ISO 15118
ISO 15118國際標準,名稱為《道路車輛—V2G通訊介面》(Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface),是為了电动車輛雙向充電/放電,定義汽車對電網(V2G)通訊介面的國際標準[1]。此標準中也提供許多不同的使用情境,例如安全通訊、智慧充電,以及有些電動車充電網路(英语:Electric vehicle charging network)強調的插槍即充(Plug & Charge)功能[2]。
簡介
ISO 15118是国际电工委员会(IEC)針對電動道路車輛以及電動工業卡車的法規標準群中的一個標準,負責單位是IEC技術委員會69(TC69)的第一聯合工作組(JWG1 V2G)[3]以及國際標準化組織技術委員會22(TC22)[4]中的subcommittee 31(SC31)[5]。
ISO 15118有定義充電相關的基礎信號,以及透過電力線通信(PLC)進行的數位通訊,數位通訊的通訊協定利用HomePlug GP,利用基礎信號中的控制導引(Control pilot)線傳輸。
ISO和IEC在2001年開始合作訂立法規[6],ISO 15118-20 即插即充(Plug & Charge)的章節是在2014年發佈。2020年時曾有研究者指出即插即充功能有網路安全相關的問題[7]。最新版本是在2022年發佈[8]。
V2G-PKI
電動車和充電設備之間的ISO 15118通訊可以用傳輸層安全性(TLS)進行加密,若是使用Plug & Charge的情形,一定要進行加密。標準中有說明要如何設置V2G-PKI(汽車對電網的公開金鑰基礎建設)。Hubject在2018年提供了第一個V2G-PKI產品[9]以及在歐洲和北美的相關生態系[10]。V2G-PKI中唯一的证书颁发机构就是Hubject。有許多公司也發佈他們在V2G-PKI上的解決方案,而充電站廠商以及車廠若依照ISO 15118標準,也可以處理其证书[7][11][12]。
在2019年和2020年時,有許多研究者指出此標準中的公開金鑰基礎建設(KPI)還有一些問題[13][14][7][12]。
Plug & Charge(插槍即充)
ISO 15118中增加的Plug & Charge(插槍即充)功能考量了使用者便利及資料安全性,可以讓電動車輛在相容的充電站中識別到此車輛及車主,並且自動取得授權,進行車輛充電。駕駛只需要將充電槍接到電動車內即可[需要解释]。車輛和充電站識別的方式是透過交換認證(certificates)來彼此識別,此認證是之前透過認證機制(certificate pool)提供,其目的是為了方便付款[15]。在2021年11月已經開始一個測試系統[哪裡?][16],此標準可以用在有線充電(交流或直流),也可以用在無線充電[17]。
有些電動車支援Plug & Charge(插槍即充)標準,像是2021年版的保時捷Taycan、Daimler EQS[18]、Lucid Air(英语:Lucid Air)、福特野馬Mach-E[11]以及Rivian R1T(英语:Rivian R1T)[19]。
有些電動車型可能需要進行韌體升級才能符合此標準,像是Volkswagen ID.4[20],有些車型可能要進行硬件的升級[12]。
特斯拉的車輛自從2012年起(ISO 15118-2是在2014年才發行),就有其專有(英语:Proprietary protocol)的Plug & Charge(插槍即充)版本[7],也有其他的專有協定版本,例如Paua所開發的產品[21] 。
除了Plug & Charge(插槍即充)外,還有其他類似的標準,例如以DIN 70121標準(CCS)的AutoCharge[22][23],其作法是用車輛上固定的MAC地址(EVCC ID),這個不算是資訊安全的機制,而且像Volkswagen的車輛,沒有固定的MAC地址,就無法使用AutoCharge[24]。
標準文件
ISO 15118包括以下的部份,每一項都是獨立的標準文件:
- ISO 15118-1:一般資訊以及使用案例(use-case)的定義[1]。
- ISO/DIS 15118-2:網路及應用層的需求[25](在第二版中,已改成ISO 15118-20)。
- ISO 15118-3:實體層及資料鏈結層的需求[26]。
- ISO 15118-4:網路及應用通訊協定的相容性測試[27]。
- ISO 15118-5: 實體層及資料鏈結層的相容性測試[28]。
- ISO/DIS 15118-6:無線通訊的一般資訊以及使用案例的定義(在第二版中,已合併到ISO 15118-1)[29]
- ISO/CD 15118-7:無線通訊的網路和應用通訊協定的要求(已移到ISO 15118–20)[29]
- ISO 15118-8:無線通訊的實體層及資料鏈結層[30]
- ISO 15118-20:第二版的網路及應用協定要求[31]
ISO 15118在重型車輛上的應用
ISO 15118也用做重型車輛充電的通訊協定,例如以下的應用:
- 港口自動導引車[32]
- 大眾運輸[33]
若在商業應用上使用ISO 15118時,配合WLAN的使用(ISO 15118-8)需仔細評估,因為以WLAN為基礎的無線通訊,無法保證系統的運作上線時間(operation uptime)[來源請求],此情形下可以使用ISO 15118-3 powerline communication。
參考資料
- ^ 1.0 1.1 ISO 15118-1:2019 Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface -- Part 1: General information and use-case definition. ISO. April 2019. (原始内容存档于26 August 2019).
- ^ Electric Vehicle Charging Open Payment Framework with ISO 15118 (PDF). Secure Technology Alliance. February 2021. (原始内容存档 (PDF)于2 June 2021).
- ^ IEC Technical Committee 69. [2022-11-03]. (原始内容存档于2018-11-10).
- ^ ISO technical committee 22. [2022-11-03]. (原始内容存档于2022-11-03).
- ^ ISO technical committee 22 subcommittee 31. [2022-11-03]. (原始内容存档于2022-11-03).
- ^ Mültin, Marc. What is ISO 15118? | Switch. www.switch-ev.com. 6 July 2021. (原始内容存档于23 October 2021).
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- ^ The battle between ISO 15118 and DIN SPEC 70121 | Switch. www.switch-ev.com. [2022-04-09]. (原始内容存档于2022-08-08).
- ^ Klingenberg, Mathias. Teknologien kan gi en Tesla-opplevelse ved ladestasjonen. Men en av verdens største bilprodusenter vil ikke være med. Tu.no. Teknisk Ukeblad. 20 June 2022 [2022-10-28]. (原始内容存档于2022-10-28) (挪威语).
In English: https://norway.postsen.com/news/15537/This-technology-can-provide-the-Tesla-experience-at-the-charging-station-But-one-major-carmaker-excels-with-its-absence.html
- ^ ISO/DIS 15118-2:2014. ISO. [2022-11-07]. (原始内容存档于2022-11-07).
- ^ ISO 15118-3:2015. ISO.
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- ^ ISO 15118-5:2018. ISO.
- ^ 29.0 29.1 Search. ISO.
- ^ ISO 15118-8:2018. ISO.
- ^ ISO/DIS 15118-20. ISO. [2019-03-15] (英语).
- ^ https://www.globalpsa.com/assets/uploads/nr160620.pdf [失效連結]
- ^ Electric transport in the Netherlands - 2016 highlights (PDF). Netherlands Enterprise Agency. [2022-12-08]. (原始内容存档 (PDF)于2022-12-08).
相關條目
- 組合充電系統 (CCS)
- IEC 63110
- EVCC
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