為了理解ISO 15118-2協(xié)議，首先要提到定義該協(xié)議使用的IEC 61851協(xié)議。本節(jié)描述了該標(biāo)準(zhǔn)以及ISO 15118-2如何與之鏈接。
IEC 61851-電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)定義了電動(dòng)汽車（EV）充電的不同充電模式（交流和直流）。這些模式是：
充電模式1-交流充電，電動(dòng)汽車通過標(biāo)準(zhǔn)1ph/3ph插座連接到電源。高達(dá)16 A和250/480 V。充電電纜中沒有保護(hù)裝置。
充電模式2-交流充電，電動(dòng)汽車通過標(biāo)準(zhǔn)1ph/3ph插座連接到電源。高達(dá)32 A和250/480 V。充電電纜中集成了保護(hù)裝置。
充電模式3-使用專用交流充電站進(jìn)行交流充電。強(qiáng)制PWM信號(hào)和可選的高級(jí)通信（HLC）。
充電模式4-使用專用直流充電站進(jìn)行直流充電。強(qiáng)制性PWM信號(hào)和強(qiáng)制性高電平通信（HLC）。
標(biāo)準(zhǔn)將充電模式4分為3個(gè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在使用的通訊協(xié)議和連接器方面有所不同。這些系統(tǒng)：
系統(tǒng)A-物理/數(shù)據(jù)層通過CAN總線A接口，而應(yīng)用層在IEC 61851-24標(biāo)準(zhǔn)中定義。
系統(tǒng)B-物理/數(shù)據(jù)層通過CAN總線B接口，而應(yīng)用層由GB/T 27930標(biāo)準(zhǔn)定義。
系統(tǒng)C-物理/數(shù)據(jù)層通過電力線通信（PLC），而應(yīng)用層由ISO 15118-2協(xié)議定義。
換句話說，ISO 15118-2協(xié)議負(fù)責(zé)在應(yīng)用系統(tǒng)C時(shí)定義電動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車供電設(shè)備之間用于直流充電模式的數(shù)字通信層。
ISO 15118-2（道路車輛-車輛到電網(wǎng)通信接口）規(guī)定了電動(dòng)汽車（EV）（與電動(dòng)汽車供電設(shè)備（EVSE）之間的數(shù)字通信協(xié)議。由于該通用設(shè)備的通信部分是電動(dòng)汽車通信控制器（EVCC）和供電設(shè)備通信控制器（SECC），ISO 15118-2描述了這些組件之間的通信。
盡管ISO 15118-2主要針對(duì)電動(dòng)道路車輛的充電，但它也對(duì)其他車輛開放。作為組合充電系統(tǒng)（CCS）的一部分，ISO 15118-2涵蓋了有線（交流和直流）、無線充電應(yīng)用，并使電動(dòng)汽車能夠集成到智能電網(wǎng)中（V2G-車輛到電網(wǎng)）。
ISO 15118-2允許電動(dòng)汽車和充電站動(dòng)態(tài)交換信息，基于這些信息可以（重新）協(xié)商適當(dāng)?shù)某潆姇r(shí)間表。智能充電應(yīng)用程序通過使用有關(guān)電網(wǎng)狀態(tài)、每輛電動(dòng)汽車的能源需求和每個(gè)駕駛員的出行需求（出發(fā)時(shí)間和行駛里程）的可用信息來計(jì)算每輛電動(dòng)車輛的單獨(dú)充電時(shí)間表。這樣，每次充電都能使電網(wǎng)的容量與同時(shí)為電動(dòng)汽車充電的電力需求完美匹配。
ISO 15118-2還附帶了一個(gè)名為Plug&Charge的功能。Plug&Charge部署了多種加密機(jī)制來保護(hù)這種通信，并保證所有交換數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和真實(shí)性。這是通過使用傳輸線安全（TLS）協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。
ISO 15118-2數(shù)字通信實(shí)現(xiàn)了以下功能：
安全概念包括加密、簽名、密鑰管理等。
A, 基于PLC的穩(wěn)健通信
B, 自動(dòng)地址分配和關(guān)聯(lián)
C, 基于IPv6的通信
D, 壓縮XML消息
E, 客戶端-服務(wù)器方法
F, 安全概念，包括電纜檢查、焊接檢測(cè)等
G, 附加值服務(wù)的擴(kuò)展概念
ISO 15118-2直流充電會(huì)話的消息序列
ISO 15118-2執(zhí)行的直流充電會(huì)話的充電過程如下圖所示。狀態(tài)A、B和C與充電站測(cè)量的CP電壓水平有關(guān)，并在IEC 61851中進(jìn)行了定義。ISO 15118-2建立并擴(kuò)展了IEC 61851，并實(shí)現(xiàn)了EVCC和SECC之間的數(shù)字通信，如IEC 61851所定義，一旦脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)的占空比設(shè)置為5%，就會(huì)開始數(shù)字通信。
通信設(shè)置順序：
supportedAppProtocol：電動(dòng)汽車和充電站使用此請(qǐng)求-響應(yīng)消息對(duì)來商定協(xié)議版本。在這個(gè)過渡階段，電動(dòng)汽車和充電站使用相同版本的ISO 15118-2非常重要。如果它們不兼容，則無法啟動(dòng)ISO 15118-2充電會(huì)話。
SessionSetup：用于為通信會(huì)話分配唯一的會(huì)話ID。會(huì)話可以暫停，稍后使用相同的會(huì)話ID恢復(fù)。在這種情況下，將再次應(yīng)用之前商定的充電參數(shù)，以確保充電按照駕駛員最初的意圖繼續(xù)進(jìn)行。
識(shí)別、認(rèn)證和授權(quán)順序：
ServiceDiscovery：電動(dòng)汽車向充電站詢問其產(chǎn)品類型。這些服務(wù)包括交流單相充電或交流三相充電、直流充電的類型、可用的識(shí)別機(jī)制（外部識(shí)別手段（EIM）或即插即用）以及可選的增值服務(wù)，如互聯(lián)網(wǎng)接入以下載額外數(shù)據(jù)。EV可以使用可選的ServiceDetailRequest消息請(qǐng)求每個(gè)服務(wù)的更多詳細(xì)信息。
PaymentServiceSelection：一旦識(shí)別機(jī)制、充電模式和要使用的可選增值服務(wù)明確，電動(dòng)汽車就會(huì)通過PaymentServiceSelection Request通知充電站。
CertificateInstallation證書安裝：如果電動(dòng)汽車選擇Plug&Charge作為識(shí)別方法，則必須安裝有效的數(shù)字合同證書，以便充電站自動(dòng)對(duì)駕駛員進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)。如果電動(dòng)汽車尚未安裝此證書，或者其現(xiàn)有的合同證書已過期，電動(dòng)汽車可以使用CertificateInstallation消息對(duì)從充電站安裝新的合同證書。
CertificateUpdate證書更新：如果電動(dòng)汽車安裝了即將到期的Plug&Charge合同證書，則可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行編程，以啟動(dòng)CertificateUpdate消息對(duì)來接收新的合同證書。
PaymentDetails付款詳情：如果電動(dòng)汽車被編程為選擇Plug&Charge作為其識(shí)別方法，電動(dòng)汽車將需要向充電站出示其合同證書，以便對(duì)駕駛員進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)充電。這是通過PaymentDetailsRequest消息完成的。
Authorization授權(quán)：授權(quán)消息對(duì)用于避免重放攻擊。這是一種網(wǎng)絡(luò)攻擊形式，其中惡意或欺詐性地重復(fù)有效的數(shù)據(jù)傳輸，以獲得對(duì)受限資源的訪問。
目標(biāo)設(shè)定和收費(fèi)計(jì)劃：
ChargeParameterDiscovery：電動(dòng)汽車和充電站通過通信，來交換其最大和最小允許電壓和電流的充電限制。電動(dòng)汽車還通知充電站所需的能量和駕駛員提供的期望出發(fā)時(shí)間。然后，SECC將計(jì)算一個(gè)充電計(jì)劃，向電動(dòng)汽車提出建議。擬議的計(jì)劃將包括電動(dòng)汽車在連接到充電站時(shí)允許充電的最大功率以及可選的銷售電價(jià)。銷售關(guān)稅包括提供隨時(shí)間變化的成本、與電力需求和能源量相關(guān)的成本或這些信息的組合的時(shí)間表，旨在激勵(lì)電動(dòng)汽車進(jìn)行某種充電行為。
CableCheck電纜檢查：考慮到直流充電的安全，應(yīng)進(jìn)行電纜檢查。CableCheckReq要求EVSE的電纜檢查狀態(tài)，例如，告訴EVSE連接器是否鎖定在EV側(cè)以及EV是否準(zhǔn)備好充電。在接收到CableCheckReq后，SECC發(fā)送帶有電纜檢查和EVSE狀態(tài)信息的CableCheckRes。
PreCharge預(yù)充電：預(yù)充電用于將EVSE輸出電壓調(diào)整到EV電池電壓。EV發(fā)送預(yù)充電請(qǐng)求，其中包含請(qǐng)求的直流電流（最大涌入電流）和請(qǐng)求的直流電壓。在接收到PreChargeReq后，SECC發(fā)送PreChargeRes，通知EV關(guān)于EVSE狀態(tài)和當(dāng)前EVSE輸出電壓。
PowerDelivery電力輸送： 電力傳輸消息交換標(biāo)記了EVSE向其輸出電源插座提供電壓并且EV可以開始給電池充電的時(shí)間點(diǎn)。在直流電源反饋其已準(zhǔn)備好進(jìn)行能量傳輸后，EV設(shè)置直流電流請(qǐng)求以啟動(dòng)能量傳輸階段。通過發(fā)送PowerDeliveryReq，EVCC請(qǐng)求SECC提供能量，并傳輸EVCC在充電過程中將遵循的充電配置文件。收到PowerDeliveryReq消息后，SECC發(fā)送PowerDeliveryRes消息，其中包括電源是否可用的信息。
充電循環(huán)/重新調(diào)度：
CurrentDemand：對(duì)于直流充電控制，需要循環(huán)交換來自電動(dòng)汽車側(cè)的請(qǐng)求電流。此外，目標(biāo)電壓以及電流和電壓的差值也被傳遞。通過發(fā)送CurrentDemandReq，EV向EVSE請(qǐng)求一定的電流。在接收到CurrentDemandReq后，SECC發(fā)送CurrentDemandRes，通知EV關(guān)于EVSE狀態(tài)以及當(dāng)前的輸出電壓和電流。我們現(xiàn)在處于充電循環(huán)中。
充電結(jié)束：
PowerDelivery：一旦電動(dòng)汽車打算根據(jù)其計(jì)算出的充電計(jì)劃暫停或結(jié)束充電會(huì)話，它將發(fā)送另一條PowerDeliveryRequest消息，并將其ChargePress參數(shù)設(shè)置為Stop。如果電動(dòng)汽車電池達(dá)到充電完成SoC，充電會(huì)話將停止。
WeldingDetection焊接檢測(cè)：焊接檢測(cè)消息允許根據(jù)IEC 61851實(shí)施焊接檢測(cè)機(jī)制。它用于防止電動(dòng)汽車接觸器的粘連。
SessionStop：通信以SessionStopReq/-Res消息對(duì)結(jié)束。ChargingSession參數(shù)可以設(shè)置為Terminate或Pause。如果要暫停充電會(huì)話，充電站會(huì)臨時(shí)存儲(chǔ)某些參數(shù)，如商定的充電時(shí)間表，以便在充電恢復(fù)時(shí)應(yīng)用這些值。
— THE END —
充電樁與電動(dòng)汽車之間的應(yīng)用協(xié)議(Supported App Protocol)該如何進(jìn)行協(xié)商？協(xié)商不通過該怎么辦？
歐標(biāo)電動(dòng)汽車通信控制器（EVCC）應(yīng)用
電動(dòng)汽車充電樁CP電路 - 抗干擾優(yōu)化設(shè)計(jì)
國標(biāo)V2G 雙向直流充電樁的硬件/軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
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直流充電樁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-硬件篇
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