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 charge intelligente, démontrant les progrès de la technologie de charge 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. Cette norme est une extension de la norme ISO 15118-2 destinée à prendre en charge le transfert d'énergie sans fil (WPT). Chacun de ces services peut être fourni grâce au transfert d'énergie bidirectionnel (BPT) et aux dispositifs connectés automatiquement (ACD).
2. Introduction des informations de 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 facturation et de charge, 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 d'état, ainsi que les exigences techniques nécessaires à la réalisation de ces scénarios applicatifs. Définit les protocoles de la couche réseau à la couche application.
15118-3 aspects de la couche de liaison, utilisant des supports d'alimentation.
15118-4 lié au test
15118-5 Relatif 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 connectés automatiquement (ACD).
Introduction à l'interface CCS
L'émergence de normes de recharge différentes 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 y remédier, l'Association des constructeurs européens d'automobiles (ACEA) a proposé une norme de recharge CCS, visant à intégrer la recharge CA et CC dans un système unifié. L'interface physique du connecteur est conçue comme une prise combinée avec ports CA et CC intégrés, compatible avec trois modes de recharge : CA monophasé, CA triphasé et CC. Cela offre des options de recharge plus flexibles pour les véhicules électriques.
1、Présentation de l'interface
Protocoles d'interface de charge pour véhicules électriques (VE)
Connecteurs utilisés pour recharger les véhicules électriques dans les principales régions du monde
2. Connecteur CCS1
Les réseaux électriques domestiques américains et japonais ne prennent en charge que la charge CA monophasée, de sorte que les prises et 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 recharge CCS de type 2, et à droite, la prise du pistolet de recharge CC. Le port de recharge du véhicule intègre une partie CA (partie supérieure) et une partie CC (partie inférieure avec deux connecteurs épais). Pendant la charge CA et CC, la communication entre le véhicule électrique (VE) 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 une modulation Power Line Carrier (PLC) sur un signal analogique.
PP – L'interface Proxmity Pilot (également appelée « Prise de Présence ») transmet un signal permettant au véhicule électrique de vérifier que la prise du chargeur est bien branchée. Elle assure une fonction de sécurité importante : le véhicule ne peut pas bouger tant que le chargeur est branché.
PE – Productive Earth, est le fil de mise à la terre de l'appareil.
Plusieurs autres connexions sont utilisées pour transférer l'énergie : fil neutre (N), L1 (AC monophasé), L2, L3 (AC triphasé) ; DC+, DC- (courant continu).
III. Introduction au contenu du protocole ISO15118
Le protocole de communication ISO 15118 repose sur un modèle client-serveur. L'EVCC envoie des messages de requête (avec 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'expiration spécifique (généralement compris entre 2 et 5 secondes) après la réception du message de requête correspondant. Dans le cas contraire, la session est interrompue et, selon les implémentations des différents fabricants, l'EVCC peut relancer une nouvelle session.
(1) Organigramme de facturation
(2) Processus de charge CA
(3) Processus de charge CC
La norme ISO 15118 améliore la communication entre la borne de recharge et le véhicule électrique grâce à des protocoles numériques de plus haut niveau, afin de fournir des informations plus riches, notamment : la communication bidirectionnelle, le chiffrement 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 recharge, le contrôle de la charge entre la borne et le véhicule est immédiatement transmis à la norme ISO 15118.
3、Fonctions principales
(1) Chargement intelligent
La recharge intelligente des véhicules électriques (VE) permet de contrôler, gérer et ajuster intelligemment tous les aspects de la recharge. Cette capacité repose sur la communication de données en temps réel entre le VE, le chargeur, l'opérateur de recharge et le fournisseur d'électricité. Dans ce contexte, toutes les parties prenantes communiquent en permanence et utilisent des solutions de recharge avancées pour optimiser la charge. Au cœur de cet écosystème se trouve la solution Smart Charging EV, qui traite ces données et permet aux opérateurs et aux utilisateurs de gérer tous les aspects de la recharge.
1) Smart Energy Tube ; il gère l'impact de la recharge des véhicules électriques sur le réseau et l'alimentation électrique.
2) Optimisation des véhicules électriques ; leur 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 ; elle permet aux utilisateurs et aux opérateurs de contrôler et d'ajuster la facturation via des plateformes Web ou des applications mobiles.
4) Technologie de charge avancée pour véhicules électriques De nombreuses nouvelles technologies, telles que le V2G, nécessitent des fonctionnalités de charge intelligentes pour fonctionner correctement.
La norme ISO 15118 introduit une autre source d'information pouvant servir à la recharge intelligente : le véhicule électrique (VE) lui-même. 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 cette information 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) Recharge intelligente et réseau intelligent
La recharge intelligente des véhicules électriques fait partie intégrante de ce système, car elle peut avoir un impact considérable sur la consommation énergétique d'une maison, d'un bâtiment ou d'un espace public. La capacité du réseau électrique est limitée quant à la quantité d'énergie pouvant être gérée en un point donné.
3) Branchez et chargez
Principales fonctionnalités de la norme ISO 15118.
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L'industrie des véhicules électriques est relativement récente et en constante évolution. De nouvelles normes sont en cours d'élaboration, ce qui pose des défis de compatibilité et d'interopérabilité pour les fabricants de véhicules électriques et de bornes de recharge. Cependant, la norme ISO 15118-20 facilite les fonctionnalités de recharge telles que la facturation par prise et charge, la communication cryptée, le flux d'énergie bidirectionnel, la gestion de la charge et la puissance de recharge variable. Ces fonctionnalités rendent la recharge plus pratique, plus sûre et plus efficace, et contribueront à une adoption plus large des véhicules électriques.
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Date de publication : 18 octobre 2024