Alles wat u moet weten over ISO/IEC 15118

De officiële nomenclatuur voor ISO 15118 is "Wegvoertuigen - Voertuig-naar-grid communicatie-interface". Het is misschien wel een van de belangrijkste en meest toekomstbestendige normen die er vandaag de dag zijn.

Het slimme laadmechanisme 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 ook bidirectionele energieoverdracht mogelijk omvoertuig-naar-nettoepassingen door energie van de elektrische auto terug te leveren aan het net wanneer dat nodig is. ISO 15118 maakt het opladen van elektrische auto's efficiënter, veiliger en gemakkelijker voor het net.

Geschiedenis van ISO 15118

In 2010 bundelden de International Organization for Standardization (ISO) en de International Electrotechnical Commission (IEC) hun krachten 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 slaagde erin een breed geaccepteerde oplossing te creëren die nu de leidende standaard is in belangrijke regio's wereldwijd, zoals Europa, de VS, Midden- en Zuid-Amerika en Zuid-Korea. ISO 15118 wint ook snel aan populariteit in India en Australië. Een opmerking over het format: ISO heeft de publicatie van de standaard overgenomen en staat nu kortweg bekend als ISO 15118.

Vehicle-to-grid – het integreren van elektrische voertuigen in het elektriciteitsnet

ISO 15118 maakt de integratie van elektrische voertuigen in deslim netwerk(ook wel voertuig-2-grid ofvoertuig-naar-netEen slim netwerk is een elektriciteitsnetwerk dat energieproducenten, consumenten en netwerkcomponenten zoals transformatoren met elkaar verbindt door middel van informatie- en communicatietechnologie, zoals geïllustreerd in de onderstaande afbeelding.

ISO 15118 stelt de elektrische auto en het laadstation in staat om dynamisch informatie uit te wisselen op basis waarvan een passend laadschema kan worden (her)onderhandeld. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat elektrische voertuigen netvriendelijk werken. In dit geval betekent "netvriendelijk" dat het apparaat het opladen van meerdere voertuigen tegelijk ondersteunt en overbelasting van het net voorkomt. Slimme laadtoepassingen berekenen een individueel laadschema voor elke elektrische auto op basis van de beschikbare informatie over de status van het elektriciteitsnet, de energievraag van elke elektrische auto en de mobiliteitsbehoeften van elke bestuurder (vertrektijd en actieradius).

Op deze manier stemt elke laadsessie de capaciteit van het elektriciteitsnet perfect af op de elektriciteitsvraag van gelijktijdig geladen elektrische voertuigen. Laden in tijden van hoge beschikbaarheid van hernieuwbare energie en/of in tijden van een laag totaal elektriciteitsverbruik is een van de belangrijkste use cases die met ISO 15118 gerealiseerd kunnen worden.

Veilige communicatie mogelijk gemaakt door Plug & Charge

Het elektriciteitsnet is een kritieke infrastructuur die moet worden beschermd tegen mogelijke aanvallen en de bestuurder moet correct worden gefactureerd voor de energie die aan de elektrische auto is geleverd. Zonder veilige communicatie tussen elektrische auto's en laadstations kunnen kwaadwillende derden berichten onderscheppen en wijzigen en factureringsgegevens manipuleren. Daarom bevat ISO 15118 een functie genaamdPlug & ChargePlug & Charge maakt gebruik van verschillende cryptografische mechanismen om deze communicatie te beveiligen en de vertrouwelijkheid, integriteit en authenticiteit van alle uitgewisseld gegevens te garanderen.

Gebruiksgemak als sleutel tot een naadloze oplaadervaring

ISO 15118'sPlug & ChargeDeze functie stelt de elektrische auto ook in staat zich automatisch te identificeren bij het laadstation en geautoriseerde toegang te krijgen tot de energie die nodig is om de accu op te laden. Dit alles is gebaseerd op de digitale certificaten en openbare sleutelinfrastructuren die beschikbaar worden gesteld via de Plug & Charge-functie. Het beste eraan? De bestuurder hoeft niets anders te doen dan de laadkabel in het voertuig en het laadstation te steken (tijdens bekabeld laden) of boven een grondplatform te parkeren (tijdens draadloos laden). Het invoeren van een creditcard, het openen van een app om een ​​QR-code te scannen of het vinden van die gemakkelijk kwijt te raken RFID-kaart is met deze technologie verleden tijd.

ISO 15118 zal een aanzienlijke impact hebben op de toekomst van het opladen van elektrische voertuigen wereldwijd vanwege de volgende drie belangrijke factoren:

1. Het gemak voor de klant dat Plug & Charge met zich meebrengt
2. De verbeterde gegevensbeveiliging die voortvloeit uit de cryptografische mechanismen zoals gedefinieerd in ISO 15118
3. Netvriendelijk slim opladen

Met deze basiselementen in gedachten, gaan we dieper in op de standaard.

De ISO 15118-documentfamilie

De norm zelf, genaamd "Wegvoertuigen – Voertuig-naar-grid communicatie-interface", bestaat uit acht delen. Een koppelteken of streepje en een cijfer geven het betreffende deel aan. ISO 15118-1 verwijst naar deel één, enzovoort.

In de onderstaande afbeelding ziet u hoe elk onderdeel van ISO 15118 gerelateerd is aan een of meer van de zeven communicatielagen die bepalen hoe informatie wordt verwerkt in een telecommunicatienetwerk. Wanneer de elektrische auto is aangesloten op een laadstation, creëren de communicatiecontroller van de elektrische auto (de EVCC) en de communicatiecontroller van het laadstation (de SECC) een communicatienetwerk. Het doel van dit netwerk is om berichten uit te wisselen en een laadsessie te starten. Zowel de EVCC als de SECC moeten deze zeven functionele lagen bieden (zoals beschreven in de bekendeISO/OSI-communicatiestack) om de informatie te verwerken die ze zowel verzenden als ontvangen. Elke laag bouwt voort op de functionaliteit die de onderliggende laag biedt, beginnend bij de applicatielaag bovenaan en helemaal tot aan de fysieke laag.

Bijvoorbeeld: De fysieke laag en de datalinklaag specificeren hoe de elektrische auto en het laadstation berichten kunnen uitwisselen via een laadkabel (powerline-communicatie via een Home Plug Green PHY-modem zoals beschreven in ISO 15118-3) of een wifi-verbinding (IEEE 802.11n zoals beschreven in ISO 15118-8) als fysiek medium. Zodra de datalink correct is ingesteld, kunnen de netwerk- en transportlaag erbovenop vertrouwen om een ​​zogenaamde TCP/IP-verbinding tot stand te brengen om de berichten van de elektrische auto naar de SECC (en terug) correct te routeren. De applicatielaag daarboven gebruikt het vastgestelde communicatiepad om berichten uit te wisselen die verband houden met de use case, of het nu gaat om AC-laden, DC-laden of draadloos laden.

‍

Wanneer we ISO 15118 als geheel bespreken, omvat dit een reeks normen binnen deze overkoepelende titel. De normen zelf zijn opgesplitst in onderdelen. Elk onderdeel doorloopt een reeks vooraf gedefinieerde fasen voordat het als internationale norm (IS) wordt gepubliceerd. Daarom vindt u in de onderstaande secties informatie 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 onderdeel van het document afzonderlijk bekijken.

Het proces en de tijdlijn voor de publicatie van ISO-normen

De bovenstaande figuur schetst de tijdlijn van een standaardisatieproces binnen ISO. Het proces start met een voorstel voor een nieuw werkitem (NWIP of NP) dat na een periode van 12 maanden de fase van een ontwerpcommissie (CD) ingaat. Zodra de CD beschikbaar is (alleen voor de technische experts die lid zijn van de standaardisatie-instelling), start een stemmingsfase van drie maanden waarin deze experts redactioneel en technisch commentaar kunnen leveren. Zodra de commentaarfase is afgerond, worden de verzamelde commentaren verwerkt in online webconferenties en fysieke bijeenkomsten.

Als resultaat van deze samenwerking wordt vervolgens een ontwerp voor een internationale standaard (DIS) opgesteld en gepubliceerd. De Joint Working Group kan besluiten een tweede CD op te stellen indien de experts van mening zijn dat het document nog niet klaar is om als DIS te worden beschouwd. Een DIS is het eerste document dat openbaar wordt gemaakt en online kan worden gekocht. Na publicatie van de DIS vindt er nog een fase plaats waarin commentaar wordt gegeven en gestemd, vergelijkbaar met de procedure voor de CD-fase.

De laatste fase vóór de Internationale Standaard (IS) is de Final Draft for International Standard (FDIS). Dit is een optionele fase die kan worden overgeslagen als de groep experts 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 toelaat. Daarom zijn tijdens deze commentaarfase alleen redactionele opmerkingen toegestaan. Zoals u in de afbeelding kunt zien, kan een ISO-normalisatieproces in totaal 24 tot 48 maanden duren.

In het geval van ISO 15118-2 heeft de norm zich in vier jaar ontwikkeld en zal deze naar behoefte verder worden verfijnd (zie ISO 15118-20). Dit proces zorgt ervoor dat de norm up-to-date blijft en zich aanpast aan de vele unieke use cases wereldwijd.