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ISO 15118

ISO 15118國際標準，名稱為《道路車輛—V2G通訊介面》（Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface），是為了電動車輛雙向充電/放電，定義汽車對電網（V2G）通訊介面的國際標準[1]。此標準中也提供許多不同的使用情境，例如安全通訊、智慧充電，以及有些電動車充電網路（英語：Electric vehicle charging network）強調的插槍即充（Plug & Charge）功能[2]。

簡介

ISO 15118是國際電工委員會（IEC）針對電動道路車輛以及電動工業卡車的法規標準群中的一個標準，負責單位是IEC技術委員會69（TC69）的第一聯合工作組（JWG1 V2G）[3]以及國際標準化組織技術委員會22（TC22）[4]中的subcommittee 31（SC31）[5]。

ISO 15118有定義充電相關的基礎信號，以及透過電力線通信（PLC）進行的數位通訊，數位通訊的通訊協定利用HomePlug GP，利用基礎信號中的控制導引（Control pilot）線傳輸。

ISO和IEC在2001年開始合作訂立法規[6]，ISO 15118-20 即插即充（Plug & Charge）的章節是在2014年發佈。2020年時曾有研究者指出即插即充功能有網路安全相關的問題[7]。最新版本是在2022年發佈[8]。

V2G-PKI

電動車和充電設備之間的ISO 15118通訊可以用傳輸層安全性（TLS）進行加密，若是使用Plug & Charge的情形，一定要進行加密。標準中有說明要如何設置V2G-PKI（汽車對電網的公開金鑰基礎建設）。Hubject在2018年提供了第一個V2G-PKI產品[9]以及在歐洲和北美的相關生態系[10]。V2G-PKI中唯一的證書頒發機構就是Hubject。有許多公司也發佈他們在V2G-PKI上的解決方案，而充電站廠商以及車廠若依照ISO 15118標準，也可以處理其證書[7][11][12]。

在2019年和2020年時，有許多研究者指出此標準中的公開金鑰基礎建設（KPI）還有一些問題[13][14][7][12]。

Plug & Charge（插槍即充）

ISO 15118中增加的Plug & Charge（插槍即充）功能考量了使用者便利及資料安全性，可以讓電動車輛在相容的充電站中識別到此車輛及車主，並且自動取得授權，進行車輛充電。駕駛只需要將充電槍接到電動車內即可[需要解釋]。車輛和充電站識別的方式是透過交換認證（certificates）來彼此識別，此認證是之前透過認證機制（certificate pool）提供，其目的是為了方便付款[15]。在2021年11月已經開始一個測試系統[哪裡？][16]，此標準可以用在有線充電（交流或直流），也可以用在無線充電[17]。

有些電動車支援Plug & Charge（插槍即充）標準，像是2021年版的保時捷Taycan、Daimler EQS[18]、Lucid Air（英語：Lucid Air）、福特野馬Mach-E[11]以及Rivian R1T（英語：Rivian R1T）[19]。

有些電動車型可能需要進行韌體升級才能符合此標準，像是Volkswagen ID.4[20]，有些車型可能要進行硬件的升級[12]。

特斯拉的車輛自從2012年起（ISO 15118-2是在2014年才發行），就有其專有（英語：Proprietary protocol）的Plug & Charge（插槍即充）版本[7]，也有其他的專有協定版本，例如Paua所開發的產品[21] 。

除了Plug & Charge（插槍即充）外，還有其他類似的標準，例如以DIN 70121標準（CCS）的AutoCharge[22][23]，其作法是用車輛上固定的MAC地址（EVCC ID），這個不算是資訊安全的機制，而且像Volkswagen的車輛，沒有固定的MAC地址，就無法使用AutoCharge[24]。

標準文件

ISO 15118包括以下的部份，每一項都是獨立的標準文件：

  • ISO 15118-1：一般資訊以及使用案例（use-case）的定義[1]。
  • ISO/DIS 15118-2：網路及應用層的需求[25]（在第二版中，已改成ISO 15118-20）。
  • ISO 15118-3：實體層及資料鏈結層的需求[26]。
  • ISO 15118-4：網路及應用通訊協定的相容性測試[27]。
  • ISO 15118-5: 實體層及資料鏈結層的相容性測試[28]。
  • ISO/DIS 15118-6：無線通訊的一般資訊以及使用案例的定義（在第二版中，已合併到ISO 15118-1）[29]
  • ISO/CD 15118-7：無線通訊的網路和應用通訊協定的要求（已移到ISO 15118–20）[29]
  • ISO 15118-8：無線通訊的實體層及資料鏈結層[30]
  • ISO 15118-20：第二版的網路及應用協定要求[31]

ISO 15118在重型車輛上的應用

ISO 15118也用做重型車輛充電的通訊協定，例如以下的應用：

  • 港口自動導引車[32]
  • 大眾運輸[33]

若在商業應用上使用ISO 15118時，配合WLAN的使用（ISO 15118-8）需仔細評估，因為以WLAN為基礎的無線通訊，無法保證系統的運作上線時間(operation uptime）[來源請求]，此情形下可以使用ISO 15118-3 powerline communication。

參考資料

  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. （原始內容存檔於26 August 2019）. 
  2. ^ Electric Vehicle Charging Open Payment Framework with ISO 15118 (PDF). Secure Technology Alliance. February 2021. （原始內容存檔 (PDF)於2 June 2021）. 
  3. ^ IEC Technical Committee 69. [2022-11-03]. （原始內容存檔於2018-11-10）. 
  4. ^ ISO technical committee 22. [2022-11-03]. （原始內容存檔於2022-11-03）. 
  5. ^ ISO technical committee 22 subcommittee 31. [2022-11-03]. （原始內容存檔於2022-11-03）. 
  6. ^ Mültin, Marc. What is ISO 15118? | Switch. www.switch-ev.com. 6 July 2021. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於13 August 2020） （英語）. 
  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]. （原始內容存檔於2022-11-03）. 
  9. ^ Hubject & Daimler ermöglichen Laden ohne Karte oder App. electrive.net. 2018-04-17 [2022-07-05]. （原始內容存檔於2022-11-03） （德語）. 
  10. ^ Plug&Charge: Electrify America kooperiert mit Hubject. electrive.net. 2019-01-09 [2022-07-05]. （原始內容存檔於2022-11-03） （德語）. 
  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]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於12 October 2021）. 
  13. ^ Practical Considerations for Implementation and Scaling ISO 15118 into a Secure EV Charging Ecosystem (PDF). ChargePoint. 14 May 2019. （原始內容存檔 (PDF)於22 January 2021）. 
  14. ^ ChargeUpEurope perspective (PDF). ChargeUpEurope. 
  15. ^ Plug&Charge: The missing link to a breakthrough. electrive.com. 15 December 2020. （原始內容存檔於26 October 2021）. 
  16. ^ Hubject launces Plug&Charge testing system. electrive.com. 17 November 2021 [2022-10-28]. （原始內容存檔於2022-11-29）. 
  17. ^ Mültin, Marc. The basics of Plug & Charge | Switch. www.switch-ev.com. 6 July 2021. （原始內容存檔於3 September 2021）. 
  18. ^ Mercedes EQS: So funktioniert Plug and Charge. InsideEVs Deutschland. [2022-07-05]. （原始內容存檔於2022-12-19） （德語）. 
  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]. （原始內容存檔於2021-09-28）. 
  20. ^ Convenient, networked and sustainable: new solutions for charging electric Volkswagen models. Volkswagen Newsroom. [2022-07-05]. （原始內容存檔於2022-10-28） （英語）. 
  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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2022-10-28）. 
  23. ^ The battle between ISO 15118 and DIN SPEC 70121 | Switch. www.switch-ev.com. [2022-04-09]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2022-10-28） （挪威語）. 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]. （原始內容存檔於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] （英語）. 
  32. ^ https://www.globalpsa.com/assets/uploads/nr160620.pdf [失效連結]
  33. ^ Electric transport in the Netherlands - 2016 highlights (PDF). Netherlands Enterprise Agency. [2022-12-08]. （原始內容存檔 (PDF)於2022-12-08）. 

相關條目

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