כל מה שאתה צריך לדעת על ISO/IEC 15118

המינוח הרשמי של ISO 15118 הוא "רכב כביש - ממשק תקשורת בין רכב לרשת". זה עשוי להיות אחד מהסטנדרטים החשובים והמוגנים ביותר לעתיד הקיימים כיום.

מנגנון הטעינה החכם המובנה ב-ISO 15118 מאפשר להתאים באופן מושלם את קיבולת הרשת לדרישת האנרגיה עבור המספר ההולך וגדל של רכבי החשמל המתחברים לרשת החשמל. ISO 15118 מאפשר גם העברת אנרגיה דו-כיוונית על מנת לממשרכב לרשתיישומים על ידי הזנת אנרגיה מה-EV בחזרה לרשת בעת הצורך. ISO 15118 מאפשר טעינה ידידותית יותר לרשת, מאובטחת ונוחה יותר של רכבי EV.

היסטוריה של ISO 15118

בשנת 2010, הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO) והנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) איחדו כוחות כדי ליצור את קבוצת העבודה המשותפת ISO/IEC 15118. בפעם הראשונה, מומחים מתעשיית הרכב ותעשיית השירותים עבדו יחד כדי לפתח תקן תקשורת בינלאומי לטעינת רכבי EV. קבוצת העבודה המשותפת הצליחה ליצור פתרון מאומץ נרחב שהוא כיום הסטנדרט המוביל באזורים מרכזיים על פני הגלובוס כמו אירופה, ארה"ב, מרכז/דרום אמריקה ודרום קוריאה. תקן ISO 15118 צובר במהירות גם בהודו ובאוסטרליה. הערה על הפורמט: ISO השתלט על פרסום התקן וכיום הוא ידוע בשם פשוט ISO 15118.

רכב לרשת - שילוב רכבי EV ברשת

ISO 15118 מאפשר שילוב של רכבי EV לתוךרשת חכמה(המכונה רכב-2-רשת אורכב לרשת). רשת חכמה היא רשת חשמלית המחברת בין יצרני אנרגיה, צרכנים ורכיבי רשת כמו שנאים באמצעות טכנולוגיית מידע ותקשורת, כפי שמוצג בתמונה למטה.

תקן ISO 15118 מאפשר ל-EV ותחנת הטעינה להחליף מידע באופן דינמי המבוסס על לוח זמנים נכון של טעינה (מחדש). חשוב לוודא שרכבים חשמליים פועלים בצורה ידידותית לרשת. במקרה זה, "ידידותי לרשת" פירושו שהמכשיר תומך בטעינה של מספר כלי רכב בו זמנית תוך מניעת עומס יתר מהרשת. יישומי טעינה חכמה יחשבו לוח טעינה אינדיבידואלי עבור כל רכב חשמלי על ידי שימוש במידע הזמין לגבי מצב רשת החשמל, דרישת האנרגיה של כל רכב חשמלי וצרכי ​​הניידות של כל נהג (זמן יציאה וטווח נסיעה).

בדרך זו, כל הפעלת טעינה תתאים בצורה מושלמת את קיבולת הרשת לדרישת החשמל של טעינת EV בו-זמנית. טעינה בזמנים של זמינות גבוהה של אנרגיה מתחדשת ו/או בזמנים בהם צריכת החשמל הכוללת נמוכה היא אחד ממקרי השימוש העיקריים שניתן לממש עם ISO 15118.

תקשורת מאובטחת המופעלת על ידי Plug & Charge

רשת החשמל היא תשתית קריטית שיש להגן עליה מפני התקפות פוטנציאליות ויש לחייב את הנהג כראוי עבור האנרגיה שנמסרה ל-EV. ללא תקשורת מאובטחת בין רכבים חשמליים ותחנות טעינה, צדדים שלישיים זדוניים יכולים ליירט ולשנות הודעות ולהתעסק בפרטי חיוב. זו הסיבה ש-ISO 15118 מגיע עם תכונה הנקראתPlug & Charge. Plug & Charge פורס כמה מנגנוני הצפנה כדי לאבטח תקשורת זו ולהבטיח את הסודיות, השלמות והאותנטיות של כל הנתונים שהוחלפו

נוחות משתמש כמפתח לחוויית טעינה חלקה

תקן ISO 15118Plug & Chargeתכונה גם מאפשרת ל-EV לזהות את עצמו באופן אוטומטי לתחנת הטעינה ולקבל גישה מורשית לאנרגיה הדרושה לה כדי להטעין את הסוללה. כל זה מבוסס על התעודות הדיגיטליות ותשתיות המפתח הציבורי שזמינות באמצעות תכונת Plug & Charge. החלק הכי טוב? הנהג לא צריך לעשות שום דבר מעבר לחבר את כבל הטעינה לרכב ולתחנת הטעינה (בזמן טעינה קווית) או לחנות מעל משטח קרקע (בזמן טעינה אלחוטית). הפעולה של הזנת כרטיס אשראי, פתיחת אפליקציה לסריקת קוד QR או מציאת כרטיס RFID שקל לאבד הוא נחלת העבר עם הטכנולוגיה הזו.

תקן ISO 15118 ישפיע באופן משמעותי על עתיד הטעינה העולמית של כלי רכב חשמליים בגלל שלושת גורמי המפתח הללו:

1. נוחות ללקוח שמגיעה עם Plug & Charge
2. אבטחת הנתונים המשופרת שמגיעה עם מנגנוני ההצפנה המוגדרים ב-ISO 15118
3. טעינה חכמה ידידותית לרשת

עם האלמנטים הבסיסיים האלה בחשבון, בואו ניכנס לאומים והברגים של התקן.

משפחת המסמכים ISO 15118

התקן עצמו, הנקרא "רכבי כביש - ממשק תקשורת רכב לרשת", מורכב משמונה חלקים. מקף או מקף ומספר מציינים את החלק המתאים. ISO 15118-1 מתייחס לחלק הראשון וכן הלאה.

בתמונה למטה, ניתן לראות כיצד כל חלק ב-ISO 15118 קשור לאחת או יותר משבע שכבות התקשורת שמגדירות את אופן עיבוד המידע ברשת תקשורת. כאשר ה-EV מחובר לתחנת טעינה, בקר התקשורת של ה-EV (הנקרא EVCC) ובקר התקשורת של עמדת הטעינה (ה-SECC) מקימים רשת תקשורת. המטרה של רשת זו היא להחליף הודעות וליזום סשן טעינה. גם ה-EVCC וגם SECC חייבים לספק את שבע השכבות הפונקציונליות הללו (כפי שמתואר במסמך המבוססערימת תקשורת ISO/OSI) על מנת לעבד את המידע שהם גם שולחים וגם מקבלים. כל שכבה מתבססת על הפונקציונליות שמספקת השכבה הבסיסית, החל משכבת ​​היישום בחלק העליון וכל הדרך למטה עד השכבה הפיזית.

לדוגמה: שכבת הקישור הפיזית והנתונים מציינים כיצד ה-EV ותחנת הטעינה יכולים להחליף הודעות באמצעות כבל טעינה (תקשורת קו מתח באמצעות מודם Home Plug Green PHY כמתואר ב-ISO 15118-3) או חיבור Wi-Fi ( IEEE 802.11n כפי שמוזכר ב-ISO 15118-8) כמדיום פיזי. ברגע שקישור הנתונים הוגדר כהלכה, שכבת הרשת ושכבת התחבורה שלמעלה יכולה לסמוך עליה כדי ליצור מה שנקרא חיבור TCP/IP כדי לנתב כראוי את ההודעות מה-EVCC ל-SECC (וחזרה). שכבת האפליקציה למעלה משתמשת בנתיב התקשורת שנקבע כדי להחליף כל הודעה הקשורה למקרה שימוש, בין אם זה עבור טעינת AC, טעינת DC או טעינה אלחוטית.

‍

כאשר דנים ב-ISO 15118 בכללותו, זה מקיף סט של תקנים במסגרת הכותרת הכוללת היחידה הזו. התקנים עצמם מחולקים לחלקים. כל חלק עובר סט של שלבים מוגדרים מראש לפני פרסום כתקן בינלאומי (IS). זו הסיבה שאתה יכול למצוא מידע על ה"סטטוס" האישי של כל חלק בסעיפים למטה. הסטטוס משקף את תאריך הפרסום של ה-IS, שהוא השלב האחרון בציר הזמן של פרויקטי התקינה של ISO.

בואו נצלול לתוך כל אחד מחלקי המסמך בנפרד.

התהליך וציר הזמן לפרסום תקני ISO

האיור שלמעלה מתאר את ציר הזמן של תהליך תקינה בתוך ISO. התהליך מתחיל עם הצעת עבודה חדשה (NWIP או NP) הנכנסת לשלב של טיוטת ועדה (CD) לאחר פרק זמן של 12 חודשים. ברגע שהתקליטור זמין (רק למומחים הטכניים החברים בגוף התקינה), מתחיל שלב הצבעה של שלושה חודשים שבמהלכו מומחים אלו יכולים לספק הערות עריכה וטכניות. ברגע ששלב ההערות מסתיים, ההערות שנאספו נפתרות בכנסים מקוונים באינטרנט ובפגישות פנים אל פנים.

כתוצאה מעבודה משותפת זו, טיוטה לתקן בינלאומי (DIS) מנוסחת ומתפרסמת. קבוצת העבודה המשותפת עשויה להחליט לנסח תקליטור שני למקרה שהמומחים ירגישו שהמסמך עדיין לא מוכן להיחשב כ-DIS. DIS הוא המסמך הראשון שהפך לזמין לציבור וניתן לרכישה מקוונת. שלב הערות והצבעה נוסף ייערך לאחר פרסום ה-DIS, בדומה לתהליך של שלב התקליטורים.

השלב האחרון לפני התקן הבינלאומי (IS) הוא הטיוטה הסופית לתקן בינלאומי (FDIS). זהו שלב אופציונלי שניתן לדלג עליו אם קבוצת המומחים העובדת על תקן זה מרגישה שהמסמך הגיע לרמת איכות מספקת. ה-FDIS הוא מסמך שאינו מאפשר שינויים טכניים נוספים. לכן, רק הערות עריכה מותרות בשלב ההערות הזה. כפי שניתן לראות מהאיור, תהליך תקינה של ISO יכול לנוע בין 24 ל-48 חודשים בסך הכל.

במקרה של ISO 15118-2, התקן קיבל צורה במשך ארבע שנים וימשיך להיות משוכלל לפי הצורך (ראה ISO 15118-20). תהליך זה מבטיח שהוא יישאר מעודכן ומותאם למקרי השימוש הייחודיים הרבים ברחבי העולם.