De officiële nomenclatuur voor ISO 15118 is ‘Road Vehicles – Vehicle to grid communication interface’. Het is misschien wel een van de belangrijkste en toekomstbestendige standaarden die momenteel beschikbaar zijn.
Het slimme laadmechanisme dat is ingebouwd in ISO 15118 maakt het mogelijk om de capaciteit van het elektriciteitsnet perfect af te stemmen op de energievraag voor het groeiende aantal elektrische voertuigen dat op het elektriciteitsnet wordt aangesloten. ISO 15118 maakt het ook mogelijk om bidirectionele energieoverdracht te realiserenvoertuig-naar-nettoepassingen door energie uit de EV terug te leveren aan het elektriciteitsnet wanneer dat nodig is. ISO 15118 zorgt voor een netwerkvriendelijker, veiliger en handiger opladen van elektrische voertuigen.
Geschiedenis van ISO 15118
In 2010 hebben de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) en de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) hun krachten gebundeld om de ISO/IEC 15118 Joint Working Group op te richten. Voor het eerst werkten experts uit de auto-industrie en de nutssector samen om een internationale communicatiestandaard voor het opladen van elektrische voertuigen te ontwikkelen. De Joint Working Group is erin geslaagd een breed gedragen oplossing te creëren die nu de leidende standaard is in grote regio's over de hele wereld, zoals Europa, de VS, Midden-/Zuid-Amerika en Zuid-Korea. ISO 15118 wordt ook snel geaccepteerd in India en Australië. Een opmerking over het formaat: ISO heeft de publicatie van de standaard overgenomen en deze staat nu bekend als eenvoudigweg ISO 15118.
Vehicle-to-grid – integratie van elektrische voertuigen in het elektriciteitsnet
ISO 15118 maakt de integratie van elektrische voertuigen in de auto mogelijkslim netwerk(ook bekend als voertuig-2-grid ofvoertuig-naar-net). Een smart grid is een elektriciteitsnet dat energieproducenten, consumenten en netwerkcomponenten zoals transformatoren met elkaar verbindt door middel van informatie- en communicatietechnologie, zoals geïllustreerd in de onderstaande afbeelding.
ISO 15118 maakt het mogelijk dat de EV en het laadstation dynamisch informatie uitwisselen op basis waarvan een goed laadschema (her)onderhandeld kan worden. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat elektrische voertuigen op een netwerkvriendelijke manier werken. In dit geval betekent ‘grid-vriendelijk’ dat het apparaat het opladen van meerdere voertuigen tegelijk ondersteunt en tegelijkertijd voorkomt dat het elektriciteitsnet overbelast raakt. Slimme laadtoepassingen berekenen voor elke EV een individueel laadschema op basis van de beschikbare informatie over de toestand van het elektriciteitsnet, de energievraag van elke EV en de mobiliteitsbehoeften van elke bestuurder (vertrektijd en rijbereik).
Zo wordt bij elke laadsessie de capaciteit van het net perfect afgestemd op de elektriciteitsvraag van gelijktijdig ladende EV’s. Opladen in tijden van hoge beschikbaarheid van hernieuwbare energie en/of in tijden waarin het totale elektriciteitsverbruik laag is, is een van de belangrijkste gebruiksscenario’s die met ISO 15118 kunnen worden gerealiseerd.
Veilige communicatie mogelijk gemaakt door Plug & Charge
Het elektriciteitsnet is een kritieke infrastructuur die moet worden beschermd tegen mogelijke aanvallen en de bestuurder moet op de juiste manier worden gefactureerd voor de energie die aan de elektrische auto is geleverd. Zonder veilige communicatie tussen EV's en laadstations kunnen kwaadwillende derden berichten onderscheppen en wijzigen en met factuurgegevens knoeien. Dit is de reden waarom ISO 15118 wordt geleverd met een functie genaamdAansluiten en opladen. Plug & Charge maakt gebruik van verschillende cryptografische mechanismen om deze communicatie te beveiligen en de vertrouwelijkheid, integriteit en authenticiteit van alle uitgewisselde gegevens te garanderen
Gebruiksgemak als sleutel tot een naadloze laadervaring
ISO 15118Aansluiten en opladenDankzij deze functie kan de EV zich ook automatisch identificeren bij het laadstation en geautoriseerde toegang krijgen tot de energie die hij nodig heeft om de batterij op te laden. Dit is allemaal gebaseerd op de digitale certificaten en publieke sleutelinfrastructuren die beschikbaar worden gesteld via de Plug & Charge-functie. Het beste deel? De bestuurder hoeft niets anders te doen dan de laadkabel in het voertuig en het laadstation te steken (tijdens bedraad opladen) of boven een grondpad te parkeren (tijdens draadloos opladen). Het invoeren van een creditcard, het openen van een app om een QR-code te scannen of het vinden van die gemakkelijk te verliezen RFID-kaart behoort met deze technologie tot het verleden.
ISO 15118 zal de toekomst van het wereldwijd opladen van elektrische voertuigen aanzienlijk beïnvloeden vanwege deze drie sleutelfactoren:
- Gemak voor de klant dankzij Plug & Charge
- De verbeterde gegevensbeveiliging die wordt geleverd met de cryptografische mechanismen die zijn gedefinieerd in ISO 15118
- Netvriendelijk slim opladen
Laten we, met deze fundamentele elementen in gedachten, dieper ingaan op de essentie van de norm.
De ISO 15118-documentfamilie
De standaard zelf, genaamd “Road vehicles – Vehicle to grid communication interface”, bestaat uit acht delen. Een koppelteken of streepje en een cijfer duiden het betreffende onderdeel aan. ISO 15118-1 verwijst naar deel één, enzovoort.
In de onderstaande afbeelding kunt u zien hoe elk onderdeel van ISO 15118 verband houdt met een of meer van de zeven communicatielagen die bepalen hoe informatie wordt verwerkt in een telecommunicatienetwerk. Wanneer de EV op een laadstation wordt aangesloten, brengen de communicatiecontroller van de EV (de EVCC genoemd) en de communicatiecontroller van het laadstation (de SECC) een communicatienetwerk tot stand. Het doel van dit netwerk is het uitwisselen van berichten en het starten van een laadsessie. Zowel de EVCC als de SECC moeten deze zeven functionele lagen bieden (zoals uiteengezet in het gevestigdeISO/OSI-communicatiestack) om de informatie te verwerken die ze zowel verzenden als ontvangen. Elke laag bouwt voort op de functionaliteit die wordt geboden door de onderliggende laag, beginnend met de applicatielaag bovenaan en helemaal tot aan de fysieke laag.
Bijvoorbeeld: De fysieke laag en de datalinklaag specificeren hoe de EV en het laadstation berichten kunnen uitwisselen met behulp van een laadkabel (stroomlijncommunicatie via een Home Plug Green PHY-modem zoals beschreven in ISO 15118-3) of een Wi-Fi-verbinding ( IEEE 802.11n zoals vermeld in ISO 15118-8) als fysiek medium. Zodra de datalink correct is opgezet, kunnen de netwerk- en transportlaag erboven erop vertrouwen om een zogenaamde TCP/IP-verbinding tot stand te brengen om de berichten op de juiste manier van de EVCC naar de SECC (en terug) te routeren. De applicatielaag bovenaan gebruikt het gevestigde communicatiepad om ieder gebruiksgeval-gerelateerd bericht uit te wisselen, of het nu gaat om AC-laden, DC-laden of draadloos opladen.
.png)
Wanneer ISO 15118 als geheel wordt besproken, omvat dit een reeks normen binnen deze ene overkoepelende titel. De normen zelf zijn opgedeeld in delen. Elk onderdeel doorloopt een reeks vooraf gedefinieerde fasen voordat het als internationale standaard (IS) wordt gepubliceerd. Daarom kunt u in de onderstaande paragrafen informatie vinden over de individuele “status” van elk onderdeel. De status weerspiegelt de publicatiedatum van de IS, de laatste fase op de tijdlijn van ISO-standaardisatieprojecten.
Laten we elk van de documentonderdelen afzonderlijk bekijken.
Het proces en de tijdlijn voor de publicatie van ISO-normen
De figuur hierboven schetst de tijdlijn van een standaardisatieproces binnen ISO. Het proces wordt gestart met een New Work Item Proposal (NWIP of NP), dat na een periode van twaalf maanden de fase van een Committee Draft (CD) ingaat. Zodra de CD beschikbaar is (alleen voor de technische experts die lid zijn van de normalisatie-instelling), start een stemfase van drie maanden waarin deze experts redactioneel en technisch commentaar kunnen leveren. Zodra de commentaarfase is afgerond, worden de verzamelde commentaren opgelost in online webconferenties en face-to-face bijeenkomsten.
Als resultaat van dit gezamenlijke werk wordt vervolgens een Draft for International Standard (DIS) opgesteld en gepubliceerd. De Joint Working Group kan besluiten een tweede CD op te stellen indien de deskundigen van mening zijn dat het document nog niet gereed is om als DIS te worden beschouwd. Een DIS is het eerste document dat publiekelijk beschikbaar wordt gemaakt en online kan worden gekocht. Nadat de DIS is uitgebracht, zal er nog een commentaar- en stemfase plaatsvinden, vergelijkbaar met het proces voor de CD-fase.
De laatste fase voorafgaand aan de Internationale Standaard (IS) is het Final Draft for International Standard (FDIS). Dit is een optionele fase die kan worden overgeslagen als de groep deskundigen die aan deze standaard werkt van mening is dat het document een voldoende kwaliteitsniveau heeft bereikt. De FDIS is een document dat geen aanvullende technische wijzigingen toestaat. Daarom zijn tijdens deze commentaarfase alleen redactionele opmerkingen toegestaan. Zoals u in de figuur kunt zien, kan een ISO-standaardisatieproces in totaal 24 tot 48 maanden duren.
In het geval van ISO 15118-2 heeft de norm in vier jaar tijd vorm gekregen en zal deze indien nodig verder worden verfijnd (zie ISO 15118-20). Dit proces zorgt ervoor dat het up-to-date blijft en zich aanpast aan de vele unieke gebruiksscenario’s over de hele wereld.
Posttijd: 23 april 2023