La nomenclatura ufficiale per la norma ISO 15118 è “Veicoli stradali – Interfaccia di comunicazione dal veicolo alla rete”.Potrebbe essere uno degli standard più importanti e a prova di futuro disponibili oggi.
Il meccanismo di ricarica intelligente integrato nella norma ISO 15118 consente di abbinare perfettamente la capacità della rete con la domanda di energia per il numero crescente di veicoli elettrici che si collegano alla rete elettrica.ISO 15118 consente anche il trasferimento di energia bidirezionale per realizzareveicolo-reteapplicazioni reimmettendo energia dal veicolo elettrico nella rete quando necessario.La norma ISO 15118 consente una ricarica dei veicoli elettrici più adatta alla rete, sicura e conveniente.
Storia della ISO 15118
Nel 2010, l'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) e la Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) hanno unito le forze per creare il gruppo di lavoro congiunto ISO/IEC 15118.Per la prima volta esperti del settore automobilistico e del settore dei servizi pubblici hanno collaborato per sviluppare uno standard di comunicazione internazionale per la ricarica dei veicoli elettrici.Il gruppo di lavoro congiunto è riuscito a creare una soluzione ampiamente adottata che ora è lo standard principale nelle principali regioni del mondo come Europa, Stati Uniti, America centrale/meridionale e Corea del Sud.La norma ISO 15118 si sta rapidamente diffondendo anche in India e Australia.Una nota sul formato: l'ISO ha rilevato la pubblicazione dello standard ed è ora noto semplicemente come ISO 15118.
Vehicle-to-grid: integrazione dei veicoli elettrici nella rete
La norma ISO 15118 consente l'integrazione dei veicoli elettrici nelrete intelligente(noto anche come Vehicle-2-Grid oveicolo-rete).Una rete intelligente è una rete elettrica che interconnette produttori di energia, consumatori e componenti della rete come trasformatori mediante tecnologie dell'informazione e della comunicazione, come illustrato nell'immagine seguente.
La norma ISO 15118 consente al veicolo elettrico e alla stazione di ricarica di scambiare dinamicamente informazioni in base alle quali è possibile (ri)negoziare un programma di ricarica adeguato.È importante assicurarsi che i veicoli elettrici funzionino in modo compatibile con la rete.In questo caso, “grid friendly” significa che il dispositivo supporta la ricarica di più veicoli contemporaneamente evitando il sovraccarico della rete.Le applicazioni di ricarica intelligente calcoleranno un programma di ricarica individuale per ciascun veicolo elettrico utilizzando le informazioni disponibili sullo stato della rete elettrica, la domanda di energia di ciascun veicolo elettrico e le esigenze di mobilità di ciascun conducente (orario di partenza e autonomia).
In questo modo, ogni sessione di ricarica adatterà perfettamente la capacità della rete alla domanda di elettricità della ricarica simultanea dei veicoli elettrici.La ricarica in periodi di elevata disponibilità di energia rinnovabile e/o in periodi in cui il consumo complessivo di elettricità è basso è uno dei principali casi d'uso che possono essere realizzati con la norma ISO 15118.
Comunicazioni sicure alimentate da Plug & Charge
La rete elettrica è un’infrastruttura critica che deve essere difesa da potenziali attacchi e al conducente deve essere fatturata adeguatamente l’energia fornita al veicolo elettrico.Senza una comunicazione sicura tra veicoli elettrici e stazioni di ricarica, terze parti malintenzionate possono intercettare e modificare messaggi e manomettere le informazioni di fatturazione.Questo è il motivo per cui ISO 15118 include una funzionalità chiamataCollega e carica.Plug & Charge implementa diversi meccanismi crittografici per proteggere questa comunicazione e garantire la riservatezza, l'integrità e l'autenticità di tutti i dati scambiati
La comodità dell'utente come chiave per un'esperienza di ricarica senza interruzioni
ISO 15118Collega e caricaLa funzione consente inoltre al veicolo elettrico di identificarsi automaticamente presso la stazione di ricarica e ottenere l'accesso autorizzato all'energia necessaria per ricaricare la batteria.Tutto questo si basa sui certificati digitali e sulle infrastrutture a chiave pubblica rese disponibili tramite la funzionalità Plug & Charge.La parte migliore?Il conducente non deve fare altro che collegare il cavo di ricarica al veicolo e alla stazione di ricarica (durante la ricarica cablata) o parcheggiare sopra una piattaforma a terra (durante la ricarica wireless).Con questa tecnologia, l'atto di inserire una carta di credito, aprire un'app per scansionare un codice QR o trovare una carta RFID facile da perdere è un ricordo del passato.
La norma ISO 15118 influenzerà in modo significativo il futuro della ricarica globale dei veicoli elettrici a causa di questi tre fattori chiave:
- Comodità per il cliente offerta da Plug & Charge
- La maggiore sicurezza dei dati fornita con i meccanismi crittografici definiti nella norma ISO 15118
- Ricarica intelligente compatibile con la rete
Tenendo presenti questi elementi fondamentali, entriamo nei dettagli dello standard.
La famiglia di documenti ISO 15118
Lo standard stesso, denominato “Road Vehicles – Vehicle to Grid Communication Interface”, è composto da otto parti.Un trattino o un trattino e un numero indicano la rispettiva parte.La ISO 15118-1 si riferisce alla prima parte e così via.
Nell'immagine seguente puoi vedere come ciascuna parte della norma ISO 15118 è correlata a uno o più dei sette livelli di comunicazione che definiscono il modo in cui le informazioni vengono elaborate in una rete di telecomunicazioni.Quando il veicolo elettrico è collegato a una stazione di ricarica, il controller di comunicazione del veicolo elettrico (chiamato EVCC) e il controller di comunicazione della stazione di ricarica (il SECC) stabiliscono una rete di comunicazione.L'obiettivo di questa rete è scambiare messaggi e avviare una sessione di ricarica.Sia l'EVCC che il SECC devono fornire questi sette livelli funzionali (come delineato nel documento consolidatoStack di comunicazione ISO/OSI) al fine di elaborare le informazioni che inviano e ricevono.Ogni livello si basa sulla funzionalità fornita dal livello sottostante, a partire dal livello dell'applicazione in alto fino al livello fisico.
Ad esempio: il livello di collegamento fisico e dati specifica come il veicolo elettrico e la stazione di ricarica possono scambiarsi messaggi utilizzando un cavo di ricarica (comunicazione su linea elettrica tramite un modem PHY Home Plug Green come descritto nella norma ISO 15118-3) o una connessione Wi-Fi ( IEEE 802.11n come indicato da ISO 15118-8) come supporto fisico.Una volta impostato correttamente il collegamento dati, il livello di rete e di trasporto superiore può fare affidamento su di esso per stabilire quella che viene chiamata connessione TCP/IP per instradare correttamente i messaggi dall'EVCC al SECC (e viceversa).Il livello applicativo in alto utilizza il percorso di comunicazione stabilito per scambiare qualsiasi messaggio relativo al caso d'uso, sia esso per la ricarica CA, la ricarica CC o la ricarica wireless.
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Quando si parla della ISO 15118 nel suo complesso, questa comprende una serie di standard all'interno di questo titolo generale.Gli standard stessi sono suddivisi in parti.Ciascuna parte viene sottoposta a una serie di fasi predefinite prima di essere pubblicata come standard internazionale (IS).Questo è il motivo per cui puoi trovare informazioni sullo “stato” individuale di ciascuna parte nelle sezioni seguenti.Lo stato riflette la data di pubblicazione dell'IS, che è la fase finale nella sequenza temporale dei progetti di standardizzazione ISO.
Immergiamoci in ciascuna delle parti del documento individualmente.
Il processo e la tempistica per la pubblicazione degli standard ISO
La figura sopra delinea la sequenza temporale di un processo di standardizzazione all'interno dell'ISO.Il processo viene avviato con una nuova proposta di elemento di lavoro (NWIP o NP) che entra nella fase di bozza del comitato (CD) dopo un periodo di tempo di 12 mesi.Non appena il CD è disponibile (solo per gli esperti tecnici membri dell'organismo di standardizzazione), inizia una fase di votazione di tre mesi durante la quale questi esperti possono fornire commenti editoriali e tecnici.Una volta terminata la fase di commento, i commenti raccolti vengono risolti in conferenze web online e incontri in presenza.
Come risultato di questo lavoro di collaborazione, viene quindi redatto e pubblicato un Draft for International Standard (DIS).Il Gruppo di Lavoro Congiunto può decidere di redigere un secondo CD nel caso in cui gli esperti ritengano che il documento non sia ancora pronto per essere considerato un DIS.Il DIS è il primo documento ad essere reso pubblico e può essere acquistato online.Un'altra fase di commento e votazione sarà condotta dopo il rilascio del DIS, simile al processo per la fase CD.
L'ultima fase prima dello standard internazionale (IS) è la bozza finale dello standard internazionale (FDIS).Questa è una fase facoltativa che può essere saltata se il gruppo di esperti che lavora su questo standard ritiene che il documento abbia raggiunto un livello di qualità sufficiente.Il FDIS è un documento che non consente ulteriori modifiche tecniche.Pertanto, durante questa fase di commento sono consentiti solo commenti editoriali.Come puoi vedere dalla figura, un processo di standardizzazione ISO può durare da 24 a 48 mesi in totale.
Nel caso della ISO 15118-2, la norma ha preso forma nell'arco di quattro anni e continuerà ad essere perfezionata secondo necessità (vedere ISO 15118-20).Questo processo garantisce che rimanga aggiornato e si adatti ai numerosi casi d'uso unici in tutto il mondo.
Orario di pubblicazione: 23 aprile 2023