ISO 15118
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ISO 15118国际标准,名称为《道路车辆—V2G通讯界面》(Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface),是为了电动车辆双向充电/放电,定义汽车对电网(V2G)通讯界面的国际标准[1]。此标准中也提供许多不同的使用情境,例如安全通讯、智慧充电,以及有些电动车充电网络强调的插枪即充(Plug & Charge)功能[2]。
简介
ISO 15118是国际电工委员会(IEC)针对电动道路车辆以及电动工业卡车的法规标准群中的一个标准,负责单位是IEC技术委员会69(TC69)的第一联合工作组(JWG1 V2G)[3]以及国际标准化组织技术委员会22(TC22)[4]中的subcommittee 31(SC31)[5]。
ISO 15118有定义充电相关的基础信号,以及透过电力线通信(PLC)进行的数位通讯,数位通讯的通讯协定利用HomePlug GP,利用基础信号中的控制导引(Control pilot)线传输。
ISO和IEC在2001年开始合作订立法规[6],ISO 15118-20 即插即充(Plug & Charge)的章节是在2014年发布。2020年时曾有研究者指出即插即充功能有网络安全相关的问题[7]。最新版本是在2022年发布[8]。
V2G-PKI
电动车和充电设备之间的ISO 15118通讯可以用传输层安全性(TLS)进行加密,若是使用Plug & Charge的情形,一定要进行加密。标准中有说明要如何设置V2G-PKI(汽车对电网的公开金钥基础建设)。Hubject在2018年提供了第一个V2G-PKI产品[9]以及在欧洲和北美的相关生态系[10]。V2G-PKI中唯一的证书颁发机构就是Hubject。有许多公司也发布他们在V2G-PKI上的解决方案,而充电站厂商以及车厂若依照ISO 15118标准,也可以处理其证书[7][11][12]。
在2019年和2020年时,有许多研究者指出此标准中的公开金钥基础建设(KPI)还有一些问题[13][14][7][12]。
Plug & Charge(插枪即充)
ISO 15118中增加的Plug & Charge(插枪即充)功能考量了使用者便利及资料安全性,可以让电动车辆在相容的充电站中识别到此车辆及车主,并且自动取得授权,进行车辆充电。驾驶只需要将充电枪接到电动车内即可[需要解释]。车辆和充电站识别的方式是透过交换认证(certificates)来彼此识别,此认证是之前透过认证机制(certificate pool)提供,其目的是为了方便付款[15]。在2021年11月已经开始一个测试系统[哪里?][16],此标准可以用在有线充电(交流或直流),也可以用在无线充电[17]。
有些电动车支援Plug & Charge(插枪即充)标准,像是2021年版的保时捷Taycan、Daimler EQS[18]、Lucid Air、福特野马Mach-E[11]以及Rivian R1T[19]。
有些电动车型可能需要进行固件升级才能符合此标准,像是Volkswagen ID.4[20],有些车型可能要进行硬件的升级[12]。
特斯拉的车辆自从2012年起(ISO 15118-2是在2014年才发行),就有其专有的Plug & Charge(插枪即充)版本[7],也有其他的专有协定版本,例如Paua所开发的产品[21] 。
除了Plug & Charge(插枪即充)外,还有其他类似的标准,例如以DIN 70121标准(CCS)的AutoCharge[22][23],其做法是用车辆上固定的MAC地址(EVCC ID),这个不算是资讯安全的机制,而且像Volkswagen的车辆,没有固定的MAC地址,就无法使用AutoCharge[24]。
标准文件
ISO 15118包括以下的部分,每一项都是独立的标准文件:
- ISO 15118-1:一般资讯以及使用案例(use-case)的定义[1]。
- ISO/DIS 15118-2:网络及应用层的需求[25](在第二版中,已改成ISO 15118-20)。
- ISO 15118-3:实体层及资料链接层的需求[26]。
- ISO 15118-4:网络及应用通讯协定的相容性测试[27]。
- ISO 15118-5: 实体层及资料链接层的相容性测试[28]。
- ISO/DIS 15118-6:无线通讯的一般资讯以及使用案例的定义(在第二版中,已合并到ISO 15118-1)[29]
- ISO/CD 15118-7:无线通讯的网络和应用通讯协定的要求(已移到ISO 15118–20)[29]
- ISO 15118-8:无线通讯的实体层及资料链接层[30]
- ISO 15118-20:第二版的网络及应用协定要求[31]
ISO 15118在重型车辆上的应用
ISO 15118也用做重型车辆充电的通讯协定,例如以下的应用:
若在商业应用上使用ISO 15118时,配合WLAN的使用(ISO 15118-8)需仔细评估,因为以WLAN为基础的无线通讯,无法保证系统的运作上线时间(operation uptime)[来源请求],此情形下可以使用ISO 15118-3 powerline communication。
参考资料
相关条目
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