міжнародна організація зі стандартизації (IX-ISO) публікує ISO 15118-20. ISO 15118-20 є розширенням ISO 15118-2 для підтримки бездротової передачі енергії (WPT). Кожна з цих послуг може надаватися за допомогою двонаправленої передачі енергії (BPT) та автоматично підключених пристроїв (ACD).
2. Введення інформації про версію
(1) Версія ISO 15118-1.0
15118-1 – це загальна вимога
Сценарії застосування на основі ISO 15118 для реалізації процесу нарахування та виставлення рахунків, а також опис пристроїв у кожному сценарії застосування та інформаційної взаємодії між пристроями
15118-2 стосується протоколів прикладного рівня.
Визначає повідомлення, послідовності повідомлень та кінцеві автомати, а також технічні вимоги, які необхідно визначити для реалізації цих прикладних сценаріїв. Визначає протоколи від мережевого рівня до прикладного рівня.
15118-3 аспекти канального рівня з використанням носіїв енергії.
15118-4 пов'язаний з тестуванням
15118-5 Пов'язаний з фізичним рівнем
15118-8 Бездротові аспекти
15118-9 Аспекти фізичного рівня бездротового зв'язку
(2) Версія ISO 15118-20
ISO 15118-20 має функцію plug-and-play, а також підтримку бездротової передачі енергії (WPT), і кожна з цих послуг може надаватися за допомогою двонаправленої передачі енергії (BPT) та автоматично підключених пристроїв (ACD).
Вступ до інтерфейсу CCS
Поява різних стандартів заряджання на європейському, північноамериканському та азіатському ринках електромобілів створила проблеми сумісності та зручності заряджання для розробки електромобілів у глобальному масштабі. Щоб вирішити цю проблему, Європейська асоціація виробників автомобілів (ACEA) висунула пропозицію щодо стандарту заряджання CCS, метою якого є інтеграція заряджання змінним та постійним струмом в єдину систему. Фізичний інтерфейс роз'єму виконаний у вигляді комбінованого гнізда з інтегрованими портами змінного та постійного струму, сумісного з трьома режимами заряджання: однофазним змінним струмом, трифазним змінним струмом та заряджанням постійним струмом. Це забезпечує більш гнучкі варіанти заряджання для електромобілів.
1. Вступ до інтерфейсу
Протоколи інтерфейсу заряджання електромобілів (EV)
Роз'єми, що використовуються для заряджання електромобілів у основних регіонах світу
2. Роз'єм CCS1
Побутові електромережі США та Японії підтримують лише однофазну зарядку змінного струму, тому на цих двох ринках домінують вилки та порти типу 1.
3. Впровадження порту CCS2
Порт типу 2 підтримує однофазну та трифазну зарядку, а трифазна зарядка змінним струмом може скоротити час зарядки електромобілів.
Ліворуч розташований порт зарядки автомобіля Type-2 CCS, а праворуч – штекер зарядного пістолета постійного струму. Порт зарядки автомобіля об’єднує частину змінного струму (верхня частина) та порт постійного струму (нижня частина з двома товстими роз’ємами). Під час процесу заряджання змінним та постійним струмом зв’язок між електромобілем (EV) та зарядною станцією (EVSE) відбувається через інтерфейс Control Pilot (CP).
CP – інтерфейс Control Pilot передає аналоговий ШІМ-сигнал та цифровий сигнал ISO 15118 або DIN 70121 на основі модуляції несучої лінії електропередач (PLC) аналогового сигналу.
PP – Інтерфейс Proxmity Pilot (також званий Plug Presence – наявність штекера) передає сигнал, який дозволяє транспортному засобу (електромобілю) контролювати, чи підключено штекер зарядного пістолета. Використовується для виконання важливої функції безпеки – автомобіль не може рухатися, поки підключено зарядний пістолет.
PE – Продуктивна земля, це заземлювальний провід пристрою.
Для передачі живлення використовується кілька інших з'єднань: нульовий (N) провід, L1 (однофазний змінний струм), L2, L3 (трифазний змінний струм); DC+, DC- (постійний струм).
III. Вступ до змісту протоколу ISO15118
Протокол зв'язку ISO 15118 базується на моделі клієнт-сервер, в якій EVCC надсилає повідомлення запитів (ці повідомлення мають суфікс «Req»), а SECC повертає відповідні повідомлення відповіді (із суфіксом «Res»). EVCC повинен отримати повідомлення відповіді від SECC протягом певного діапазону тайм-ауту (зазвичай від 2 до 5 секунд) відповідного повідомлення запиту, інакше сеанс буде перервано, і залежно від реалізації різних виробників, EVCC може повторно ініціювати новий сеанс.
(1) Блок-схема заряджання
(2) Процес заряджання змінним струмом
(3) Процес заряджання постійним струмом
Стандарт ISO 15118 удосконалює механізм зв'язку між зарядною станцією та електромобілем за допомогою цифрових протоколів вищого рівня для надання більш повної інформації, зокрема: двосторонній зв'язок, шифрування каналу, автентифікацію, авторизацію, стан заряджання, час відправлення тощо. Коли на контакті CP зарядного кабелю вимірюється ШІМ-сигнал з 5% шпаруватістю, керування заряджанням між зарядною станцією та транспортним засобом негайно передається стандарту ISO 15118.
3. Основні функції
(1) Інтелектуальна зарядка
Розумна зарядка електромобілів — це можливість інтелектуально контролювати, керувати та налаштовувати всі аспекти зарядки електромобілів. Це відбувається на основі обміну даними в режимі реального часу між електромобілем, зарядним пристроєм, оператором зарядки та постачальником електроенергії або комунальною компанією. В розумній зарядці всі залучені сторони постійно спілкуються та використовують передові рішення для оптимізації зарядки. В основі цієї екосистеми лежить рішення Smart Charging EV, яке обробляє ці дані та дозволяє операторам зарядки та користувачам керувати всіма аспектами зарядки.
1) Розумна енергетична трубка; вона керує впливом заряджання електромобілів на мережу та електропостачання.
2) Оптимізація електромобілів; заряджання допомагає водіям електромобілів та постачальникам послуг заряджання оптимізувати заряджання з точки зору витрат та ефективності.
3) Дистанційне керування та аналітика; це дозволяє користувачам та операторам контролювати та регулювати нарахування плати через веб-платформи або мобільні додатки.
4) Передова технологія заряджання електромобілів. Багато нових технологій, таких як V2G, потребують функцій інтелектуальної зарядки для належного функціонування.
Стандарт ISO 15118 запроваджує ще одне джерело інформації, яке можна використовувати для інтелектуальної зарядки: сам електромобіль (EV). Одним з найважливіших елементів інформації під час планування процесу зарядки є кількість енергії, яку автомобіль хоче споживати. Існує багато варіантів надання цієї інформації до CSMS:
Користувачі можуть вводити запитувану енергію за допомогою мобільного застосунку (наданого eMSP) та надсилати її до CSMS CPO через інтеграцію між серверами, а зарядні станції можуть використовувати спеціальний API для надсилання цих даних безпосередньо до CSMS.
(2) Розумна зарядка та розумна мережа
Розумна зарядка електромобілів є частиною цієї системи, оскільки зарядка електромобілів може суттєво вплинути на споживання енергії будинком, будівлею чи громадським місцем. Потужність мережі обмежена тим, скільки енергії може обробити певна точка.
3) Підключіть та зарядіть
Найважливіші характеристики ISO 15118.
linkpower може забезпечити зарядні станції для електромобілів, що відповідають стандарту ISO 15118, з відповідними роз'ємами.
Індустрія електромобілів є відносно новою та все ще розвивається. Нові стандарти перебувають у розробці. Це створює проблеми сумісності та взаємодії для виробників електромобілів та EVSE. Однак стандарт ISO 15118-20 спрощує такі функції заряджання, як виставлення рахунків за принципом «підключи та заряди», зашифрований зв'язок, двонаправлений потік енергії, управління навантаженням та змінна потужність заряджання. Ці функції роблять заряджання зручнішим, безпечнішим та ефективнішим, і вони сприятимуть ширшому впровадженню електромобілів.
Нові зарядні станції linkpower відповідають стандарту ISO 15118-20. Крім того, linkpower може надати рекомендації та налаштувати свої зарядні станції з будь-якими доступними роз'ємами для зарядки. Дозвольте linkpower допомогти вам зорієнтуватися в динамічних вимогах галузі електромобілів та створити індивідуальні зарядні станції для всіх потреб клієнтів. Дізнайтеся більше про комерційні зарядні пристрої для електромобілів linkpower та їхні можливості.
Час публікації: 18 жовтня 2024 р.