La nomenclature officielle de la norme ISO 15118 est « Véhicules routiers – Interface de communication véhicule-réseau ». Il s'agit probablement de l'une des normes les plus importantes et les plus pérennes actuellement disponibles.
Le mécanisme de recharge intelligent intégré à la norme ISO 15118 permet d'adapter parfaitement la capacité du réseau à la demande énergétique du nombre croissant de véhicules électriques connectés au réseau. La norme ISO 15118 permet également un transfert d'énergie bidirectionnel afin de réaliservéhicule-réseauapplications en réinjectant l'énergie du véhicule électrique dans le réseau lorsque cela est nécessaire. La norme ISO 15118 permet une recharge des véhicules électriques plus respectueuse du réseau, plus sûre et plus pratique.
Histoire de la norme ISO 15118
En 2010, l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et la Commission électrotechnique internationale (CEI) ont uni leurs forces pour créer le groupe de travail conjoint ISO/CEI 15118. Pour la première fois, des experts de l'industrie automobile et du secteur des services publics ont collaboré à l'élaboration d'une norme internationale de communication pour la recharge des véhicules électriques. Le groupe de travail conjoint a réussi à créer une solution largement adoptée, qui est désormais la norme de référence dans de grandes régions du monde comme l'Europe, les États-Unis, l'Amérique centrale et du Sud et la Corée du Sud. La norme ISO 15118 est également en plein essor en Inde et en Australie. À propos du format : l'ISO a repris la publication de la norme et la désigne désormais simplement sous le nom d'ISO 15118.
Vehicle-to-grid — intégration des véhicules électriques au réseau
La norme ISO 15118 permet l’intégration des véhicules électriques dans leréseau intelligent(alias véhicule-2-grille ouvéhicule-réseau). Un réseau intelligent est un réseau électrique qui interconnecte les producteurs d'énergie, les consommateurs et les composants du réseau comme les transformateurs au moyen des technologies de l'information et de la communication, comme illustré dans l'image ci-dessous.
La norme ISO 15118 permet au véhicule électrique et à la borne de recharge d'échanger dynamiquement des informations, ce qui permet de (re)négocier un programme de recharge adapté. Il est important de s'assurer que les véhicules électriques fonctionnent en respectant le réseau. Dans ce cas, « respectueux du réseau » signifie que l'appareil prend en charge la recharge de plusieurs véhicules simultanément tout en évitant la surcharge du réseau. Les applications de recharge intelligente calculent un programme de recharge individuel pour chaque véhicule électrique en utilisant les informations disponibles sur l'état du réseau électrique, la demande énergétique de chaque véhicule et les besoins de mobilité de chaque conducteur (heure de départ et autonomie).
Ainsi, chaque session de recharge adaptera parfaitement la capacité du réseau à la demande d'électricité des véhicules électriques en charge simultanée. La recharge en période de forte disponibilité des énergies renouvelables et/ou de faible consommation électrique globale est l'un des principaux cas d'utilisation réalisables avec la norme ISO 15118.
Communications sécurisées grâce à Plug & Charge
Le réseau électrique est une infrastructure critique qui doit être protégée contre les attaques potentielles, et le conducteur doit être correctement facturé pour l'énergie fournie à son véhicule électrique. Sans communication sécurisée entre les véhicules électriques et les bornes de recharge, des tiers malveillants peuvent intercepter et modifier les messages, et falsifier les informations de facturation. C'est pourquoi la norme ISO 15118 inclut une fonctionnalité appeléeBranchez et chargezPlug & Charge déploie plusieurs mécanismes cryptographiques pour sécuriser cette communication et garantir la confidentialité, l'intégrité et l'authenticité de toutes les données échangées
Le confort d'utilisation comme clé d'une expérience de charge fluide
ISO 15118Branchez et chargezCette fonctionnalité permet également au véhicule électrique de s'identifier automatiquement auprès de la borne de recharge et d'obtenir l'autorisation d'accès à l'énergie nécessaire à la recharge de sa batterie. Tout cela repose sur les certificats numériques et les infrastructures à clé publique mis à disposition par la fonctionnalité Plug & Charge. Le plus ? Le conducteur n'a rien d'autre à faire que de brancher le câble de recharge au véhicule et à la borne (en cas de recharge filaire) ou de se garer au-dessus d'une borne (en cas de recharge sans fil). Grâce à cette technologie, plus besoin de saisir sa carte bancaire, d'ouvrir une application pour scanner un QR code ou de retrouver sa carte RFID si facile à perdre.
La norme ISO 15118 aura un impact significatif sur l’avenir de la recharge des véhicules électriques à l’échelle mondiale en raison de ces trois facteurs clés :
- La commodité pour le client offerte par Plug & Charge
- La sécurité renforcée des données qui accompagne les mécanismes cryptographiques définis dans la norme ISO 15118
- Recharge intelligente respectueuse du réseau
Avec ces éléments fondamentaux à l’esprit, entrons dans les détails de la norme.
La famille de documents ISO 15118
La norme elle-même, intitulée « Véhicules routiers – Interface de communication véhicule-réseau », se compose de huit parties. Un trait d'union ou un tiret et un numéro désignent la partie correspondante. ISO 15118-1 désigne la première partie, et ainsi de suite.
L'image ci-dessous illustre le lien entre chaque partie de la norme ISO 15118 et une ou plusieurs des sept couches de communication qui définissent le traitement des informations dans un réseau de télécommunications. Lorsqu'un véhicule électrique est branché à une borne de recharge, le contrôleur de communication du véhicule (appelé EVCC) et le contrôleur de communication de la borne (le SECC) établissent un réseau de communication. Ce réseau a pour objectif d'échanger des messages et de lancer une session de recharge. L'EVCC et le SECC doivent tous deux assurer ces sept couches fonctionnelles (conformément aux normes bien établies).Pile de communication ISO/OSI) afin de traiter les informations qu'ils envoient et reçoivent. Chaque couche s'appuie sur les fonctionnalités de la couche sous-jacente, de la couche applicative au sommet jusqu'à la couche physique.
Par exemple : les couches physique et de liaison de données spécifient comment le VE et la borne de recharge peuvent échanger des messages via un câble de recharge (communication par courant porteur via un modem PHY Home Plug Green, tel que décrit dans la norme ISO 15118-3) ou une connexion Wi-Fi (norme IEEE 802.11n, telle que référencée dans la norme ISO 15118-8) comme support physique. Une fois la liaison de données correctement configurée, les couches réseau et transport situées au-dessus peuvent s'appuyer dessus pour établir une connexion TCP/IP afin d'acheminer correctement les messages de l'EVCC vers le SECC (et inversement). La couche applicative, située au-dessus, utilise le chemin de communication établi pour échanger tout message relatif à un cas d'utilisation, qu'il s'agisse de recharge en courant alternatif, en courant continu ou sans fil.
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La norme ISO 15118 dans son ensemble englobe un ensemble de normes regroupées sous un même titre. Les normes sont elles-mêmes divisées en parties. Chaque partie passe par une série d'étapes prédéfinies avant d'être publiée en tant que norme internationale (NI). C'est pourquoi vous trouverez des informations sur le statut de chaque partie dans les sections ci-dessous. Ce statut reflète la date de publication de la NI, qui constitue l'étape finale du calendrier des projets de normalisation ISO.
Plongeons dans chacune des parties du document individuellement.
Le processus et le calendrier de publication des normes ISO
La figure ci-dessus illustre le calendrier d'un processus de normalisation au sein de l'ISO. Ce processus est lancé par une proposition de nouveau sujet de travail (PNT) qui entre au stade de projet de comité (PCC) après une période de 12 mois. Dès que le PCC est disponible (réservé aux experts techniques membres de l'organisme de normalisation), une phase de vote de trois mois débute, durant laquelle ces experts peuvent formuler des commentaires rédactionnels et techniques. Une fois cette phase de consultation terminée, les commentaires recueillis sont traités lors de conférences web et de réunions en présentiel.
À l'issue de ce travail collaboratif, un projet de norme internationale (DIS) est ensuite rédigé et publié. Le groupe de travail conjoint peut décider de rédiger un second CD si les experts estiment que le document n'est pas encore prêt à être considéré comme un DIS. Un DIS est le premier document rendu public et peut être acheté en ligne. Une autre phase de commentaires et de vote aura lieu après la publication du DIS, de manière similaire à celle du CD.
La dernière étape précédant la Norme internationale (NI) est le Projet final de Norme internationale (FDIS). Cette étape facultative peut être ignorée si le groupe d'experts travaillant sur cette norme estime que le document a atteint un niveau de qualité suffisant. Le FDIS est un document qui n'autorise aucune modification technique supplémentaire. Par conséquent, seuls les commentaires éditoriaux sont autorisés pendant cette phase. Comme le montre la figure, un processus de normalisation ISO peut durer de 24 à 48 mois au total.
Dans le cas de la norme ISO 15118-2, la norme a été élaborée sur quatre ans et continuera d'être peaufinée selon les besoins (voir ISO 15118-20). Ce processus garantit sa mise à jour et son adaptation aux nombreux cas d'utilisation uniques à travers le monde.
Date de publication : 23 avril 2023