מאמר זה מתאר בפירוט את רקע הפיתוח של ISO15118, מידע על גרסה, ממשק CCS, תוכן פרוטוקולי תקשורת, פונקציות טעינה חכמות, הדגמת התקדמות טכנולוגיית הטעינה של רכב חשמלי והתפתחות התקן.
I. הקדמה של ISO15118
1、מבוא
ארגון התקינה הבינלאומי (IX-ISO) מפרסם את תקן ISO 15118-20. ISO 15118-20 הוא הרחבה של ISO 15118-2 לתמיכה בהעברת כוח אלחוטית (WPT). ניתן לספק כל אחד מהשירותים הללו באמצעות העברת כוח דו-כיוונית (BPT) והתקנים מחוברים אוטומטית (ACDs).
2. הצגת מידע גרסה
(1) גרסה ISO 15118-1.0
15118-1 היא הדרישה הכללית
תרחישי אפליקציה המבוססים על ISO 15118 למימוש תהליך החיוב והחיוב, ומתאר את המכשירים בכל תרחיש אפליקציה ואת אינטראקציית המידע בין המכשירים
15118-2 עוסק בפרוטוקולי שכבת היישום.
מגדיר הודעות, רצפי הודעות ומכונות מצב ואת הדרישות הטכניות שיש להגדיר כדי לממש את תרחישי היישום הללו. מגדיר את הפרוטוקולים משכבת הרשת ועד לשכבת האפליקציה.
15118-3 היבטי שכבת קישור, תוך שימוש בספקי כוח.
15118-4 הקשור לבדיקה
15118-5 קשור לשכבה פיזית
15118-8 היבטים אלחוטיים
15118-9 היבטי שכבה פיזית אלחוטית
(2) גרסת ISO 15118-20
לתקן ISO 15118-20 יש פונקציונליות של הכנס והפעל, בתוספת תמיכה בהעברת חשמל אלחוטית (WPT), וניתן לספק כל אחד מהשירותים הללו באמצעות העברת כוח דו-כיוונית (BPT) והתקנים מחוברים אוטומטית (ACD).
מבוא לממשק CCS
הופעתם של תקני טעינה שונים בשווקי EV אירופה, צפון אמריקה ואסיה יצרה בעיות פעולה הדדית ונוחות טעינה לפיתוח EV בקנה מידה עולמי. כדי לטפל בבעיה זו, איגוד יצרני הרכב האירופי (ACEA) העלה הצעה לתקן טעינת CCS, שמטרתו לשלב טעינת AC ו-DC למערכת אחידה. הממשק הפיזי של המחבר מתוכנן כשקע משולב עם יציאות AC ו-DC משולבות, התואם לשלושה מצבי טעינה: טעינת AC חד פאזי, טעינת AC תלת פאזי וטעינת DC. זה מספק אפשרויות טעינה גמישות יותר עבור כלי רכב חשמליים.
1、מבוא לממשק
פרוטוקולי ממשק טעינה של EV (רכב חשמלי).
מחברים המשמשים לטעינת רכבי EV באזורים הגדולים בעולם
מחבר 2、CCS1
רשתות החשמל המקומיות של ארה"ב ויפן תומכות רק בטעינת AC חד פאזית, כך שתקעים ויציאות מסוג 1 שולטים בשני השווקים הללו.
3、מבוא של יציאת CCS2
יציאת Type 2 תומכת בטעינה חד פאזית ותלת פאזית, וטעינת AC תלת פאזית יכולה לקצר את זמן הטעינה של כלי רכב חשמליים.
משמאל נמצא יציאת הטעינה לרכב Type-2 CCS, ומימין תקע אקדח הטעינה של DC. יציאת הטעינה של המכונית משלבת חלק AC (חלק עליון) ויציאת DC (חלק תחתון עם שני מחברים עבים). במהלך תהליך הטעינה AC ו-DC, התקשורת בין הרכב החשמלי (EV) לתחנת הטעינה (EVSE) מתבצעת באמצעות ממשק Control Pilot (CP).
CP – ממשק Control Pilot משדר אות PWM אנלוגי ואות דיגיטלי ISO 15118 או DIN 70121 המבוסס על אפנון Power Line Carrier (PLC) על אות אנלוגי.
PP - ממשק ה-Proxmity Pilot (נקרא גם Plug Presence) משדר אות המאפשר לרכב (EV) לפקח על כך שתקע אקדח הטעינה מחובר. משמש למילוי תכונת בטיחות חשובה - המכונית אינה יכולה לזוז כאשר אקדח הטעינה מחובר.
PE - Productive Earth, הוא מוביל הארקה של המכשיר.
מספר חיבורים אחרים משמשים להעברת חשמל: חוט ניטרלי (N), L1 (AC חד פאזי), L2, L3 (AC תלת פאזי); DC+, DC- (זרם ישר).
III. מבוא לתוכן פרוטוקול ISO15118
פרוטוקול התקשורת ISO 15118 מבוסס על מודל שרת-לקוח, שבו ה-EVCC שולח הודעות בקשה (להודעות אלו יש את הסיומת "Req"), וה-SECC מחזיר את הודעות התגובה המתאימות (עם הסיומת "Res"). ה-EVCC צריך לקבל את הודעת התגובה מה-SECC בטווח זמן קצוב מסוים (בדרך כלל בין 2 ל-5 שניות) של הודעת הבקשה המתאימה, אחרת הפגישה תסתיים, ובהתאם ליישום של יצרנים שונים, ה-EVCC יכול מחדש - ליזום מפגש חדש.
(1) תרשים זרימת טעינה
(2) תהליך טעינת AC
(3) תהליך טעינת DC
ISO 15118 משפר את מנגנון התקשורת בין עמדת הטעינה לרכב החשמלי עם פרוטוקולים דיגיטליים ברמה גבוהה יותר כדי לספק מידע עשיר יותר, כולל: תקשורת דו-כיוונית, הצפנת ערוצים, אימות, הרשאה, מצב טעינה, זמן יציאה וכדומה. כאשר אות PWM עם מחזור עבודה של 5% נמדד על פין ה-CP של כבל הטעינה, בקרת הטעינה בין עמדת הטעינה לרכב נמסרת מיד לתקן ISO 15118.
3 פונקציות ליבה
(1) טעינה חכמה
טעינת EV חכמה היא היכולת לשלוט, לנהל ולהתאים בצורה חכמה את כל ההיבטים של טעינת EV. הוא עושה זאת בהתבסס על תקשורת נתונים בזמן אמת בין ה-EV, המטען, מפעיל הטעינה וספק החשמל או חברת החשמל. בטעינה חכמה, כל הצדדים המעורבים מתקשרים כל הזמן ומשתמשים בפתרונות טעינה מתקדמים כדי לייעל את הטעינה. בליבה של המערכת האקולוגית הזו נמצא פתרון Smart Charging EV, המעבד את הנתונים הללו ומאפשר למפעילי הטעינה ולמשתמשים לנהל את כל היבטי הטעינה.
1) צינור אנרגיה חכמה; הוא מנהל את ההשפעה של טעינת EV על הרשת ואספקת החשמל.
2) אופטימיזציה של EVs; טעינתו מסייעת לנהגי EV ולספקי שירותי טעינה לייעל את הטעינה במונחים של עלות ויעילות.
3) ניהול וניתוח מרחוק; הוא מאפשר למשתמשים ולמפעילים לשלוט ולהתאים את הטעינה באמצעות פלטפורמות מבוססות אינטרנט או יישומים ניידים.
4) טכנולוגיית טעינה מתקדמת של EV טכנולוגיות חדשות רבות, כגון V2G, דורשות תכונות טעינה חכמות כדי לתפקד כראוי.
תקן ISO 15118 מציג מקור מידע נוסף שיכול לשמש כטעינה חכמה: הרכב החשמלי עצמו (EV). אחת מפיסות המידע החשובות ביותר בעת תכנון תהליך הטעינה היא כמות האנרגיה שהרכב רוצה לצרוך. ישנן אפשרויות רבות לספק מידע זה ל-CSMS:
משתמשים יכולים להזין את האנרגיה המבוקשת באמצעות אפליקציה סלולרית (המסופקת על ידי eMSP) ולשלוח אותה ל-CSMS של ה-CPO באמצעות אינטגרציה מגב לקצה אחורי, ותחנות טעינה יכולות להשתמש ב-API מותאם אישית כדי לשלוח נתונים אלה ישירות ל-CSMS
(2) טעינה חכמה ורשת חכמה
טעינת EV חכמה היא חלק ממערכת זו מכיוון שטעינת EV יכולה להשפיע רבות על צריכת האנרגיה של בית, בניין או אזור ציבורי. הקיבולת של הרשת מוגבלת במונחים של כמה כוח ניתן לטפל בנקודה נתונה.
3) חבר וטען
תכונות מובילות של ISO 15118.
linkpower יכולה להבטיח תחנות טעינה EV תואמות ISO 15118 עם מחברים מתאימים
תעשיית EV היא חדשה יחסית ועדיין מתפתחת. סטנדרטים חדשים נמצאים בפיתוח. זה יוצר אתגרים של תאימות ויכולת פעולה הדדית עבור יצרני EV ו-EVSE. עם זאת, תקן ISO 15118-20 מקל על תכונות טעינה כגון חיוב תקע וטעינה, תקשורת מוצפנת, זרימת אנרגיה דו-כיוונית, ניהול עומסים והספק טעינה משתנה. תכונות אלו הופכות את הטעינה לנוחה יותר, בטוחה ויעילה יותר, והן יתרמו לאימוץ רב יותר של רכבי EV.
תחנות טעינה חדשות של linkpower תואמות לתקן ISO 15118-20. בנוסף, linkpower יכולה לספק הדרכה ולהתאים אישית את עמדות הטעינה שלה עם כל מחברי הטעינה הזמינים. תן ל-linkpower לעזור לנווט בדרישות תעשיית החשמל הדינמיות ולבנות עמדות טעינה מותאמות אישית לכל דרישות הלקוח. למידע נוסף על מטעני EV מסחריים ויכולות של linkpower.
זמן פרסום: 18 באוקטובר 2024