Todo lo que necesita saber sobre la norma ISO/IEC 15118

La nomenclatura oficial de la norma ISO 15118 es «Vehículos de Carretera – Interfaz de comunicación entre el vehículo y la red». Podría ser una de las normas más importantes y con mayor proyección de futuro disponibles en la actualidad.

El mecanismo de carga inteligente integrado en la norma ISO 15118 permite adaptar perfectamente la capacidad de la red a la demanda energética del creciente número de vehículos eléctricos que se conectan a la red eléctrica. La norma ISO 15118 también permite la transferencia de energía bidireccional para lograr...vehículo a redAplicaciones que devuelven la energía del vehículo eléctrico a la red cuando es necesario. La norma ISO 15118 permite una carga de vehículos eléctricos más segura, cómoda y compatible con la red.

Historia de la ISO 15118

En 2010, la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) unieron fuerzas para crear el Grupo de Trabajo Conjunto ISO/IEC 15118. Por primera vez, expertos de la industria automotriz y de servicios públicos trabajaron juntos para desarrollar un estándar internacional de comunicación para la carga de vehículos eléctricos. El Grupo de Trabajo Conjunto logró crear una solución ampliamente adoptada que ahora es el estándar líder en importantes regiones del mundo, como Europa, Estados Unidos, América Central y del Sur, y Corea del Sur. La ISO 15118 también se está adoptando rápidamente en India y Australia. Nota sobre el formato: ISO se hizo cargo de la publicación de la norma, que ahora se conoce simplemente como ISO 15118.

Vehículo a red: integración de vehículos eléctricos en la red

La norma ISO 15118 permite la integración de vehículos eléctricos en elred inteligente(también conocido como vehículo a red ovehículo a red). Una red inteligente es una red eléctrica que interconecta productores de energía, consumidores y componentes de la red como transformadores mediante tecnología de la información y la comunicación, como se ilustra en la imagen a continuación.

La norma ISO 15118 permite que el vehículo eléctrico (VE) y la estación de carga intercambien información dinámicamente, lo que permite (re)negociar un programa de carga adecuado. Es importante garantizar que los vehículos eléctricos funcionen de forma compatible con la red eléctrica. En este caso, "compatible con la red eléctrica" ​​significa que el dispositivo permite la carga de varios vehículos a la vez, evitando la sobrecarga de la red. Las aplicaciones de carga inteligente calcularán un programa de carga individual para cada VE utilizando la información disponible sobre el estado de la red eléctrica, la demanda energética de cada VE y las necesidades de movilidad de cada conductor (hora de salida y autonomía).

De esta manera, cada sesión de carga ajustará perfectamente la capacidad de la red a la demanda de electricidad de los vehículos eléctricos que se cargan simultáneamente. La carga en momentos de alta disponibilidad de energías renovables o en momentos de bajo consumo eléctrico general es uno de los principales casos de uso que se pueden implementar con la norma ISO 15118.

Comunicaciones seguras con tecnología Plug & Charge

La red eléctrica es una infraestructura crítica que debe protegerse contra posibles ataques, y el conductor debe recibir una facturación adecuada por la energía suministrada al vehículo eléctrico. Sin una comunicación segura entre los vehículos eléctricos y las estaciones de carga, terceros maliciosos pueden interceptar y modificar mensajes, así como manipular la información de facturación. Por eso, la norma ISO 15118 incluye una función llamadaConectar y cargarPlug & Charge implementa varios mecanismos criptográficos para asegurar esta comunicación y garantizar la confidencialidad, integridad y autenticidad de todos los datos intercambiados.

La comodidad del usuario como clave para una experiencia de carga fluida

ISO 15118Conectar y cargarEsta función también permite que el vehículo eléctrico se identifique automáticamente en la estación de carga y obtenga acceso autorizado a la energía que necesita para recargar su batería. Todo esto se basa en los certificados digitales y las infraestructuras de clave pública disponibles a través de la función "Conectar y Cargar". ¿Y lo mejor? El conductor no tiene que hacer nada más que enchufar el cable de carga al vehículo y a la estación de carga (durante la carga con cable) o estacionarse sobre una plataforma de carga (durante la carga inalámbrica). Con esta tecnología, ya no es necesario introducir una tarjeta de crédito, abrir una aplicación para escanear un código QR ni encontrar esa tarjeta RFID fácil de perder.

La norma ISO 15118 afectará significativamente el futuro de la carga global de vehículos eléctricos debido a estos tres factores clave:

1. Comodidad para el cliente que ofrece Plug & Charge
2. La seguridad de datos mejorada que viene con los mecanismos criptográficos definidos en la norma ISO 15118
3. Carga inteligente respetuosa con la red

Con esos elementos fundamentales en mente, analicemos los detalles prácticos de la norma.

La familia de documentos ISO 15118

La norma, denominada «Vehículos de carretera – Interfaz de comunicación entre el vehículo y la red», consta de ocho partes. Un guion o raya y un número indican la parte correspondiente. La norma ISO 15118-1 se refiere a la primera parte, y así sucesivamente.

En la imagen a continuación, puede ver cómo cada parte de la norma ISO 15118 se relaciona con una o más de las siete capas de comunicación que definen cómo se procesa la información en una red de telecomunicaciones. Cuando el vehículo eléctrico se conecta a una estación de carga, el controlador de comunicación del vehículo eléctrico (denominado EVCC) y el controlador de comunicación de la estación de carga (el SECC) establecen una red de comunicación. El objetivo de esta red es intercambiar mensajes e iniciar una sesión de carga. Tanto el EVCC como el SECC deben proporcionar esas siete capas funcionales (como se describe en la bien establecida...Pila de comunicación ISO/OSI) para procesar la información que envían y reciben. Cada capa se basa en la funcionalidad proporcionada por la capa subyacente, comenzando por la capa de aplicación en la parte superior y terminando por la capa física.

Por ejemplo: La capa física y de enlace de datos especifica cómo el vehículo eléctrico (VE) y la estación de carga pueden intercambiar mensajes mediante un cable de carga (comunicación por línea eléctrica a través de un módem Home Plug Green PHY, como se describe en la norma ISO 15118-3) o una conexión Wi-Fi (IEEE 802.11n, como se menciona en la norma ISO 15118-8) como medio físico. Una vez configurado correctamente el enlace de datos, la capa de red y transporte superior puede confiar en él para establecer una conexión TCP/IP que enrute correctamente los mensajes desde el EVCC al SECC (y viceversa). La capa de aplicación superior utiliza la ruta de comunicación establecida para intercambiar cualquier mensaje relacionado con el caso de uso, ya sea para carga de CA, CC o inalámbrica.

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Al hablar de la norma ISO 15118 en su conjunto, esta abarca un conjunto de normas dentro de un único título general. Las normas se dividen en partes. Cada parte pasa por una serie de etapas predefinidas antes de su publicación como norma internacional (NI). Por ello, puede encontrar información sobre el estado de cada parte en las secciones siguientes. El estado refleja la fecha de publicación de la NI, que constituye la etapa final en el cronograma de los proyectos de normalización ISO.

Analicemos cada una de las partes del documento individualmente.

El proceso y el cronograma para la publicación de las normas ISO

La figura anterior describe el cronograma de un proceso de normalización dentro de ISO. El proceso se inicia con una Propuesta de Nuevo Elemento de Trabajo (NWIP o NP), que pasa a la fase de Borrador de Comité (CD) tras un período de 12 meses. Una vez disponible el CD (solo para los expertos técnicos miembros del organismo de normalización), se inicia una fase de votación de tres meses, durante la cual estos expertos pueden aportar comentarios editoriales y técnicos. Una vez finalizada la fase de comentarios, los comentarios recopilados se resuelven mediante conferencias web en línea y reuniones presenciales.

Como resultado de este trabajo colaborativo, se redacta y publica un Borrador de Norma Internacional (DIS). El Grupo de Trabajo Conjunto puede decidir redactar un segundo CD si los expertos consideran que el documento aún no está listo para ser considerado como DIS. Un DIS es el primer documento que se pone a disposición del público y puede adquirirse en línea. Tras la publicación del DIS, se llevará a cabo otra fase de comentarios y votación, similar al proceso de la etapa de CD.

La última etapa previa a la Norma Internacional (NI) es el Borrador Final de la Norma Internacional (BDFI). Esta etapa es opcional y puede omitirse si el grupo de expertos que trabaja en esta norma considera que el documento ha alcanzado un nivel de calidad suficiente. El BDFI es un documento que no admite cambios técnicos adicionales. Por lo tanto, solo se permiten comentarios editoriales durante esta fase. Como se puede ver en la figura, un proceso de normalización ISO puede durar entre 24 y 48 meses en total.

En el caso de la norma ISO 15118-2, se ha ido desarrollando a lo largo de cuatro años y se seguirá perfeccionando según sea necesario (véase ISO 15118-20). Este proceso garantiza su actualización y su adaptación a los numerosos casos de uso únicos en todo el mundo.