Η επίσημη ονοματολογία για το ISO 15118 είναι «Οδικά Οχήματα – Διεπαφή επικοινωνίας οχήματος προς δίκτυο». Ίσως είναι ένα από τα πιο σημαντικά και μελλοντικά πρότυπα που διατίθενται σήμερα.
Ο μηχανισμός έξυπνης φόρτισης που ενσωματώνεται στο πρότυπο ISO 15118 καθιστά δυνατή την τέλεια αντιστοίχιση της χωρητικότητας του δικτύου με την ενεργειακή ζήτηση για τον αυξανόμενο αριθμό ηλεκτρικών οχημάτων που συνδέονται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Το ISO 15118 επιτρέπει επίσης την αμφίδρομη μεταφορά ενέργειας προκειμένου να επιτευχθεί...όχημα-δίκτυοεφαρμογές τροφοδοτώντας ενέργεια από το ηλεκτρικό όχημα πίσω στο δίκτυο όταν χρειάζεται. Το πρότυπο ISO 15118 επιτρέπει πιο φιλική προς το δίκτυο, ασφαλή και βολική φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων.
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, εμπειρογνώμονες από την αυτοκινητοβιομηχανία και τον κλάδο των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας συνεργάστηκαν για να αναπτύξουν ένα διεθνές πρότυπο επικοινωνίας για τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Η Κοινή Ομάδα Εργασίας κατάφερε να δημιουργήσει μια ευρέως υιοθετημένη λύση που αποτελεί 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. Μια σημείωση σχετικά με τη μορφή: Ο ISO ανέλαβε την έκδοση του προτύπου και τώρα είναι γνωστό απλώς ως ISO 15118.
Οχήματα προς δίκτυο — ενσωμάτωση ηλεκτρικών οχημάτων στο δίκτυο
Το πρότυπο ISO 15118 επιτρέπει την ενσωμάτωση των ηλεκτρικών οχημάτων στοέξυπνο δίκτυο(γνωστό και ως vehicle-2-grid ήόχημα-δίκτυο). Ένα έξυπνο δίκτυο είναι ένα ηλεκτρικό δίκτυο που διασυνδέει τους παραγωγούς ενέργειας, τους καταναλωτές και τα στοιχεία του δικτύου, όπως οι μετασχηματιστές, μέσω τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών, όπως απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα.
Το πρότυπο ISO 15118 επιτρέπει στο ηλεκτρικό όχημα (EV) και στον σταθμό φόρτισης να ανταλλάσσουν δυναμικά πληροφορίες, βάσει των οποίων μπορεί να (επανα)διαπραγματευτεί ένα κατάλληλο πρόγραμμα φόρτισης. Είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι τα ηλεκτρικά οχήματα λειτουργούν με τρόπο φιλικό προς το δίκτυο. Σε αυτήν την περίπτωση, «φιλικό προς το δίκτυο» σημαίνει ότι η συσκευή υποστηρίζει τη φόρτιση πολλών οχημάτων ταυτόχρονα, αποτρέποντας παράλληλα την υπερφόρτωση του δικτύου. Οι έξυπνες εφαρμογές φόρτισης θα υπολογίζουν ένα μεμονωμένο πρόγραμμα φόρτισης για κάθε ηλεκτρικό όχημα, χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του ηλεκτρικού δικτύου, την ενεργειακή ζήτηση κάθε ηλεκτρικού οχήματος και τις ανάγκες κινητικότητας κάθε οδηγού (ώρα αναχώρησης και αυτονομία οδήγησης).
Με αυτόν τον τρόπο, κάθε συνεδρία φόρτισης θα ταιριάζει απόλυτα με την χωρητικότητα του δικτύου στη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας της ταυτόχρονης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων. Η φόρτιση σε περιόδους υψηλής διαθεσιμότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή/και σε περιόδους όπου η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλή είναι μία από τις κύριες περιπτώσεις χρήσης που μπορούν να υλοποιηθούν με το πρότυπο ISO 15118.
Ασφαλείς επικοινωνίες με την υποστήριξη του Plug & Charge
Το ηλεκτρικό δίκτυο είναι μια κρίσιμη υποδομή που πρέπει να προστατεύεται από πιθανές επιθέσεις και ο οδηγός πρέπει να χρεώνεται σωστά για την ενέργεια που παραδόθηκε στο ηλεκτρικό όχημα. Χωρίς ασφαλή επικοινωνία μεταξύ ηλεκτρικών οχημάτων 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 λειτουργία που ονομάζεταιΣυνδέστε & ΦορτίστεΗ Plug & Charge χρησιμοποιεί διάφορους κρυπτογραφικούς μηχανισμούς για να ασφαλίσει αυτήν την επικοινωνία και να εγγυηθεί την εμπιστευτικότητα, την ακεραιότητα και την αυθεντικότητα όλων των ανταλλασσόμενων δεδομένων.
Ευκολία χρήστη ως κλειδί για μια απρόσκοπτη εμπειρία φόρτισης
ISO 15118Συνδέστε & ΦορτίστεΗ λειτουργία αυτή επιτρέπει επίσης στο ηλεκτρικό όχημα να αναγνωρίζεται αυτόματα στον σταθμό φόρτισης και να αποκτά εξουσιοδοτημένη πρόσβαση στην ενέργεια που χρειάζεται για την επαναφόρτιση της μπαταρίας του. Όλα αυτά βασίζονται στα ψηφιακά πιστοποιητικά και τις υποδομές δημόσιου κλειδιού που διατίθενται μέσω της λειτουργίας Plug & Charge. Το καλύτερο; Ο οδηγός δεν χρειάζεται να κάνει τίποτα άλλο πέρα από το να συνδέσει το καλώδιο φόρτισης στο όχημα και στον σταθμό φόρτισης (κατά τη διάρκεια της ενσύρματης φόρτισης) ή να παρκάρει πάνω από ένα έδαφος (κατά τη διάρκεια της ασύρματης φόρτισης). Η εισαγωγή πιστωτικής κάρτας, το άνοιγμα μιας εφαρμογής για σάρωση ενός κωδικού QR ή η εύρεση της εύκολα χαμένης κάρτας RFID αποτελούν πλέον παρελθόν με αυτήν την τεχνολογία.
Το πρότυπο ISO 15118 θα επηρεάσει σημαντικά το μέλλον της παγκόσμιας φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων λόγω αυτών των τριών βασικών παραγόντων:
- Άνεση για τον πελάτη που συνοδεύει τη λειτουργία Plug & Charge
- Η βελτιωμένη ασφάλεια δεδομένων που συνοδεύει τους κρυπτογραφικούς μηχανισμούς που ορίζονται στο ISO 15118
- Έξυπνη φόρτιση φιλική προς το δίκτυο
Έχοντας κατά νου αυτά τα θεμελιώδη στοιχεία, ας δούμε τα βασικά του προτύπου.
Η οικογένεια εγγράφων ISO 15118
Το ίδιο το πρότυπο, με την ονομασία «Οδικά οχήματα – Διεπαφή επικοινωνίας οχήματος προς δίκτυο», αποτελείται από οκτώ μέρη. Μια παύλα και ένας αριθμός υποδηλώνουν το αντίστοιχο μέρος. Το ISO 15118-1 αναφέρεται στο πρώτο μέρος και ούτω καθεξής.
Στην παρακάτω εικόνα, μπορείτε να δείτε πώς κάθε μέρος 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 ηλεκτρικό όχημα (EV) είναι συνδεδεμένο σε έναν σταθμό φόρτισης, ο ελεγκτής επικοινωνίας του EV (που ονομάζεται EVCC) και ο ελεγκτής επικοινωνίας του σταθμού φόρτισης (SECC) δημιουργούν ένα δίκτυο επικοινωνίας. Ο στόχος αυτού του δικτύου είναι η ανταλλαγή μηνυμάτων και η έναρξη μιας συνεδρίας φόρτισης. 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 επίπεδο, ξεκινώντας από το επίπεδο εφαρμογών στην κορυφή και φτάνοντας μέχρι το φυσικό επίπεδο.
Για παράδειγμα: Το φυσικό επίπεδο και το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο το ηλεκτρικό όχημα (EV) και ο σταθμός φόρτισης μπορούν να ανταλλάσσουν μηνύματα χρησιμοποιώντας είτε ένα καλώδιο φόρτισης (επικοινωνία γραμμής ρεύματος μέσω μόντεμ Home Plug Green PHY όπως περιγράφεται στο ISO 15118-3) είτε μια σύνδεση Wi-Fi (IEEE 802.11n όπως αναφέρεται στο 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 να δρομολογήσει σωστά τα μηνύματα 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 την περίπτωση χρήσης, είτε πρόκειται για φόρτιση AC, φόρτιση DC είτε ασύρματη φόρτιση.
.png)
Όταν συζητάμε το ISO 15118 ως σύνολο, αυτό περιλαμβάνει ένα σύνολο προτύπων εντός αυτού του ενός γενικού τίτλου. Τα ίδια τα πρότυπα χωρίζονται σε μέρη. Κάθε μέρος υποβάλλεται σε ένα σύνολο προκαθορισμένων σταδίων πριν δημοσιευτεί ως διεθνές πρότυπο (IS). Γι' αυτό μπορείτε να βρείτε πληροφορίες σχετικά με την «κατάσταση» κάθε μέρους στις παρακάτω ενότητες. Η κατάσταση αντικατοπτρίζει την ημερομηνία δημοσίευσης του IS, η οποία είναι το τελικό στάδιο στο χρονοδιάγραμμα των έργων τυποποίησης ISO.
Ας εξετάσουμε ξεχωριστά κάθε μέρος του εγγράφου.
Η διαδικασία και το χρονοδιάγραμμα για την έκδοση των προτύπων ISO
Το παραπάνω σχήμα σκιαγραφεί το χρονοδιάγραμμα μιας διαδικασίας τυποποίησης στο πλαίσιο του ISO. Η διαδικασία ξεκινά με μια Πρόταση Νέου Αντικειμένου Εργασίας (NWIP ή NP) η οποία εισέρχεται στο στάδιο ενός Σχεδίου Επιτροπής (CD) μετά από μια χρονική περίοδο 12 μηνών. Μόλις το CD είναι διαθέσιμο (μόνο στους τεχνικούς εμπειρογνώμονες που είναι μέλη του φορέα τυποποίησης), ξεκινά μια φάση ψηφοφορίας τριών μηνών κατά την οποία 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, συντάσσεται και δημοσιεύεται ένα Σχέδιο Διεθνούς Προτύπου (DIS). Η Κοινή Ομάδα Εργασίας μπορεί να αποφασίσει να συντάξει ένα δεύτερο CD σε περίπτωση που οι εμπειρογνώμονες θεωρούν ότι το έγγραφο δεν είναι ακόμη έτοιμο για να θεωρηθεί ως DIS. Ένα DIS είναι το πρώτο έγγραφο που τίθεται στη διάθεση του κοινού και μπορεί να αγοραστεί ηλεκτρονικά. 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 Σχέδιο Διεθνούς Προτύπου (FDIS). Πρόκειται για ένα προαιρετικό στάδιο που μπορεί να παραλειφθεί εάν η ομάδα εμπειρογνωμόνων που εργάζεται σε αυτό το πρότυπο θεωρεί ότι το έγγραφο έχει φτάσει σε επαρκές επίπεδο ποιότητας. Το FDIS είναι ένα έγγραφο που δεν επιτρέπει πρόσθετες τεχνικές αλλαγές. Επομένως, επιτρέπονται μόνο σχόλια σύνταξης κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης σχολιασμού. Όπως μπορείτε να δείτε από το σχήμα, μια διαδικασία τυποποίησης ISO μπορεί να διαρκέσει από 24 έως 48 μήνες συνολικά.
Στην περίπτωση του ISO 15118-2, το πρότυπο έχει διαμορφωθεί σε διάστημα τεσσάρων ετών και θα συνεχίσει να βελτιώνεται ανάλογα με τις ανάγκες (βλ. ISO 15118-20). Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι παραμένει ενημερωμένο και προσαρμόζεται στις πολλές μοναδικές περιπτώσεις χρήσης σε όλο τον κόσμο.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Απριλίου 2023