Este artigo descreve detalhadamente o histórico de desenvolvimento da ISO15118, informações de versão, interface CCS, conteúdo dos protocolos de comunicação, funções de carregamento inteligente, demonstrando o progresso da tecnologia de carregamento de veículos elétricos e a evolução do padrão.
I. Introdução da ISO15118
1、Introdução
A Organização Internacional de Padronização (IX-ISO) publica a ISO 15118-20. ISO 15118-20 é uma extensão da ISO 15118-2 para suportar transferência de energia sem fio (WPT). Cada um desses serviços pode ser fornecido usando transferência bidirecional de energia (BPT) e dispositivos conectados automaticamente (ACDs).
2. Introdução de informações de versão
(1) Versão ISO 15118-1.0
15118-1 é o requisito geral
Cenários de aplicação baseados na ISO 15118 para realizar o processo de cobrança e faturamento e descreve os dispositivos em cada cenário de aplicação e a interação de informações entre os dispositivos
15118-2 trata dos protocolos da camada de aplicação.
Define mensagens, sequências de mensagens e máquinas de estado e os requisitos técnicos que precisam ser definidos para concretizar esses cenários de aplicação. Define os protocolos desde a camada de rede até a camada de aplicação.
Aspectos da camada de enlace 15118-3, usando portadoras de energia.
15118-4 relacionado ao teste
15118-5 Relacionado à camada física
15118-8 Aspectos sem fio
15118-9 Aspectos da camada física sem fio
(2) Versão ISO 15118-20
A ISO 15118-20 possui funcionalidade plug-and-play, além de suporte para transferência de energia sem fio (WPT), e cada um desses serviços pode ser fornecido usando transferência de energia bidirecional (BPT) e dispositivos conectados automaticamente (ACD).
Introdução à interface CCS
O surgimento de diferentes padrões de cobrança nos mercados de veículos elétricos europeus, norte-americanos e asiáticos criou problemas de interoperabilidade e conveniência de cobrança para o desenvolvimento de veículos elétricos em escala global. Para resolver esta questão, a Associação Europeia de Fabricantes de Automóveis (ACEA) apresentou uma proposta para uma norma de carregamento CCS, que visa integrar o carregamento AC e DC num sistema unificado. A interface física do conector é projetada como um soquete combinado com portas CA e CC integradas, que é compatível com três modos de carregamento: carregamento CA monofásico, carregamento CA trifásico e carregamento CC. Isso fornece opções de carregamento mais flexíveis para veículos elétricos.
1、Introdução à interface
Protocolos de interface de carregamento de EV (veículos elétricos)
Conectores usados para carregar VEs nas principais regiões do mundo
2、Conector CCS1
As redes elétricas domésticas dos EUA e do Japão suportam apenas carregamento CA monofásico, portanto os plugues e portas Tipo 1 dominam esses dois mercados.
3、Introdução da porta CCS2
A porta Tipo 2 suporta carregamento monofásico e trifásico, e o carregamento CA trifásico pode reduzir o tempo de carregamento de veículos elétricos.
À esquerda está a porta de carregamento do carro CCS Tipo 2 e à direita está o plugue da pistola de carregamento DC. A porta de carregamento do carro integra uma parte AC (parte superior) e uma porta DC (parte inferior com dois conectores grossos). Durante o processo de carregamento AC e DC, a comunicação entre o veículo elétrico (EV) e a estação de carregamento (EVSE) ocorre através da interface Control Pilot (CP).
CP – A interface Control Pilot transmite um sinal analógico PWM e um sinal digital ISO 15118 ou DIN 70121 baseado na modulação Power Line Carrier (PLC) em um sinal analógico.
PP – A interface Proxmity Pilot (também chamada de Plug Presence) transmite um sinal que permite ao veículo (EV) monitorar se o plugue da pistola de carregamento está conectado. Usado para cumprir um importante recurso de segurança – o carro não pode se mover enquanto a pistola de carregamento estiver conectada.
PE – Terra Produtiva, é o fio de aterramento do dispositivo.
Várias outras conexões são usadas para transferir energia: fio neutro (N), L1 (CA monofásica), L2, L3 (CA trifásica); DC+, DC- (corrente contínua).
III. Introdução do conteúdo do protocolo ISO15118
O protocolo de comunicação ISO 15118 é baseado no modelo cliente-servidor, no qual o EVCC envia mensagens de solicitação (estas mensagens possuem o sufixo “Req”), e o SECC retorna as mensagens de resposta correspondentes (com o sufixo “Res”). O EVCC precisa receber a mensagem de resposta do SECC dentro de um intervalo de tempo limite específico (geralmente entre 2 e 5 segundos) da mensagem de solicitação correspondente, caso contrário a sessão será encerrada e dependendo da implementação dos diferentes fabricantes, o EVCC pode re -iniciar uma nova sessão.
(1) Fluxograma de Carregamento
(2) Processo de carregamento CA
(3) Processo de carregamento CC
A ISO 15118 aprimora o mecanismo de comunicação entre a estação de recarga e o veículo elétrico com protocolos digitais de nível superior para fornecer informações mais ricas, incluindo principalmente: comunicação bidirecional, criptografia de canal, autenticação, autorização, status de cobrança, horário de partida e assim por diante. Quando um sinal PWM com ciclo de trabalho de 5% é medido no pino CP do cabo de carregamento, o controle de carregamento entre a estação de carregamento e o veículo é imediatamente entregue à ISO 15118.
3、Funções principais
(1) Carregamento Inteligente
O carregamento inteligente de EV é a capacidade de controlar, gerenciar e ajustar de forma inteligente todos os aspectos do carregamento de EV. Fá-lo com base na comunicação de dados em tempo real entre o VE, o carregador, o operador de carregamento e o fornecedor de eletricidade ou empresa de serviços públicos. No carregamento inteligente, todas as partes envolvidas comunicam constantemente e utilizam soluções de carregamento avançadas para otimizar o carregamento. No centro deste ecossistema está a solução Smart Charging EV, que processa estes dados e permite aos operadores e utilizadores de carregamento gerir todos os aspectos do carregamento.
1) Tubo de Energia Inteligente; ele gerencia o impacto do carregamento de VE na rede e no fornecimento de energia.
2) Otimização de VEs; Cobrá-lo ajuda os condutores de veículos elétricos e os prestadores de serviços de carregamento a otimizar o carregamento em termos de custo e eficiência.
3) Gerenciamento e análise remota; permite que usuários e operadoras controlem e ajustem a cobrança por meio de plataformas baseadas na web ou aplicativos móveis.
4) Tecnologia avançada de carregamento de veículos elétricos Muitas novas tecnologias, como V2G, exigem recursos de carregamento inteligentes para funcionar corretamente.
A norma ISO 15118 introduz outra fonte de informação que pode ser utilizada como carregamento inteligente: o próprio veículo elétrico (VE). Uma das informações mais importantes no planejamento do processo de carregamento é a quantidade de energia que o veículo deseja consumir. Existem muitas opções para fornecer essas informações ao CSMS:
Os usuários podem inserir a energia solicitada usando um aplicativo móvel (fornecido pelo eMSP) e enviá-la para o CSMS do CPO por meio de integração back-end a back-end, e as estações de carregamento podem usar uma API personalizada para enviar esses dados diretamente para o CSMS
(2) Carregamento Inteligente e Rede Inteligente
O carregamento inteligente de VE faz parte deste sistema porque o carregamento de VE pode afetar significativamente o consumo de energia de uma casa, edifício ou área pública. A capacidade da rede é limitada em termos de quanta energia pode ser tratada em um determinado ponto.
3) Conecte e carregue
Principais recursos da ISO 15118.
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A indústria de EV é relativamente nova e ainda está em evolução. Novos padrões estão em desenvolvimento. Isso cria desafios de compatibilidade e interoperabilidade para os fabricantes de EV e EVSE. No entanto, o padrão ISO 15118-20 facilita recursos de carregamento, como cobrança plug & charge, comunicação criptografada, fluxo de energia bidirecional, gerenciamento de carga e potência de carregamento variável. Estas características tornam o carregamento mais conveniente, seguro e eficiente e contribuirão para uma maior adoção de VEs.
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Horário da postagem: 18 de outubro de 2024