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ISO 15118

ISO 15118国际标准，名称为《道路车辆—V2G通讯介面》（Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface），是为了电动车辆双向充电/放电，定义汽车对电网（V2G）通讯介面的国际标准[1]。此标准中也提供许多不同的使用情境，例如安全通讯、智慧充电，以及有些电动车充电网路（英语：Electric vehicle charging network）强调的插枪即充（Plug & Charge）功能[2]。

简介

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ISO 15118是国际电工委员会（IEC）针对电动道路车辆以及电动工业卡车的法规标准群中的一个标准，负责单位是IEC技术委员会69（TC69）的第一联合工作组（JWG1 V2G）[3]以及国际标准化组织技术委员会22（TC22）[4]中的subcommittee 31（SC31）[5]。

ISO 15118有定义充电相关的基础信号，以及透过电力线通信（PLC）进行的数位通讯，数位通讯的通讯协定利用HomePlug GP，利用基础信号中的控制导引（Control pilot）线传输。

ISO和IEC在2001年开始合作订立法规[6]，ISO 15118-20 即插即充（Plug & Charge）的章节是在2014年发布。2020年时曾有研究者指出即插即充功能有网路安全相关的问题[7]。最新版本是在2022年发布[8]。

V2G-PKI

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电动车和充电设备之间的ISO 15118通讯可以用传输层安全性（TLS）进行加密，若是使用Plug & Charge的情形，一定要进行加密。标准中有说明要如何设置V2G-PKI（汽车对电网的公开金钥基础建设）。Hubject在2018年提供了第一个V2G-PKI产品[9]以及在欧洲和北美的相关生态系[10]。V2G-PKI中唯一的证书颁发机构就是Hubject。有许多公司也发布他们在V2G-PKI上的解决方案，而充电站厂商以及车厂若依照ISO 15118标准，也可以处理其证书[7][11][12]。

在2019年和2020年时，有许多研究者指出此标准中的公开金钥基础建设（KPI）还有一些问题[13][14][7][12]。

Plug & Charge（插枪即充）

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ISO 15118中增加的Plug & Charge（插枪即充）功能考量了使用者便利及资料安全性，可以让电动车辆在相容的充电站中识别到此车辆及车主，并且自动取得授权，进行车辆充电。驾驶只需要将充电枪接到电动车内即可[需要解释]。车辆和充电站识别的方式是透过交换认证（certificates）来彼此识别，此认证是之前透过认证机制（certificate pool）提供，其目的是为了方便付款[15]。在2021年11月已经开始一个测试系统[哪里？][16]，此标准可以用在有线充电（交流或直流），也可以用在无线充电[17]。

有些电动车支援Plug & Charge（插枪即充）标准，像是2021年版的保时捷Taycan、Daimler EQS[18]、Lucid Air（英语：Lucid Air）、福特野马Mach-E[11]以及Rivian R1T（英语：Rivian R1T）[19]。

有些电动车型可能需要进行韧体升级才能符合此标准，像是Volkswagen ID.4[20]，有些车型可能要进行硬件的升级[12]。

特斯拉的车辆自从2012年起（ISO 15118-2是在2014年才发行），就有其专有（英语：Proprietary protocol）的Plug & Charge（插枪即充）版本[7]，也有其他的专有协定版本，例如Paua所开发的产品[21] 。

除了Plug & Charge（插枪即充）外，还有其他类似的标准，例如以DIN 70121标准（CCS）的AutoCharge[22][23]，其作法是用车辆上固定的MAC地址（EVCC ID），这个不算是资讯安全的机制，而且像Volkswagen的车辆，没有固定的MAC地址，就无法使用AutoCharge[24]。

标准文件

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ISO 15118包括以下的部份，每一项都是独立的标准文件：

  • ISO 15118-1：一般资讯以及使用案例（use-case）的定义[1]。
  • ISO/DIS 15118-2：网路及应用层的需求[25]（在第二版中，已改成ISO 15118-20）。
  • ISO 15118-3：实体层及资料链结层的需求[26]。
  • ISO 15118-4：网路及应用通讯协定的相容性测试[27]。
  • ISO 15118-5: 实体层及资料链结层的相容性测试[28]。
  • ISO/DIS 15118-6：无线通讯的一般资讯以及使用案例的定义（在第二版中，已合并到ISO 15118-1）[29]
  • ISO/CD 15118-7：无线通讯的网路和应用通讯协定的要求（已移到ISO 15118–20）[29]
  • ISO 15118-8：无线通讯的实体层及资料链结层[30]
  • ISO 15118-20：第二版的网路及应用协定要求[31]

ISO 15118在重型车辆上的应用

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ISO 15118也用做重型车辆充电的通讯协定，例如以下的应用：

  • 港口自动导引车[32]
  • 大众运输[33]

若在商业应用上使用ISO 15118时，配合WLAN的使用（ISO 15118-8）需仔细评估，因为以WLAN为基础的无线通讯，无法保证系统的运作上线时间(operation uptime）[来源请求]，此情形下可以使用ISO 15118-3 powerline communication。

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 ISO 15118-1:2019 Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface -- Part 1: General information and use-case definition. ISO. April 2019. （原始内容存档于26 August 2019）. 
  2. ^ Electric Vehicle Charging Open Payment Framework with ISO 15118 (PDF). Secure Technology Alliance. February 2021. （原始内容存档 (PDF)于2 June 2021）. 
  3. ^ IEC Technical Committee 69. [2022-11-03]. （原始内容存档于2018-11-10）. 
  4. ^ ISO technical committee 22. [2022-11-03]. （原始内容存档于2022-11-03）. 
  5. ^ ISO technical committee 22 subcommittee 31. [2022-11-03]. （原始内容存档于2022-11-03）. 
  6. ^ Mültin, Marc. What is ISO 15118? | Switch. www.switch-ev.com. 6 July 2021. （原始内容存档于23 October 2021）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Berman, Bradley. ISO EV Plug and Charge standard faces security concerns. www.sae.org. SAE International. 2020-08-11. （原始内容存档于13 August 2020） （英语）. 
  8. ^ ISO 15118-20:2022 Road vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 20: 2nd generation network layer and application layer requirements. www.iso.org. [2022-11-03]. （原始内容存档于2022-11-03）. 
  9. ^ Hubject & Daimler ermöglichen Laden ohne Karte oder App. electrive.net. 2018-04-17 [2022-07-05]. （原始内容存档于2022-11-03） （德语）. 
  10. ^ Plug&Charge: Electrify America kooperiert mit Hubject. electrive.net. 2019-01-09 [2022-07-05]. （原始内容存档于2022-11-03） （德语）. 
  11. ^ 11.0 11.1 How the plug-and-charge feature in the Ford Mustang Mach-E works. TechRepublic. 13 May 2021 [22 October 2021]. （原始内容存档于2022-10-28）. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 Schaal, Sebastian; Carrie Hampel. Plug&Charge: The missing link to a breakthrough. electrive.com. 15 December 2020. （原始内容存档于12 October 2021）. 
  13. ^ Practical Considerations for Implementation and Scaling ISO 15118 into a Secure EV Charging Ecosystem (PDF). ChargePoint. 14 May 2019. （原始内容存档 (PDF)于22 January 2021）. 
  14. ^ ChargeUpEurope perspective (PDF). ChargeUpEurope. 
  15. ^ Plug&Charge: The missing link to a breakthrough. electrive.com. 15 December 2020. （原始内容存档于26 October 2021）. 
  16. ^ Hubject launces Plug&Charge testing system. electrive.com. 17 November 2021 [2022-10-28]. （原始内容存档于2022-11-29）. 
  17. ^ Mültin, Marc. The basics of Plug & Charge | Switch. www.switch-ev.com. 6 July 2021. （原始内容存档于3 September 2021）. 
  18. ^ Mercedes EQS: So funktioniert Plug and Charge. InsideEVs Deutschland. [2022-07-05]. （原始内容存档于2022-12-19） （德语）. 
  19. ^ Rivian R1T first drive: Easily the best pickup I've ever driven, both off road and on. Electrek. 28 September 2021 [29 September 2021]. （原始内容存档于2021-09-28）. 
  20. ^ Convenient, networked and sustainable: new solutions for charging electric Volkswagen models. Volkswagen Newsroom. [2022-07-05]. （原始内容存档于2022-10-28） （英语）. 
  21. ^ Grundy, Alice. Paua heralds plug & charge as the 'future of EV charging' as it delivers successful trial. Current News. Current News. 2021-08-17 [1 February 2022]. （原始内容存档于2022-10-28）. 
  22. ^ DIN SPEC 70121. Electromobility - Digital communication between a d.c. EV charging station and an electric vehicle for control of d.c. charging in the Combined Charging System (CCS). European Standards. [1 February 2022]. （原始内容存档于2022-10-28）. 
  23. ^ The battle between ISO 15118 and DIN SPEC 70121 | Switch. www.switch-ev.com. [2022-04-09]. （原始内容存档于2022-08-08）. 
  24. ^ Klingenberg, Mathias. Teknologien kan gi en Tesla-opplevelse ved ladestasjonen. Men en av verdens største bilprodusenter vil ikke være med. Tu.no. Teknisk Ukeblad. 20 June 2022 [2022-10-28]. （原始内容存档于2022-10-28） （挪威语）. In English: https://norway.postsen.com/news/15537/This-technology-can-provide-the-Tesla-experience-at-the-charging-station-But-one-major-carmaker-excels-with-its-absence.html 
  25. ^ ISO/DIS 15118-2:2014. ISO. [2022-11-07]. （原始内容存档于2022-11-07）. 
  26. ^ ISO 15118-3:2015. ISO. 
  27. ^ ISO 15118-2:2014. ISO. 
  28. ^ ISO 15118-5:2018. ISO. 
  29. ^ 29.0 29.1 Search. ISO. 
  30. ^ ISO 15118-8:2018. ISO. 
  31. ^ ISO/DIS 15118-20. ISO. [2019-03-15] （英语）. 
  32. ^ https://www.globalpsa.com/assets/uploads/nr160620.pdf [失效链接]
  33. ^ Electric transport in the Netherlands - 2016 highlights (PDF). Netherlands Enterprise Agency. [2022-12-08]. （原始内容存档 (PDF)于2022-12-08）. 

相关条目

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