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ISO 15118 是一項國際標(biāo)準(zhǔn),它定義了電動汽車(EV)和充電站之間的通信協(xié)議。這個標(biāo)準(zhǔn)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)共同制定,旨在確保電動汽車充電的互操作性、智能化和安全性。

ISO 15118的歷史

2010 年,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 和國際電工委員會 (IEC) 聯(lián)手成立了 ISO/IEC 15118 聯(lián)合工作組。組織成員是來自汽車與公用事業(yè)行業(yè)的專家,他們合作制定了電動汽車充電的國際通信標(biāo)準(zhǔn),并成功地創(chuàng)建了一個被廣泛采用的解決方案,該解決方案現(xiàn)已成為歐洲、美國、中南美洲和韓國等全球主要地區(qū)的充電通信標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)——ISO 15118 在印度和澳大利亞也迅速被采用。

ISO 15118 的八個部分及其與七個 ISO/OSI 層的關(guān)系


在上圖中,您可以看到 ISO 15118 的每個部分如何與定義電信網(wǎng)絡(luò)中信息處理方式的七層通信中的一層或多層相關(guān)。當(dāng)EV接入充電站時,EV的通信控制器(稱為EVCC:EV charging communication controller)和充電站的通信控制器(稱為SECC:Supply Equipment Communication Controller)建立通信網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是交換消息并啟動充電會話。EVCC 和 SECC 都必須提供這七個功能層(如完善的 ISO/OSI 通信堆棧中所述),以便處理它們發(fā)送和接收的信息。每一層都建立在底層提供的功能之上,從頂部的應(yīng)用程序?qū)娱_始,一直到物理層。


例如:物理和數(shù)據(jù)鏈路層指定電動汽車和充電站如何使用充電電纜(通過 ISO 15118-3 中所述的 Home Plug Green PHY 調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行電力線通信)或 Wi-Fi 連接(ISO 15118-8 引用的 IEEE 802.11n)作為物理介質(zhì)來交換消息。正確設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路后,上面的網(wǎng)絡(luò)和傳輸層可以依靠它來建立所謂的 TCP/IP 連接,以正確地將消息從 EVCC 路由到 SECC(并返回)。頂部的應(yīng)用層使用已建立的通信路徑來交換任何與用例相關(guān)的消息,無論是交流充電、直流充電還是無線充電。

智能電網(wǎng)的通過信息標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

ISO 15118 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了車輛與充電站之間的通信、充電過程的安全性、支付和結(jié)算等多方面內(nèi)容。

Plug & Charge為客戶提供便利

它支持PNC稱為“Plug and Charge”:即插即用)的功能,允許電動汽車在連接到充電站時自動進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán),無需手動輸入任何信息,并完成內(nèi)部結(jié)算計費。使電動汽車能夠自動在充電站識別自己,并獲得授權(quán)訪問權(quán)自動為電池充電并能自動控所需的能量。這一切都基于PNC(即插即充)功能提供的數(shù)字證書和公鑰基礎(chǔ)設(shè)施。除了將充電槍插入車輛和充電站(有線充電)或?qū)④囃T诮拥貕|上方(無線充電)之外,駕駛員無需執(zhí)行任何操作。再不需要操作:刷卡、APP程序掃描二維碼這些動作。

無線充電的通俗理解:

ISO 15118 標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于有線充電,還適用于無線充電技術(shù),包括手動或自動連接設(shè)備。它還規(guī)定了能量可以從電動汽車充電設(shè)備傳輸?shù)诫妱悠囯姵?,或者從電動汽車電池反向傳輸?shù)匠潆娫O(shè)備,以供應(yīng)家庭用電、負(fù)載或電網(wǎng)。這個標(biāo)準(zhǔn)為電動出行的所有參與者提供了一個可互操作的電動汽車-電動汽車充電設(shè)備接口,并提供了對影響識別、關(guān)聯(lián)、充電或放電控制和優(yōu)化、支付、負(fù)載平衡、網(wǎng)絡(luò)安全和隱私等方面影響因素的一般概述和共同理解。

V2G智能充電:

ISO 15118 標(biāo)準(zhǔn)還包括了智能電網(wǎng)(smart grid)的概念,即V2G(稱為vehicle-to-grid 或 vehicle-2-grid:車輛到電網(wǎng))的集成,這是指通過信息和通信技術(shù)將能源生產(chǎn)者、消費者以及電網(wǎng)組件(如變壓器)相互連接的電網(wǎng)。通過這種方式,電動汽車不僅可以作為能源消費者,還可以在電網(wǎng)需要時作為能源供應(yīng)者,為電網(wǎng)提供支持。

ISO 15118 允許電動汽車和充電站動態(tài)交換信息,在此基礎(chǔ)上可以(重新)協(xié)商適當(dāng)?shù)某潆姇r間。確保電動汽車以電網(wǎng)負(fù)荷適當(dāng)?shù)臈l件運行。在這種情況下,電網(wǎng)的穩(wěn)定意味著充電站可以同時開放更多的充電樁,該充電樁可以同時為多輛車充電,但不會形成電網(wǎng)過載。智能充電應(yīng)用程序?qū)⑹褂糜嘘P(guān)電網(wǎng)狀態(tài)、每輛電動汽車的充電需求以及每個駕駛員的出行需求(出發(fā)時間和行駛里程)的可用信息,為每輛電動汽車計算單獨的充電時間并實施。

如此,每次充電會話都將電網(wǎng)的容量與同時為電動汽車充電的電力需求完美匹配。使電網(wǎng)在任何時間都可以穩(wěn)定的運行。


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