Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το ISO/IEC 15118

Η επίσημη ονοματολογία για το ISO 15118 είναι «Οδικά οχήματα – Διεπαφή επικοινωνίας οχήματος με δίκτυο». Μπορεί να είναι ένα από τα πιο σημαντικά και μελλοντικά πρότυπα διαθέσιμα σήμερα.

Ο έξυπνος μηχανισμός φόρτισης που είναι ενσωματωμένος στο ISO 15118 καθιστά δυνατή την τέλεια αντιστοίχιση της χωρητικότητας του δικτύου με τη ζήτηση ενέργειας για τον αυξανόμενο αριθμό ηλεκτρικών οχημάτων που συνδέονται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Το ISO 15118 επιτρέπει επίσης αμφίδρομη μεταφορά ενέργειας προκειμένου να πραγματοποιηθείόχημα σε πλέγμαΕφαρμογές τροφοδοτώντας ενέργεια από το EV πίσω στο δίκτυο όταν χρειάζεται. Το ISO 15118 επιτρέπει πιο φιλική προς το δίκτυο, ασφαλή και βολική φόρτιση των EV.

Ιστορία του ISO 15118

Το 2010, ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) και η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) ένωσαν τις δυνάμεις τους για να δημιουργήσουν την κοινή ομάδα εργασίας ISO/IEC 15118. Για πρώτη φορά, ειδικοί από την αυτοκινητοβιομηχανία και τον κλάδο κοινής ωφέλειας συνεργάστηκαν για να αναπτύξουν ένα διεθνές πρότυπο επικοινωνίας για τη φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων. Η Κοινή Ομάδα Εργασίας πέτυχε να δημιουργήσει μια ευρέως αποδεκτή λύση που είναι πλέον το κορυφαίο πρότυπο σε μεγάλες περιοχές σε όλο τον κόσμο όπως η Ευρώπη, οι ΗΠΑ, η Κεντρική/Νότια Αμερική και η Νότια Κορέα. Το ISO 15118 υιοθετείται επίσης γρήγορα στην Ινδία και την Αυστραλία. Σημείωση σχετικά με τη μορφή: Το ISO ανέλαβε τη δημοσίευση του προτύπου και είναι πλέον γνωστό ως απλά ISO 15118.

Vehicle-to-grid — ενσωμάτωση EV στο δίκτυο

Το ISO 15118 επιτρέπει την ενσωμάτωση των EV στοέξυπνο πλέγμα(γνωστός και ως όχημα-2-πλέγμα ήόχημα σε πλέγμα). Ένα έξυπνο δίκτυο είναι ένα ηλεκτρικό δίκτυο που διασυνδέει παραγωγούς ενέργειας, καταναλωτές και στοιχεία δικτύου όπως μετασχηματιστές μέσω τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Το ISO 15118 επιτρέπει στο EV και στο σταθμό φόρτισης να ανταλλάσσουν δυναμικά πληροφορίες βάσει των οποίων μπορεί να (επανα)διαπραγματευτεί ένα σωστό πρόγραμμα φόρτισης. Είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι τα ηλεκτρικά οχήματα λειτουργούν με φιλικό προς το δίκτυο τρόπο. Σε αυτήν την περίπτωση, «φιλικό προς το δίκτυο» σημαίνει ότι η συσκευή υποστηρίζει τη φόρτιση πολλών οχημάτων ταυτόχρονα, ενώ αποτρέπει την υπερφόρτωση του δικτύου. Οι έξυπνες εφαρμογές φόρτισης θα υπολογίζουν ένα μεμονωμένο χρονοδιάγραμμα φόρτισης για κάθε EV χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του ηλεκτρικού δικτύου, τη ζήτηση ενέργειας κάθε EV και τις ανάγκες κινητικότητας κάθε οδηγού (χρόνος αναχώρησης και αυτονομία οδήγησης).

Με αυτόν τον τρόπο, κάθε περίοδος φόρτισης θα ταιριάζει απόλυτα με τη χωρητικότητα του δικτύου με τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας της ταυτόχρονης φόρτισης των EV. Η χρέωση σε περιόδους υψηλής διαθεσιμότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή/και σε περιόδους που η συνολική χρήση ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλή είναι μία από τις κύριες περιπτώσεις χρήσης που μπορεί να πραγματοποιηθεί με το ISO 15118.

Ασφαλείς επικοινωνίες που τροφοδοτούνται από Plug & Charge

Το ηλεκτρικό δίκτυο είναι μια κρίσιμη υποδομή που πρέπει να προστατεύεται από πιθανές επιθέσεις και ο οδηγός πρέπει να τιμολογείται σωστά για την ενέργεια που παραδόθηκε στο EV. Χωρίς ασφαλή επικοινωνία μεταξύ EV και σταθμών φόρτισης, κακόβουλα τρίτα μέρη μπορούν να υποκλέψουν και να τροποποιήσουν μηνύματα και να παραβιάσουν τις πληροφορίες χρέωσης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το ISO 15118 συνοδεύεται από μια δυνατότητα που ονομάζεταιPlug & Charge. Το Plug & Charge αναπτύσσει αρκετούς κρυπτογραφικούς μηχανισμούς για την ασφάλεια αυτής της επικοινωνίας και εγγυάται την εμπιστευτικότητα, την ακεραιότητα και την αυθεντικότητα όλων των δεδομένων που ανταλλάσσονται

Η άνεση του χρήστη ως κλειδί για μια απρόσκοπτη εμπειρία φόρτισης

ISO 15118Plug & ChargeΤο χαρακτηριστικό επιτρέπει επίσης στο EV να αναγνωρίζεται αυτόματα στο σταθμό φόρτισης και να έχει εξουσιοδοτημένη πρόσβαση στην ενέργεια που χρειάζεται για να επαναφορτίσει την μπαταρία του. Όλα αυτά βασίζονται στα ψηφιακά πιστοποιητικά και στις υποδομές δημόσιου κλειδιού που διατίθενται μέσω της λειτουργίας Plug & Charge. Το καλύτερο μέρος; Ο οδηγός δεν χρειάζεται να κάνει τίποτα πέρα ​​από το να συνδέσει το καλώδιο φόρτισης στο όχημα και το σταθμό φόρτισης (κατά τη διάρκεια της ενσύρματης φόρτισης) ή να παρκάρει πάνω από ένα επίστρωμα γείωσης (κατά τη διάρκεια της ασύρματης φόρτισης). Η πράξη της εισαγωγής μιας πιστωτικής κάρτας, του ανοίγματος μιας εφαρμογής για τη σάρωση ενός κωδικού QR ή της εύρεσης αυτής της εύκολης απώλειας κάρτας RFID αποτελεί παρελθόν με αυτήν την τεχνολογία.

Το ISO 15118 θα επηρεάσει σημαντικά το μέλλον της παγκόσμιας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων λόγω αυτών των τριών βασικών παραγόντων:

1. Ευκολία στον πελάτη που συνοδεύει το Plug & Charge
2. Η βελτιωμένη ασφάλεια δεδομένων που συνοδεύει τους κρυπτογραφικούς μηχανισμούς που ορίζονται στο ISO 15118
3. Έξυπνη φόρτιση φιλική προς το δίκτυο

Έχοντας αυτά τα θεμελιώδη στοιχεία κατά νου, ας μπούμε στα παξιμάδια και τα μπουλόνια του προτύπου.

Η οικογένεια εγγράφων ISO 15118

Το ίδιο το πρότυπο, που ονομάζεται «Οδικά οχήματα – Διεπαφή επικοινωνίας οχήματος με δίκτυο», αποτελείται από οκτώ μέρη. Μια παύλα ή παύλα και ένας αριθμός δηλώνουν το αντίστοιχο μέρος. Το ISO 15118-1 αναφέρεται στο πρώτο μέρος και ούτω καθεξής.

Στην παρακάτω εικόνα, μπορείτε να δείτε πώς κάθε τμήμα του ISO 15118 σχετίζεται με ένα ή περισσότερα από τα επτά επίπεδα επικοινωνίας που καθορίζουν τον τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών σε ένα τηλεπικοινωνιακό δίκτυο. Όταν το EV είναι συνδεδεμένο σε ένα σταθμό φόρτισης, ο ελεγκτής επικοινωνίας του EV (που ονομάζεται EVCC) και ο ελεγκτής επικοινωνίας του σταθμού φόρτισης (το SECC) δημιουργούν ένα δίκτυο επικοινωνίας. Ο στόχος αυτού του δικτύου είναι η ανταλλαγή μηνυμάτων και η έναρξη μιας συνεδρίας χρέωσης. Τόσο το EVCC όσο και το SECC πρέπει να παρέχουν αυτά τα επτά λειτουργικά επίπεδα (όπως περιγράφεται στο καθιερωμένοΣτοίβα επικοινωνίας ISO/OSI) προκειμένου να επεξεργαστούν τις πληροφορίες που στέλνουν και λαμβάνουν. Κάθε επίπεδο βασίζεται στη λειτουργικότητα που παρέχεται από το υποκείμενο στρώμα, ξεκινώντας από το επίπεδο εφαρμογής στην κορυφή και μέχρι το φυσικό επίπεδο.

Για παράδειγμα: Το επίπεδο φυσικής σύνδεσης και σύνδεσης δεδομένων καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο το EV και ο σταθμός φόρτισης μπορούν να ανταλλάσσουν μηνύματα χρησιμοποιώντας είτε καλώδιο φόρτισης (επικοινωνία γραμμής ρεύματος μέσω μόντεμ Home Plug Green PHY όπως περιγράφεται στο ISO 15118-3) είτε σύνδεση Wi-Fi ( IEEE 802.11n όπως αναφέρεται από το ISO 15118-8) ως φυσικό μέσο. Μόλις ρυθμιστεί σωστά η σύνδεση δεδομένων, το επίπεδο δικτύου και μεταφοράς παραπάνω μπορεί να βασιστεί σε αυτό για να δημιουργήσει αυτό που ονομάζεται σύνδεση TCP/IP για τη σωστή δρομολόγηση των μηνυμάτων από το EVCC στο SECC (και πίσω). Το επίπεδο εφαρμογής στο επάνω μέρος χρησιμοποιεί την καθιερωμένη διαδρομή επικοινωνίας για την ανταλλαγή οποιουδήποτε μηνύματος που σχετίζεται με περίπτωση χρήσης, είτε πρόκειται για φόρτιση εναλλασσόμενου ρεύματος, φόρτιση DC ή ασύρματη φόρτιση.

.

Όταν συζητάμε το ISO 15118 ως σύνολο, αυτό περιλαμβάνει ένα σύνολο προτύπων μέσα σε αυτόν τον γενικό τίτλο. Τα ίδια τα πρότυπα χωρίζονται σε μέρη. Κάθε μέρος υποβάλλεται σε ένα σύνολο προκαθορισμένων σταδίων πριν δημοσιευτεί ως διεθνές πρότυπο (IS). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες σχετικά με την ατομική «κατάσταση» κάθε εξαρτήματος στις παρακάτω ενότητες. Η κατάσταση αντικατοπτρίζει την ημερομηνία δημοσίευσης του IS, που είναι το τελικό στάδιο στο χρονοδιάγραμμα των έργων τυποποίησης ISO.

Ας βουτήξουμε σε κάθε ένα από τα μέρη του εγγράφου ξεχωριστά.

Η διαδικασία και το χρονοδιάγραμμα για τη δημοσίευση των προτύπων ISO

Το παραπάνω σχήμα περιγράφει το χρονοδιάγραμμα μιας διαδικασίας τυποποίησης εντός του ISO. Η διαδικασία ξεκινά με μια πρόταση νέου αντικειμένου εργασίας (NWIP ή NP) η οποία εισέρχεται στο στάδιο του Προσχέδιο της Επιτροπής (CD) μετά από χρονικό διάστημα 12 μηνών. Μόλις το CD είναι διαθέσιμο (μόνο στους τεχνικούς εμπειρογνώμονες που είναι μέλη του οργανισμού τυποποίησης), ξεκινά μια φάση ψηφοφορίας τριών μηνών κατά τη διάρκεια της οποίας αυτοί οι εμπειρογνώμονες μπορούν να παρέχουν συντακτικά και τεχνικά σχόλια. Μόλις ολοκληρωθεί η φάση σχολιασμού, τα σχόλια που συλλέγονται επιλύονται σε διαδικτυακές διασκέψεις και συναντήσεις πρόσωπο με πρόσωπο.

Ως αποτέλεσμα αυτής της συλλογικής εργασίας, στη συνέχεια συντάσσεται και δημοσιεύεται ένα Προσχέδιο Διεθνών Προτύπων (DIS). Η κοινή ομάδα εργασίας μπορεί να αποφασίσει να συντάξει ένα δεύτερο CD σε περίπτωση που οι εμπειρογνώμονες πιστεύουν ότι το έγγραφο δεν είναι ακόμη έτοιμο για να θεωρηθεί ως DIS. Το DIS είναι το πρώτο έγγραφο που διατίθεται στο κοινό και μπορεί να αγοραστεί διαδικτυακά. Μια άλλη φάση σχολιασμού και ψηφοφορίας θα διεξαχθεί μετά την κυκλοφορία του DIS, παρόμοια με τη διαδικασία για το στάδιο του CD.

Το τελευταίο στάδιο πριν από το Διεθνές Πρότυπο (IS) είναι το Τελικό Προσχέδιο για το Διεθνές Πρότυπο (FDIS). Αυτό είναι ένα προαιρετικό στάδιο που μπορεί να παραλειφθεί εάν η ομάδα εμπειρογνωμόνων που εργάζεται σε αυτό το πρότυπο πιστεύει ότι το έγγραφο έχει φτάσει σε επαρκές επίπεδο ποιότητας. Το FDIS είναι ένα έγγραφο που δεν επιτρέπει πρόσθετες τεχνικές αλλαγές. Επομένως, επιτρέπονται μόνο συντακτικά σχόλια κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης σχολιασμού. Όπως μπορείτε να δείτε από το σχήμα, μια διαδικασία τυποποίησης ISO μπορεί να κυμαίνεται από 24 έως 48 μήνες συνολικά.

Στην περίπτωση του ISO 15118-2, το πρότυπο έχει διαμορφωθεί σε τέσσερα χρόνια και θα συνεχίσει να βελτιώνεται όπως απαιτείται (βλ. ISO 15118-20). Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι παραμένει ενημερωμένο και προσαρμόζεται στις πολλές μοναδικές περιπτώσεις χρήσης σε όλο τον κόσμο.