多路复用通信
除了每条消息都用一种特定的有效负载类型进行标识的常规消息流之外,多路复用通信还利用新引入的有效负载类型来实现与预定义的消息流控制并行的某些消息交换(也称为状态)机器。这些消息与服务重新协商(例如从充电变为放电能量)、ACD 使用案例所需的系统状态消息、交换计量信息或停车辅助消息相关。
例如,在直流充电会话期间交换 DC_ChargeLoop 请求和响应消息时,如果 EV 或充电站想要更改充电配置文件(随时间推移使用的电量),它们可以触发预定的重新协商,而无需中断充电现有的计费消息交换。预定的重新协商在具有不同有效负载类型的并行侧流中进行。这对于直流充电过程尤其有利。最初的 ISO 15118-2 充电过程需要中断,因为在重新协商充电时间表期间需要打开和关闭接触器 - 这是我们希望避免的。
强制数据安全
在 ISO 15118 中,传输层和应用层都启用了数据安全性。传输层安全性 (TLS) 1.2 及更高版本用于加密传输层上的通信通道。在应用层,基于XML的数字签名和X.509v3证书用于验证发送者的真实性和某些交换消息的完整性。
但是,对于 ISO 15118-2,仅在使用即插即充识别机制的情况下才强制要求使用 TLS。TLS 对于 EIM(外部识别方式)来说是可选的。EIM 是指需要额外用户努力的所有身份验证类型,例如将 RFID 卡放在充电站的 RFID 读取器上或使用智能手机应用程序对充电站的电动汽车充电进行身份验证和授权。在我看来,将 TLS 设为可选并不是一个好的决定,但它可能是一些标准化成员推动的,以降低初始实施工作量。
幸运的是,根据 ISO 15118-20,TLS 对于所有用例和所有识别机制都是强制性的,这意味着不再存在安全漏洞。
更轻松地处理和管理个性化电动汽车合同
ISO 15118-2 背后的原始设计思想是让电动汽车通过一份合同证书代表用户向充电站进行身份识别。可以将其视为特定于电动汽车的身份验证令牌,而不是特定于驾驶员的令牌。用于识别和授权充电过程的证书称为“合约证书”。该证书由移动运营商(MO,ISO 15118 术语)颁发,该运营商向电动汽车车主提供电动移动合同以启用即插即充功能。MO 一词通常与“电动交通服务提供商”(EMSP 或 EMP)一词互换使用。
多年来,标准化机构的成员意识到,在任何给定时间仅支持一个合约证书作为识别令牌有其自身的局限性。例如,通过更轻松地处理多个合同证书,可以使用一份专用合同证书在雇主场所(免费)充电,并使用另一份专用合同证书在家里的私人 Wallbox 充电。
ISO 15118-20 中现已定义了顺利安装和使用多个合同证书的要求。
充其量,用户不必担心根据位置选择正确的电动汽车合同。地理围栏方法可用于为车辆驾驶员进行智能预选择,但这些超出了 ISO 15118-20 的范围。
ISO 15118-20 的发布时间表
ISO 15118-20 原定于 2020 年发布。然而,鉴于引入了许多新功能,需要持续进行技术讨论以精确定义必要的要求,最终国际标准 (IS) 的新预计发布日期尚未确定。被最终确定。这一切都取决于我们解决所有剩余未解决问题所需的时间,我们的目标日期是 2021 年下半年。国际标准化需要来自全球和各个行业的许多利益相关者的投入,但一旦出版,它的价值就相当于黄金。
ISO 标准有多个阶段,从委员会草案 (CD) 开始,到 IS 结束。第一个公开可用的版本通常是国际标准草案 (DIS)。然而,许多技术细节在 DIS 和下一阶段(即国际标准最终草案 (FDIS))之间可能会发生变化。FDIS 标志着技术冻结,从那时起,在发布 IS 之前只允许进行编辑更改。
目前,ISO 15118-20 标准化机构的成员正在准备一份我们认为接近 FDIS 的文件。一旦准备就绪,我们将有几个月的时间来彻底审查该文件并提供意见。评论阶段结束后,我们将在每周定期的网络会议上处理所有评论,并决定合理的解决方案和要求。这一阶段的结果将是 FDIS,其发布日期也尚不清楚。这完全取决于收到的评论数量。但同样,如果我必须猜测的话,我预计将在明年初向 ISO 提交 FDIS,目标是 ISO 在夏季发布 FDIS,因为他们需要几个月的时间才能发布。这既不是官方发布的时间表,也不是我这边的保证,只是基于现有知识的估计。
一旦您掌握了 FDIS,您就可以开始自由实施 ISO 15118-20,无需担心 IS 发布之前的技术变更。
2021 年 1 月 21 日更新
无线充电是否能在截止日期前推出仍是一个悬而未决的事情。如果没有,它将进入 ISO 15118-20 第二版。幸运的是,我们对 ISO 15118-20 进行了重组,现在可以轻松地将更多功能集成到未来版本中,而不会影响向后兼容性(但是,ISO 15118-20 仍然不会向后兼容 ISO 15118-2)。
如果一切顺利,我们将在 4 月初完成国际标准最终草案 (FDIS),供标准化成员审核,以确保我们不会错过流程中的任何内容。到 6 月底,我们应该准备好向 ISO 提交 FDIS。我认为 ISO 可能还需要两到三个月的时间才能最终向所有人公开该文档,以便您也可以在他们的网站上购买和下载它。
ISO 15118-2 和 ISO 15118-20 之间的不兼容性
我在本文中提到 ISO 15118-20 是基于 ISO 15118-2 的。这就是相似之处,因为它们彼此不兼容,即符合 ISO 15118-20 的充电站将无法与符合 ISO 15118-2 的电动汽车建立通信会话,反之亦然。
这两个版本之间存在太多差异,包括不同的消息名称、新数据类型和字段、新消息数组以及定义消息序列的状态机的更改。因此,在 EV 和充电站之间交换消息时用于编码和解码的 XML 架构定义 (XSD) 文件也发生了变化。
您仍然可以识别 ISO 15118-20 中的许多 ISO 15118-2,因此您不必完全丢弃代码库,但实现所有 ISO 15118-20 仍然需要付出很大的努力。另一方面,没有人会完全实施这个新标准。考虑到这一面向未来的标准提供的一系列功能,每个电动汽车和充电站制造商都会选择他们认为与其产品相关的功能。您可以将 ISO 15118-20 视为强大的工具框架,您可以从中选择对您的业务案例最有用的元素。
好的一面是,硬件要求保持不变。您仍然需要适用于 EV 和充电站的 HomePlug Green PHY 兼容调制解调器来启用电力线通信。除了放弃不太安全的密码套件而采用更安全的密码套件之外,密码学也没有改变,这可能不会影响必要的 CPU 能力。但是,您应该在 EV 端保留更多内存,以便能够存储更多合约证书(请参阅上面有关多合约处理的部分)。
V2G Clarity的实施路线图
我对 ISO 15118 的参与可以追溯到 2010 年,当时我第一次成为标准化机构的积极成员,从那时起我就投入了我的资源。对 ISO 15118 软件堆栈感兴趣的人可能已经知道RISE V2G,它是 ISO 15118-2 的开源实现。
我相信获得电动汽车技术必须尽可能简单、无摩擦,这就是为什么我致力于对全球各地的公司进行 ISO 15118 教育,包括 ISO 15118 手册、在线课程和企业培训。甚至还有一个免费的在线课程,可让您在一小时内学会并运行 RISE V2G。
我决定 V2G Clarity 将继续走这条路,并提供 ISO 15118-20 开源。这一次,我们将不再使用 Java,而是使用 Python 实现 ISO 15118-20,但这并没有结束。该计划是用 Python 实现整套 ISO 15118 标准,包括 ISO 15118-2、ISO 15118-3、ISO 15118-8 和 ISO 15118-20。适用于电动汽车和充电站的成熟交钥匙软件库,经过适当测试和记录。我可能会将此项目称为 RISE V2G 2.0,但尚未完全决定。这是一个庞大的项目,但它代表了我们对全球可持续发展的奉献,并与我们开放创新和帮助电动汽车行业蓬勃发展的使命相一致。
ISO 15118-20 的工作可能将于今年 7 月开始。我无法确切地说我们何时会发布第一个稳定版本,但我认为可能是在 2021 年夏季。
我将以此说明结束:您主要希望在您的产品中实现哪些功能?请在评论中告诉我或给我发送电子邮件,我很乐意听到您的反馈。