Denne artikkelen beskriver i detalj utviklingsbakgrunnen for ISO15118, versjonsinformasjon, CCS-grensesnitt, innhold i kommunikasjonsprotokoller, smarte ladefunksjoner, demonstrerer fremdriften innen ladeteknologi for elbiler og utviklingen av standarden.
I. Introduksjon av ISO15118
1. Innledning
Den internasjonale standardiseringsorganisasjonen (IX-ISO) publiserer ISO 15118-20. ISO 15118-20 er en utvidelse av ISO 15118-2 for å støtte trådløs strømoverføring (WPT). Hver av disse tjenestene kan leveres ved hjelp av toveis strømoverføring (BPT) og automatisk tilkoblede enheter (ACD-er).
2. Introduksjon av versjonsinformasjon
(1) ISO 15118-1.0 versjon
15118-1 er det generelle kravet
Applikasjonsscenarier basert på ISO 15118 for å realisere lade- og faktureringsprosessen, og beskriver enhetene i hvert applikasjonsscenario og informasjonsinteraksjonen mellom enhetene.
15118-2 handler om applikasjonslagsprotokollene.
Definerer meldinger, meldingssekvenser og tilstandsmaskiner, samt de tekniske kravene som må defineres for å realisere disse applikasjonsscenariene. Definerer protokollene fra nettverkslaget og helt til applikasjonslaget.
15118-3 aspekter ved lenkelag, ved bruk av kraftbærere.
15118-4 testrelatert
15118-5 Relatert til det fysiske laget
15118-8 Trådløse aspekter
15118-9 Aspekter ved det trådløse fysiske laget
(2) ISO 15118-20-versjonen
ISO 15118-20 har plug-and-play-funksjonalitet, pluss støtte for trådløs strømoverføring (WPT), og hver av disse tjenestene kan leveres ved hjelp av toveis strømoverføring (BPT) og automatisk tilkoblede enheter (ACD).
Introduksjon til CCS-grensesnittet
Fremveksten av ulike ladestandarder i de europeiske, nordamerikanske og asiatiske elbilmarkedene har skapt problemer med interoperabilitet og ladekomfort for elbilutvikling på global skala. For å løse dette problemet har den europeiske bilprodusentforeningen (ACEA) fremmet et forslag til en CCS-ladestandard, som tar sikte på å integrere AC- og DC-lading i et enhetlig system. Kontaktens fysiske grensesnitt er utformet som en kombinert stikkontakt med integrerte AC- og DC-porter, som er kompatibel med tre lademoduser: enfase AC-lading, trefase AC-lading og DC-lading. Dette gir mer fleksible ladealternativer for elbiler.
1. Grensesnittinnføring
Protokoller for ladegrensesnitt for elbiler
Kontakter som brukes til lading av elbiler i de største regionene i verden
2. CCS1-kontakt
De amerikanske og japanske strømnettene i USA støtter kun enfaset vekselstrømslading, så type 1-plugger og -porter dominerer i disse to markedene.
3. Introduksjon av CCS2-porten
Type 2-porten støtter enfase- og trefaselading, og trefase AC-lading kan forkorte ladetiden for elbiler.
Til venstre er Type-2 CCS-billadeporten, og til høyre er DC-ladepluggen. Bilens ladeport integrerer en AC-del (øvre del) og en DC-port (nedre del med to tykke kontakter). Under AC- og DC-ladeprosessen foregår kommunikasjonen mellom elbilen (EV) og ladestasjonen (EVSE) via Control Pilot (CP)-grensesnittet.
CP – Control Pilot-grensesnittet overfører et analogt PWM-signal og et digitalt signal i henhold til ISO 15118 eller DIN 70121 basert på PLC-modulasjon (Power Line Carrier) på et analogt signal.
PP – Proxmity Pilot-grensesnittet (også kalt Plug Presence) sender et signal som gjør at kjøretøyet (EV) kan overvåke at ladepistolens plugg er tilkoblet. Brukes for å oppfylle en viktig sikkerhetsfunksjon – bilen kan ikke bevege seg mens ladepistolen er tilkoblet.
PE – Produktiv jord, er enhetens jordledning.
Flere andre tilkoblinger brukes til å overføre strøm: Nøytral (N) ledning, L1 (AC enfase), L2, L3 (AC trefase); DC+, DC- (likestrøm).
III. Introduksjon til innholdet i ISO15118-protokollen
ISO 15118-kommunikasjonsprotokollen er basert på klient-server-modellen, der EVCC sender forespørselsmeldinger (disse meldingene har suffikset «Req»), og SECC returnerer de tilsvarende svarmeldingene (med suffikset «Res»). EVCC må motta svarmeldingen fra SECC innen et bestemt tidsavbruddsområde (vanligvis mellom 2 og 5 sekunder) etter den tilsvarende forespørselsmeldingen, ellers vil økten bli avsluttet, og avhengig av implementeringen til forskjellige produsenter, kan EVCC starte en ny økt på nytt.
(1) Ladeflytskjema
(2) AC-ladeprosess
(3) DC-ladeprosess
ISO 15118 forbedrer kommunikasjonsmekanismen mellom ladestasjonen og elbilen med digitale protokoller på høyere nivå for å gi rikere informasjon, hovedsakelig inkludert: toveiskommunikasjon, kanalkryptering, autentisering, autorisasjon, ladestatus, avgangstid og så videre. Når et PWM-signal med 5 % driftssyklus måles på CP-pinnen på ladekabelen, overføres ladekontrollen mellom ladestasjonen og kjøretøyet umiddelbart til ISO 15118.
3. Kjernefunksjoner
(1) Intelligent lading
Smart elbillading er muligheten til intelligent å kontrollere, administrere og justere alle aspekter ved elbillading. Dette gjøres basert på sanntidsdatakommunikasjon mellom elbilen, laderen, ladeoperatøren og strømleverandøren eller strømselskapet. Ved smart lading kommuniserer alle involverte parter kontinuerlig og bruker avanserte ladeløsninger for å optimalisere ladingen. Kjernen i dette økosystemet er Smart Charging EV-løsningen, som behandler disse dataene og lar ladeoperatører og brukere administrere alle aspekter ved lading.
1) Smart Energy Tube; den håndterer effekten av lading av elbiler på strømnettet og strømforsyningen.
2) Optimalisering av elbiler; lading av elbiler hjelper elbilsjåfører og ladeleverandører med å optimalisere ladingen med tanke på kostnader og effektivitet.
3) Fjernstyring og analyse; det gjør det mulig for brukere og operatører å kontrollere og justere lading via nettbaserte plattformer eller mobilapplikasjoner.
4) Avansert ladeteknologi for elbiler Mange nye teknologier, som V2G, krever smarte ladefunksjoner for å fungere skikkelig.
ISO 15118-standarden introduserer en annen informasjonskilde som kan brukes til smart lading: selve elbilen (EV). En av de viktigste informasjonsbitene når man planlegger ladeprosessen er mengden energi kjøretøyet ønsker å forbruke. Det finnes mange alternativer for å gi denne informasjonen til CSMS:
Brukere kan legge inn den forespurte energien ved hjelp av en mobilapplikasjon (levert av eMSP) og sende den til CPO-ens CSMS gjennom backend-til-backend-integrasjon, og ladestasjoner kan bruke et tilpasset API for å sende disse dataene direkte til CSMS.
(2) Smart lading og smartnett
Smart elbillading er en del av dette systemet fordi elbillading i stor grad kan påvirke energiforbruket til et hjem, en bygning eller et offentlig område. Strømnettets kapasitet er begrenset når det gjelder hvor mye strøm som kan håndteres på et gitt punkt.
3) Plugg inn og lad
ISO 15118s viktigste funksjoner.
linkpower kan sikre ISO 15118-kompatible ladestasjoner for elbiler med passende kontakter
Elbilbransjen er relativt ny og fortsatt i utvikling. Nye standarder er under utvikling. Dette skaper utfordringer med kompatibilitet og interoperabilitet for produsenter av elbiler og elbiler. ISO 15118-20-standarden legger imidlertid til rette for ladefunksjoner som «plug & charge»-fakturering, kryptert kommunikasjon, toveis energiflyt, laststyring og variabel ladeeffekt. Disse funksjonene gjør lading mer praktisk, tryggere og mer effektivt, og de vil bidra til større bruk av elbiler.
Nye ladestasjoner fra Linkpower er i samsvar med ISO 15118-20. I tillegg kan Linkpower gi veiledning og tilpasse ladestasjonene sine med alle tilgjengelige ladekontakter. La Linkpower hjelpe deg med å navigere i de dynamiske kravene i elbilbransjen og bygge tilpassede ladestasjoner for alle kundebehov. Lær mer om Linkpowers kommersielle elbilladere og -funksjoner.
Publisert: 18. oktober 2024