Aquest article descriu detalladament els antecedents de desenvolupament de la ISO15118, la informació de la versió, la interfície CCS, el contingut dels protocols de comunicació, les funcions de càrrega intel·ligents, demostrant el progrés de la tecnologia de càrrega de vehicles elèctrics i l'evolució de l'estàndard.
I. Introducció de la ISO15118
1, Introducció
L'Organització Internacional per a la Normalització (IX-ISO) publica la ISO 15118-20. La ISO 15118-20 és una extensió de la ISO 15118-2 per donar suport a la transferència d'energia sense fil (WPT). Cadascun d'aquests serveis es pot proporcionar mitjançant la transferència d'energia bidireccional (BPT) i dispositius connectats automàticament (ACD).
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 en cada escenari d'aplicació i la interacció d'informació entre els dispositius
15118-2 tracta sobre els protocols de la capa d'aplicació.
Defineix missatges, seqüències de missatges i màquines d'estats i els requisits tècnics que cal definir per realitzar aquests escenaris d'aplicació. Defineix els protocols des de la capa de xarxa fins a la capa d'aplicació.
15118-3 aspectes de la capa d'enllaç, utilitzant portadors d'energia.
15118-4 relacionat amb la prova
15118-5 Relacionat amb la capa física
15118-8 Aspectes sense fil
15118-9 Aspectes de la capa física sense fil
(2) Versió ISO 15118-20
La norma ISO 15118-20 té una funcionalitat plug-and-play, a més de suport per a la transferència d'energia sense fil (WPT) i cadascun d'aquests serveis es pot proporcionar mitjançant la transferència d'energia bidireccional (BPT) i dispositius connectats automàticament (ACD).
Introducció a la interfície CCS
L'aparició de diferents estàndards de càrrega als mercats de vehicles elèctrics europeu, nord-americà i asiàtic ha creat problemes d'interoperabilitat i comoditat de càrrega per al desenvolupament de vehicles elèctrics a escala global. Per abordar aquest problema, l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils (ACEA) ha presentat una proposta d'estàndard de càrrega CCS, que té com a objectiu integrar la càrrega AC i DC en un sistema unificat. La interfície física del connector està dissenyada com una presa combinada amb ports AC i DC integrats, compatible amb tres modes de càrrega: càrrega AC monofàsica, càrrega AC trifàsica i càrrega DC. Això proporciona opcions de càrrega més flexibles per als vehicles elèctrics.
1, Introducció a la interfície
Protocols d'interfície de càrrega EV (vehicle elèctric).
Connectors utilitzats per carregar vehicles elèctrics a les principals regions del món
2, Connector CCS1
Les xarxes elèctriques domèstiques dels Estats Units i el Japó només admeten la càrrega de CA monofàsica, de manera que els endolls i els ports 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 escurçar el temps de càrrega dels vehicles elèctrics.
A l'esquerra hi ha el port de càrrega del cotxe tipus 2 CCS i a la dreta el connector de la pistola de càrrega de CC. El port de càrrega del cotxe integra una part AC (part superior) i un port DC (part inferior amb dos connectors gruixuts). Durant el procés de càrrega de CA i CC, la comunicació entre el vehicle elèctric (EV) i l'estació de recàrrega (EVSE) es realitza mitjançant la interfície Control Pilot (CP).
CP: la interfície Control Pilot transmet un senyal PWM analògic i un senyal digital ISO 15118 o DIN 70121 basat en la modulació de Power Line Carrier (PLC) en un senyal analògic.
PP: la interfície Proxmity Pilot (també anomenada Plug Presence) transmet un senyal que permet al vehicle (EV) controlar que l'endoll de la pistola de càrrega està connectat. S'utilitza per complir una característica de seguretat important: el cotxe no es pot moure mentre la pistola de càrrega està connectada.
PE - Productive Earth, és el cable de connexió a terra del dispositiu.
S'utilitzen diverses altres connexions per transferir energia: cable neutre (N), L1 (AC monofàsica), L2, L3 (AC trifàsic); DC+, DC- (corrent continu).
III. Introducció del contingut del protocol ISO15118
El protocol de comunicació ISO 15118 es basa en el model client-servidor, en el qual 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 interval de temps d'espera específic (generalment entre 2 i 5 segons) del missatge de sol·licitud corresponent, en cas contrari, la sessió s'acabarà i, depenent de la implementació dels 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 CC
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, que inclou principalment: comunicació bidireccional, xifratge de canals, autenticació, autorització, estat de càrrega, hora de sortida, etc. Quan es mesura un senyal PWM amb un cicle de treball del 5% al pin CP del cable de càrrega, el control de càrrega entre l'estació de càrrega i el vehicle es lliura immediatament a la norma ISO 15118.
3 、 Funcions bàsiques
(1) Càrrega intel·ligent
La càrrega intel·ligent de vehicles elèctrics és la capacitat de controlar, gestionar i ajustar de manera intel·ligent tots els aspectes de la càrrega de vehicles elèctrics. Ho fa basant-se en la comunicació de dades en temps real entre el vehicle elèctric, el carregador, l'operador de càrrega i el proveïdor d'electricitat o empresa de serveis públics. 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 Smart Charging EV, que processa aquestes dades i permet als operadors i usuaris de càrrega gestionar tots els aspectes de la càrrega.
1) Smart Energy Tube; gestiona l'impacte de la càrrega dels vehicles elèctrics a la xarxa i al subministrament d'energia.
2) Optimització de vehicles elèctrics; carregar-lo ajuda els conductors de vehicles elèctrics i els proveïdors de serveis de càrrega a optimitzar la càrrega en termes de cost i eficiència.
3) Gestió i anàlisi remota; permet als usuaris i operadors controlar i ajustar la càrrega mitjançant plataformes web o aplicacions mòbils.
4) Tecnologia avançada de càrrega de vehicles elèctrics Moltes tecnologies noves, com ara V2G, requereixen funcions de càrrega intel·ligents per funcionar correctament.
La norma 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 vol consumir el vehicle. 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 CSMS del CPO mitjançant la integració de backend a backend, i les estacions de càrrega poden utilitzar una API personalitzada per enviar aquestes dades directament al CSMS.
(2) Càrrega intel·ligent i xarxa intel·ligent
La càrrega intel·ligent de vehicles elèctrics forma part d'aquest sistema perquè la càrrega de vehicles elèctrics pot afectar molt el consum d'energia d'una casa, un edifici o una zona pública. La capacitat de la xarxa està limitada pel que fa a quanta potència es pot gestionar en un punt determinat.
3) Connectar i carregar
Característiques principals de la ISO 15118.
linkpower pot garantir que les estacions de recàrrega de vehicles elèctrics conformes amb la norma ISO 15118 amb connectors adequats
La indústria dels vehicles elèctrics és relativament nova i encara està en evolució. Nous estàndards estan en desenvolupament. Això crea reptes de compatibilitat i interoperabilitat per als fabricants d'EV i EVSE. Tanmateix, l'estàndard ISO 15118-20 facilita funcions de càrrega com ara la facturació d'endolls i càrrega, la comunicació xifrada, el flux d'energia bidireccional, la gestió de càrrega i la potència de càrrega variable. Aquestes funcions fan que la càrrega sigui més còmoda, segura i eficient, i contribuiran a una major adopció dels vehicles elèctrics.
Les noves estacions de recàrrega Linkpower compleixen la norma ISO 15118-20. A més, linkpower pot proporcionar orientació i personalitzar les seves estacions de càrrega amb qualsevol connector de càrrega disponible. Permet que linkpower ajudi a navegar pels requisits dinàmics de la indústria dels vehicles elèctrics i a crear estacions de recàrrega personalitzades per a tots els requisits dels clients. Obteniu més informació sobre els carregadors i les capacitats de vehicles elèctrics comercials de linkpower.
Hora de publicació: 18-octubre-2024