본 문서에서는 ISO15118의 개발 배경, 버전 정보, CCS 인터페이스, 통신 프로토콜 내용, 스마트 충전 기능을 자세히 설명하고 전기 자동차 충전 기술의 발전과 표준 진화를 보여줍니다.
I. ISO15118 도입
1、소개
국제표준화기구(IX-ISO)는 ISO 15118-20을 발행합니다. ISO 15118-20은 무선 전력 전송(WPT)을 지원하기 위해 ISO 15118-2를 확장한 것입니다. 이러한 각 서비스는 양방향 전력 전송(BPT) 및 자동 연결 장치(ACD)를 사용하여 제공될 수 있습니다.
2. 버전 정보 소개
(1) ISO 15118-1.0 버전
15118-1은 일반 요구 사항입니다.
과금 및 과금 프로세스를 구현하기 위해 ISO 15118을 기반으로 한 응용 시나리오를 설명하고, 각 응용 시나리오의 장치와 장치 간의 정보 상호 작용을 설명합니다.
15118-2는 애플리케이션 계층 프로토콜에 관한 것입니다.
메시지, 메시지 시퀀스, 상태 머신과 이러한 애플리케이션 시나리오를 실현하기 위해 정의해야 하는 기술 요구 사항을 정의합니다. 네트워크 계층부터 애플리케이션 계층까지 프로토콜을 정의합니다.
15118-3 링크 계층 측면, 전력 캐리어 사용.
15118-4 테스트 관련
15118-5 물리계층 관련
15118-8 무선 측면
15118-9 무선 물리 계층 측면
(2) ISO 15118-20 버전
ISO 15118-20에는 플러그 앤 플레이 기능과 함께 WPT(무선 전력 전송) 지원이 포함되어 있으며 이러한 각 서비스는 BPT(양방향 전력 전송) 및 ACD(자동 연결 장치)를 사용하여 제공될 수 있습니다.
CCS 인터페이스 소개
유럽, 북미 및 아시아 EV 시장에서 다양한 충전 표준이 등장하면서 전 세계적으로 EV 개발에 있어 상호 운용성과 충전 편의성 문제가 발생했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 유럽자동차제조협회(ACEA)는 AC 및 DC 충전을 통합 시스템으로 통합하는 것을 목표로 하는 CCS 충전 표준에 대한 제안을 내놓았습니다. 커넥터의 물리적 인터페이스는 AC 및 DC 포트가 통합된 결합 소켓으로 설계되어 단상 AC 충전, 3상 AC 충전 및 DC 충전의 세 가지 충전 모드와 호환됩니다. 이는 전기 자동차에 보다 유연한 충전 옵션을 제공합니다.
1、인터페이스 소개
EV(전기 자동차) 충전 인터페이스 프로토콜
세계 주요 지역에서 EV 충전에 사용되는 커넥터
2, CCS1 커넥터
미국과 일본 국내 전력망은 단상 AC 충전만 지원하므로 이 두 시장에서는 Type 1 플러그와 포트가 지배적입니다.
3、CCS2 포트 도입
Type 2 포트는 단상 및 3상 충전을 지원하며, 3상 AC 충전을 통해 전기차 충전 시간을 단축할 수 있습니다.
왼쪽에는 Type-2 CCS 차량용 충전 포트가 있고 오른쪽에는 DC 충전 건 플러그가 있습니다. 자동차의 충전 포트는 AC 부분(상부)과 DC 포트(두 개의 두꺼운 커넥터가 있는 하단 부분)를 통합합니다. AC 및 DC 충전 과정에서 전기 자동차(EV)와 충전소(EVSE) 간의 통신은 CP(Control Pilot) 인터페이스를 통해 이루어집니다.
CP – Control Pilot 인터페이스는 아날로그 신호의 PLC(Power Line Carrier) 변조를 기반으로 아날로그 PWM 신호와 ISO 15118 또는 DIN 70121 디지털 신호를 전송합니다.
PP – Proxmity Pilot(플러그 존재라고도 함) 인터페이스는 차량(EV)이 충전 건 플러그가 연결되어 있는지 모니터링할 수 있도록 신호를 전송합니다. 중요한 안전 기능을 수행하는 데 사용됩니다. 충전 건이 연결되어 있는 동안 차량은 움직일 수 없습니다.
PE – Productive Earth는 장치의 접지선입니다.
전력을 전송하는 데에는 중성(N) 전선, L1(AC 단상), L2, L3(AC 3상) 등 여러 다른 연결이 사용됩니다. DC+, DC-(직류).
III. ISO15118 프로토콜 내용 소개
ISO 15118 통신 프로토콜은 EVCC가 요청 메시지(이러한 메시지에는 접미사 "Req"가 있음)를 보내고 SECC는 해당 응답 메시지(접미사 "Res" 포함)를 반환하는 클라이언트-서버 모델을 기반으로 합니다. EVCC는 해당 요청 메시지의 특정 시간 초과 범위(일반적으로 2~5초) 내에 SECC로부터 응답 메시지를 수신해야 합니다. 그렇지 않으면 세션이 종료되며, 다른 제조업체의 구현에 따라 EVCC는 다시 응답할 수 있습니다. -새 세션을 시작합니다.
(1) 충전 흐름도
(2) AC 충전 과정
(3) DC 충전 과정
ISO 15118은 더 높은 수준의 디지털 프로토콜을 사용하여 충전소와 전기 자동차 간의 통신 메커니즘을 강화하여 주로 양방향 통신, 채널 암호화, 인증, 승인, 충전 상태, 출발 시간 등을 포함한 풍부한 정보를 제공합니다. 충전 케이블의 CP 핀에서 듀티 사이클이 5%인 PWM 신호가 측정되면 충전소와 차량 간의 충전 제어가 즉시 ISO 15118로 넘겨집니다.
3、핵심 기능
(1) 지능형 충전
스마트 EV 충전은 EV 충전의 모든 측면을 지능적으로 제어, 관리 및 조정하는 기능입니다. 이는 EV, 충전기, 충전 사업자, 전력 공급업체 또는 유틸리티 회사 간의 실시간 데이터 통신을 기반으로 수행됩니다. 스마트 충전에서는 관련된 모든 당사자가 지속적으로 통신하고 고급 충전 솔루션을 사용하여 충전을 최적화합니다. 이 생태계의 중심에는 이 데이터를 처리하고 충전 사업자와 사용자가 충전의 모든 측면을 관리할 수 있는 스마트 충전 EV 솔루션이 있습니다.
1) 스마트 에너지 튜브; EV 충전이 그리드와 전원 공급 장치에 미치는 영향을 관리합니다.
2) EV 최적화; 충전은 EV 운전자와 충전 서비스 제공업체가 비용과 효율성 측면에서 충전을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
3) 원격 관리 및 분석; 이를 통해 사용자와 운영자는 웹 기반 플랫폼이나 모바일 애플리케이션을 통해 충전을 제어하고 조정할 수 있습니다.
4) 첨단 EV 충전 기술 V2G 등 많은 신기술이 제대로 작동하려면 스마트 충전 기능이 필요합니다.
ISO 15118 표준은 스마트 충전으로 사용할 수 있는 또 다른 정보 소스인 전기 자동차 자체(EV)를 소개합니다. 충전 프로세스를 계획할 때 가장 중요한 정보 중 하나는 차량이 소비하려는 에너지의 양입니다. 이 정보를 CSMS에 제공하는 데는 여러 가지 옵션이 있습니다.
사용자는 모바일 애플리케이션(eMSP에서 제공)을 사용하여 요청한 에너지를 입력하고 백엔드 간 통합을 통해 CPO의 CSMS로 보낼 수 있으며, 충전소에서는 맞춤형 API를 사용하여 이 데이터를 CSMS로 직접 보낼 수 있습니다.
(2) 스마트 충전과 스마트 그리드
EV 충전은 가정, 건물 또는 공공 장소의 에너지 소비에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 스마트 EV 충전은 이 시스템의 일부입니다. 그리드의 용량은 주어진 지점에서 처리할 수 있는 전력량에 따라 제한됩니다.
3) 플러그 앤 충전
ISO 15118의 주요 기능.
linkpower는 적절한 커넥터를 갖춘 ISO 15118 규격 EV 충전소를 보장합니다.
EV 산업은 비교적 새로운 산업이며 여전히 진화하고 있습니다. 새로운 표준이 개발 중입니다. 이는 EV 및 EVSE 제조업체에게 호환성 및 상호 운용성 문제를 야기합니다. 그러나 ISO 15118-20 표준은 플러그 앤 충전 청구, 암호화된 통신, 양방향 에너지 흐름, 부하 관리 및 가변 충전 전력과 같은 충전 기능을 용이하게 합니다. 이러한 기능은 충전을 더욱 편리하고 안전하며 효율적으로 만들어주며 EV 채택 확대에 기여할 것입니다.
새로운 linkpower 충전소는 ISO 15118-20을 준수합니다. 또한, linkpower는 지침을 제공하고 사용 가능한 충전 커넥터를 사용하여 충전소를 맞춤화할 수 있습니다. Linkpower는 역동적인 EV 산업 요구 사항을 탐색하고 모든 고객 요구 사항에 맞는 맞춤형 충전소를 구축하는 데 도움을 드립니다. linkpower 상용 EV 충전기 및 기능에 대해 자세히 알아보세요.
게시 시간: 2024년 10월 18일