Este artigo describe en detalle os antecedentes do desenvolvemento da norma ISO 15118, a información sobre a versión, a interface CCS, o contido dos protocolos de comunicación e as funcións de carga intelixente, demostrando o progreso da tecnoloxía de carga de vehículos eléctricos e a evolución do estándar.
I. Introdución da ISO 15118
1. Introdución
A Organización Internacional de Normalización (IX-ISO) publica a norma ISO 15118-20. A ISO 15118-20 é unha extensión da ISO 15118-2 para soportar a transferencia de enerxía sen fíos (WPT). Cada un destes servizos pódese proporcionar mediante transferencia de enerxía bidireccional (BPT) e dispositivos conectados automaticamente (ACD).
2. Introdución da información da versión
(1) Versión ISO 15118-1.0
15118-1 é o requisito xeral
Escenarios de aplicación baseados na ISO 15118 para realizar o proceso de cobro e facturación, e describe os dispositivos en cada escenario de aplicación e a interacción da información entre os dispositivos.
15118-2 trata dos protocolos da capa de aplicación.
Define mensaxes, secuencias de mensaxes e máquinas de estado, así como os requisitos técnicos que cómpre definir para realizar estes escenarios de aplicación. Define os protocolos desde a capa de rede ata a capa de aplicación.
15118-3 aspectos da capa de enlace, empregando portadores de enerxía.
15118-4 relacionado coa proba
15118-5 Relacionado coa capa física
15118-8 Aspectos sen fíos
15118-9 Aspectos da capa física sen fíos
(2) Versión ISO 15118-20
A norma ISO 15118-20 ten funcionalidade plug-and-play, ademais de compatibilidade coa transferencia de enerxía sen fíos (WPT), e cada un destes servizos pódese proporcionar mediante transferencia de enerxía bidireccional (BPT) e dispositivos conectados automaticamente (ACD).
Introdución á interface CCS
A aparición de diferentes estándares de carga nos mercados de vehículos eléctricos europeos, norteamericanos e asiáticos xerou problemas de interoperabilidade e comodidade de carga para o desenvolvemento de vehículos eléctricos a escala global. Para abordar este problema, a Asociación Europea de Fabricantes de Automóbiles (ACEA) presentou unha proposta para un estándar de carga CCS, que ten como obxectivo integrar a carga de CA e CC nun sistema unificado. A interface física do conector está deseñada como unha toma combinada con portos de CA e CC integrados, que é compatible con tres modos de carga: carga de CA monofásica, carga de CA trifásica e carga de CC. Isto proporciona opcións de carga máis flexibles para vehículos eléctricos.
1. Introdución á interface
Protocolos de interface de carga de vehículos eléctricos (EV)
Conectores empregados para cargar vehículos eléctricos nas principais rexións do mundo
2. Conector CCS1
As redes eléctricas domésticas dos Estados Unidos e do Xapón só admiten a carga de CA monofásica, polo que os enchufes e portos de tipo 1 dominan nestes dous mercados.
3. Introdución do porto CCS2
O porto tipo 2 admite carga monofásica e trifásica, e a carga trifásica de CA pode acurtar o tempo de carga dos vehículos eléctricos.
Á esquerda está o porto de carga do coche CCS tipo 2 e, á dereita, o conector da pistola de carga de CC. O porto de carga do coche integra unha porción de CA (porción superior) e un porto de CC (porción inferior con dous conectores grosos). Durante o proceso de carga de CA e CC, a comunicación entre o vehículo eléctrico (VE) e a estación de carga (EVSE) ten lugar a través da interface Control Pilot (CP).
CP: a interface Control Pilot transmite un sinal PWM analóxico e un sinal dixital ISO 15118 ou DIN 70121 baseado na modulación de portadora de liña eléctrica (PLC) nun sinal analóxico.
PP: a interface Proxmity Pilot (tamén chamada Plug Presence) transmite un sinal que permite ao vehículo (VE) controlar que o conector da pistola de carga está conectado. Úsase para cumprir unha importante función de seguridade: o coche non se pode mover mentres a pistola de carga está conectada.
PE – Terra produtiva, é o cable de conexión a terra do dispositivo.
Utilízanse outras conexións para transferir enerxía: cable neutro (N), L1 (CA monofásico), L2, L3 (CA trifásico); CC+, CC- (corrente continua).
III. Introdución do contido do protocolo ISO15118
O protocolo de comunicación ISO 15118 baséase no modelo cliente-servidor, no que o EVCC envía mensaxes de solicitude (estas mensaxes teñen o sufixo "Req") e o SECC devolve as mensaxes de resposta correspondentes (co sufixo "Res"). O EVCC necesita recibir a mensaxe de resposta do SECC dentro dun intervalo de tempo de espera específico (xeralmente entre 2 e 5 segundos) da mensaxe de solicitude correspondente; se non, a sesión rematará e, dependendo da implementación dos diferentes fabricantes, o EVCC pode reiniciar unha nova sesión.
(1) Diagrama de fluxo de carga
(2) Proceso de carga de CA
(3) Proceso de carga de CC
A norma ISO 15118 mellora o mecanismo de comunicación entre a estación de carga e o vehículo eléctrico con protocolos dixitais de nivel superior para proporcionar información máis completa, incluíndo principalmente: comunicación bidireccional, cifrado de canles, autenticación, autorización, estado de carga, hora de saída, etc. Cando se mide un sinal PWM cun ciclo de traballo do 5 % no pin CP do cable de carga, o control de carga entre a estación de carga e o vehículo transfírese inmediatamente á norma ISO 15118.
3. Funcións principais
(1) Carga intelixente
A carga intelixente de vehículos eléctricos é a capacidade de controlar, xestionar e axustar de forma intelixente todos os aspectos da carga de vehículos eléctricos. Fai isto baseándose na comunicación de datos en tempo real entre o vehículo eléctrico, o cargador, o operador de carga e o provedor de electricidade ou a empresa de servizos públicos. Na carga intelixente, todas as partes implicadas comunícanse constantemente e utilizan solucións de carga avanzadas para optimizar a carga. No corazón deste ecosistema atópase a solución Smart Charging EV, que procesa estes datos e permite aos operadores e usuarios de carga xestionar todos os aspectos da carga.
1) Tubo de enerxía intelixente; xestiona o impacto da carga dos vehículos eléctricos na rede eléctrica e no subministro eléctrico.
2) Optimización dos vehículos eléctricos; a súa carga axuda aos condutores de vehículos eléctricos e aos provedores de servizos de carga a optimizar a carga en termos de custo e eficiencia.
3) Xestión e análise remotas; permite aos usuarios e operadores controlar e axustar a carga a través de plataformas web ou aplicacións móbiles.
4) Tecnoloxía avanzada de carga de vehículos eléctricos Moitas tecnoloxías novas, como o V2G, requiren funcións de carga intelixentes para funcionar correctamente.
A norma ISO 15118 introduce outra fonte de información que se pode empregar como carga intelixente: o propio vehículo eléctrico (VE). Un dos datos máis importantes á hora de planificar o proceso de carga é a cantidade de enerxía que o vehículo quere consumir. Hai moitas opcións para proporcionar esta información ao CSMS:
Os usuarios poden introducir a enerxía solicitada mediante unha aplicación móbil (fornecida por eMSP) e enviala ao CSMS do CPO a través da integración de backend a backend, e as estacións de carga poden usar unha API personalizada para enviar estes datos directamente ao CSMS.
(2) Carga intelixente e rede intelixente
A carga intelixente de vehículos eléctricos forma parte deste sistema porque pode afectar moito ao consumo de enerxía dunha vivenda, edificio ou zona pública. A capacidade da rede é limitada en canto á cantidade de enerxía que se pode xestionar nun punto determinado.
3) Conectar e cargar
Principais características da ISO 15118.
linkpower pode garantir que as estacións de carga de vehículos eléctricos cumpran coa norma ISO 15118 e os conectores axeitados
A industria dos vehículos eléctricos é relativamente nova e aínda está en evolución. Estanse a desenvolver novos estándares. Isto crea desafíos de compatibilidade e interoperabilidade para os fabricantes de vehículos eléctricos e de vehículos eléctricos de baixo custo. Non obstante, a norma ISO 15118-20 facilita funcións de carga como a facturación de carga automática, a comunicación cifrada, o fluxo de enerxía bidireccional, a xestión da carga e a potencia de carga variable. Estas características fan que a carga sexa máis cómoda, segura e eficiente, e contribuirán a unha maior adopción dos vehículos eléctricos.
As novas estacións de carga de LinkPower cumpren coa norma ISO 15118-20. Ademais, LinkPower pode ofrecer asesoramento e personalizar as súas estacións de carga con calquera conector de carga dispoñible. Deixa que LinkPower che axude a navegar polos requisitos dinámicos da industria de vehículos eléctricos e a crear estacións de carga personalizadas para todos os requisitos dos clientes. Obtén máis información sobre os cargadores e as capacidades dos vehículos eléctricos comerciais de LinkPower.
Data de publicación: 18 de outubro de 2024