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充電通信

ISO 15118-2: 電気自動車と充電パイル通信プロトコル (V2G PnC + AC/DC)

ISO 15118-2 は、電気自動車と充電スタンド間の V2G アプリケーション層通信規格で、AC/DC 充電プロセス、プラグ アンド チャージ (PnC) 認証、TLS セキュリティ層、および EXI メッセージ エンコーディングを定義します。この記事では、ISO 15118-2 の EVCC 側の KopherBit の実装範囲と統合方法をまとめます。

まとめ

ISO 15118-2 は、電気自動車 (EV) と充電パイル (EVSE) 間のアプリケーション層通信規格です。これは、交流 (AC) および直流 (DC) 充電プロセスのメッセージ シーケンス、メッセージ構造、TLS セキュリティ層、および EXI (Efficient XML Interchange) エンコード方式を定義します。その中心機能は プラグ アンド チャージ (PnC) で、ユーザーは RFID カードやアプリ認証を必要とせずに、X.509 証明書チェーンを通じて「プラグ アンド チャージ」を行うことができます。KopherBit は、EVCC で完全な ISO 15118-2 EV サイド スタッキングを提供し、AC、DC、EIM、PnC モードをサポートします。

技術的な役割

ISO 15118-2 は、PLC 物理層 (HomePlug Green PHY) および IPv6/TCP/TLS トランスポート層の上に位置する、車両と杭の間の アプリケーション層プロトコル を指定します。完全な充電セッションは、次のステート マシン ステージで構成されます。

  1. SLAC (ISO 15118-3) — 信号減衰ペアリング。
  2. SDP — SECC Discovery Protocol、SECC IPv6 エンドポイントを取得します。
  3. TCP 接続 (PnC には TLS 1.2/1.3 が必要、EIM には TLS はオプション)。
  4. SessionSetup → ServiceDiscovery → ServiceDetail。
  5. 認証: PaymentServiceSelection → PaymentDetails (PnC) または Authorization (EIM)。
  6. ChargeParameterDiscovery — 双方が最大電圧/電流/タイミングをネゴシエートします。
  7. (DC) CableCheck → PreCharge → Powerdelivery → CurrentDemand ループ → WeldingDetection。
  8. (AC) ChargingStatus ループ。 9.セッション停止。

ISO 15118-2 PnC は、OEM プロビジョニング証明書 → 契約証明書 という完全な証明書チェーンに依存しており、それぞれのサブ CA によって発行され、OCSP / CRL によって失効がチェックされます。

建築

サブシステム役割
ホームプラググリーン PHYPLC 物理層。ISO 15118-3 で指定されます。
IPv6 / DHCP / SDPSECC IPv6 リンクと通信エンドポイントを取得します。
TCP/TLS暗号化されたチャネル。 PnC は TLS を強制します。
V2G 転送プロトコル (V2G TP)アプリケーション層のメッセージのパッケージ化とシリアル化。
EXIコーデックXML メッセージは、EXI バイナリを使用して高効率でエンコードおよびデコードされます。
ステートマシンISO 15118-2 セッション ステート マシンを充電しています。
PKI / 暗号X.509 証明書、ECDSA、TLS ハンドシェイク、契約証明書のインストール/更新。

主要な機能

  • AC 充電 (家庭用壁掛けウォールボックスなど) と DC 急速充電 (CCS1 / CCS2 高電圧 DC パイル) の両方をサポートします。
  • PnC (プラグアンドチャージ): ユーザーは銃を差し込むだけで認証を完了でき、RFID/アプリは必要ありません。
  • EIM (外部識別手段): 既存の RFID、アプリ、および QR コード支払いプロセスと互換性があります。
  • TLS 1.2/1.3 暗号化および相互認証 (PnC モード)。
  • EXI エンコード: 元の XML と比較して、メッセージ サイズとエンコードおよびデコードのコストを大幅に削減します。
  • 標準化されたエラー コード: DC 充電プロセス中に、バッテリーの過熱、電圧範囲外、充電器コネクタのロック障害、EVRESS 障害などが報告されます。

必要なエンジニアリング入力

入力目的
充電モードAC、DC、PnC、および EIM の組み合わせをサポートします。
BMS 信号行列SoC、目標電圧/電流、最大許容電圧/電流、温度、エラーコード。
PKI 設定OEM プロビジョニング CA、契約 CA、トラスト アンカー、OCSP エンドポイント。
充電ハードウェアCCS1 / CCS2 / GB/T対応の物理コネクタとPLCモジュール。
車両ネットワークEVCC と BMS および VCU 間の CAN/CAN FD 信号定義。
相互運用性テストの要件サポートされる予定の EVSE ブランドと市場規制 (ヨーロッパ、北米、中国、日本)。

KopherBit がこれをサポートする方法

  • EVCC ソフトウェア スタック: KopherV2G は、ISO 15118-2 完全なスタックを提供します: SLAC、SDP、TLS、V2G TP、EXI、ステート マシン。
  • PnC 統合: お客様が OEM CA、契約 CA、サブ CA、OCSP、および契約証明書のインストール プロセスをインポートできるように支援します。
  • AUTOSAR 統合: KopherSAR および KopherConfig を介して ISO15118 プロセスを BSW 構成可能な SWC にパッケージ化し、車両 BMS および VCU とインターフェースします。
  • 検証: KCU Gen2 テストベンチは、相互運用性テストとメッセージ追跡を提供します。

よくある質問

ISO 15118-2 と DIN 70121 の違いは何ですか?

DIN 70121 は、ISO 15118-2 よりも前のドイツの DIN 規格であり、基本的な DC 充電プロセスのみをカバーし、PnC はサポートされません、TLS を強制しません。ISO 15118-2 は、AC + DC、PnC、暗号化、およびより完全なメッセージ セットの追加をカバーする ISO 国際標準です。最新の CCS 充電ステーションのほとんどは両方をサポートしており、車両の機能に基づいて選択されます。

PnC と EIM の違いは何ですか?

PnC は、X.509 証明書チェーンを通じて ID 認証と請求先の識別を完了します。ユーザーはガンを挿入することで充電を開始できます。 EIM では、充電を許可する前に引き続き外部 (RFID / アプリ) 認証が必要です。

双方向充電（V2G / V2H / V2L）をサポートしていますか?

ISO 15118-2 は一方向の充電です。双方向充電にはISO 15118-20が必要です。

TLSは必須ですか?

PnC モードでは TLS (1.2 または 1.3) を使用する必要があります。 EIM モードでは、オプションで TLS を使用できます。

契約証明書を取得および更新するにはどうすればよいですか?

EV は、PnC プロセスを通じてバックエンドのモビリティ オペレータ発行センター (CPS) と通信し、充電パイルでの契約証明書のインストールまたは更新を完了します。KopherBit EVCC は、Certificateinstallation サービスと CertificateUpdate サービスをサポートします。

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