Bài báo này mô tả chi tiết bối cảnh phát triển của ISO15118, thông tin phiên bản, giao diện CCS, nội dung của giao thức truyền thông, chức năng sạc thông minh, chứng minh sự tiến triển của công nghệ sạc xe điện và sự phát triển của tiêu chuẩn.
I. Giới thiệu về ISO15118
1、Giới thiệu
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (IX-ISO) công bố ISO 15118-20. ISO 15118-20 là phần mở rộng của ISO 15118-2 để hỗ trợ truyền điện không dây (WPT). Mỗi dịch vụ này có thể được cung cấp bằng cách sử dụng truyền điện hai chiều (BPT) và thiết bị kết nối tự động (ACD).
2. Giới thiệu thông tin phiên bản
(1) Phiên bản ISO 15118-1.0
15118-1 là yêu cầu chung
Các kịch bản ứng dụng dựa trên ISO 15118 để thực hiện quy trình tính phí và thanh toán, đồng thời mô tả các thiết bị trong từng kịch bản ứng dụng và tương tác thông tin giữa các thiết bị
15118-2 nói về giao thức lớp ứng dụng.
Xác định các thông điệp, chuỗi thông điệp và máy trạng thái cũng như các yêu cầu kỹ thuật cần được xác định để hiện thực hóa các tình huống ứng dụng này. Xác định các giao thức từ lớp mạng cho đến lớp ứng dụng.
15118-3 khía cạnh lớp liên kết, sử dụng sóng mang điện.
15118-4 liên quan đến bài kiểm tra
15118-5 Lớp vật lý liên quan
15118-8 Các khía cạnh không dây
15118-9 Các khía cạnh của lớp vật lý không dây
(2) Phiên bản ISO 15118-20
ISO 15118-20 có chức năng cắm và chạy, cùng với hỗ trợ truyền điện không dây (WPT) và mỗi dịch vụ này có thể được cung cấp bằng cách sử dụng truyền điện hai chiều (BPT) và các thiết bị được kết nối tự động (ACD).
Giới thiệu về giao diện CCS
Sự xuất hiện của các tiêu chuẩn sạc khác nhau trên thị trường xe điện châu Âu, Bắc Mỹ và châu Á đã tạo ra các vấn đề về khả năng tương tác và sự tiện lợi khi sạc cho quá trình phát triển xe điện trên phạm vi toàn cầu. Để giải quyết vấn đề này, Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô châu Âu (ACEA) đã đưa ra đề xuất về tiêu chuẩn sạc CCS, nhằm mục đích tích hợp sạc AC và DC vào một hệ thống thống nhất. Giao diện vật lý của đầu nối được thiết kế như một ổ cắm kết hợp với các cổng AC và DC tích hợp, tương thích với ba chế độ sạc: sạc AC một pha, sạc AC ba pha và sạc DC. Điều này cung cấp các tùy chọn sạc linh hoạt hơn cho xe điện.
1、Giới thiệu giao diện
Giao thức giao diện sạc EV (xe điện)
Các đầu nối được sử dụng để sạc EV ở các khu vực chính trên thế giới
2、Đầu nối CCS1
Lưới điện trong nước của Hoa Kỳ và Nhật Bản chỉ hỗ trợ sạc AC một pha nên phích cắm và cổng loại 1 chiếm ưu thế ở hai thị trường này.
3、Giới thiệu về cổng CCS2
Cổng Type 2 hỗ trợ sạc một pha và ba pha, sạc AC ba pha có thể rút ngắn thời gian sạc của xe điện.
Bên trái là cổng sạc xe CCS Type-2, bên phải là phích cắm súng sạc DC. Cổng sạc của xe tích hợp một phần AC (phần trên) và một cổng DC (phần dưới với hai đầu nối dày). Trong quá trình sạc AC và DC, giao tiếp giữa xe điện (EV) và trạm sạc (EVSE) diễn ra thông qua giao diện Control Pilot (CP).
CP – Giao diện Control Pilot truyền tín hiệu PWM tương tự và tín hiệu kỹ thuật số ISO 15118 hoặc DIN 70121 dựa trên điều chế Power Line Carrier (PLC) trên tín hiệu tương tự.
PP – Giao diện Proxmity Pilot (còn gọi là Plug Presence) truyền tín hiệu cho phép xe (EV) theo dõi phích cắm súng sạc đã được kết nối hay chưa. Được sử dụng để thực hiện một tính năng an toàn quan trọng – xe không thể di chuyển khi súng sạc được kết nối.
PE – Productive Earth, là dây nối đất của thiết bị.
Một số kết nối khác được sử dụng để truyền tải điện: Dây trung tính (N), L1 (AC một pha), L2, L3 (AC ba pha); DC+, DC- (dòng điện một chiều).
III. Giới thiệu nội dung giao thức ISO15118
Giao thức truyền thông ISO 15118 dựa trên mô hình máy khách-máy chủ, trong đó EVCC gửi tin nhắn yêu cầu (các tin nhắn này có hậu tố “Req”), và SECC trả về các tin nhắn phản hồi tương ứng (có hậu tố “Res”). EVCC cần nhận được tin nhắn phản hồi từ SECC trong phạm vi thời gian chờ cụ thể (thường là từ 2 đến 5 giây) của tin nhắn yêu cầu tương ứng, nếu không phiên sẽ bị chấm dứt và tùy thuộc vào việc triển khai của các nhà sản xuất khác nhau, EVCC có thể khởi tạo lại phiên mới.
(1) Sơ đồ luồng sạc
(2) Quá trình sạc AC
(3) Quá trình sạc DC
ISO 15118 tăng cường cơ chế giao tiếp giữa trạm sạc và xe điện với các giao thức kỹ thuật số cấp cao hơn để cung cấp thông tin phong phú hơn, chủ yếu bao gồm: giao tiếp hai chiều, mã hóa kênh, xác thực, ủy quyền, trạng thái sạc, thời gian khởi hành, v.v. Khi tín hiệu PWM có chu kỳ nhiệm vụ 5% được đo trên chân CP của cáp sạc, quyền điều khiển sạc giữa trạm sạc và xe sẽ được chuyển giao ngay cho ISO 15118.
3、Chức năng cốt lõi
(1) Sạc thông minh
Sạc EV thông minh là khả năng kiểm soát, quản lý và điều chỉnh thông minh mọi khía cạnh của quá trình sạc EV. Nó thực hiện điều này dựa trên giao tiếp dữ liệu thời gian thực giữa EV, bộ sạc, nhà điều hành sạc và nhà cung cấp điện hoặc công ty tiện ích. Trong sạc thông minh, tất cả các bên liên quan liên tục giao tiếp và sử dụng các giải pháp sạc tiên tiến để tối ưu hóa quá trình sạc. Trọng tâm của hệ sinh thái này là giải pháp Smart Charging EV, giải pháp này xử lý dữ liệu này và cho phép nhà điều hành sạc và người dùng quản lý mọi khía cạnh của quá trình sạc.
1) Ống năng lượng thông minh; quản lý tác động của việc sạc EV lên lưới điện và nguồn cung cấp điện.
2) Tối ưu hóa EV; sạc xe điện giúp tài xế EV và nhà cung cấp dịch vụ sạc tối ưu hóa việc sạc về mặt chi phí và hiệu quả.
3) Quản lý và phân tích từ xa; cho phép người dùng và nhà điều hành kiểm soát và điều chỉnh việc sạc thông qua nền tảng web hoặc ứng dụng di động.
4) Công nghệ sạc EV tiên tiến Nhiều công nghệ mới, chẳng hạn như V2G, yêu cầu các tính năng sạc thông minh để hoạt động bình thường.
Tiêu chuẩn ISO 15118 giới thiệu một nguồn thông tin khác có thể được sử dụng như sạc thông minh: chính xe điện (EV). Một trong những thông tin quan trọng nhất khi lập kế hoạch quá trình sạc là lượng năng lượng mà xe muốn tiêu thụ. Có nhiều tùy chọn để cung cấp thông tin này cho CSMS:
Người dùng có thể nhập năng lượng theo yêu cầu bằng ứng dụng di động (do eMSP cung cấp) và gửi đến CSMS của CPO thông qua tích hợp phụ trợ, và các trạm sạc có thể sử dụng API tùy chỉnh để gửi dữ liệu này trực tiếp đến CSMS
(2) Sạc thông minh và lưới điện thông minh
Sạc EV thông minh là một phần của hệ thống này vì sạc EV có thể ảnh hưởng lớn đến mức tiêu thụ năng lượng của một ngôi nhà, tòa nhà hoặc khu vực công cộng. Công suất của lưới điện bị giới hạn về lượng điện có thể xử lý tại một điểm nhất định.
3) Cắm và sạc
Các tính năng hàng đầu của ISO 15118.
linkpower có thể đảm bảo các trạm sạc EV tuân thủ ISO 15118 với các đầu nối phù hợp
Ngành công nghiệp EV còn khá mới và vẫn đang phát triển. Các tiêu chuẩn mới đang được phát triển. Điều đó tạo ra những thách thức về khả năng tương thích và khả năng tương tác cho các nhà sản xuất EV và EVSE. Tuy nhiên, tiêu chuẩn ISO 15118-20 tạo điều kiện cho các tính năng sạc như thanh toán cắm & sạc, giao tiếp được mã hóa, luồng năng lượng hai chiều, quản lý tải và công suất sạc thay đổi. Các tính năng này giúp việc sạc thuận tiện hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn, đồng thời sẽ góp phần thúc đẩy việc áp dụng EV nhiều hơn.
Các trạm sạc liên kết mới tuân thủ theo tiêu chuẩn ISO 15118-20. Ngoài ra, liên kết có thể cung cấp hướng dẫn và tùy chỉnh các trạm sạc của mình với bất kỳ đầu nối sạc nào có sẵn. Hãy để liên kết giúp điều hướng các yêu cầu năng động của ngành EV và xây dựng các trạm sạc tùy chỉnh cho mọi yêu cầu của khách hàng. Tìm hiểu thêm về các bộ sạc EV thương mại và khả năng của liên kết.
Thời gian đăng: 18-10-2024