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ISO 15118-20：雙向 V2G 充電與 MCS 通訊標準

ISO 15118-20 是 ISO 15118 系列的第二代 V2G 通訊標準，支援雙向充電 (V2G/V2H/V2L)、Megawatt Charging System (MCS)、無線充電與更彈性的能源排程協商，可向後相容於 ISO 15118-2 PnC 流程。

Summary

ISO 15118-20 是 ISO 15118 V2G 通訊系列的第二代標準（取代 ISO 15118-2 部分功能），支援雙向充電 (V2G / V2H / V2L)、Megawatt Charging System (MCS)、無線充電 (WPT)，並提供更彈性的動態能源排程 (Dynamic Mode) 與更新的 PnC 安全機制。KopherBit EVCC 提供 ISO 15118-20 EV 端堆疊，涵蓋 DC 雙向、PnC、TLS 1.3 等核心功能。

Technical Role

ISO 15118-20 在 V2G 應用層上重新設計訊息集，相對於 ISO 15118-2 主要增加：

  • 雙向能量流：定義 BPT (Bidirectional Power Transfer) 流程，車輛可成為儲能單元供電給家庭、電網或其他設備。
  • Dynamic Mode：充電過程中允許動態調整能量排程，配合電網需求 (Demand Response) 或可再生能源產量浮動。
  • MCS (Megawatt Charging System)：為商用車（卡車、巴士）規劃 MW 等級充電通訊基礎。
  • WPT (Wireless Power Transfer)：增加無線充電對位、配對流程。
  • TLS 1.3 與更新加密套件：取代 ISO 15118-2 部分舊式加密。
  • 獨立的 Service Architecture：將 SDP、TLS、EXI、PnC 流程模組化，與 ISO 15118-2 並存於同一套堆疊。

ISO 15118-20 與 ISO 15118-2 可共存於同一條 PLC 連線；EVCC 在 ServiceDiscovery 階段依 SECC 公告的支援版本動態切換。

Architecture

子系統角色
HomePlug Green PHYPLC 物理層，沿用 ISO 15118-3。
IPv6 / DHCP / SDP取得 SECC 端點。
TCP / TLS 1.3強制使用 TLS 1.3，含更新的加密套件。
V2G TP / EXI訊息序列化與高效編碼。
State MachineISO 15118-20 雙向 / Dynamic / MCS / WPT 狀態機。
PKI更新版憑證鏈與 OEM CA / Contract CA 流程。
BPT Logic雙向能量流邏輯，與整車 BMS、Inverter 介接。
Energy SchedulingDynamic Mode 排程協商，與整車能源管理系統 (EMS) 介接。

Key Capabilities

  • 雙向充電 (V2G / V2H / V2L)：車作為儲能可回送能量至電網或家庭。
  • Dynamic Mode：依電網信號動態調整充電功率與時段。
  • MCS 支援：為大型商用車 MW 級充電做準備。
  • WPT (無線充電)：對位、配對流程整合。
  • TLS 1.3 加密：更新的安全標準，相容於現代 PKI。
  • 與 ISO 15118-2 共存：同一 EVCC 堆疊可同時支援兩代協定，依 EVSE 切換。

Engineering Inputs Required

輸入用途
雙向需求是否需要 V2G / V2H / V2L、目標應用 (家庭儲能、電網支援等)。
Inverter / 雙向 OBC 規格雙向能量流需要可逆功率轉換硬體支援。
整車 EMS 訊號Dynamic Mode 下車端需提供能量需求預測、剩餘時間、SoC 目標等。
BMS 規格充放電上下限、循環壽命限制、放電許可條件。
PKI 設定TLS 1.3 對應的 OEM CA、Contract CA、Trust Anchors。
適用市場MCS / WPT 的法規與通訊頻段差異。

How KopherBit Supports This

  • EVCC 軟體堆疊：KopherV2G 提供 ISO 15118-20 BPT、Dynamic Mode、PnC TLS 1.3 完整堆疊。
  • 與 ISO 15118-2 整合：同一 EVCC 同時支援兩代標準，無須開發兩套堆疊。
  • PKI 整合：協助 OEM 規劃 ISO 15118-20 對應的憑證鏈與 OCSP 流程。
  • 驗證：KCU Gen2 Testbench 提供雙向流程與 Dynamic Mode 訊息追蹤能力。

FAQ

ISO 15118-20 取代 ISO 15118-2 嗎？

不完全。ISO 15118-20 重新設計訊息集並擴充功能，但 ISO 15118-2 仍會在大量現有單向 DC/AC 充電場景中使用一段時間。EVCC 通常同時支援兩代以涵蓋全部充電樁。

雙向充電是否需要新硬體？

需要。EV 端必須具備可逆功率轉換器 (雙向 OBC 或可逆 DC/DC)，BMS 需支援放電模式並具備電池壽命管理策略。EVCC 軟體支援即可，但硬體缺一不可。

Dynamic Mode 適合哪些應用？

電網需求響應 (Demand Response)、太陽能/風能配比優化、家庭儲能配合電價時段。Dynamic Mode 允許 EVSE 在充電中持續更新能量排程，EVCC 與整車 EMS 配合調整。

TLS 1.3 是否強制？

ISO 15118-20 強制 TLS 1.3 與相容的加密套件，與 ISO 15118-2 (TLS 1.2/1.3) 不同。OEM PKI 規劃時須對應。

MCS 與既有 CCS 充電的關係？

MCS 主要服務商用車（卡車、巴士），瞄準 MW 級功率與更大型連接器。ISO 15118-20 為其通訊基礎，但 MCS 仍依賴額外硬體標準 (CharIN MCS)。

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