La nomenclature officielle de la norme ISO 15118 est « Véhicules routiers – Interface de communication véhicule-réseau ». Il s’agit peut-être de l’une des normes les plus importantes et les plus évolutives disponibles aujourd’hui.
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 électrique. La norme ISO 15118 permet également le transfert d'énergie bidirectionnel afin de réaliservéhicule-réseauapplications en réinjectant l’énergie du VE vers le réseau en cas de besoin. 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 travaillé ensemble pour développer une norme de communication internationale pour la recharge des véhicules électriques. Le groupe de travail conjoint a réussi à créer une solution largement adoptée qui constitue désormais la principale norme dans les principales 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 rapidement adoptée en Inde et en Australie. Une remarque sur le format : l'ISO a repris la publication de la norme et elle est désormais connue simplement sous le nom d'ISO 15118.
Vehicle-to-grid – intégrer les 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 tels que 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 VE et à la borne de recharge d'échanger dynamiquement des informations sur la base desquelles un programme de recharge approprié peut être (re)négocié. Il est important de veiller à ce que les véhicules électriques fonctionnent de manière respectueuse du réseau. Dans ce cas, « adapté au réseau » signifie que l'appareil prend en charge la recharge de plusieurs véhicules à la fois tout en empêchant la surcharge du réseau. Les applications de recharge intelligente calculeront 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 électrique et les besoins de mobilité de chaque conducteur (heure de départ et autonomie).
De cette façon, chaque session de recharge adaptera parfaitement la capacité du réseau à la demande en électricité de la recharge simultanée des véhicules électriques. La recharge à des époques de forte disponibilité d’énergie renouvelable et/ou à des périodes où la consommation globale d’électricité est faible est l’un des principaux cas d’utilisation pouvant être réalisés avec la norme ISO 15118.
Communications sécurisées alimentées par Plug & Charge
Le réseau électrique est une infrastructure critique qui doit être défendue contre les attaques potentielles et le conducteur doit être correctement facturé pour l'énergie fournie au 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 comporte une fonctionnalité appeléeBranchez et chargez. Plug & Charge déploie plusieurs mécanismes cryptographiques pour sécuriser cette communication et garantir la confidentialité, l'intégrité et l'authenticité de toutes les données échangées
La commodité pour l’utilisateur, clé d’une expérience de recharge fluide
ISO 15118Branchez et chargezCette fonctionnalité permet également au véhicule électrique de s'identifier automatiquement auprès de la station de recharge et d'obtenir un accès autorisé à l'énergie dont il a besoin pour recharger sa batterie. Tout cela repose sur les certificats numériques et les infrastructures à clé publique mis à disposition via la fonctionnalité Plug & Charge. La meilleure partie ? Le conducteur n'a rien d'autre à faire que de brancher le câble de recharge sur le véhicule et la station de recharge (pendant la recharge filaire) ou de se garer au-dessus d'un socle (pendant la recharge sans fil). Le fait de saisir une carte de crédit, d'ouvrir une application pour scanner un code QR ou de trouver une carte RFID facile à perdre appartient au passé grâce à cette technologie.
La norme ISO 15118 aura un impact significatif sur l'avenir de la recharge mondiale des véhicules électriques en raison de ces trois facteurs clés :
- Commodité pour le client grâce à Plug & Charge
- La sécurité renforcée des données fournie par les mécanismes cryptographiques définis dans la norme ISO 15118
- Recharge intelligente adaptée au réseau
En gardant 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 chiffre désignent la partie respective. L'ISO 15118-1 fait référence à la première partie et ainsi de suite.
Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir comment chaque partie de la norme ISO 15118 est liée à une ou plusieurs des sept couches de communication qui définissent la manière dont les informations sont traitées dans un réseau de télécommunications. Lorsque le VE est branché sur une borne de recharge, le contrôleur de communication du VE (appelé EVCC) et le contrôleur de communication de la borne de recharge (le SECC) établissent un réseau de communication. Le but de ce réseau est d'échanger des messages et d'initier une session de recharge. L'EVCC et le SECC doivent tous deux fournir ces sept couches fonctionnelles (comme indiqué dans lePile de communication ISO/OSI) afin de traiter les informations qu'ils envoient et reçoivent. Chaque couche s'appuie sur les fonctionnalités fournies par la couche sous-jacente, en commençant par la couche d'application en haut et jusqu'à la couche physique.
Par exemple : la couche physique et la couche de liaison de données spécifient comment le VE et la station de recharge peuvent échanger des messages à l'aide soit d'un câble de charge (communication par ligne électrique via un modem PHY Home Plug Green comme décrit dans la norme ISO 15118-3), soit d'une connexion Wi-Fi ( IEEE 802.11n tel que référencé par la norme ISO 15118-8) comme support physique. Une fois la liaison de données correctement configurée, le réseau et la couche de transport ci-dessus peuvent s'appuyer sur elle pour établir ce qu'on appelle une connexion TCP/IP afin d'acheminer correctement les messages de l'EVCC au SECC (et inversement). La couche d'application supérieure utilise le chemin de communication établi pour échanger tout message lié au cas d'utilisation, qu'il s'agisse de la charge CA, de la charge CC ou de la charge sans fil.
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Lorsque l’on parle de l’ISO 15118 dans son ensemble, cela englobe un ensemble de normes au sein de ce titre global. Les normes elles-mêmes sont divisées en plusieurs parties. Chaque partie subit un ensemble d'étapes prédéfinies avant d'être publiée en tant que norme internationale (IS). C'est pourquoi vous pouvez trouver des informations sur le « statut » individuel de chaque pièce dans les sections ci-dessous. Le statut reflète la date de publication du SI, qui constitue la dernière étape du calendrier des projets de normalisation ISO.
Examinons chacune des parties du document individuellement.
Le processus et le calendrier de publication des normes ISO
La figure ci-dessus présente le calendrier d'un processus de normalisation au sein de l'ISO. Le processus est lancé par une proposition de nouvel élément de travail (NWIP ou NP) qui entre dans la phase de projet de comité (CD) après une période de 12 mois. Dès que le CD est disponible (uniquement pour les experts techniques membres de l'organisme de normalisation), une phase de vote de trois mois démarre au cours de laquelle ces experts peuvent fournir des commentaires éditoriaux et techniques. Dès que la phase de commentaires est terminée, les commentaires collectés sont résolus lors de conférences Web en ligne et de réunions en face-à-face.
À la suite 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 deuxième CD au cas où 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, similaire au processus de l'étape CD.
La dernière étape avant la Norme internationale (IS) est la version finale de la Norme internationale (FDIS). Il s'agit d'une étape facultative qui peut être sautée 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 ne permet aucune modification technique supplémentaire. Par conséquent, seuls les commentaires éditoriaux sont autorisés pendant cette phase de commentaires. Comme le montre la figure, un processus de normalisation ISO peut durer de 24 à 48 mois au total.
Dans le cas de l'ISO 15118-2, la norme a pris forme sur quatre ans et continuera à être affinée selon les besoins (voir ISO 15118-20). Ce processus garantit qu'il reste à jour et s'adapte aux nombreux cas d'utilisation uniques à travers le monde.
Heure de publication : 23 avril 2023