ISO 15118-20: 双方向 V2G 充電および MCS 通信規格

まとめ

ISO 15118-20 は、ISO 15118 V2G 通信シリーズの第 2 世代規格です (ISO 15118-2 の一部の機能を置き換えたもの)。 双方向充電 (V2G / V2H / V2L)、メガワット充電システム (MCS)、ワイヤレス充電 (WPT) をサポートし、より柔軟な動的なエネルギースケジューリングを提供します。 (動的モード) 更新された PnC セキュリティメカニズムを備えています。KopherBit EVCC は、ISO 15118-20 EV サイドスタッキングを提供し、DC 双方向、PnC、TLS 1.3 などのコア機能をカバーします。

技術的な役割

ISO 15118-20 は、V2G アプリケーション層のメッセージセットを再設計します。 ISO 15118-2 と比較すると、主に次の点が追加されています。

双方向エネルギーフロー: BPT (双方向電力伝送) プロセスを定義すると、車両は家庭、電力網、またはその他の機器に電力を供給するエネルギー貯蔵ユニットになることができます。
ダイナミックモード: 充電プロセス中に、グリッド需要 (デマンドレスポンス) または再生可能エネルギー生産の変動に合わせてエネルギースケジュールを動的に調整できます。
MCS (メガワット充電システム): 商用車 (トラック、バス) 向けの MW レベルの充電通信基盤を計画しています。
WPT (ワイヤレスパワートランスファー): ワイヤレス充電の調整とペアリングのプロセスを追加しました。
新しい暗号スイートを使用した TLS 1.3: 従来の暗号の ISO 15118-2 部分を置き換えます。
独立したサービスアーキテクチャ: SDP、TLS、EXI、および PnC プロセスをモジュール化し、ISO 15118-2 と同じスタック内に共存させます。

ISO 15118-20 と ISO 15118-2 は同じ PLC 接続上に共存できます。 EVCC は、SECC によって発表されたサポートされるバージョンに従って、ServiceDiscovery 段階で動的に切り替えられます。

建築

サブシステム	役割
ホームプラググリーン PHY	PLC 物理層、ISO 15118-3 に従います。
IPv6 / DHCP / SDP	SECCエンドポイントを取得します。
TCP/TLS 1.3	更新された暗号スイートで TLS 1.3 の使用を強制します。
V2G TP / EXI	メッセージのシリアル化と効率的なエンコード。
ステートマシン	ISO 15118-20 双方向 / 動的 / MCS / WPT ステートマシン。
PKI	資格情報チェーンと OEM CA / 契約 CA プロセスを更新しました。
BPTロジック	車両 BMS およびインバーターとインターフェースされた双方向エネルギーフローロジック。
エネルギースケジューリング	動的モードスケジュールネゴシエーション、車両エネルギー管理システム (EMS) とのインターフェイス。

主要な機能

双方向充電 (V2G / V2H / V2L): 自動車はエネルギー貯蔵庫として機能し、電力網または家庭にエネルギーを送り返すことができます。
動的モード: 電力網信号に従って充電電力と時間を動的に調整します。
MCS サポート: 大型商用車の MW レベルの充電を準備します。
WPT (ワイヤレス充電): 調整およびペアリングのプロセスの統合。
TLS 1.3 暗号化: 最新の PKI と互換性のある、更新されたセキュリティ標準。
ISO 15118-2 と共存: 同じ EVCC スタックは、EVSE に従って切り替えて、2 世代のプロトコルを同時にサポートできます。

必要なエンジニアリング入力

入力	目的
双方向の需要	V2G / V2H / V2L のいずれであっても、ターゲットアプリケーション (家庭用エネルギーストレージ、グリッドサポートなど) が必要です。
インバータ・双方向OBC仕様	双方向のエネルギーの流れには、可逆電力変換ハードウェアのサポートが必要です。
車両EMS信号	動的モードローエンドは、エネルギー需要予測、残り時間、SoC ターゲットなどを提供する必要があります。
BMS仕様	充放電の上限と下限、サイクル寿命の限界、および放電許可条件。
PKI 設定	TLS 1.3 対応の OEM CA、契約 CA、トラストアンカー。
該当する市場	MCS/WPTの規定と通信帯域の違いについて。

KopherBit がこれをサポートする方法

EVCC ソフトウェアスタッキング: KopherV2G は、ISO 15118-20 BPT、ダイナミックモード、PnC TLS 1.3 の完全なスタッキングを提供します。
ISO 15118-2 との統合: 同じ EVCC が 2 世代の標準を同時にサポートするため、2 セットのスタックを開発する必要がなくなります。
PKI 統合: OEM が ISO 15118-20 に対応する認証情報チェーンと OCSP プロセスを計画するのを支援します。
検証: KCU Gen2 テストベンチは、双方向プロセスと動的モードメッセージ追跡機能を提供します。

よくある質問

ISO 15118-20 は ISO 15118-2 を置き換えますか?

完全ではありません。ISO 15118-20 はメッセージセットを再設計し、機能を拡張しますが、ISO 15118-2 はしばらくの間、多数の既存の一方向 DC/AC 充電シナリオで引き続き使用されます。EVCC は通常、すべての充電パイルをカバーするために 2 つの世代を同時にサポートします。

双方向充電には新しいハードウェアが必要ですか?

必要。EV 側には可逆電力コンバータ (双方向 OBC または可逆 DC/DC) が必要であり、BMS は放電モードをサポートし、バッテリ寿命管理戦略を備えている必要があります。EVCC ソフトウェアのサポートは十分ですが、ハードウェアは不可欠です。

ダイナミックモードはどのようなアプリケーションに適していますか?

グリッドデマンドレスポンス (デマンドレスポンス)、太陽光/風力エネルギー比率の最適化、電気料金期間に合わせた家庭用エネルギー貯蔵。ダイナミックモードにより、EVSE は充電中にエネルギースケジュールを継続的に更新でき、EVCC は車両 EMS と連動して調整されます。

TLS 1.3は必須ですか?

ISO 15118-20 は、ISO 15118-2 (TLS 1.2/1.3) とは異なり、互換性のある暗号スイートを使用して TLS 1.3 を強制します。OEM PKI はそれに応じて計画する必要があります。

MCS は既存の CCS 充電とどのように関係しますか?

MCS は主に商用車 (トラック、バス) にサービスを提供し、MW レベルの電力と大型コネクタをターゲットとしています。ISO 15118-20 は通信の基礎ですが、MCS は依然として追加のハードウェア標準 (CharIN MCS) に依存しています。

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まとめ