هر آنچه باید در مورد ISO/IEC 15118 بدانید

نامگذاری رسمی برای ISO 15118 "وسایل نقلیه جاده ای - رابط ارتباطی وسیله نقلیه به شبکه" است. این ممکن است یکی از مهم ترین و مطمئن ترین استانداردهای امروزی باشد.

مکانیسم شارژ هوشمند تعبیه شده در ISO 15118 امکان تطبیق کامل ظرفیت شبکه را با تقاضای انرژی برای تعداد فزاینده ای از خودروهای برقی متصل به شبکه برق فراهم می کند. ISO 15118 همچنین انتقال انرژی دو طرفه را به منظور تحقق امکان پذیر می کندوسیله نقلیه به شبکهبا تغذیه انرژی از EV به شبکه در صورت نیاز کاربرد دارد. ISO 15118 امکان شارژ راحت تر، ایمن و راحت تر خودروهای برقی را فراهم می کند.

تاریخچه ISO 15118

در سال 2010، سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) و کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) برای ایجاد کارگروه مشترک ISO/IEC 15118 با یکدیگر متحد شدند. برای اولین بار، کارشناسان صنعت خودرو و صنعت برق با یکدیگر همکاری کردند تا یک استاندارد ارتباطی بین المللی برای شارژ خودروهای برقی ایجاد کنند. گروه کاری مشترک موفق به ایجاد راه حل گسترده ای شد که در حال حاضر استاندارد پیشرو در مناطق عمده در سراسر جهان مانند اروپا، ایالات متحده، آمریکای مرکزی/جنوبی و کره جنوبی است. ISO 15118 نیز به سرعت در هند و استرالیا در حال پذیرش است. نکته ای در مورد قالب: ISO انتشار استاندارد را بر عهده گرفت و اکنون به سادگی ISO 15118 شناخته می شود.

وسیله نقلیه به شبکه - ادغام خودروهای برقی در شبکه

ISO 15118 ادغام خودروهای برقی را درشبکه هوشمند(معروف به وسیله نقلیه-2-شبکه یاوسیله نقلیه به شبکه). شبکه هوشمند یک شبکه الکتریکی است که تولیدکنندگان انرژی، مصرف کنندگان و اجزای شبکه مانند ترانسفورماتورها را با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، به هم متصل می کند.

ISO 15118 به EV و ایستگاه شارژ اجازه می دهد تا به صورت پویا اطلاعاتی را مبادله کنند که بر اساس آن می توان در مورد برنامه شارژ مناسب (دوباره) مذاکره کرد. مهم است که مطمئن شوید وسایل نقلیه الکتریکی به شیوه ای مناسب برای شبکه کار می کنند. در این مورد، "گرید دوستانه" به این معنی است که دستگاه از شارژ چندین وسیله نقلیه به طور همزمان پشتیبانی می کند و در عین حال از اضافه بار شبکه جلوگیری می کند. برنامه های کاربردی شارژ هوشمند با استفاده از اطلاعات موجود در مورد وضعیت شبکه برق، نیاز انرژی هر EV و نیازهای حرکتی هر راننده (زمان حرکت و محدوده رانندگی) یک برنامه شارژ جداگانه برای هر EV محاسبه می کنند.

به این ترتیب، هر جلسه شارژ کاملاً ظرفیت شبکه را با تقاضای برق شارژ همزمان خودروهای برقی مطابقت خواهد داد. شارژ در زمان دسترسی زیاد به انرژی های تجدیدپذیر و/یا در مواقعی که مصرف کلی برق کم است، یکی از موارد استفاده اصلی است که با ISO 15118 قابل تحقق است.

ارتباطات ایمن با استفاده از Plug & Charge

شبکه برق یک زیرساخت حیاتی است که باید در برابر حملات احتمالی از آن دفاع کرد و راننده باید به درستی برای انرژی تحویل داده شده به EV صورتحساب دریافت کند. بدون ارتباط امن بین خودروهای برقی و ایستگاه‌های شارژ، اشخاص ثالث مخرب می‌توانند پیام‌ها را رهگیری و تغییر دهند و اطلاعات صورت‌حساب را دستکاری کنند. به همین دلیل است که ISO 15118 دارای ویژگی به نام استدوشاخه و شارژ. Plug & Charge چندین مکانیسم رمزنگاری را برای ایمن سازی این ارتباط و تضمین محرمانه بودن، یکپارچگی و صحت همه داده های مبادله شده به کار می گیرد.

راحتی کاربر به عنوان کلیدی برای تجربه شارژ یکپارچه

ISO 15118دوشاخه و شارژاین ویژگی همچنین EV را قادر می‌سازد تا به طور خودکار خود را در ایستگاه شارژ شناسایی کند و به انرژی مورد نیاز برای شارژ باتری خود دسترسی مجاز داشته باشد. همه اینها بر اساس گواهی‌های دیجیتال و زیرساخت‌های کلید عمومی است که از طریق ویژگی Plug & Charge در دسترس است. بهترین قسمت؟ راننده نیازی ندارد جز وصل کردن کابل شارژ به وسیله نقلیه و ایستگاه شارژ (در طول شارژ سیمی) یا پارک بالای صفحه زمین (در طول شارژ بی سیم) کاری انجام دهد. وارد کردن یک کارت اعتباری، باز کردن یک برنامه برای اسکن یک کد QR یا یافتن آن کارت RFID که به راحتی گم می‌شود، با این فناوری به گذشته مربوط می‌شود.

ISO 15118 به دلیل این سه عامل کلیدی، به طور قابل توجهی بر آینده شارژ جهانی وسایل نقلیه الکتریکی تأثیر می گذارد:

1. راحتی برای مشتری که با Plug & Charge همراه است
2. امنیت داده های پیشرفته که با مکانیسم های رمزنگاری تعریف شده در ISO 15118 همراه است
3. شارژ هوشمند سازگار با شبکه

با در نظر گرفتن این عناصر اساسی، بیایید به پیچ و مهره های استاندارد بپردازیم.

خانواده اسناد ISO 15118

خود این استاندارد که «وسایل نقلیه جاده ای – رابط ارتباطی وسیله نقلیه به شبکه» نامیده می شود، از هشت قسمت تشکیل شده است. خط فاصله یا خط تیره و عدد نشان دهنده قسمت مربوطه است. ISO 15118-1 به قسمت اول و غیره اشاره دارد.

در تصویر زیر می بینید که چگونه هر قسمت از ISO 15118 با یک یا چند لایه از هفت لایه ارتباطی که نحوه پردازش اطلاعات در یک شبکه مخابراتی را تعریف می کند، مرتبط است. هنگامی که EV به یک ایستگاه شارژ وصل می شود، کنترل کننده ارتباطی EV (به نام EVCC) و کنترل کننده ارتباطی ایستگاه شارژ (SECC) یک شبکه ارتباطی ایجاد می کنند. هدف این شبکه تبادل پیام و شروع جلسه شارژ است. هر دو EVCC و SECC باید آن هفت لایه کاربردی را ارائه دهند (همانطور که در به خوبی تثبیت شده مشخص شده است.پشته ارتباط ISO/OSI) به منظور پردازش اطلاعاتی که هم ارسال می کنند و هم دریافت می کنند. هر لایه بر اساس عملکردی است که توسط لایه زیرین ارائه می شود، از لایه کاربردی در بالا شروع می شود و تا لایه فیزیکی پایین می آید.

به عنوان مثال: لایه پیوند فیزیکی و داده ای مشخص می کند که چگونه EV و ایستگاه شارژ می توانند با استفاده از کابل شارژ (ارتباط خط برق از طریق مودم Home Plug Green PHY همانطور که در ISO 15118-3 توضیح داده شده است) یا اتصال Wi-Fi پیام ها را مبادله کنند. IEEE 802.11n مطابق با ISO 15118-8) به عنوان یک رسانه فیزیکی. هنگامی که پیوند داده به درستی تنظیم شد، لایه شبکه و انتقال بالا می‌تواند برای برقراری آنچه که اتصال TCP/IP نامیده می‌شود برای مسیریابی صحیح پیام‌ها از EVCC به SECC (و برگشت) به آن تکیه کند. لایه برنامه در بالا از مسیر ارتباطی ایجاد شده برای تبادل هرگونه پیام مربوط به موارد استفاده، خواه برای شارژ AC، شارژ DC یا شارژ بی سیم استفاده می کند.

‌

هنگام بحث در مورد ISO 15118 به عنوان یک کل، این شامل مجموعه ای از استانداردها در این عنوان کلی است. خود استانداردها به بخش هایی تقسیم می شوند. هر بخش قبل از انتشار به عنوان استاندارد بین المللی (IS) تحت مجموعه ای از مراحل از پیش تعریف شده قرار می گیرد. به همین دلیل است که می توانید اطلاعاتی در مورد "وضعیت" جداگانه هر بخش در بخش های زیر پیدا کنید. این وضعیت منعکس کننده تاریخ انتشار IS است که آخرین مرحله در جدول زمانی پروژه های استانداردسازی ISO است.

بیایید هر یک از بخش های سند را به صورت جداگانه بررسی کنیم.

فرآیند و جدول زمانی برای انتشار استانداردهای ISO

شکل بالا جدول زمانی یک فرآیند استانداردسازی در ISO را نشان می دهد. این فرآیند با یک پیشنهاد کاری جدید (NWIP یا NP) آغاز می شود که پس از یک دوره زمانی 12 ماهه وارد مرحله پیش نویس کمیته (CD) می شود. به محض در دسترس قرار گرفتن لوح فشرده (فقط برای کارشناسان فنی که عضو سازمان استاندارد هستند)، مرحله رای گیری سه ماهه آغاز می شود که طی آن این کارشناسان می توانند نظرات ویراستاری و فنی را ارائه دهند. به محض اتمام مرحله اظهار نظر، نظرات جمع آوری شده در کنفرانس های اینترنتی آنلاین و جلسات حضوری حل می شود.

در نتیجه این کار مشترک، پیش‌نویس استاندارد بین‌المللی (DIS) تهیه و منتشر می‌شود. در صورتی که کارشناسان احساس کنند که سند هنوز آماده نیست تا به عنوان یک DIS در نظر گرفته شود، گروه کاری مشترک ممکن است تصمیم به تهیه پیش نویس سی دی دوم بگیرد. DIS اولین سندی است که در دسترس عموم قرار می گیرد و می توان آن را به صورت آنلاین خریداری کرد. مرحله دیگری از اظهار نظر و رای گیری پس از انتشار DIS، مشابه فرآیند مرحله CD، انجام خواهد شد.

آخرین مرحله قبل از استاندارد بین المللی (IS) پیش نویس نهایی استاندارد بین المللی (FDIS) است. این یک مرحله اختیاری است که اگر گروه کارشناسانی که روی این استاندارد کار می کنند احساس کنند که سند به سطح کیفی کافی رسیده است، می توان از آن صرف نظر کرد. FDIS سندی است که اجازه هیچ گونه تغییر فنی اضافی را نمی دهد. بنابراین، فقط نظرات ویراستاری در این مرحله نظردهی مجاز است. همانطور که از شکل می بینید، فرآیند استانداردسازی ISO در مجموع از 24 تا 48 ماه متغیر است.

در مورد ISO 15118-2، استاندارد طی چهار سال شکل گرفته است و در صورت نیاز به اصلاح ادامه خواهد داد (به ISO 15118-20 مراجعه کنید). این فرآیند تضمین می کند که به روز می ماند و با موارد استفاده منحصر به فرد در سراسر جهان سازگار می شود.