این مقاله به تفصیل پیشینه توسعه ISO15118، اطلاعات نسخه، رابط CCS، محتوای پروتکل‌های ارتباطی، عملکردهای شارژ هوشمند، پیشرفت فناوری شارژ خودروهای برقی و تکامل استاندارد را شرح می‌دهد.
I. معرفی ISO15118
۱. مقدمه
سازمان بین‌المللی استانداردسازی (IX-ISO) استاندارد ISO 15118-20 را منتشر می‌کند. استاندارد ISO 15118-20 نسخه‌ای توسعه‌یافته از استاندارد ISO 15118-2 است که از انتقال توان بی‌سیم (WPT) پشتیبانی می‌کند. هر یک از این خدمات را می‌توان با استفاده از انتقال توان دوطرفه (BPT) و دستگاه‌های متصل خودکار (ACD) ارائه داد.
۲. معرفی اطلاعات نسخه
(1) نسخه ISO 15118-1.0
۱۵۱۱۸-۱ الزام عمومی است
سناریوهای کاربردی مبتنی بر ISO 15118 برای تحقق فرآیند شارژ و صدور صورتحساب، و دستگاه‌ها را در هر سناریوی کاربردی و تعامل اطلاعات بین دستگاه‌ها شرح می‌دهد.
۱۵۱۱۸-۲ مربوط به پروتکل‌های لایه کاربرد است.
پیام‌ها، توالی‌های پیام و ماشین‌های حالت و الزامات فنی مورد نیاز برای تحقق این سناریوهای کاربردی را تعریف می‌کند. پروتکل‌ها را از لایه شبکه تا لایه کاربرد تعریف می‌کند.
۱۵۱۱۸-۳ جنبه‌های لایه پیوند، با استفاده از حامل‌های توان.
۱۵۱۱۸-۴ مربوط به آزمون
۱۵۱۱۸-۵ مرتبط با لایه فیزیکی
۱۵۱۱۸-۸ جنبه‌های بی‌سیم
۱۵۱۱۸-۹ جنبه‌های لایه فیزیکی بی‌سیم
(2) نسخه ISO 15118-20
استاندارد ISO 15118-20 دارای قابلیت اتصال و اجرا (plug-and-play) و همچنین پشتیبانی از انتقال توان بی‌سیم (WPT) است و هر یک از این خدمات را می‌توان با استفاده از انتقال توان دو طرفه (BPT) و دستگاه‌های متصل خودکار (ACD) ارائه داد.
مقدمه‌ای بر رابط CCS
ظهور استانداردهای مختلف شارژ در بازارهای خودروهای برقی اروپا، آمریکای شمالی و آسیا، مسائلی در مورد قابلیت همکاری و راحتی شارژ برای توسعه خودروهای برقی در مقیاس جهانی ایجاد کرده است. برای رسیدگی به این مشکل، انجمن تولیدکنندگان خودرو اروپا (ACEA) پیشنهادی برای استاندارد شارژ CCS ارائه کرده است که هدف آن ادغام شارژ AC و DC در یک سیستم واحد است. رابط فیزیکی کانکتور به صورت یک سوکت ترکیبی با پورت‌های AC و DC یکپارچه طراحی شده است که با سه حالت شارژ سازگار است: شارژ AC تک فاز، شارژ AC سه فاز و شارژ DC. این امر گزینه‌های شارژ انعطاف‌پذیرتری را برای خودروهای برقی فراهم می‌کند.
۱. معرفی رابط کاربری
پروتکل‌های رابط شارژ خودروهای برقی (EV)
کانکتورهای مورد استفاده برای شارژ خودروهای برقی در مناطق اصلی جهان
۲، کانکتور CCS1
شبکه‌های برق داخلی ایالات متحده و ژاپن فقط از شارژ AC تک فاز پشتیبانی می‌کنند، بنابراین دوشاخه‌ها و پورت‌های نوع ۱ در این دو بازار غالب هستند.
۳، معرفی پورت CCS2
پورت نوع ۲ از شارژ تک فاز و سه فاز پشتیبانی می‌کند و شارژ AC سه فاز می‌تواند زمان شارژ خودروهای برقی را کوتاه کند.
در سمت چپ، پورت شارژ خودرو Type-2 CCS و در سمت راست، دوشاخه تفنگ شارژ DC قرار دارد. پورت شارژ خودرو شامل یک بخش AC (قسمت بالایی) و یک پورت DC (قسمت پایینی با دو کانکتور ضخیم) است. در طول فرآیند شارژ AC و DC، ارتباط بین وسیله نقلیه الکتریکی (EV) و ایستگاه شارژ (EVSE) از طریق رابط Control Pilot (CP) برقرار می‌شود.
CP – رابط کنترل پایلوت، یک سیگنال PWM آنالوگ و یک سیگنال دیجیتال ISO 15118 یا DIN 70121 را بر اساس مدولاسیون حامل خط برق (PLC) بر روی یک سیگنال آنالوگ ارسال می‌کند.
PP – رابط Proxmity Pilot (که به آن Plug Presence نیز گفته می‌شود) سیگنالی را ارسال می‌کند که به وسیله نقلیه (EV) امکان می‌دهد تا اتصال دوشاخه تفنگ شارژ را کنترل کند. این رابط برای انجام یک ویژگی ایمنی مهم استفاده می‌شود – در حالی که تفنگ شارژ متصل است، خودرو نمی‌تواند حرکت کند.
PE – زمین مولد، سیم اتصال به زمین دستگاه است.
چندین اتصال دیگر برای انتقال برق استفاده می‌شود: سیم نول (N)، L1 (جریان تک فاز AC)، L2، L3 (جریان سه فاز AC)؛ DC+، DC- (جریان مستقیم).
III. معرفی محتوای پروتکل ISO15118
پروتکل ارتباطی ISO 15118 مبتنی بر مدل کلاینت-سرور است که در آن EVCC پیام‌های درخواست (این پیام‌ها دارای پسوند "Req" هستند) ارسال می‌کند و SECC پیام‌های پاسخ مربوطه (با پسوند "Res") را برمی‌گرداند. EVCC باید پیام پاسخ را از SECC در یک محدوده زمانی مشخص (معمولاً بین 2 تا 5 ثانیه) از پیام درخواست مربوطه دریافت کند، در غیر این صورت جلسه خاتمه می‌یابد و بسته به پیاده‌سازی تولیدکنندگان مختلف، EVCC می‌تواند دوباره یک جلسه جدید را آغاز کند.
(1) نمودار جریان شارژ
(2) فرآیند شارژ AC
(3) فرآیند شارژ DC
استاندارد ISO 15118 با پروتکل‌های دیجیتال سطح بالاتر، مکانیزم ارتباطی بین ایستگاه شارژ و وسیله نقلیه الکتریکی را بهبود می‌بخشد تا اطلاعات غنی‌تری را ارائه دهد، که عمدتاً شامل موارد زیر است: ارتباط دو طرفه، رمزگذاری کانال، احراز هویت، مجوز، وضعیت شارژ، زمان حرکت و غیره. هنگامی که یک سیگنال PWM با چرخه کاری 5٪ روی پین CP کابل شارژ اندازه‌گیری می‌شود، کنترل شارژ بین ایستگاه شارژ و وسیله نقلیه بلافاصله به ISO 15118 واگذار می‌شود.
۳، وظایف اصلی
(1) شارژ هوشمند
شارژ هوشمند خودروهای برقی، قابلیتی برای کنترل، مدیریت و تنظیم هوشمندانه تمام جنبه‌های شارژ خودروهای برقی است. این کار بر اساس ارتباط داده‌ای بلادرنگ بین خودروی برقی، شارژر، اپراتور شارژ و تأمین‌کننده برق یا شرکت برق انجام می‌شود. در شارژ هوشمند، همه طرف‌های درگیر دائماً با هم در ارتباط هستند و از راه‌حل‌های پیشرفته شارژ برای بهینه‌سازی شارژ استفاده می‌کنند. در قلب این اکوسیستم، راه‌حل شارژ هوشمند خودروهای برقی قرار دارد که این داده‌ها را پردازش می‌کند و به اپراتورهای شارژ و کاربران اجازه می‌دهد تا تمام جنبه‌های شارژ را مدیریت کنند.
۱) لوله انرژی هوشمند؛ این لوله تأثیر شارژ خودروهای برقی بر شبکه و منبع تغذیه را مدیریت می‌کند.
۲) بهینه‌سازی خودروهای برقی؛ شارژ کردن آنها به رانندگان خودروهای برقی و ارائه‌دهندگان خدمات شارژ کمک می‌کند تا شارژ را از نظر هزینه و کارایی بهینه کنند.
۳) مدیریت و تجزیه و تحلیل از راه دور؛ این قابلیت به کاربران و اپراتورها امکان می‌دهد تا شارژ را از طریق پلتفرم‌های مبتنی بر وب یا برنامه‌های تلفن همراه کنترل و تنظیم کنند.
۴) فناوری پیشرفته شارژ خودروهای برقی بسیاری از فناوری‌های جدید، مانند V2G، برای عملکرد صحیح به ویژگی‌های شارژ هوشمند نیاز دارند.
استاندارد ISO 15118 منبع اطلاعاتی دیگری را معرفی می‌کند که می‌تواند به عنوان شارژ هوشمند مورد استفاده قرار گیرد: خود وسیله نقلیه الکتریکی (EV). یکی از مهمترین اطلاعات هنگام برنامه‌ریزی فرآیند شارژ، میزان انرژی است که وسیله نقلیه می‌خواهد مصرف کند. گزینه‌های زیادی برای ارائه این اطلاعات به CSMS وجود دارد:
کاربران می‌توانند انرژی درخواستی را با استفاده از یک برنامه تلفن همراه (ارائه شده توسط eMSP) وارد کرده و آن را از طریق یکپارچه‌سازی back-end به back-end به CSMS مربوط به CPO ارسال کنند و ایستگاه‌های شارژ می‌توانند از یک API سفارشی برای ارسال مستقیم این داده‌ها به CSMS استفاده کنند.
(2) شارژ هوشمند و شبکه هوشمند
شارژ هوشمند خودروهای برقی بخشی از این سیستم است زیرا شارژ خودروهای برقی می‌تواند تأثیر زیادی بر مصرف انرژی یک خانه، ساختمان یا فضای عمومی داشته باشد. ظرفیت شبکه برق از نظر میزان توانی که می‌توان در یک نقطه معین مدیریت کرد، محدود است.
۳) دوشاخه را وصل کنید و شارژ کنید
ویژگی‌های برتر ISO 15118
لینک‌پاور می‌تواند ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی سازگار با استاندارد ISO 15118 را با کانکتورهای مناسب تضمین کند.
صنعت خودروهای برقی نسبتاً جدید و همچنان در حال تکامل است. استانداردهای جدیدی در حال توسعه هستند. این امر چالش‌هایی را در زمینه سازگاری و قابلیت همکاری برای تولیدکنندگان خودروهای برقی و خودروهای الکتریکی ایجاد می‌کند. با این حال، استاندارد ISO 15118-20 ویژگی‌های شارژ مانند پرداخت با اتصال و شارژ، ارتباط رمزگذاری شده، جریان انرژی دو طرفه، مدیریت بار و توان شارژ متغیر را تسهیل می‌کند. این ویژگی‌ها شارژ را راحت‌تر، ایمن‌تر و کارآمدتر می‌کنند و به پذیرش بیشتر خودروهای برقی کمک خواهند کرد.
ایستگاه‌های شارژ جدید لینک‌پاور با استاندارد ISO 15118-20 سازگار هستند. علاوه بر این، لینک‌پاور می‌تواند راهنمایی ارائه دهد و ایستگاه‌های شارژ خود را با هر کانکتور شارژ موجود سفارشی‌سازی کند. اجازه دهید لینک‌پاور به شما در جهت‌یابی نیازهای پویای صنعت خودروهای برقی کمک کند و ایستگاه‌های شارژ سفارشی برای همه نیازهای مشتری بسازد. درباره شارژرهای خودروهای برقی تجاری لینک‌پاور و قابلیت‌های آن بیشتر بدانید.
زمان ارسال: ۱۸ اکتبر ۲۰۲۴