هر آنچه که باید در مورد استاندارد ISO/IEC 15118 بدانید

نام رسمی استاندارد ISO 15118 «وسایل نقلیه جاده‌ای - رابط ارتباطی وسیله نقلیه با شبکه» است. این استاندارد می‌تواند یکی از مهم‌ترین و آینده‌نگرترین استانداردهای موجود در حال حاضر باشد.

مکانیزم شارژ هوشمند تعبیه‌شده در استاندارد ISO 15118، تطبیق کامل ظرفیت شبکه با تقاضای انرژی برای تعداد رو به رشد خودروهای برقی متصل به شبکه برق را امکان‌پذیر می‌سازد. استاندارد ISO 15118 همچنین انتقال انرژی دو طرفه را برای تحقق این امر امکان‌پذیر می‌سازد.وسیله نقلیه به شبکهبا بازگرداندن انرژی از وسیله نقلیه الکتریکی به شبکه برق در صورت نیاز، می‌توان از این برنامه‌ها استفاده کرد. استاندارد ISO 15118 امکان شارژ ایمن‌تر، راحت‌تر و سازگارتر با شبکه برق را برای وسایل نقلیه الکتریکی فراهم می‌کند.

تاریخچه ایزو ۱۵۱۱۸

در سال ۲۰۱۰، سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) و کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) با همکاری یکدیگر، گروه کاری مشترک ISO/IEC 15118 را ایجاد کردند. برای اولین بار، متخصصان صنعت خودرو و صنعت برق با همکاری یکدیگر، یک استاندارد ارتباطی بین‌المللی برای شارژ خودروهای برقی تدوین کردند. این گروه کاری مشترک موفق به ایجاد یک راهکار گسترده شد که اکنون استاندارد پیشرو در مناطق اصلی جهان مانند اروپا، ایالات متحده، آمریکای مرکزی/جنوبی و کره جنوبی است. استاندارد ISO 15118 همچنین به سرعت در هند و استرالیا در حال پذیرش است. نکته‌ای در مورد قالب: ISO انتشار این استاندارد را بر عهده گرفت و اکنون با نام ساده ISO 15118 شناخته می‌شود.

اتصال خودرو به شبکه برق - ادغام خودروهای برقی در شبکه برق

استاندارد ISO 15118 امکان ادغام خودروهای برقی را فراهم می‌کند.شبکه هوشمند(معروف به vehicle-2-grid یاوسیله نقلیه به شبکه). شبکه هوشمند، یک شبکه الکتریکی است که تولیدکنندگان انرژی، مصرف‌کنندگان و اجزای شبکه مانند ترانسفورماتورها را از طریق فناوری اطلاعات و ارتباطات، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، به هم متصل می‌کند.

استاندارد ISO 15118 به خودروی برقی و ایستگاه شارژ اجازه می‌دهد تا به صورت پویا اطلاعات را تبادل کنند که بر اساس آن می‌توان یک برنامه شارژ مناسب را (مجدداً) مذاکره کرد. اطمینان از عملکرد خودروهای برقی به شیوه‌ای سازگار با شبکه برق بسیار مهم است. در این مورد، «سازگار با شبکه برق» به این معنی است که دستگاه از شارژ همزمان چندین خودرو پشتیبانی می‌کند و در عین حال از اضافه بار شبکه برق جلوگیری می‌کند. برنامه‌های شارژ هوشمند با استفاده از اطلاعات موجود در مورد وضعیت شبکه برق، تقاضای انرژی هر خودروی برقی و نیازهای حرکتی هر راننده (زمان حرکت و محدوده رانندگی) یک برنامه شارژ جداگانه برای هر خودروی برقی محاسبه می‌کنند.

به این ترتیب، هر جلسه شارژ به طور کامل ظرفیت شبکه را با تقاضای برق شارژ همزمان خودروهای برقی مطابقت می‌دهد. شارژ در زمان‌هایی که انرژی تجدیدپذیر در دسترس زیاد است و/یا در زمان‌هایی که مصرف کلی برق کم است، یکی از موارد اصلی استفاده است که می‌تواند با ISO 15118 محقق شود.

ارتباطات امن با قابلیت Plug & Charge

شبکه برق یک زیرساخت حیاتی است که باید در برابر حملات احتمالی محافظت شود و راننده باید به درستی برای انرژی تحویل داده شده به وسیله نقلیه الکتریکی صورتحساب دریافت کند. بدون ارتباط امن بین وسایل نقلیه الکتریکی و ایستگاه‌های شارژ، اشخاص ثالث مخرب می‌توانند پیام‌ها را رهگیری و تغییر دهند و اطلاعات صورتحساب را دستکاری کنند. به همین دلیل است که استاندارد ISO 15118 دارای ویژگی‌ای به نام ... است.وصل و شارژ کنیدپلاگ اند شارژ از چندین مکانیسم رمزنگاری برای ایمن‌سازی این ارتباط و تضمین محرمانگی، یکپارچگی و اصالت تمام داده‌های مبادله‌شده استفاده می‌کند.

راحتی کاربر به عنوان کلید تجربه شارژ بی‌نقص

ایزو ۱۵۱۱۸وصل و شارژ کنیداین ویژگی همچنین به خودروی برقی این امکان را می‌دهد که به طور خودکار خود را به ایستگاه شارژ معرفی کند و به انرژی مورد نیاز برای شارژ مجدد باتری خود دسترسی مجاز پیدا کند. همه اینها بر اساس گواهی‌های دیجیتال و زیرساخت‌های کلید عمومی است که از طریق ویژگی Plug & Charge در دسترس قرار گرفته‌اند. بهترین بخش؟ راننده نیازی به انجام کاری جز وصل کردن کابل شارژ به وسیله نقلیه و ایستگاه شارژ (در هنگام شارژ سیمی) یا پارک کردن بالای یک پد زمینی (در هنگام شارژ بی‌سیم) ندارد. با این فناوری، دیگر نیازی به وارد کردن کارت اعتباری، باز کردن برنامه برای اسکن کد QR یا پیدا کردن کارت RFID که به راحتی گم می‌شود، نیست.

استاندارد ISO 15118 به دلیل این سه عامل کلیدی، تأثیر قابل توجهی بر آینده شارژ خودروهای برقی در جهان خواهد داشت:

1. راحتی مشتری با قابلیت «پلاگ اند شارژ»
2. امنیت داده‌های پیشرفته که با مکانیسم‌های رمزنگاری تعریف شده در ISO 15118 همراه است
3. شارژ هوشمند سازگار با شبکه

با در نظر داشتن این عناصر اساسی، بیایید به جزئیات این استاندارد بپردازیم.

خانواده اسناد ISO 15118

خود استاندارد، که «وسایل نقلیه جاده‌ای - رابط ارتباطی وسیله نقلیه با شبکه» نام دارد، از هشت بخش تشکیل شده است. یک خط تیره یا خط تیره و یک عدد، بخش مربوطه را نشان می‌دهند. استاندارد ISO 15118-1 به بخش اول اشاره دارد و به همین ترتیب ادامه می‌یابد.

در تصویر زیر، می‌توانید ببینید که چگونه هر بخش از ISO 15118 به یک یا چند لایه از هفت لایه ارتباطی که نحوه پردازش اطلاعات در یک شبکه مخابراتی را تعریف می‌کنند، مرتبط است. هنگامی که خودروی برقی به یک ایستگاه شارژ متصل می‌شود، کنترل‌کننده ارتباطی خودروی برقی (که EVCC نامیده می‌شود) و کنترل‌کننده ارتباطی ایستگاه شارژ (SECC) یک شبکه ارتباطی ایجاد می‌کنند. هدف این شبکه تبادل پیام‌ها و شروع یک جلسه شارژ است. هم EVCC و هم SECC باید آن هفت لایه عملکردی (همانطور که در استاندارد معتبر ذکر شده است) را فراهم کنند.پشته ارتباطی ISO/OSI) به منظور پردازش اطلاعاتی که هم ارسال و هم دریافت می‌کنند. هر لایه بر اساس عملکردی که توسط لایه زیرین ارائه می‌شود، ساخته می‌شود، از لایه کاربرد در بالا شروع می‌شود و تا لایه فیزیکی ادامه می‌یابد.

برای مثال: لایه فیزیکی و پیوند داده مشخص می‌کنند که چگونه وسیله نقلیه الکتریکی و ایستگاه شارژ می‌توانند با استفاده از کابل شارژ (ارتباط خط برق از طریق مودم Home Plug Green PHY مطابق با استاندارد ISO 15118-3) یا اتصال Wi-Fi (IEEE 802.11n مطابق با استاندارد ISO 15118-8) به عنوان یک رسانه فیزیکی، پیام‌ها را تبادل کنند. پس از راه‌اندازی صحیح پیوند داده، لایه شبکه و انتقال بالا می‌تواند برای ایجاد چیزی که اتصال TCP/IP نامیده می‌شود، به آن تکیه کند تا پیام‌ها را به درستی از EVCC به SECC (و برعکس) مسیریابی کند. لایه کاربرد در بالا از مسیر ارتباطی ایجاد شده برای تبادل هرگونه پیام مرتبط با مورد استفاده، چه برای شارژ AC، شارژ DC یا شارژ بی‌سیم، استفاده می‌کند.

‎‍‎

وقتی در مورد ISO 15118 به طور کلی صحبت می‌کنیم، این شامل مجموعه‌ای از استانداردها در چارچوب این عنوان کلی می‌شود. خود استانداردها به بخش‌هایی تقسیم می‌شوند. هر بخش قبل از انتشار به عنوان یک استاندارد بین‌المللی (IS)، مجموعه‌ای از مراحل از پیش تعریف شده را طی می‌کند. به همین دلیل است که می‌توانید اطلاعات مربوط به «وضعیت» هر بخش را در بخش‌های زیر بیابید. این وضعیت، تاریخ انتشار IS را نشان می‌دهد که آخرین مرحله در جدول زمانی پروژه‌های استانداردسازی ISO است.

بیایید به صورت جداگانه به هر یک از بخش‌های سند بپردازیم.

فرآیند و جدول زمانی انتشار استانداردهای ایزو

شکل بالا جدول زمانی یک فرآیند استانداردسازی در ISO را نشان می‌دهد. این فرآیند با یک پیشنهاد مورد کاری جدید (NWIP یا NP) آغاز می‌شود که پس از یک دوره زمانی ۱۲ ماهه وارد مرحله پیش‌نویس کمیته (CD) می‌شود. به محض اینکه CD در دسترس قرار گیرد (فقط برای کارشناسان فنی که عضو نهاد استانداردسازی هستند)، یک مرحله رأی‌گیری سه ماهه آغاز می‌شود که طی آن این کارشناسان می‌توانند نظرات ویرایشی و فنی ارائه دهند. به محض پایان مرحله اظهار نظر، نظرات جمع‌آوری شده در کنفرانس‌های وب آنلاین و جلسات حضوری بررسی می‌شوند.

در نتیجه این کار مشترک، پیش‌نویس استاندارد بین‌المللی (DIS) تهیه و منتشر می‌شود. در صورتی که کارشناسان احساس کنند سند هنوز برای در نظر گرفتن به عنوان یک DIS آماده نیست، گروه کاری مشترک ممکن است تصمیم به تهیه پیش‌نویس یک CD دوم بگیرد. DIS اولین سندی است که به صورت عمومی در دسترس قرار می‌گیرد و می‌توان آن را به صورت آنلاین خریداری کرد. مرحله دیگری از اظهار نظر و رأی‌گیری پس از انتشار DIS، مشابه فرآیند مرحله CD، انجام خواهد شد.

آخرین مرحله قبل از استاندارد بین‌المللی (IS)، پیش‌نویس نهایی استاندارد بین‌المللی (FDIS) است. این یک مرحله اختیاری است که در صورت احساس گروه متخصصانی که روی این استاندارد کار می‌کنند که سند به سطح کیفی کافی رسیده است، می‌توان از آن صرف نظر کرد. FDIS سندی است که اجازه هیچ گونه تغییر فنی اضافی را نمی‌دهد. بنابراین، فقط نظرات ویراستاری در این مرحله اظهار نظر مجاز است. همانطور که در شکل مشاهده می‌کنید، یک فرآیند استانداردسازی ISO می‌تواند در مجموع از ۲۴ تا ۴۸ ماه متغیر باشد.

در مورد ISO 15118-2، این استاندارد طی چهار سال شکل گرفته و در صورت نیاز همچنان اصلاح خواهد شد (به ISO 15118-20 مراجعه کنید). این فرآیند تضمین می‌کند که به‌روز باقی بماند و با موارد استفاده منحصر به فرد بسیاری در سراسر جهان سازگار شود.