Alt du trenger å vite om ISO/IEC 15118

Den offisielle nomenklaturen for ISO 15118 er "Veikjøretøy – Kommunikasjonsgrensesnitt mellom kjøretøy og nett." Det kan være en av de viktigste og mest fremtidssikre standardene som er tilgjengelige i dag.

Den smarte lademekanismen innebygd i ISO 15118 gjør det mulig å perfekt matche nettets kapasitet med energibehovet for det økende antallet elbiler som kobles til det elektriske nettet. ISO 15118 muliggjør også toveis energioverføring for å realiserekjøretøy-til-nettapplikasjoner ved å mate energi fra elbilen tilbake til nettet ved behov. ISO 15118 gir mulighet for mer nettvennlig, sikker og praktisk lading av elbiler.

Historien om ISO 15118

I 2010 gikk Den internasjonale organisasjonen for standardisering (ISO) og Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen (IEC) sammen for å opprette ISO/IEC 15118 Joint Working Group. For første gang jobbet eksperter fra bilindustrien og energibransjen sammen for å utvikle en internasjonal kommunikasjonsstandard for lading av elbiler. Joint Working Group lyktes i å skape en bredt vedtatt løsning som nå er den ledende standarden i store regioner over hele verden som Europa, USA, Sentral-/Sør-Amerika og Sør-Korea. ISO 15118 tar også raskt i bruk i India og Australia. En merknad om formatet: ISO tok over publisering av standarden, og den er nå kjent som bare ISO 15118.

Kjøretøy-til-nett – integrering av elbiler i rutenettet

ISO 15118 muliggjør integrering av elbiler ismart rutenett(aka kjøretøy-2-nett ellerkjøretøy-til-nett). Et smart nett er et elektrisk nett som kobler sammen energiprodusenter, forbrukere og nettkomponenter som transformatorer ved hjelp av informasjons- og kommunikasjonsteknologi, som illustrert i bildet nedenfor.

ISO 15118 lar elbilen og ladestasjonen dynamisk utveksle informasjon basert på hvilken en riktig ladeplan kan (re-)forhandles. Det er viktig å sørge for at elektriske kjøretøyer fungerer på en nettvennlig måte. I dette tilfellet betyr "nettvennlig" at enheten støtter lading av flere kjøretøy samtidig samtidig som den forhindrer at nettet overbelastes. Smarte ladeapplikasjoner vil beregne en individuell ladeplan for hver elbil ved å bruke informasjonen som er tilgjengelig om tilstanden til det elektriske nettet, energibehovet til hver elbil og mobilitetsbehovet til hver sjåfør (avgangstid og rekkevidde).

På denne måten vil hver ladeøkt perfekt matche kapasiteten til nettet til strømbehovet ved samtidig lading av elbiler. Lading i tider med høy tilgjengelighet av fornybar energi og/eller i tider hvor det totale strømforbruket er lavt er en av hovedbrukssakene som kan realiseres med ISO 15118.

Sikker kommunikasjon drevet av Plug & Charge

Det elektriske nettet er en kritisk infrastruktur som må forsvares mot potensielle angrep, og sjåføren må faktureres riktig for energien som ble levert til elbilen. Uten sikker kommunikasjon mellom elbiler og ladestasjoner kan ondsinnede tredjeparter fange opp og endre meldinger og tukle med faktureringsinformasjon. Dette er grunnen til at ISO 15118 kommer med en funksjon kaltPlugg og lad. Plug & Charge bruker flere kryptografiske mekanismer for å sikre denne kommunikasjonen og garantere konfidensialitet, integritet og autentisitet til alle utvekslede data

Brukervennlighet som nøkkelen til en sømløs ladeopplevelse

ISO 15118Plugg og ladfunksjonen gjør det også mulig for elbilen å automatisk identifisere seg til ladestasjonen og få autorisert tilgang til energien den trenger for å lade batteriet. Alt dette er basert på de digitale sertifikatene og offentlige nøkkelinfrastrukturer som er gjort tilgjengelig gjennom Plug & Charge-funksjonen. Den beste delen? Sjåføren trenger ikke å gjøre noe annet enn å koble ladekabelen til kjøretøyet og ladestasjonen (under kablet lading) eller parkere over en bakkepute (under trådløs lading). Det å skrive inn et kredittkort, åpne en app for å skanne en QR-kode eller finne det RFID-kortet som er lett å miste, hører fortiden til med denne teknologien.

ISO 15118 vil i betydelig grad påvirke fremtiden for global lading av elbiler på grunn av disse tre nøkkelfaktorene:

1. Bekvemmelighet for kunden som følger med Plug & Charge
2. Den forbedrede datasikkerheten som følger med de kryptografiske mekanismene definert i ISO 15118
3. Nettvennlig smart lading

Med disse grunnleggende elementene i tankene, la oss komme inn på muttere og bolter i standarden.

ISO 15118 dokumentfamilien

Selve standarden, kalt «Road vehicles – Vehicle to grid communication interface», består av åtte deler. En bindestrek eller bindestrek og et tall angir den respektive delen. ISO 15118-1 refererer til del én og så videre.

På bildet nedenfor kan du se hvordan hver del av ISO 15118 er relatert til ett eller flere av de syv kommunikasjonslagene som definerer hvordan informasjon behandles i et telekommunikasjonsnettverk. Når EV er koblet til en ladestasjon, etablerer kommunikasjonskontrolleren til EV (kalt EVCC) og ladestasjonens kommunikasjonskontroller (SECC) et kommunikasjonsnettverk. Målet med dette nettverket er å utveksle meldinger og sette i gang en ladeøkt. Både EVCC og SECC må gi de syv funksjonelle lagene (som skissert i det veletablerteISO/OSI kommunikasjonsstabel) for å behandle informasjonen de både sender og mottar. Hvert lag bygger på funksjonaliteten som tilbys av det underliggende laget, og starter med påføringslaget øverst og helt ned til det fysiske laget.

For eksempel: Det fysiske og datalinklaget spesifiserer hvordan elbilen og ladestasjonen kan utveksle meldinger ved å bruke enten en ladekabel (kommunikasjon via strømlinje via et Home Plug Green PHY-modem som beskrevet i ISO 15118-3) eller en Wi-Fi-tilkobling ( IEEE 802.11n som referert av ISO 15118-8) som et fysisk medium. Når datakoblingen er riktig satt opp, kan nettverket og transportlaget over stole på at det etablerer det som kalles en TCP/IP-tilkobling for å rute meldingene fra EVCC til SECC (og tilbake). Applikasjonslaget på toppen bruker den etablerte kommunikasjonsveien til å utveksle meldinger knyttet til brukstilfeller, enten det er for AC-lading, DC-lading eller trådløs lading.

‍

Når vi diskuterer ISO 15118 som helhet, omfatter dette et sett med standarder innenfor denne ene overordnede tittelen. Selve standardene er delt opp i deler. Hver del gjennomgår et sett med forhåndsdefinerte stadier før de publiseres som en internasjonal standard (IS). Dette er grunnen til at du kan finne informasjon om hver dels individuelle "status" i seksjonene nedenfor. Statusen gjenspeiler publiseringsdatoen for IS, som er siste fase på tidslinjen til ISO-standardiseringsprosjekter.

La oss dykke inn i hver av dokumentdelene individuelt.

Prosessen og tidslinjen for publisering av ISO-standarder

Figuren ovenfor skisserer tidslinjen for en standardiseringsprosess innen ISO. Prosessen initieres med et forslag til nytt arbeidspunkt (NWIP eller NP) som går inn i et komitéutkast (CD) etter en tidsperiode på 12 måneder. Så snart CD-en er tilgjengelig (bare for de tekniske ekspertene som er medlemmer av standardiseringsorganet), starter en avstemningsfase på tre måneder hvor disse ekspertene kan gi redaksjonelle og tekniske kommentarer. Så snart kommentarfasen er ferdig, løses de innsamlede kommentarene i nettkonferanser og ansikt-til-ansikt-møter.

Som et resultat av dette samarbeidet, blir et utkast til internasjonal standard (DIS) så utarbeidet og publisert. Den felles arbeidsgruppen kan beslutte å utarbeide en ny CD i tilfelle ekspertene mener at dokumentet ennå ikke er klart for å bli vurdert som en DIS. En DIS er det første dokumentet som er gjort offentlig tilgjengelig og kan kjøpes online. En annen kommenterings- og stemmegivningsfase vil bli gjennomført etter at DIS er utgitt, på samme måte som prosessen for CD-scenen.

Den siste fasen før den internasjonale standarden (IS) er Final Draft for International Standard (FDIS). Dette er et valgfritt stadium som kan hoppes over dersom ekspertgruppen som arbeider med denne standarden føler at dokumentet har nådd et tilstrekkelig kvalitetsnivå. FDIS er et dokument som ikke tillater ytterligere tekniske endringer. Derfor er kun redaksjonelle kommentarer tillatt i denne kommentarfasen. Som du kan se av figuren, kan en ISO-standardiseringsprosess variere fra 24 til 48 måneder totalt.

Når det gjelder ISO 15118-2, har standarden tatt form over fire år og vil fortsette å bli foredlet etter behov (se ISO 15118-20). Denne prosessen sikrer at den forblir oppdatert og tilpasser seg de mange unike brukstilfellene rundt om i verden.