Ta članek podrobno opisuje ozadje razvoja standarda ISO15118, informacije o različici, vmesnik CCS, vsebino komunikacijskih protokolov, funkcije pametnega polnjenja, prikazuje napredek tehnologije polnjenja električnih vozil in razvoj standarda.
I. Uvedba standarda ISO15118
1. Uvod
Mednarodna organizacija za standardizacijo (IX-ISO) je objavila standard ISO 15118-20. ISO 15118-20 je razširitev standarda ISO 15118-2 za podporo brezžičnega prenosa energije (WPT). Vsako od teh storitev je mogoče zagotoviti z uporabo dvosmernega prenosa energije (BPT) in samodejno povezanih naprav (ACD).
2. Predstavitev informacij o različici
(1) Različica ISO 15118-1.0
15118-1 je splošna zahteva
Scenariji uporabe, ki temeljijo na standardu ISO 15118 za uresničitev postopka zaračunavanja in obračunavanja ter opisujejo naprave v vsakem scenariju uporabe in interakcijo informacij med napravami.
15118-2 govori o protokolih aplikacijske plasti.
Definira sporočila, zaporedja sporočil in stroje stanj ter tehnične zahteve, ki jih je treba definirati za uresničitev teh aplikacijskih scenarijev. Definira protokole od omrežne plasti vse do aplikacijske plasti.
15118-3 vidiki povezovalne plasti z uporabo nosilcev moči.
15118-4 povezano s testom
15118-5 Povezano s fizično plastjo
15118-8 Brezžični vidiki
15118-9 Aspekti fizične plasti brezžičnega omrežja
(2) Različica ISO 15118-20
Standard ISO 15118-20 ima funkcionalnost »plug-and-play« ter podporo za brezžični prenos energije (WPT), vsako od teh storitev pa je mogoče zagotoviti z dvosmernim prenosom energije (BPT) in samodejno povezanimi napravami (ACD).
Uvod v vmesnik CCS
Pojav različnih standardov polnjenja na evropskem, severnoameriškem in azijskem trgu električnih vozil je povzročil težave z interoperabilnostjo in udobjem polnjenja za razvoj električnih vozil na svetovni ravni. Za reševanje te težave je Evropsko združenje proizvajalcev avtomobilov (ACEA) predstavilo predlog za standard polnjenja CCS, katerega cilj je združiti polnjenje z izmeničnim in enosmernim tokom v enoten sistem. Fizični vmesnik priključka je zasnovan kot kombinirana vtičnica z integriranimi priključki za izmenični in enosmerni tok, ki je združljiva s tremi načini polnjenja: enofaznim polnjenjem z izmeničnim tokom, trifaznim polnjenjem z izmeničnim tokom in polnjenjem z enosmernim tokom. To zagotavlja bolj prilagodljive možnosti polnjenja za električna vozila.
1. Predstavitev vmesnika
Protokoli vmesnika za polnjenje električnih vozil (EV)
Priključki, ki se uporabljajo za polnjenje električnih vozil v večjih regijah sveta
2. Priključek CCS1
Ameriško in japonsko domače električno omrežje podpirata le enofazno polnjenje z izmeničnim tokom, zato na teh dveh trgih prevladujejo vtiči in priključki tipa 1.
3. Predstavitev vrat CCS2
Priključek tipa 2 podpira enofazno in trifazno polnjenje, trifazno polnjenje z izmeničnim tokom pa lahko skrajša čas polnjenja električnih vozil.
Na levi je polnilna vrata za avtomobilski sistem CCS tipa 2, na desni pa vtič za enosmerni tok. Polnilna vrata avtomobila združujejo del za izmenični tok (zgornji del) in priključek za enosmerni tok (spodnji del z dvema debelima konektorjema). Med postopkom polnjenja z izmeničnim in enosmernim tokom komunikacija med električnim vozilom (EV) in polnilno postajo (EVSE) poteka prek vmesnika Control Pilot (CP).
CP – Vmesnik Control Pilot oddaja analogni PWM signal in digitalni signal ISO 15118 ali DIN 70121, ki temelji na modulaciji nosilca električnega omrežja (PLC) na analognem signalu.
PP – Vmesnik Proxmity Pilot (imenovan tudi Plug Presence – prisotnost vtičnice) oddaja signal, ki omogoča vozilu (električnemu vozilu) spremljanje, ali je vtič polnilne pištole priključen. Uporablja se za izpolnjevanje pomembne varnostne funkcije – avtomobil se ne more premikati, medtem ko je polnilna pištola priključena.
PE – Produktivna zemlja, je ozemljitveni vodnik naprave.
Za prenos moči se uporablja več drugih priključkov: nevtralna (N) žica, L1 (enofazni izmenični tok), L2, L3 (trifazni izmenični tok); DC+, DC- (enosmerni tok).
III. Predstavitev vsebine protokola ISO15118
Komunikacijski protokol ISO 15118 temelji na modelu odjemalec-strežnik, pri katerem EVCC pošilja sporočila zahteve (ta sporočila imajo pripono »Req«), SECC pa vrne ustrezna odgovorna sporočila (s pripono »Res«). EVCC mora prejeti odgovorno sporočilo od SECC v določenem časovnem obdobju (običajno med 2 in 5 sekundami) od ustreznega sporočila zahteve, sicer se seja prekine in odvisno od implementacije različnih proizvajalcev lahko EVCC ponovno sproži novo sejo.
(1) Diagram poteka polnjenja
(2) Postopek polnjenja z izmeničnim tokom
(3) Postopek polnjenja z enosmernim tokom
Standard ISO 15118 izboljšuje komunikacijski mehanizem med polnilno postajo in električnim vozilom z digitalnimi protokoli višje ravni za zagotavljanje bogatejših informacij, vključno z: dvosmerno komunikacijo, šifriranjem kanalov, preverjanjem pristnosti, avtorizacijo, stanjem polnjenja, časom odhoda itd. Ko se na pinu CP polnilnega kabla izmeri signal PWM s 5-odstotnim delovnim ciklom, se nadzor polnjenja med polnilno postajo in vozilom takoj preda standardu ISO 15118.
3. Osnovne funkcije
(1) Inteligentno polnjenje
Pametno polnjenje električnih vozil je sposobnost inteligentnega nadzora, upravljanja in prilagajanja vseh vidikov polnjenja električnih vozil. To počne na podlagi komunikacije podatkov v realnem času med električnim vozilom, polnilnico, operaterjem polnjenja in dobaviteljem električne energije ali komunalnim podjetjem. Pri pametnem polnjenju vse vpletene strani nenehno komunicirajo in uporabljajo napredne rešitve za polnjenje za optimizacijo polnjenja. V središču tega ekosistema je rešitev pametnega polnjenja električnih vozil, ki obdeluje te podatke in operaterjem polnjenja ter uporabnikom omogoča upravljanje vseh vidikov polnjenja.
1) Pametna energijska cev; upravlja vpliv polnjenja električnih vozil na omrežje in oskrbo z električno energijo.
2) Optimizacija električnih vozil; polnjenje pomaga voznikom električnih vozil in ponudnikom storitev polnjenja optimizirati polnjenje glede na stroške in učinkovitost.
3) Oddaljeno upravljanje in analitika; uporabnikom in operaterjem omogoča nadzor in prilagajanje zaračunavanja prek spletnih platform ali mobilnih aplikacij.
4) Napredna tehnologija polnjenja električnih vozil Številne nove tehnologije, kot je V2G, za pravilno delovanje zahtevajo pametne funkcije polnjenja.
Standard ISO 15118 uvaja še en vir informacij, ki se lahko uporabi kot pametno polnjenje: samo električno vozilo (EV). Ena najpomembnejših informacij pri načrtovanju procesa polnjenja je količina energije, ki jo želi vozilo porabiti. Obstaja veliko možnosti za posredovanje teh informacij sistemu CSMS:
Uporabniki lahko vnesejo zahtevano energijo z mobilno aplikacijo (ki jo zagotavlja eMSP) in jo pošljejo v sistem CSMS CPO prek integracije med zalednimi sistemi, polnilne postaje pa lahko s pomočjo prilagojenega API-ja te podatke pošljejo neposredno v sistem CSMS.
(2) Pametno polnjenje in pametno omrežje
Pametno polnjenje električnih vozil je del tega sistema, saj lahko polnjenje električnih vozil močno vpliva na porabo energije v domu, stavbi ali javnem prostoru. Zmogljivost omrežja je omejena glede na to, koliko energije je mogoče prenesti na določeni točki.
3) Priključite in napolnite
Najboljše lastnosti po standardu ISO 15118.
Linkpower lahko zagotovi polnilnice za električna vozila, ki so skladne s standardom ISO 15118, z ustreznimi priključki
Industrija električnih vozil je relativno nova in se še vedno razvija. Novi standardi so v razvoju. To ustvarja izzive glede združljivosti in interoperabilnosti za proizvajalce električnih vozil in EVSE. Vendar pa standard ISO 15118-20 omogoča funkcije polnjenja, kot so obračunavanje s funkcijo »priklopi in polni«, šifrirana komunikacija, dvosmerni pretok energije, upravljanje obremenitve in spremenljiva moč polnjenja. Te funkcije omogočajo priročnejše, varnejše in učinkovitejše polnjenje ter bodo prispevale k večji uporabi električnih vozil.
Nove polnilne postaje Linkpower so skladne s standardom ISO 15118-20. Poleg tega lahko Linkpower nudi smernice in prilagodi svoje polnilne postaje z vsemi razpoložljivimi polnilnimi priključki. Naj vam Linkpower pomaga pri krmarjenju po dinamičnih zahtevah industrije električnih vozil in zgradi prilagojene polnilne postaje za vse zahteve strank. Izvedite več o komercialnih polnilnicah in zmogljivostih Linkpower za električna vozila.
Čas objave: 18. oktober 2024