Všetko, čo potrebujete vedieť o norme ISO/IEC 15118

Oficiálna nomenklatúra pre normu ISO 15118 je „Cestné vozidlá – Komunikačné rozhranie medzi vozidlom a sieťou“. Môže to byť jedna z najdôležitejších a najmodernejších noriem, ktoré sú dnes k dispozícii.

Inteligentný mechanizmus nabíjania zabudovaný do normy ISO 15118 umožňuje dokonale prispôsobiť kapacitu siete dopytu po energii pre rastúci počet elektromobilov, ktoré sa pripájajú k elektrickej sieti. Norma ISO 15118 tiež umožňuje obojsmerný prenos energie s cieľom dosiahnuť...vozidlo-rozvodná sieťaplikácie dodávaním energie z elektromobilu späť do siete v prípade potreby. Norma ISO 15118 umožňuje nabíjanie elektromobilov šetrnejšie k sieti, bezpečnejšie a pohodlnejšie.

História normy ISO 15118

V roku 2010 spojili Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) a Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) sily a vytvorili Spoločnú pracovnú skupinu ISO/IEC 15118. Odborníci z automobilového priemyslu a odvetvia verejných služieb po prvýkrát spoločne pracovali na vývoji medzinárodnej komunikačnej normy pre nabíjanie elektromobilov. Spoločnej pracovnej skupine sa podarilo vytvoriť široko prijaté riešenie, ktoré je teraz vedúcou normou v hlavných regiónoch sveta, ako je Európa, USA, Stredná a Južná Amerika a Južná Kórea. Norma ISO 15118 si tiež rýchlo získava na popularite v Indii a Austrálii. Poznámka k formátu: ISO prevzala vydávanie normy a teraz je známa jednoducho ako ISO 15118.

Vehicle-to-grid – integrácia elektromobilov do siete

Norma ISO 15118 umožňuje integráciu elektromobilov dointeligentná sieť(známy aj ako mriežka vozidla-2 alebovozidlo-rozvodná sieť). Inteligentná sieť je elektrická sieť, ktorá prepája výrobcov energie, spotrebiteľov a komponenty siete, ako sú transformátory, prostredníctvom informačných a komunikačných technológií, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Norma ISO 15118 umožňuje elektromobilu a nabíjacej stanici dynamicky si vymieňať informácie, na základe ktorých je možné (znovu) dohodnúť vhodný harmonogram nabíjania. Je dôležité zabezpečiť, aby elektromobily fungovali spôsobom šetrným k sieti. V tomto prípade „šetrné k sieti“ znamená, že zariadenie podporuje nabíjanie viacerých vozidiel naraz a zároveň zabraňuje preťaženiu siete. Inteligentné nabíjacie aplikácie vypočítajú individuálny harmonogram nabíjania pre každé elektromobil s použitím dostupných informácií o stave elektrickej siete, spotrebe energie každého elektromobilu a potrebách mobility každého vodiča (čas odchodu a dojazd).

Týmto spôsobom sa každá nabíjacia relácia dokonale prispôsobí kapacite siete dopytu po elektrine pri súčasnom nabíjaní elektromobilov. Nabíjanie v časoch vysokej dostupnosti obnoviteľnej energie a/alebo v časoch, keď je celková spotreba elektriny nízka, je jedným z hlavných prípadov použitia, ktoré je možné realizovať pomocou normy ISO 15118.

Bezpečná komunikácia s technológiou Plug & Charge

Elektrická sieť je kritická infraštruktúra, ktorú je potrebné chrániť pred potenciálnymi útokmi a vodičovi je potrebné riadne fakturovať energiu dodanú do elektromobilu. Bez zabezpečenej komunikácie medzi elektromobilmi a nabíjacími stanicami môžu zlomyseľné tretie strany zachytiť a upraviť správy a manipulovať s fakturačnými informáciami. Preto norma ISO 15118 obsahuje funkciu s názvomZapojte a nabitePlug & Charge využíva niekoľko kryptografických mechanizmov na zabezpečenie tejto komunikácie a zaručenie dôvernosti, integrity a autenticity všetkých vymieňaných údajov.

Pohodlie používateľa ako kľúč k bezproblémovému nabíjaniu

Normy ISO 15118Zapojte a nabiteFunkcia tiež umožňuje elektromobilu automaticky sa identifikovať na nabíjacej stanici a získať autorizovaný prístup k energii potrebnej na dobitie batérie. To všetko je založené na digitálnych certifikátoch a infraštruktúrach verejných kľúčov, ktoré sú k dispozícii prostredníctvom funkcie Plug & Charge. A čo je najlepšie? Vodič nemusí robiť nič iné, len zapojiť nabíjací kábel do vozidla a nabíjacej stanice (počas káblového nabíjania) alebo zaparkovať nad zemou (počas bezdrôtového nabíjania). Zadanie kreditnej karty, otvorenie aplikácie na skenovanie QR kódu alebo nájdenie ľahko stratiteľnej RFID karty je s touto technológiou minulosťou.

Norma ISO 15118 významne ovplyvní budúcnosť globálneho nabíjania elektrických vozidiel z dôvodu týchto troch kľúčových faktorov:

1. Pohodlie pre zákazníka, ktoré prináša funkcia Plug & Charge
2. Zvýšená bezpečnosť údajov, ktorá prichádza s kryptografickými mechanizmami definovanými v norme ISO 15118
3. Inteligentné nabíjanie šetrné k sieti

S týmito základnými prvkami na pamäti sa poďme pozrieť na podstatu štandardu.

Rodina dokumentov ISO 15118

Samotná norma s názvom „Cestné vozidlá – Komunikačné rozhranie medzi vozidlom a sieťou“ pozostáva z ôsmich častí. Spojovník alebo pomlčka a číslo označujú príslušnú časť. Norma ISO 15118-1 odkazuje na prvú časť a tak ďalej.

Na obrázku nižšie môžete vidieť, ako každá časť normy ISO 15118 súvisí s jednou alebo viacerými zo siedmich komunikačných vrstiev, ktoré definujú, ako sa informácie spracovávajú v telekomunikačnej sieti. Keď je elektromobil zapojený do nabíjacej stanice, komunikačný ovládač elektromobilu (nazývaný EVCC) a komunikačný ovládač nabíjacej stanice (SECC) vytvoria komunikačnú sieť. Cieľom tejto siete je výmena správ a iniciovanie nabíjania. EVCC aj SECC musia poskytovať týchto sedem funkčných vrstiev (ako je uvedené v osvedčenýchKomunikačný zásobník ISO/OSI) aby mohli spracovať informácie, ktoré odosielajú aj prijímajú. Každá vrstva stavia na funkcionalite, ktorú poskytuje podkladová vrstva, počnúc aplikačnou vrstvou na vrchole a až po fyzickú vrstvu.

Napríklad: Fyzická vrstva a vrstva dátového prepojenia určujú, ako si elektromobil a nabíjacia stanica môžu vymieňať správy pomocou nabíjacieho kábla (komunikácia cez elektrické vedenie cez modem Home Plug Green PHY, ako je opísané v norme ISO 15118-3), alebo pripojenia Wi-Fi (IEEE 802.11n, ako je uvedené v norme ISO 15118-8) ako fyzického média. Po správnom nastavení dátového prepojenia sa naň môže sieťová a transportná vrstva nad ňou spoľahnúť pri nadviazaní tzv. pripojenia TCP/IP na správne smerovanie správ z EVCC do SECC (a späť). Aplikačná vrstva nad ňou používa vytvorenú komunikačnú cestu na výmenu akýchkoľvek správ súvisiacich s prípadom použitia, či už ide o nabíjanie striedavým prúdom, nabíjanie jednosmerným prúdom alebo bezdrôtové nabíjanie.

‍

Keď sa hovorí o norme ISO 15118 ako celku, zahŕňa súbor noriem v rámci jedného zastrešujúceho názvu. Samotné normy sú rozdelené do častí. Každá časť prechádza súborom vopred definovaných fáz predtým, ako je publikovaná ako medzinárodná norma (MS). Preto nájdete informácie o individuálnom „stave“ každej časti v nižšie uvedených sekciách. Stav odráža dátum publikovania MS, čo je posledná fáza na časovom harmonograme normalizačných projektov ISO.

Poďme sa pozrieť na každú časť dokumentu jednotlivo.

Proces a harmonogram publikovania noriem ISO

Obrázok vyššie načrtáva časový harmonogram procesu normalizácie v rámci ISO. Proces sa začína návrhom novej pracovnej položky (NWIP alebo NP), ktorý po 12 mesiacoch prechádza do fázy návrhu výboru (CD). Hneď ako je CD k dispozícii (iba technickým expertom, ktorí sú členmi normalizačného orgánu), začína sa trojmesačná fáza hlasovania, počas ktorej môžu títo experti poskytnúť redakčné a technické pripomienky. Hneď ako je fáza pripomienkovania ukončená, zozbierané pripomienky sa riešia na online webových konferenciách a osobných stretnutiach.

Výsledkom tejto spoločnej práce je vypracovanie a zverejnenie návrhu medzinárodnej normy (DIS). Spoločná pracovná skupina sa môže rozhodnúť vypracovať druhý návrh CD v prípade, že experti usúdia, že dokument ešte nie je pripravený na to, aby sa považoval za DIS. DIS je prvý dokument, ktorý je verejne dostupný a je možné ho zakúpiť online. Ďalšia fáza pripomienkovania a hlasovania sa uskutoční po zverejnení DIS, podobne ako v prípade fázy CD.

Poslednou fázou pred vydaním medzinárodnej normy (IS) je konečný návrh medzinárodnej normy (FDIS). Ide o voliteľnú fázu, ktorú možno preskočiť, ak skupina expertov pracujúcich na tejto norme usúdi, že dokument dosiahol dostatočnú úroveň kvality. FDIS je dokument, ktorý neumožňuje žiadne ďalšie technické zmeny. Preto sú počas tejto fázy pripomienkovania povolené iba redakčné komentáre. Ako vidíte na obrázku, proces normalizácie ISO môže trvať celkovo 24 až 48 mesiacov.

V prípade normy ISO 15118-2 sa norma formovala počas štyroch rokov a bude sa podľa potreby naďalej zdokonaľovať (pozri ISO 15118-20). Tento proces zabezpečuje, že zostane aktuálna a prispôsobí sa mnohým jedinečným prípadom použitia po celom svete.