Все, що вам потрібно знати про ISO/IEC 15118

Офіційна номенклатура для ISO 15118 — «Дорожні транспортні засоби — інтерфейс зв’язку між транспортним засобом та мережею». Це може бути один із найважливіших та перспективних стандартів, доступних сьогодні.

Інтелектуальний механізм заряджання, вбудований у стандарт ISO 15118, дозволяє ідеально узгодити потужність мережі з потребами в енергії для зростаючої кількості електромобілів, що підключаються до електричної мережі. ISO 15118 також забезпечує двонаправлену передачу енергії для реалізації...транспортний засіб-мережазастосування, подаючи енергію з електромобіля назад у мережу за потреби. ISO 15118 забезпечує більш безпечну, зручну та безпечну зарядку електромобілів для мережі.

Історія ISO 15118

У 2010 році Міжнародна організація зі стандартизації (ISO) та Міжнародна електротехнічна комісія (IEC) об'єднали зусилля для створення Спільної робочої групи ISO/IEC 15118. Вперше експерти з автомобільної промисловості та комунального господарства разом розробили міжнародний комунікаційний стандарт для заряджання електромобілів. Спільній робочій групі вдалося створити широко прийняте рішення, яке зараз є провідним стандартом у основних регіонах світу, таких як Європа, США, Центральна/Південна Америка та Південна Корея. ISO 15118 також швидко набирає обертів в Індії та Австралії. Примітка щодо формату: ISO взяла на себе публікацію стандарту, і тепер він відомий просто як ISO 15118.

Vehicle-to-grid — інтеграція електромобілів у мережу

ISO 15118 дозволяє інтеграцію електромобілів урозумна мережа(також відомий як vehicle-2-grid аботранспортний засіб-мережа). Розумна мережа — це електрична мережа, яка з’єднує виробників енергії, споживачів та компоненти мережі, такі як трансформатори, за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій, як показано на зображенні нижче.

Стандарт ISO 15118 дозволяє електромобілю та зарядній станції динамічно обмінюватися інформацією, на основі якої можна (пере)узгодити належний графік заряджання. Важливо забезпечити роботу електромобілів з урахуванням потреб мережі. У цьому випадку «дружній до мережі» означає, що пристрій підтримує заряджання кількох транспортних засобів одночасно, запобігаючи перевантаженню мережі. Розумні програми заряджання розраховуватимуть індивідуальний графік заряджання для кожного електромобіля, використовуючи доступну інформацію про стан електричної мережі, потреби в енергії кожного електромобіля та потреби в мобільності кожного водія (час відправлення та запас ходу).

Таким чином, кожен сеанс заряджання ідеально відповідатиме потужності мережі потребам у електроенергії для одночасної зарядки електромобілів. Заряджання в періоди високої доступності відновлюваної енергії та/або в періоди, коли загальне споживання електроенергії низьке, є одним з основних варіантів використання, які можна реалізувати за допомогою ISO 15118.

Безпечний зв'язок завдяки технології Plug & Charge

Електрична мережа є критично важливою інфраструктурою, яку потрібно захищати від потенційних атак, а водієві необхідно належним чином виставляти рахунки за енергію, що була доставлена ​​електромобілю. Без безпечного зв'язку між електромобілями та зарядними станціями зловмисні треті сторони можуть перехоплювати та змінювати повідомлення, а також підробляти платіжну інформацію. Саме тому стандарт ISO 15118 має функцію під назвоюПідключи та зарядиPlug & Charge використовує кілька криптографічних механізмів для захисту цього зв'язку та гарантування конфіденційності, цілісності та автентичності всіх обмінюваних даних.

Зручність користувача як ключ до безперебійної зарядки

ISO 15118Підключи та зарядиФункція також дозволяє електромобілю автоматично ідентифікувати себе на зарядній станції та отримувати авторизований доступ до енергії, необхідної для підзарядки акумулятора. Все це базується на цифрових сертифікатах та інфраструктурах відкритих ключів, доступних завдяки функції Plug & Charge. Найкраще? Водієві не потрібно робити нічого, окрім підключення зарядного кабелю до автомобіля та зарядної станції (під час дротової зарядки) або паркування над наземним майданчиком (під час бездротової зарядки). Завдяки цій технології введення даних кредитної картки, відкриття програми для сканування QR-коду або пошук легко втраченої RFID-картки залишилися в минулому.

Стандарт ISO 15118 суттєво вплине на майбутнє глобальної зарядки електромобілів через ці три ключові фактори:

1. Зручність для клієнта, яку забезпечує функція Plug & Charge
2. Покращений захист даних, що забезпечується криптографічними механізмами, визначеними в ISO 15118
3. Розумна зарядка, сумісна з мережею

Маючи на увазі ці фундаментальні елементи, давайте розглянемо суть стандарту.

Сімейство документів ISO 15118

Сам стандарт під назвою «Дорожні транспортні засоби – Інтерфейс зв’язку між транспортним засобом та мережею» складається з восьми частин. Дефіс або тире та число позначають відповідну частину. ISO 15118-1 стосується частини першої тощо.

На зображенні нижче ви можете побачити, як кожна частина ISO 15118 пов'язана з одним або кількома з семи рівнів зв'язку, які визначають, як інформація обробляється в телекомунікаційній мережі. Коли електромобіль підключено до зарядної станції, контролер зв'язку електромобіля (так званий EVCC) та контролер зв'язку зарядної станції (SECC) встановлюють мережу зв'язку. Метою цієї мережі є обмін повідомленнями та ініціювання сеансу заряджання. Як EVCC, так і SECC повинні забезпечувати ці сім функціональних рівнів (як зазначено в добре встановленійСтек зв'язку ISO/OSI) для обробки інформації, яку вони як надсилають, так і отримують. Кожен рівень базується на функціональності, що надається нижчим рівнем, починаючи з прикладного рівня зверху і аж до фізичного рівня.

Наприклад: Фізичний рівень та рівень каналу передачі даних визначають, як електромобіль та зарядна станція можуть обмінюватися повідомленнями, використовуючи або зарядний кабель (зв'язок по лінії живлення через модем Home Plug Green PHY, як описано в ISO 15118-3), або з'єднання Wi-Fi (IEEE 802.11n, як зазначено в ISO 15118-8) як фізичне середовище. Після належного налаштування каналу передачі даних мережевий та транспортний рівні вище можуть покладатися на нього для встановлення так званого TCP/IP-з'єднання для правильної маршрутизації повідомлень від EVCC до SECC (і назад). Рівень додатків зверху використовує встановлений шлях зв'язку для обміну будь-якими повідомленнями, пов'язаними з варіантами використання, будь то зарядка змінним струмом, зарядка постійним струмом або бездротова зарядка.

‍

Коли йдеться про ISO 15118 в цілому, це охоплює набір стандартів в рамках однієї загальної назви. Самі стандарти поділені на частини. Кожна частина проходить низку заздалегідь визначених етапів, перш ніж бути опублікованою як міжнародний стандарт (МС). Саме тому ви можете знайти інформацію про окремий «статус» кожної частини в розділах нижче. Статус відображає дату публікації МС, яка є завершальним етапом у часовій шкалі проектів стандартизації ISO.

Давайте розглянемо кожну частину документа окремо.

Процес та терміни публікації стандартів ISO

Наведений вище малюнок окреслює часову шкалу процесу стандартизації в ISO. Процес ініціюється з пропозиції нового робочого елемента (NWIP або NP), яка переходить на стадію чернетки комітету (CD) через 12 місяців. Щойно CD стає доступним (лише для технічних експертів, які є членами органу зі стандартизації), починається тримісячний етап голосування, протягом якого ці експерти можуть надавати редакційні та технічні коментарі. Щойно етап коментування завершено, зібрані коментарі розглядаються на онлайн-веб-конференціях та особистих зустрічах.

В результаті цієї спільної роботи розробляється та публікується проект міжнародного стандарту (DIS). Спільна робоча група може вирішити розробити другий CD, якщо експерти вважатимуть, що документ ще не готовий для розгляду як DIS. DIS – це перший документ, який стає загальнодоступним і його можна придбати онлайн. Після публікації DIS буде проведено ще один етап коментування та голосування, подібно до процесу на етапі CD.

Останнім етапом перед Міжнародним стандартом (IS) є Остаточний проект Міжнародного стандарту (FDIS). Це необов'язковий етап, який можна пропустити, якщо група експертів, що працюють над цим стандартом, вважає, що документ досяг достатнього рівня якості. FDIS – це документ, який не допускає жодних додаткових технічних змін. Тому на цьому етапі коментування дозволені лише редакційні коментарі. Як видно з рисунка, процес стандартизації ISO може тривати від 24 до 48 місяців загалом.

У випадку з ISO 15118-2, стандарт формувався протягом чотирьох років і буде продовжувати вдосконалюватися за потреби (див. ISO 15118-20). Цей процес гарантує, що він залишається актуальним та адаптується до численних унікальних випадків використання по всьому світу.