智能充电未来之路：ISO 15118-20的关键角色

随着越来越多的电动汽车进入到大众的视野，对电动汽车的充电技术要求也变得越来越高，在ISO 15118协议中表明，电动汽车可以使用智能充电的方式进行充电，可以大大提高充电效率。

 

 

 

ISO 15118

 

ISO 15118是一项国际标准，定义了电动汽车和充电桩之间的通信协议，这项标准包括了车辆与充电桩之间的通信、充电过程的安全性以及支付和结算等多方面内容。此项标准侧重于提高车辆和充电桩之间的通信交互，确保能够以最快、最高效、最安全的方式进行充电。此外，ISO 15118还定义了一种称为Plug and Charge（即插即用）的功能，它允许电动汽车在插入充电枪后自动进行身份验证、交换数据和进行付款，以达到完全自动化充电。随着取代ISO 15118-2的ISO 15118-20的提出，电动汽车的充电方式迎来了巨大的变化。

 

 

IS0 15118-20出世

 

ISO 15118-20中，在网络协议和应用协议上做出了许多创新，这些创新包括能量传输模式、物理层和信息安全。

 

相较于ISO 15118-2来说，ISO 15118-20有以下几个方面的创新：

 

双向电力传输（BPT，又叫V2G）

 

V2G是指将电动汽车连接到电网，使其能够做到双向传输能量，意味着电动汽车不仅可以从电网中获取电能充电，还可以将其储存的电能反馈到电网之中，这项技术有利于电网的平衡和稳定。

 

 

在CANoe 16.0及以后的版本中，增加了关于ISO 15118-20的Demo 测试工程，在这个工程中，通过CAPL的形式模拟了在V2G过程中EV和EVSE之间的所有通信，同时提供的.can、.XML文件可以帮助用户快速搭建测试环境，在这两个文件中，提供了V2G过程中模拟、仿真、发送数据的全部函数。如下所示：

 

 

在上述的示例中，通过CAPL脚本的方式，定义了DC充电回路中的放电状态，其中的信号可以通过CANoe软件中的Communication Setup模块中进行定义。

 

 

 

同时为了实现对V2G功能的测试，Vector提供了大量的函数用于V2G测试，例如:

 

（1）用于编码和解码V2G消息的函数：

、

 

在上述函数中，SchemaToUse有四种类型，分别为：0 = Undefined；1 = ISO20；2 = ISO20_DC；3 = ISO20_AC；

 

（2）用于在V2G过程中进行故障注入的函数：

 

 

其中故障注入类型有以下几种：0 = ALL（所有故障注入类型）；1 = PreventTCPShutdown；2 = PreventTCPShutdownReaction；

eanble有两种类型，分别为0 = eanble；1 = disable；

 

（3）设置ISO20报文响应码的函数：

 

 

在这个函数中使用0~39定义了不同的响应码，如下表所示。
除上述函数外，在CANoe Help里提供大量有关V2G测试的函数，用户可以根据需求进行选用。

 

 

多路复用通讯功能

（Multiplexed Communication）

 

在电动汽车充电过程中，如果EV和EVSE重新商定充电计划，那么充电过程将会被中止，为了避免出现上述的情况，ISO 15118-20中提出多路复用通讯的概念。多路复用通讯即在通讯过程中除了使用EXI编码的V2GTP数据（范围从0x8001到0x80FF)之外，还可以通过使用其他V2GTP数据类型来实现EV和EVSE之间的数据交换，这些新类型的数据可以进行EV和EVSE之间的服务重新商定，比如将充电状态变为放电状态。

 

 

动态控制模式（Dynamic Mode）   

 

ISO 15118-20在ISO15118-2的基础上提出了一种用于辅助服务的新的控制模式——动态控制模式。动态控制模式下，控制全权交给充电桩，充电桩会响应电动汽车需要的充电功率，但不会做出功率预测，电动汽车必须完全遵守充电桩提供的相关参数，充电桩负责满足用户的需求。这种控制模式响应非常迅速，如果电动汽车需要电网进行快速响应，就可以采用动态控制模式来控制充电过程。     

 

 

  总结

 

总的来说，ISO 15118-20标准的出台为智能充电技术的发展奠定了坚实的基础。它为电动车充电过程带来了更高的智能化和便捷性，为能源管理系统提供了更高效的能源利用方式。随着标准的推广和应用，我们有理由相信智能充电技术将在未来发挥更加重要的作用，推动电动车的普及和可持续发展。

 

北汇信息紧跟新能源发展方向，结合多年测试经验，从客户的角度出发在实践中不断优化测试方案，同时作为Vector中国的合作伙伴，得益于Vector中国的大力支持，不断开发符合ISO 15118-20通讯协议的测试方案，为中国电动车行业的发展增砖添瓦。