Αυτή η εργασία περιγράφει λεπτομερώς το υπόβαθρο ανάπτυξης του ISO15118, τις πληροφορίες έκδοσης, τη διεπαφή CCS, το περιεχόμενο των πρωτοκόλλων επικοινωνίας, τις λειτουργίες έξυπνης φόρτισης, καταδεικνύοντας την πρόοδο της τεχνολογίας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων και την εξέλιξη του προτύπου.
I. Εισαγωγή του ISO15118
1. Εισαγωγή
Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (IX-ISO) δημοσιεύει το πρότυπο ISO 15118-20. Το ISO 15118-20 είναι μια επέκταση του ISO 15118-2 για την υποστήριξη ασύρματης μεταφοράς ισχύος (WPT). Κάθε μία από αυτές τις υπηρεσίες μπορεί να παρέχεται χρησιμοποιώντας αμφίδρομη μεταφορά ισχύος (BPT) και αυτόματα συνδεδεμένες συσκευές (ACD).
2. Εισαγωγή πληροφοριών έκδοσης
(1) Έκδοση ISO 15118-1.0
Το 15118-1 είναι η γενική απαίτηση
Σενάρια εφαρμογής βασισμένα στο ISO 15118 για την υλοποίηση της διαδικασίας χρέωσης και τιμολόγησης, και περιγράφουν τις συσκευές σε κάθε σενάριο εφαρμογής και την αλληλεπίδραση πληροφοριών μεταξύ των συσκευών.
Το 15118-2 αφορά τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής.
Ορίζει μηνύματα, ακολουθίες μηνυμάτων και μηχανές καταστάσεων, καθώς και τις τεχνικές απαιτήσεις που πρέπει να οριστούν για την υλοποίηση αυτών των σεναρίων εφαρμογών. Ορίζει τα πρωτόκολλα από το επίπεδο δικτύου μέχρι το επίπεδο εφαρμογών.
15118-3 πτυχές του επιπέδου σύνδεσης, χρησιμοποιώντας φορείς ισχύος.
15118-4 που σχετίζεται με δοκιμές
15118-5 Σχετικό με το φυσικό επίπεδο
15118-8 Ασύρματες πτυχές
15118-9 Πτυχές του ασύρματου φυσικού επιπέδου
(2) Έκδοση ISO 15118-20
Το ISO 15118-20 διαθέτει λειτουργικότητα plug-and-play, καθώς και υποστήριξη για ασύρματη μεταφορά ενέργειας (WPT), και καθεμία από αυτές τις υπηρεσίες μπορεί να παρέχεται χρησιμοποιώντας αμφίδρομη μεταφορά ενέργειας (BPT) και αυτόματα συνδεδεμένες συσκευές (ACD).
Εισαγωγή στη διεπαφή CCS
Η εμφάνιση διαφορετικών προτύπων φόρτισης στις αγορές ηλεκτρικών οχημάτων της Ευρώπης, της Βόρειας Αμερικής και της Ασίας έχει δημιουργήσει ζητήματα διαλειτουργικότητας και ευκολίας φόρτισης για την ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων σε παγκόσμια κλίμακα. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, η Ένωση Ευρωπαίων Κατασκευαστών Αυτοκινήτων (ACEA) υπέβαλε πρόταση για ένα πρότυπο φόρτισης CCS, το οποίο στοχεύει στην ενσωμάτωση της φόρτισης AC και DC σε ένα ενοποιημένο σύστημα. Η φυσική διεπαφή του συνδετήρα έχει σχεδιαστεί ως συνδυασμένη πρίζα με ενσωματωμένες θύρες AC και DC, η οποία είναι συμβατή με τρεις λειτουργίες φόρτισης: μονοφασική φόρτιση AC, τριφασική φόρτιση AC και φόρτιση DC. Αυτό παρέχει πιο ευέλικτες επιλογές φόρτισης για ηλεκτρικά οχήματα.
1, Εισαγωγή στη διεπαφή
Πρωτόκολλα διεπαφής φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV)
Συνδέσεις που χρησιμοποιούνται για τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων στις κύριες περιοχές του κόσμου
2, Συνδετήρας CCS1
Τα οικιακά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ και της Ιαπωνίας υποστηρίζουν μόνο μονοφασική φόρτιση AC, επομένως τα βύσματα και οι θύρες Τύπου 1 κυριαρχούν σε αυτές τις δύο αγορές.
3, Εισαγωγή της θύρας CCS2
Η θύρα Τύπου 2 υποστηρίζει μονοφασική και τριφασική φόρτιση και η τριφασική φόρτιση AC μπορεί να μειώσει τον χρόνο φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων.
Στα αριστερά βρίσκεται η θύρα φόρτισης αυτοκινήτου CCS τύπου 2 και στα δεξιά βρίσκεται το βύσμα πιστολιού φόρτισης DC. Η θύρα φόρτισης του αυτοκινήτου ενσωματώνει ένα τμήμα AC (άνω τμήμα) και μια θύρα DC (κάτω τμήμα με δύο χοντρές υποδοχές). Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης AC και DC, η επικοινωνία μεταξύ του ηλεκτρικού οχήματος (EV) και του σταθμού φόρτισης (EVSE) πραγματοποιείται μέσω της διεπαφής Control Pilot (CP).
CP – Η διεπαφή του Control Pilot μεταδίδει ένα αναλογικό σήμα PWM και ένα ψηφιακό σήμα ISO 15118 ή DIN 70121 που βασίζεται σε διαμόρφωση φορέα γραμμής ισχύος (PLC) σε ένα αναλογικό σήμα.
PP – Η διεπαφή Proxmity Pilot (που ονομάζεται επίσης Plug Presence) μεταδίδει ένα σήμα που επιτρέπει στο όχημα (EV) να παρακολουθεί ότι το βύσμα του πιστολιού φόρτισης είναι συνδεδεμένο. Χρησιμοποιείται για την εκπλήρωση ενός σημαντικού χαρακτηριστικού ασφαλείας – το αυτοκίνητο δεν μπορεί να κινηθεί ενώ το πιστόλι φόρτισης είναι συνδεδεμένο.
Το PE – Παραγωγική Γη, είναι ο αγωγός γείωσης της συσκευής.
Για τη μεταφορά ισχύος χρησιμοποιούνται αρκετές άλλες συνδέσεις: Ουδέτερο (N) καλώδιο, L1 (AC μονοφασικό), L2, L3 (AC τριφασικό)· DC+, DC- (συνεχές ρεύμα).
III. Εισαγωγή στο περιεχόμενο του πρωτοκόλλου ISO15118
Το πρωτόκολλο επικοινωνίας ISO 15118 βασίζεται στο μοντέλο πελάτη-διακομιστή, στο οποίο το EVCC αποστέλλει μηνύματα αιτήματος (αυτά τα μηνύματα έχουν την κατάληξη "Req") και το SECC επιστρέφει τα αντίστοιχα μηνύματα απόκρισης (με την κατάληξη "Res"). Το EVCC πρέπει να λάβει το μήνυμα απόκρισης από το SECC εντός ενός συγκεκριμένου εύρους χρονικού ορίου (γενικά μεταξύ 2 και 5 δευτερολέπτων) από το αντίστοιχο μήνυμα αιτήματος, διαφορετικά η συνεδρία θα τερματιστεί και, ανάλογα με την υλοποίηση των διαφορετικών κατασκευαστών, το EVCC μπορεί να επανεκκινήσει μια νέα συνεδρία.
(1) Διάγραμμα ροής φόρτισης
(2) Διαδικασία φόρτισης AC
(3) Διαδικασία φόρτισης DC
Το πρότυπο ISO 15118 βελτιώνει τον μηχανισμό επικοινωνίας μεταξύ του σταθμού φόρτισης και του ηλεκτρικού οχήματος με ψηφιακά πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου για την παροχή πλουσιότερων πληροφοριών, όπως κυρίως: αμφίδρομη επικοινωνία, κρυπτογράφηση καναλιού, έλεγχο ταυτότητας, εξουσιοδότηση, κατάσταση φόρτισης, ώρα αναχώρησης κ.ο.κ. Όταν μετράται σήμα PWM με κύκλο λειτουργίας 5% στον ακροδέκτη CP του καλωδίου φόρτισης, ο έλεγχος φόρτισης μεταξύ του σταθμού φόρτισης και του οχήματος παραδίδεται αμέσως στο πρότυπο ISO 15118.
3, Βασικές Λειτουργίες
(1) Έξυπνη φόρτιση
Η έξυπνη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV) είναι η δυνατότητα έξυπνου ελέγχου, διαχείρισης και προσαρμογής όλων των πτυχών της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Αυτό επιτυγχάνεται με βάση την επικοινωνία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο μεταξύ του ηλεκτρικού οχήματος, του φορτιστή, του φορέα φόρτισης και του προμηθευτή ηλεκτρικής ενέργειας ή της εταιρείας κοινής ωφέλειας. Στην έξυπνη φόρτιση, όλα τα εμπλεκόμενα μέρη επικοινωνούν συνεχώς και χρησιμοποιούν προηγμένες λύσεις φόρτισης για τη βελτιστοποίηση της φόρτισης. Στην καρδιά αυτού του οικοσυστήματος βρίσκεται η λύση Smart Charging EV, η οποία επεξεργάζεται αυτά τα δεδομένα και επιτρέπει στους φορείς φόρτισης και τους χρήστες να διαχειρίζονται όλες τις πτυχές της φόρτισης.
1) Smart Energy Tube· διαχειρίζεται τον αντίκτυπο της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στο δίκτυο και την παροχή ρεύματος.
2) Βελτιστοποίηση ηλεκτρικών οχημάτων· η φόρτισή τους βοηθά τους οδηγούς ηλεκτρικών οχημάτων και τους παρόχους υπηρεσιών φόρτισης να βελτιστοποιήσουν τη φόρτιση όσον αφορά το κόστος και την αποδοτικότητα.
3) Απομακρυσμένη διαχείριση και ανάλυση· επιτρέπει στους χρήστες και τους χειριστές να ελέγχουν και να προσαρμόζουν τη χρέωση μέσω διαδικτυακών πλατφορμών ή εφαρμογών για κινητά.
4) Προηγμένη τεχνολογία φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων Πολλές νέες τεχνολογίες, όπως το V2G, απαιτούν λειτουργίες έξυπνης φόρτισης για να λειτουργήσουν σωστά.
Το πρότυπο ISO 15118 εισάγει μια άλλη πηγή πληροφοριών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έξυπνη φόρτιση: το ίδιο το ηλεκτρικό όχημα (EV). Μία από τις πιο σημαντικές πληροφορίες κατά τον σχεδιασμό της διαδικασίας φόρτισης είναι η ποσότητα ενέργειας που θέλει να καταναλώσει το όχημα. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την παροχή αυτών των πληροφοριών στο CSMS:
Οι χρήστες μπορούν να εισάγουν την αιτούμενη ενέργεια χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή για κινητά (που παρέχεται από την eMSP) και να την στείλουν στο CSMS του CPO μέσω ενσωμάτωσης back-end με back-end, και οι σταθμοί φόρτισης μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα προσαρμοσμένο API για να στείλουν αυτά τα δεδομένα απευθείας στο CSMS.
(2) Έξυπνη φόρτιση και έξυπνο δίκτυο
Η έξυπνη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (EV) αποτελεί μέρος αυτού του συστήματος, επειδή η φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας ενός σπιτιού, ενός κτιρίου ή ενός δημόσιου χώρου. Η χωρητικότητα του δικτύου είναι περιορισμένη όσον αφορά την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να διαχειριστεί σε ένα δεδομένο σημείο.
3) Συνδέστε και φορτίστε
Κορυφαία χαρακτηριστικά ISO 15118.
Η Linkpower μπορεί να διασφαλίσει σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων που συμμορφώνονται με το πρότυπο ISO 15118 και διαθέτουν κατάλληλες υποδοχές.
Η βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων (EV) είναι σχετικά νέα και εξακολουθεί να εξελίσσεται. Νέα πρότυπα βρίσκονται σε εξέλιξη. Αυτό δημιουργεί προκλήσεις συμβατότητας και διαλειτουργικότητας για τους κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και ηλεκτρικών οχημάτων (EVSE). Ωστόσο, το πρότυπο ISO 15118-20 διευκολύνει λειτουργίες φόρτισης όπως η χρέωση plug & charge, η κρυπτογραφημένη επικοινωνία, η αμφίδρομη ροή ενέργειας, η διαχείριση φορτίου και η μεταβλητή ισχύς φόρτισης. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν τη φόρτιση πιο βολική, ασφαλέστερη και πιο αποτελεσματική και θα συμβάλουν στην ευρύτερη υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων.
Οι νέοι σταθμοί φόρτισης linkpower συμμορφώνονται με το πρότυπο ISO 15118-20. Επιπλέον, η linkpower μπορεί να παρέχει καθοδήγηση και να προσαρμόζει τους σταθμούς φόρτισής της με οποιεσδήποτε διαθέσιμες υποδοχές φόρτισης. Αφήστε τη linkpower να σας βοηθήσει να πλοηγηθείτε στις δυναμικές απαιτήσεις της βιομηχανίας ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και να δημιουργήσετε προσαρμοσμένους σταθμούς φόρτισης για όλες τις απαιτήσεις των πελατών. Μάθετε περισσότερα για τους επαγγελματικούς φορτιστές ηλεκτρικών οχημάτων linkpower και τις δυνατότητές τους.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Οκτωβρίου 2024