Thuật ngữ chính thức của ISO 15118 là “Phương tiện giao thông đường bộ – Giao diện truyền thông giữa phương tiện và lưới điện”. Đây có thể là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất và có tính tương lai nhất hiện nay.
Cơ chế sạc thông minh được tích hợp trong ISO 15118 giúp có thể kết hợp hoàn hảo công suất của lưới điện với nhu cầu năng lượng cho số lượng xe điện ngày càng tăng kết nối với lưới điện. ISO 15118 cũng cho phép truyền năng lượng hai chiều để hiện thực hóaxe-đến-lướiứng dụng bằng cách cung cấp năng lượng từ EV trở lại lưới điện khi cần. ISO 15118 cho phép sạc EV thân thiện hơn với lưới điện, an toàn hơn và thuận tiện hơn.
Lịch sử của ISO 15118
Năm 2010, Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã hợp tác để tạo ra Nhóm công tác chung ISO/IEC 15118. Lần đầu tiên, các chuyên gia từ ngành công nghiệp ô tô và ngành công nghiệp tiện ích đã cùng nhau làm việc để phát triển một tiêu chuẩn truyền thông quốc tế để sạc EV. Nhóm công tác chung đã thành công trong việc tạo ra một giải pháp được áp dụng rộng rãi hiện là tiêu chuẩn hàng đầu tại các khu vực chính trên toàn cầu như Châu Âu, Hoa Kỳ, Trung/Nam Mỹ và Hàn Quốc. ISO 15118 cũng đang nhanh chóng được áp dụng tại Ấn Độ và Úc. Lưu ý về định dạng: ISO đã tiếp quản việc xuất bản tiêu chuẩn và hiện được gọi đơn giản là ISO 15118.
Xe-đến-lưới điện — tích hợp EV vào lưới điện
ISO 15118 cho phép tích hợp EV vàolưới điện thông minh(hay còn gọi là xe-2-lưới hoặcxe-đến-lưới). Lưới điện thông minh là lưới điện kết nối các nhà sản xuất năng lượng, người tiêu thụ và các thành phần lưới điện như máy biến áp thông qua công nghệ thông tin và truyền thông, như minh họa trong hình bên dưới.
ISO 15118 cho phép EV và trạm sạc trao đổi thông tin động dựa trên đó có thể (tái) thương lượng lịch trình sạc phù hợp. Điều quan trọng là phải đảm bảo xe điện hoạt động theo cách thân thiện với lưới điện. Trong trường hợp này, "thân thiện với lưới điện" có nghĩa là thiết bị hỗ trợ sạc nhiều xe cùng lúc trong khi ngăn lưới điện quá tải. Các ứng dụng sạc thông minh sẽ tính toán lịch trình sạc riêng cho từng EV bằng cách sử dụng thông tin có sẵn về trạng thái của lưới điện, nhu cầu năng lượng của từng EV và nhu cầu di chuyển của từng tài xế (thời gian khởi hành và phạm vi lái xe).
Theo cách này, mỗi phiên sạc sẽ hoàn toàn khớp với công suất của lưới điện với nhu cầu điện của việc sạc đồng thời các xe điện. Sạc trong thời điểm có nhiều năng lượng tái tạo và/hoặc thời điểm tổng lượng điện sử dụng thấp là một trong những trường hợp sử dụng chính có thể thực hiện được với ISO 15118.
Truyền thông an toàn được hỗ trợ bởi Plug & Charge
Lưới điện là cơ sở hạ tầng quan trọng cần được bảo vệ chống lại các cuộc tấn công tiềm ẩn và người lái xe cần được thanh toán đúng mức cho năng lượng được cung cấp cho EV. Nếu không có giao tiếp an toàn giữa EV và trạm sạc, bên thứ ba có ác ý có thể chặn và sửa đổi tin nhắn và giả mạo thông tin thanh toán. Đây là lý do tại sao ISO 15118 đi kèm với một tính năng được gọi làCắm và sạcPlug & Charge triển khai một số cơ chế mã hóa để bảo mật thông tin liên lạc này và đảm bảo tính bảo mật, toàn vẹn và xác thực của tất cả dữ liệu được trao đổi
Sự tiện lợi của người dùng là chìa khóa cho trải nghiệm sạc liền mạch
Tiêu chuẩn ISO 15118Cắm và sạcTính năng này cũng cho phép EV tự động nhận dạng chính nó với trạm sạc và được phép truy cập vào năng lượng cần thiết để sạc lại pin. Tất cả đều dựa trên chứng chỉ kỹ thuật số và cơ sở hạ tầng khóa công khai được cung cấp thông qua tính năng Cắm và Sạc. Phần tuyệt nhất là gì? Người lái xe không cần phải làm gì ngoài việc cắm cáp sạc vào xe và trạm sạc (trong khi sạc có dây) hoặc đỗ xe trên bệ sạc (trong khi sạc không dây). Hành động nhập thẻ tín dụng, mở ứng dụng để quét mã QR hoặc tìm thẻ RFID dễ mất đã trở thành dĩ vãng với công nghệ này.
ISO 15118 sẽ ảnh hưởng đáng kể đến tương lai của ngành sạc xe điện toàn cầu vì ba yếu tố chính sau:
- Sự tiện lợi cho khách hàng khi sử dụng Plug & Charge
- Bảo mật dữ liệu được nâng cao đi kèm với các cơ chế mã hóa được xác định trong ISO 15118
- Sạc thông minh thân thiện với lưới điện
Với những yếu tố cơ bản đó, chúng ta hãy đi sâu vào những vấn đề cốt lõi của tiêu chuẩn.
Gia đình tài liệu ISO 15118
Bản thân tiêu chuẩn, được gọi là “Xe đường bộ – Giao diện truyền thông từ xe đến lưới điện”, bao gồm tám phần. Một dấu gạch nối hoặc dấu gạch ngang và một số biểu thị phần tương ứng. ISO 15118-1 đề cập đến phần một, v.v.
Trong hình ảnh bên dưới, bạn có thể thấy từng phần của ISO 15118 liên quan đến một hoặc nhiều trong bảy lớp giao tiếp xác định cách thông tin được xử lý trong mạng viễn thông. Khi EV được cắm vào trạm sạc, bộ điều khiển giao tiếp của EV (gọi là EVCC) và bộ điều khiển giao tiếp của trạm sạc (SECC) sẽ thiết lập mạng giao tiếp. Mục tiêu của mạng này là trao đổi tin nhắn và bắt đầu phiên sạc. Cả EVCC và SECC đều phải cung cấp bảy lớp chức năng đó (như đã nêu trongGiao tiếp ISO/OSI) để xử lý thông tin mà cả hai lớp gửi và nhận. Mỗi lớp xây dựng dựa trên chức năng do lớp bên dưới cung cấp, bắt đầu từ lớp ứng dụng ở trên cùng và xuống đến lớp vật lý.
Ví dụ: Lớp liên kết dữ liệu và vật lý chỉ định cách EV và trạm sạc có thể trao đổi thông điệp bằng cáp sạc (giao tiếp qua đường dây điện thông qua modem Home Plug Green PHY như mô tả trong ISO 15118-3) hoặc kết nối Wi-Fi (IEEE 802.11n như được tham chiếu bởi ISO 15118-8) làm phương tiện vật lý. Khi liên kết dữ liệu được thiết lập đúng cách, lớp mạng và lớp vận chuyển ở trên có thể dựa vào nó để thiết lập cái gọi là kết nối TCP/IP để định tuyến đúng các thông điệp từ EVCC đến SECC (và ngược lại). Lớp ứng dụng ở trên cùng sử dụng đường dẫn truyền thông đã thiết lập để trao đổi bất kỳ thông điệp nào liên quan đến trường hợp sử dụng, cho dù là để sạc AC, sạc DC hay sạc không dây.
.png)
Khi thảo luận về ISO 15118 nói chung, điều này bao gồm một bộ tiêu chuẩn trong một tiêu đề bao quát này. Bản thân các tiêu chuẩn được chia thành các phần. Mỗi phần trải qua một bộ các giai đoạn được xác định trước trước khi được công bố dưới dạng tiêu chuẩn quốc tế (IS). Đây là lý do tại sao bạn có thể tìm thấy thông tin về "trạng thái" riêng lẻ của từng phần trong các phần bên dưới. Trạng thái phản ánh ngày công bố IS, là giai đoạn cuối cùng trên dòng thời gian của các dự án chuẩn hóa ISO.
Chúng ta hãy cùng đi sâu vào từng phần của tài liệu.
Quy trình và mốc thời gian công bố tiêu chuẩn ISO
Hình trên phác thảo mốc thời gian của một quá trình chuẩn hóa trong ISO. Quá trình này được bắt đầu bằng một Đề xuất mục công việc mới (NWIP hoặc NP) đi vào giai đoạn Dự thảo của Ủy ban (CD) sau khoảng thời gian 12 tháng. Ngay khi CD có sẵn (chỉ dành cho các chuyên gia kỹ thuật là thành viên của cơ quan chuẩn hóa), một giai đoạn bỏ phiếu kéo dài ba tháng sẽ bắt đầu, trong đó các chuyên gia này có thể cung cấp các bình luận biên tập và kỹ thuật. Ngay khi giai đoạn bình luận kết thúc, các bình luận thu thập được sẽ được giải quyết trong các hội nghị web trực tuyến và các cuộc họp trực tiếp.
Kết quả của quá trình hợp tác này là Dự thảo Tiêu chuẩn Quốc tế (DIS) sau đó được soạn thảo và công bố. Nhóm công tác chung có thể quyết định soạn thảo CD thứ hai trong trường hợp các chuyên gia cảm thấy tài liệu chưa sẵn sàng để được xem xét là DIS. DIS là tài liệu đầu tiên được công khai và có thể mua trực tuyến. Một giai đoạn bình luận và bỏ phiếu khác sẽ được tiến hành sau khi DIS được công bố, tương tự như quy trình cho giai đoạn CD.
Giai đoạn cuối cùng trước Tiêu chuẩn quốc tế (IS) là Bản thảo cuối cùng cho Tiêu chuẩn quốc tế (FDIS). Đây là giai đoạn tùy chọn có thể bỏ qua nếu nhóm chuyên gia làm việc trên tiêu chuẩn này cảm thấy rằng tài liệu đã đạt đến mức chất lượng đủ. FDIS là một tài liệu không cho phép bất kỳ thay đổi kỹ thuật bổ sung nào. Do đó, chỉ được phép có các bình luận biên tập trong giai đoạn bình luận này. Như bạn có thể thấy từ hình, một quy trình chuẩn hóa ISO có thể kéo dài từ 24 đến 48 tháng.
Trong trường hợp của ISO 15118-2, tiêu chuẩn đã hình thành trong bốn năm và sẽ tiếp tục được tinh chỉnh khi cần thiết (xem ISO 15118-20). Quy trình này đảm bảo rằng tiêu chuẩn vẫn được cập nhật và thích ứng với nhiều trường hợp sử dụng độc đáo trên toàn thế giới.
Thời gian đăng: 23-04-2023