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 som er innebygd i ISO 15118 gjør det mulig å perfekt matche strømnettets kapasitet med energibehovet for det økende antallet elbiler som kobles til strømnettet. ISO 15118 muliggjør også toveis energioverføring for å realiserekjøretøy-til-nettapplikasjoner ved å mate energi fra elbilen tilbake til strømnettet når det er behov for det. ISO 15118 muliggjør mer strømnettvennlig, sikker og praktisk lading av elbiler.

Historien til ISO 15118

I 2010 slo Den internasjonale standardiseringsorganisasjonen (ISO) og Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen (IEC) seg sammen for å opprette den felles arbeidsgruppen ISO/IEC 15118. For første gang jobbet eksperter fra bilindustrien og forsyningsbransjen sammen for å utvikle en internasjonal kommunikasjonsstandard for lading av elbiler. Den felles arbeidsgruppen lyktes i å lage en bredt tatt i bruk løsning som nå er den ledende standarden i store regioner over hele verden som Europa, USA, Mellom-/Sør-Amerika og Sør-Korea. ISO 15118 blir også raskt mer og mer brukt i India og Australia. En merknad om formatet: ISO overtok publiseringen av standarden, og den er nå kjent som ganske enkelt ISO 15118.

Kjøretøy-til-nett – integrering av elbiler i strømnettet

ISO 15118 muliggjør integrering av elbiler ismart nett(også kjent som kjøretøy-2-rutenett ellerkjøretøy-til-nettEt smartnett er et elektrisk nett som forbinder energiprodusenter, forbrukere og nettkomponenter som transformatorer ved hjelp av informasjons- og kommunikasjonsteknologi, som illustrert på bildet nedenfor.

ISO 15118 tillater dynamisk utveksling av informasjon mellom elbiler og ladestasjoner, basert på hvilke en riktig ladeplan kan (re)forhandles. Det er viktig å sørge for at elbiler opererer på en nettvennlig måte. I dette tilfellet betyr «nettvennlig» at enheten støtter lading av flere kjøretøy samtidig, samtidig som den forhindrer overbelastning av nettet. Smarte ladeapplikasjoner beregner en individuell ladeplan for hver elbil ved å bruke tilgjengelig informasjon om strømnettets tilstand, energibehovet til hver elbil og mobilitetsbehovene til hver sjåfør (avreisetid og rekkevidde).

På denne måten vil hver ladeøkt perfekt tilpasse strømnettets kapasitet til strømbehovet til samtidig ladende elbiler. Lading i tider med høy tilgjengelighet av fornybar energi og/eller i tider der det totale strømforbruket er lavt, er et av de viktigste bruksområdene som kan realiseres med ISO 15118.

Sikker kommunikasjon drevet av Plug & Charge

Strømnettet 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. Derfor kommer ISO 15118 med en funksjon som kallesPlugg inn og ladPlug & Charge bruker flere kryptografiske mekanismer for å sikre denne kommunikasjonen og garantere konfidensialiteten, integriteten og autentisiteten til alle utvekslede data.

Brukervennlighet som nøkkelen til en sømløs ladeopplevelse

ISO 15118-standardenePlugg inn og ladFunksjonen lar også elbilen automatisk identifisere seg overfor ladestasjonen og få autorisert tilgang til energien den trenger for å lade batteriet. Alt dette er basert på digitale sertifikater og offentlige nøkkelinfrastrukturer som er tilgjengelige gjennom Plug & Charge-funksjonen. Det beste av alt? Føreren trenger ikke å gjøre noe annet enn å koble ladekabelen til kjøretøyet og ladestasjonen (under kablet lading) eller parkere over en bakkeplate (under trådløs lading). Handlingen med å taste inn et kredittkort, åpne en app for å skanne en QR-kode eller finne det lett mistede RFID-kortet er en saga blott med denne teknologien.

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

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

Med disse grunnleggende elementene i tankene, la oss gå inn på standardens kjerneverdier.

ISO 15118-dokumentfamilien

Selve standarden, kalt «Veikjøretøy – Kommunikasjonsgrensesnitt mellom kjøretøy og nett», består av åtte deler. En bindestrek eller tankestrek 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 elbilen er koblet til en ladestasjon, etablerer kommunikasjonskontrolleren til elbilen (kalt EVCC) og ladestasjonens kommunikasjonskontroller (SECC) et kommunikasjonsnettverk. Målet med dette nettverket er å utveksle meldinger og starte en ladeøkt. Både EVCC og SECC må tilby disse syv funksjonelle lagene (som beskrevet 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, fra applikasjonslaget øverst og helt ned til det fysiske laget.

For eksempel: Det fysiske laget og datalinklaget spesifiserer hvordan elbilen og ladestasjonen kan utveksle meldinger ved hjelp av enten en ladekabel (strømledningskommunikasjon via et Home Plug Green PHY-modem som beskrevet i ISO 15118-3) eller en Wi-Fi-tilkobling (IEEE 802.11n som referert til i ISO 15118-8) som et fysisk medium. Når datalinken er riktig konfigurert, kan nettverket og transportlaget ovenfor stole på den for å etablere det som kalles en TCP/IP-tilkobling for å rute meldingene riktig fra EVCC til SECC (og tilbake). Applikasjonslaget på toppen bruker den etablerte kommunikasjonsbanen til å utveksle alle brukstilfellerelaterte meldinger, enten det er for AC-lading, DC-lading eller trådløs lading.

‍

Når man diskuterer ISO 15118 som helhet, omfatter dette et sett med standarder innenfor denne ene overordnede tittelen. Standardene i seg selv er delt inn i deler. Hver del gjennomgår et sett med forhåndsdefinerte stadier før den publiseres som en internasjonal standard (IS). Derfor finner du informasjon om hver dels individuelle «status» i avsnittene nedenfor. Statusen gjenspeiler publiseringsdatoen for IS, som er den siste fasen på tidslinjen for ISO-standardiseringsprosjekter.

La oss dykke ned 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 nytt arbeidsforslag (NWIP eller NP) som går inn i fasen med et komitéutkast (CD) etter en periode på 12 måneder. Så snart CD-en er tilgjengelig (kun for de tekniske ekspertene som er medlemmer av standardiseringsorganet), starter en avstemningsfase på tre måneder der disse ekspertene kan gi redaksjonelle og tekniske kommentarer. Så snart kommentarfasen er fullført, blir de innsamlede kommentarene behandlet i nettkonferanser og ansikt-til-ansikt-møter.

Som et resultat av dette samarbeidet utarbeides og publiseres deretter et utkast til internasjonal standard (DIS). Den felles arbeidsgruppen kan bestemme seg for å utarbeide en andre CD dersom ekspertene mener at dokumentet ennå ikke er klart til å bli vurdert som en DIS. En DIS er det første dokumentet som gjøres offentlig tilgjengelig og kan kjøpes på nett. En ny kommentar- og avstemningsfase vil bli gjennomført etter at DIS-en er utgitt, i likhet med prosessen for CD-fasen.

Det siste trinnet før den internasjonale standarden (IS) er det endelige utkastet til internasjonal standard (FDIS). Dette er et valgfritt trinn som kan hoppes over hvis ekspertgruppen som jobber med denne standarden mener at dokumentet har nådd et tilstrekkelig kvalitetsnivå. FDIS er et dokument som ikke tillater noen ytterligere tekniske endringer. Derfor er det bare tillatt med redaksjonelle kommentarer i denne kommentarfasen. Som du kan se av figuren, kan en ISO-standardiseringsprosess vare fra 24 til 48 måneder totalt.

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