Cet article décrit en détail le contexte de développement de la norme ISO15118, les informations de version, l'interface CCS, le contenu des protocoles de communication, les fonctions de recharge intelligente, démontrant les progrès de la technologie de recharge des véhicules électriques et l'évolution de la norme.
I. Introduction de la norme ISO15118
1、Introduction
L'Organisation internationale de normalisation (IX-ISO) publie la norme ISO 15118-20. La norme ISO 15118-20 est une extension de la norme ISO 15118-2 pour prendre en charge le transfert d'énergie sans fil (WPT). Chacun de ces services peut être fourni à l'aide d'un transfert d'énergie bidirectionnel (BPT) et de périphériques automatiquement connectés (ACD).
2. Introduction des informations sur la version
(1) Version ISO 15118-1.0
15118-1 est l'exigence générale
Scénarios d'application basés sur la norme ISO 15118 pour réaliser le processus de chargement et de facturation, et décrit les appareils dans chaque scénario d'application et l'interaction des informations entre les appareils.
15118-2 concerne les protocoles de la couche application.
Définit les messages, les séquences de messages et les machines à états ainsi que les exigences techniques qui doivent être définies pour réaliser ces scénarios d'application. Définit les protocoles depuis la couche réseau jusqu'à la couche application.
15118-3 aspects de la couche liaison, utilisant des porteurs de puissance.
15118-4 relatif au test
15118-5 Lié à la couche physique
15118-8 Aspects sans fil
15118-9 Aspects de la couche physique sans fil
(2) Version ISO 15118-20
La norme ISO 15118-20 offre une fonctionnalité plug-and-play, ainsi qu'une prise en charge du transfert d'énergie sans fil (WPT), et chacun de ces services peut être fourni à l'aide d'un transfert d'énergie bidirectionnel (BPT) et de périphériques automatiquement connectés (ACD).
Introduction à l'interface CCS
L’émergence de différentes normes de recharge sur les marchés européens, nord-américains et asiatiques des véhicules électriques a créé des problèmes d’interopérabilité et de commodité de recharge pour le développement des véhicules électriques à l’échelle mondiale. Pour résoudre ce problème, l'Association des constructeurs européens d'automobiles (ACEA) a présenté une proposition de norme de recharge CCS, qui vise à intégrer la recharge AC et DC dans un système unifié. L'interface physique du connecteur est conçue comme une prise combinée avec des ports AC et DC intégrés, compatible avec trois modes de charge : charge AC monophasée, charge AC triphasée et charge DC. Cela offre des options de recharge plus flexibles pour les véhicules électriques.
1、Introduction à l'interface
Protocoles d'interface de recharge de véhicules électriques (véhicules électriques)
Connecteurs utilisés pour recharger les véhicules électriques dans les principales régions du monde
2、CCS1 Connecteur
Les réseaux électriques nationaux américains et japonais ne prennent en charge que la recharge CA monophasée, de sorte que les fiches et les ports de type 1 dominent sur ces deux marchés.
3、Introduction du port CCS2
Le port de type 2 prend en charge la charge monophasée et triphasée, et la charge CA triphasée peut raccourcir le temps de charge des véhicules électriques.
À gauche se trouve le port de chargement de voiture CCS de type 2 et à droite la prise du pistolet de chargement CC. Le port de recharge de la voiture intègre une partie AC (partie supérieure) et un port DC (partie inférieure avec deux connecteurs épais). Pendant le processus de recharge AC et DC, la communication entre le véhicule électrique (EV) et la borne de recharge (EVSE) s'effectue via l'interface Control Pilot (CP).
CP – L'interface Control Pilot transmet un signal PWM analogique et un signal numérique ISO 15118 ou DIN 70121 basé sur la modulation Power Line Carrier (PLC) sur un signal analogique.
PP – L'interface Proxmity Pilot (également appelée Plug Presence) transmet un signal qui permet au véhicule (VE) de surveiller que la fiche du pistolet de chargement est connectée. Utilisé pour remplir une fonction de sécurité importante : la voiture ne peut pas bouger lorsque le pistolet de chargement est connecté.
PE – Productive Earth, est le fil de mise à la terre de l'appareil.
Plusieurs autres connexions sont utilisées pour transférer l'alimentation : fil neutre (N), L1 (AC monophasé), L2, L3 (AC triphasé) ; DC+, DC- (courant continu).
III. Introduction du contenu du protocole ISO15118
Le protocole de communication ISO 15118 est basé sur le modèle client-serveur, dans lequel l'EVCC envoie des messages de requête (ces messages portent le suffixe « Req ») et le SECC renvoie les messages de réponse correspondants (avec le suffixe « Res »). L'EVCC doit recevoir le message de réponse du SECC dans un délai d'attente spécifique (généralement entre 2 et 5 secondes) du message de requête correspondant, sinon la session sera terminée, et en fonction de l'implémentation des différents fabricants, l'EVCC peut re -lancer une nouvelle session.
(1) Organigramme de chargement
(2) Processus de charge CA
(3) Processus de charge CC
La norme ISO 15118 améliore le mécanisme de communication entre la borne de recharge et le véhicule électrique avec des protocoles numériques de niveau supérieur pour fournir des informations plus riches, notamment : la communication bidirectionnelle, le cryptage des canaux, l'authentification, l'autorisation, l'état de charge, l'heure de départ, etc. Lorsqu'un signal PWM avec un rapport cyclique de 5 % est mesuré sur la broche CP du câble de charge, le contrôle de la charge entre la station de charge et le véhicule est immédiatement confié à la norme ISO 15118.
3、Fonctions de base
(1) Chargement intelligent
La recharge intelligente des véhicules électriques est la capacité de contrôler, gérer et ajuster intelligemment tous les aspects de la recharge des véhicules électriques. Pour ce faire, il s'appuie sur une communication de données en temps réel entre le véhicule électrique, le chargeur, l'opérateur de recharge et le fournisseur d'électricité ou la société de services publics. Dans le cadre de la recharge intelligente, toutes les parties impliquées communiquent en permanence et utilisent des solutions de recharge avancées pour optimiser la recharge. Au cœur de cet écosystème se trouve la solution Smart Charging EV, qui traite ces données et permet aux opérateurs de recharge et aux utilisateurs de gérer tous les aspects de la recharge.
1) Tube d'énergie intelligent ; il gère l’impact de la recharge des véhicules électriques sur le réseau et l’alimentation électrique.
2) Optimiser les véhicules électriques ; La recharge aide les conducteurs de véhicules électriques et les fournisseurs de services de recharge à optimiser la recharge en termes de coût et d’efficacité.
3) Gestion et analyse à distance ; il permet aux utilisateurs et aux opérateurs de contrôler et d’ajuster la recharge via des plateformes Web ou des applications mobiles.
4) Technologie avancée de recharge des véhicules électriques De nombreuses nouvelles technologies, telles que V2G, nécessitent des fonctionnalités de recharge intelligente pour fonctionner correctement.
La norme ISO 15118 introduit une autre source d’informations pouvant être utilisée comme recharge intelligente : le véhicule électrique lui-même (VE). L’une des informations les plus importantes lors de la planification du processus de recharge est la quantité d’énergie que le véhicule souhaite consommer. Il existe de nombreuses options pour fournir ces informations au CSMS :
Les utilisateurs peuvent saisir l'énergie demandée à l'aide d'une application mobile (fournie par eMSP) et l'envoyer au CSMS du CPO via une intégration back-end à back-end, et les bornes de recharge peuvent utiliser une API personnalisée pour envoyer ces données directement au CSMS.
(2) Chargement intelligent et réseau intelligent
La recharge intelligente des véhicules électriques fait partie de ce système, car la recharge des véhicules électriques peut grandement affecter la consommation d'énergie d'une maison, d'un bâtiment ou d'un espace public. La capacité du réseau est limitée en termes de quantité d’énergie pouvant être traitée à un point donné.
3) Branchez et chargez
Principales fonctionnalités ISO 15118.
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L’industrie des véhicules électriques est relativement nouvelle et continue d’évoluer. De nouvelles normes sont en cours d'élaboration. Cela crée des défis de compatibilité et d’interopérabilité pour les fabricants de véhicules électriques et d’EVSE. Cependant, la norme ISO 15118-20 facilite les fonctionnalités de charge telles que la facturation plug & charge, la communication cryptée, le flux d'énergie bidirectionnel, la gestion de la charge et la puissance de charge variable. Ces fonctionnalités rendent la recharge plus pratique, plus sûre et plus efficace, et contribueront à une plus grande adoption des véhicules électriques.
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Heure de publication : 18 octobre 2024