Aquest treball descriu amb detall el fons de desenvolupament d’ISO15118, informació de la versió, interfície CCS, contingut dels protocols de comunicació, funcions de càrrega intel·ligent, demostrant el progrés de la tecnologia de càrrega de vehicles elèctrics i l’evolució de la norma.
I. Introducció d’ISO15118
1 、 Introducció
L’Organització Internacional per a la Normalització (IX-ISO) publica ISO 15118-20. ISO 15118-20 és una extensió de la ISO 15118-2 per donar suport a la transferència de potència sense fils (WPT). Cadascun d’aquests serveis es pot proporcionar mitjançant transferència de potència bidireccional (BPT) i dispositius connectats automàticament (ACDS).
2. Introducció de la informació de la versió
(1) Versió ISO 15118-1.0
15118-1 és el requisit general
Escenaris d’aplicació basats en ISO 15118 per realitzar el procés de càrrega i facturació i descriu els dispositius de cada escenari d’aplicació i la interacció d’informació entre els dispositius
15118-2 és sobre els protocols de la capa d'aplicació.
Defineix mestres, seqüències de missatges i màquines d’estat i els requisits tècnics que s’han de definir per realitzar aquests escenaris d’aplicació. Defineix els protocols de la capa de xarxa fins a la capa d'aplicació.
15118-3 Aspectes de la capa d'enllaç, utilitzant portadors d'alimentació.
15118-4 relacionats amb les proves
15118-5 Capa física relacionada
15118-8 Aspectes sense fils
15118-9 Aspectes de capa física sense fils
(2) Versió ISO 15118-20
ISO 15118-20 té una funcionalitat de plug-and-play, a més de suport per a la transferència de potència sense fils (WPT), i cadascun d’aquests serveis es pot proporcionar mitjançant transferència de potència bidireccional (BPT) i dispositius connectats automàticament (ACD).
Introducció a la interfície CCS
L’aparició de diferents estàndards de càrrega als mercats europeus, nord -americans i asiàtics ha creat problemes d’interoperabilitat i de comoditat per al desenvolupament de EV a escala global. Per solucionar aquest problema, l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (ACEA) ha presentat una proposta per a un estàndard de càrrega CCS, que té com a objectiu integrar la càrrega de CA i DC en un sistema unificat. La interfície física del connector està dissenyada com una presa combinada amb ports integrats de CA i DC, que és compatible amb tres modes de càrrega: càrrega de CA monofàsica, càrrega de CA trifàsica i càrrega de corrent continu. Això proporciona opcions de càrrega més flexibles per als vehicles elèctrics.
1 、 Introducció de la interfície
Protocols de la interfície de càrrega EV (vehicle elèctric)
Connectors que s’utilitzen per carregar EV a les principals regions del món
2 、 Connector CCS1
Les xarxes d'energia domèstica dels Estats Units i japoneses només admeten la càrrega de CA d'una sola fase, de manera que els taps i ports de tipus 1 dominen en aquests dos mercats.
3 、 Introducció del port CCS2
El port tipus 2 admet la càrrega monofàsica i trifàsica i la càrrega de CA trifàsica pot reduir el temps de càrrega dels vehicles elèctrics.
A l'esquerra hi ha el port de càrrega de cotxes Type-2 CCS i a la dreta hi ha el tap de pistola de càrrega de corrent continu. El port de càrrega del cotxe integra una porció de CA (porció superior) i un port de corrent continu (porció inferior amb dos connectors gruixuts). Durant el procés de càrrega de CA i DC, la comunicació entre el vehicle elèctric (EV) i l'estació de càrrega (EVSE) té lloc a través de la interfície Pilot de control (CP).
CP: la interfície pilot de control transmet un senyal PWM analògic i un senyal digital ISO 15118 o DIN 70121 basat en la modulació del portador de la línia elèctrica (PLC) en un senyal analògic.
PP: la interfície Pilot Proxmity (també anomenada presència del plug) transmet un senyal que permet al vehicle (EV) controlar que el connector de la pistola de càrrega està connectat. S'utilitza per complir una característica de seguretat important: el cotxe no es pot moure mentre es connecta la pistola de càrrega.
PE - Terra productiva, és el plom de terra del dispositiu.
Diverses altres connexions s’utilitzen per transferir la potència: filferro (n), L1 (AC monofàsica), L2, L3 (AC trifàsica); DC+, DC- (corrent directe).
Iii. Introducció de contingut de protocol ISO15118
El protocol de comunicació ISO 15118 es basa en el model de client-servidor, en què l’EVCC envia missatges de sol·licitud (aquests missatges tenen el sufix “req”) i el SECC retorna els missatges de resposta corresponents (amb el sufix “Res”). L’EVCC ha de rebre el missatge de resposta de la SECC dins d’un rang de temps d’espera específic (generalment entre 2 i 5 segons) del missatge de sol·licitud corresponent, en cas contrari s’acabarà la sessió i, segons la implementació de diferents fabricants, l’EVCC pot tornar a iniciar una nova sessió.
(1) Diagrama de flux de càrrega
(2) procés de càrrega de CA
(3) procés de càrrega de corrent continu
ISO 15118 millora el mecanisme de comunicació entre l'estació de càrrega i el vehicle elèctric amb protocols digitals de nivell superior per proporcionar informació més rica, incloent principalment: comunicació bidireccional, xifrat de canals, autenticació, autorització, estat de càrrega, temps de sortida, etc. Quan un senyal PWM amb un cicle de treball del 5% es mesura al passador CP del cable de càrrega, el control de càrrega entre l'estació de càrrega i el vehicle es lliura immediatament a la ISO 15118.
3 、 Funcions bàsiques
(1) Càrrega intel·ligent
La càrrega intel·ligent EV és la capacitat de controlar, gestionar i ajustar de manera intel·ligent tots els aspectes de la càrrega de EV. Això ho fa basant-se en la comunicació de dades en temps real entre l’EV, el carregador, l’operador de càrrega i el proveïdor d’electricitat o empresa d’utilitat. En la càrrega intel·ligent, totes les parts implicades es comuniquen constantment i utilitzen solucions de càrrega avançades per optimitzar la càrrega. Al cor d’aquest ecosistema hi ha la solució EV de càrrega intel·ligent, que processa aquestes dades i permet als operadors de càrrega i usuaris gestionar tots els aspectes de la càrrega.
1) tub d’energia intel·ligent; Gestiona l’impacte de la càrrega d’EV a la xarxa i l’alimentació.
2) Optimitzar els EV; Carregant -lo ajuda als conductors de EV i als proveïdors de serveis de cobrament a optimitzar la càrrega en termes de cost i eficiència.
3) Gestió remota i analítica; Permet als usuaris i als operadors controlar i ajustar la càrrega mitjançant plataformes web o aplicacions mòbils.
4) Tecnologia avançada de càrrega de EV Moltes tecnologies noves, com V2G, requereixen funcions de càrrega intel·ligents per funcionar correctament.
L’estàndard ISO 15118 introdueix una altra font d’informació que es pot utilitzar com a càrrega intel·ligent: el propi vehicle elèctric (EV). Una de les dades més importants a l’hora de planificar el procés de càrrega és la quantitat d’energia que el vehicle vol consumir. Hi ha moltes opcions per proporcionar aquesta informació al CSMS:
Els usuaris poden introduir l'energia sol·licitada mitjançant una aplicació mòbil (proporcionada per EMSP) i enviar-la al CPO CSMS mitjançant la integració de fons a fons i les estacions de recàrrega poden utilitzar una API personalitzada per enviar aquestes dades directament al CSMS
(2) Càrrega intel·ligent i xarxa intel·ligent
La càrrega intel·ligent EV forma part d’aquest sistema perquè la càrrega d’EV pot afectar molt el consum d’energia d’una llar, edifici o àrea pública. La capacitat de la xarxa és limitada en termes de la quantitat de potència en un punt donat.
3) Plug i càrrega
ISO 15118 Característiques principals.
LinkPower pot assegurar que les estacions de recàrrega EV compatibles amb ISO 15118 amb connectors adequats
La indústria EV és relativament nova i continua evolucionant. Els nous estàndards estan en desenvolupament. Això crea reptes de compatibilitat i interoperabilitat per als fabricants de EV i EVSE. Tanmateix, l’estàndard ISO 15118-20 facilita funcions de càrrega com ara la facturació de plug i càrrega, comunicació xifrada, flux d’energia bidireccional, gestió de càrrega i potència de càrrega variable. Aquestes funcions fan que la càrrega sigui més convenient, segura i eficient i contribuiran a una major adopció d’EV.
Les noves estacions de recàrrega de LinkPower compleixen la ISO 15118-20. A més, LinkPower pot proporcionar orientació i personalitzar les seves estacions de recàrrega amb els connectors de càrrega disponibles. Permet que LinkPower ajudi a navegar pels requisits dinàmics de la indústria EV i creeu estacions de recàrrega personalitzades per a tots els requisits del client. Obteniu més informació sobre els carregadors i les capacitats de LinkPower Commercial EV.
Posada a l’hora: el 18 d’octubre de 2014