ISO 15118 是當今最重要且面向未來的標準之一。ISO 15118 內置的智能充電機制使電網容量與連接到電網的越來越多的電動汽車的能源需求完美匹配。ISO 15118 還支持雙向能量傳輸，以便在需要時將能量從 EV 反饋給電網，從而實現車輛到電網的應用。ISO 15118 允許對電網更友好、更安全、更方便地為電動汽車充電。

在本文中，我們將介紹 ISO 15118 的主要特征以及 ISO 15118 文件系列的每個部分。讓我們從創建此標準背后的故事開始。

ISO 15118 的歷史

2010 年，國際標準化組織 （ISO） 和國際電工委員會 （IEC） 聯手成立了 ISO/IEC 15118 聯合工作組。來自汽車行業和公用事業行業的專家首次合作制定了用于電動汽車充電的國際通信標準。聯合工作組成功創建了一個廣泛采用的解決方案，該解決方案現已成為歐洲、美國、中/南美洲和韓國等全球主要地區的領先標準。ISO 15118 也在印度和澳大利亞迅速采用。關于格式的說明：ISO 接管了該標準的發布，現在簡稱為 ISO 15118。

車輛到電網 — 將電動汽車集成到電網中

ISO 15118 支持將電動汽車集成到智能電網（又名 Vehicle-2-grid 或 Vehicle-to-Grid）中。智能電網是一種通過信息和通信技術將能源生產商、消費者和電網組件（如變壓器）互連起來的電網，如下圖所示。

ISO 15118 允許 EV 和充電站動態交換信息，根據這些信息可以（重新）協商適當的充電時間表。確保電動汽車以電網友好的方式運行非常重要。在這種情況下，“電網友好”意味著該設備支持同時為多輛車充電，同時防止電網過載。智能充電應用程序將使用有關電網狀態、每輛電動汽車的能源需求以及每位駕駛員的出行需求（出發時間和行駛里程）的可用信息來計算每輛電動汽車的單獨充電時間表。

這樣，每個充電會話都將使電網的容量與同時為電動汽車充電的電力需求完美匹配。在可再生能源高可用性和/或整體用電量較低的情況下充電是 ISO 15118 可以實現的主要用例之一。

互連智能電網圖

由Plug & Charge供電的安全通信

電網是一個關鍵的基礎設施，需要抵御潛在的攻擊，并且需要為駕駛員提供提供給電動汽車的能源進行適當的計費。如果電動汽車和充電站之間沒有安全通信，惡意第三方就可以攔截和修改消息并篡改賬單信息。這就是為什么ISO 15118帶有一個叫做即插即用的功能。Plug & Charge部署了多種加密機制來保護此通信，并保證所有交換數據的機密性、完整性和真實性。

用戶便利性是實現無縫充電體驗的關鍵

ISO 15118的插電和充電功能也使電動汽車能夠自動識別自己到充電站，并獲得充電所需的能源授權。這一切都基于通過Plug & Charge功能提供的數字證書和公鑰基礎設施。最好的部分是什么？駕駛員無需執行任何作，只需將充電電纜插入車輛和充電站（有線充電期間）或將車停在接地板上方（無線充電期間）。有了這項技術，輸入信用卡、打開應用程序掃描二維碼或找到容易丟失的 RFID 卡的行為已成為過去。

ISO 15118 將對全球電動汽車充電的未來產生重大影響，因為以下三個關鍵因素：

1. 插頭和充電為客戶提供的便利

2. ISO 15118 中定義的加密機制帶來的增強數據安全性

3. 電網友好型智能充電

牢記這些基本要素后，讓我們來了解一下該標準的具體細節。

ISO 15118 文檔系列

該標準本身稱為“道路車輛 – 車輛到電網通信接口”，由八個部分組成。連字符或破折號和數字表示相應的part. ISO 15118-1 表示第一部分，依此類推。

在下圖中，您可以看到 ISO 15118 的每個部分如何與定義電信網絡中如何處理信息的七層通信中的一層或多層相關聯。當 EV 插入充電站時，EV 的通信控制器（稱為 EVCC）和充電站的通信控制器 （SECC） 建立通信網絡。此網絡的目標是交換消息并啟動充電會話。EVCC 和 SECC 都必須提供這七個功能層（如成熟的 ISO/OSI 通信堆棧中所述），以便處理它們發送和接收的信息。每一層都基于底層提供的功能構建，從頂部的應用程序層開始，一直到物理層。

例如：物理和數據鏈路層指定了 EV 和充電站如何使用充電電纜（通過 Home Plug Green PHY 調制解調器進行電力線通信，如 ISO 15118-3 中所述）或 Wi-Fi 連接（IEEE 802.11n，如 ISO 15118-8 所述）作為物理介質來交換消息。正確設置數據鏈路后，上面的網絡和傳輸層可以依靠它來建立所謂的 TCP/IP 連接，以正確地將消息從 EVCC 路由到 SECC（并返回）。頂部的應用層使用已建立的通信路徑來交換任何與使用案例相關的消息，無論是交流充電、直流充電還是無線充電。

ISO 15118 的八個部分及其與七個 ISO/OSI 層的關系?

在討論整個 ISO 15118 時，這包括這個總體標題中的一組標準。標準本身被分解成幾個部分。每個部分在作為國際標準 （IS） 發布之前都會經歷一組預定義的階段。這就是為什么您可以在下面的部分中找到有關每個部分的單獨 “狀態” 的信息。狀態反映了 IS 的發布日期，這是 ISO 標準化項目時間表的最后階段。

讓我們分別深入研究每個文檔部分。

ISO 標準發布的流程和時間表

發布 ISO 標準的時間表中的階段（來源：VDA）

上圖概述了 ISO 內部標準化過程的時間表。該流程從新工作項提案（NWIP 或 NP）開始，該提案在 12 個月后進入委員會草案 （CD） 階段。一旦 CD 可用（僅針對作為標準化機構成員的技術專家），就會開始為期三個月的投票階段，在此期間，這些專家可以提供編輯和技術評論。評論階段完成后，收集到的評論將在在線 Web 會議和面對面會議中解決。

作為這項合作工作的結果，然后起草并發布了國際標準草案 （DIS）。聯合工作組可以決定起草第二份 CD，以防專家認為該文件尚未準備好被視為 DIS。DIS 是第一個公開可用的文檔，可以在線購買。另一個評論和投票階段將在 DIS 發布后進行，類似于 CD 階段的流程。

國際標準 （IS） 之前的最后一個階段是國際標準 （FDIS） 的最終草案。這是一個可選階段，如果處理此標準的專家組認為文檔已達到足夠的質量水平，則可以跳過該階段。FDIS 是一份不允許進行任何其他技術更改的文件。因此，在此評論階段，只允許編輯評論。從圖中可以看出，ISO 標準化過程總共需要 24 到 48 個月。

就 ISO 15118-2 而言，該標準已經形成四年多，并將根據需要繼續完善（參見 ISO 15118-20）。此過程可確保它保持最新狀態并適應世界各地的許多獨特用例。