ISO 15118-1:2013
(Main)Road vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 1: General information and use-case definition
Road vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 1: General information and use-case definition
ISO 15118 specifies the communication between Electric Vehicles (EV), including Battery Electric Vehicles and Plug-In Hybrid Electric Vehicles, and the Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE). As the communication parts of this generic equipment are the Electric Vehicle Communication Controller (EVCC) and the Supply Equipment Communication Controller (SECC), ISO 15118 describes the communication between these components. Although ISO 15118 is oriented to the charging of electric road vehicles, it is open for other vehicles as well. ISO 15118-1:2013 specifies terms and definitions, general requirements and use cases as the basis for the other parts of ISO 15118. It provides a general overview and a common understanding of aspects influencing the charge process, payment and load levelling. ISO 15118 does not specify the vehicle internal communication between battery and charging equipment and the communication of the SECC to other actors and equipment (beside some dedicated message elements related to the charging). All connections beyond the SECC, and the method of message exchanging are considered to be out of the scope as specific use cases.
Véhicules routiers — Interface de communication entre véhicule et réseau électrique — Partie 1: Informations générales et définition de cas d'utilisation
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ
15118-1
Первое издание
2013-04-15
Дорожные транспортные средства.
Интерфейс связи транспортного
средства и электросети
Часть 1.
Общая информация и определения
случаев использования
Road vehicles — Vehicle to grid communication interface —
Part 1: General information and use-case definition
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 15118-1:2013(R)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2013
Все права сохраняются. Если не задано иначе, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия офиса ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации
пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Содержание Страница
Предисловие . iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 2
4 Условные обозначения и сокращения терминов . 12
5 Требования . 13
5.1 Концепция связи . 13
5.2 Общие требования . 13
5.3 Требования, относящиеся к пользователю . 14
5.4 Требования, относящиеся к изготовителю ТС . 14
5.5 Требования, относящиеся к инфраструктуре . 15
6 Субъекты . 17
6.1 Общие положения . 17
7 Элементы случаев использования . 18
7.1 Общие положения . 18
7.2 Начало процесса зарядки [A] . 20
7.3 Установление связи [B] . 23
7.4 Обработка сертификатов [C] . 23
7.5 Идентификация и авторизация [D] . 26
7.6 Назначение целей и формирование плана зарядки [E] . 32
7.7 Контроль зарядки и перепланирование зарядки [F] . 39
7.8 Дополнительные услуги [G] . 45
7.9 Конец процесса зарядки [H] . 46
Приложение А (информативное) Архитектура зарядной инфраструктуры . 48
Приложение B (информативное) Безопасность . 58
Приложение C (информативное) Примеры сценариев зарядки на основе элементов случаев
использования . 63
Библиография . 68
© ISO 2013 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирным объединением
национальных органов по стандартизации (органов-членов ISO). Разработка международных
стандартов обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый орган-член,
заинтересованный в предмете, для которого был создан технический комитет, имеет право быть
представленным в этом комитете. Международные правительственные и неправительственные
организации, имеющие связи с ISO, также принимают участие в работе. ISO работает в тесном
сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Процедуры, использовавшиеся для разработки настоящего документа и предназначенные для его
дальнейшего сопровождения, описаны в Директивах ISO/IEC, Часть 1. В частности, следует принять к
сведению разные критерии одобрения, необходимые для документов ISO разных типов. Настоящий
документ был составлен в соответствии с редакционными правилами Директив ISO/IEC, Часть 2.
www.iso.org/directives.
Следует обратить внимание на то, что некоторые элементы настоящего документа могут быть
объектом патентных прав. ISO не несет ответственности за идентификацию каких-либо таких
патентных прав. Сведения о патентных правах, выявленных во время разработки документа,
содержатся во введении и/или в перечне полученных патентных деклараций ISO. www.iso.org/patents
Использование каких-либо торговых названий в настоящем документе служит для целей удобства
пользователей, а не их рекламы.
За настоящий документ отвечает технический комитет ISO 22, Дорожные транспортные средства,
подкомитет SC 3, Электрическое и электронное оборудование.
Стандарт ISO 15118-1 был разработан в сотрудничестве с техническим комитетом IEC 69,
Электрические дорожные транспортные средства и электрические промышленные грузовые
транспортные средства.
Стандарт ISO 15118 состоит из следующих частей под общим названием "Интерфейс связи
транспортного средства и электросети":
— Часть 1. Общая информация и определения случаев использования;
— Часть 2. Требования к информационной сети и прикладному протоколу;
— Часть 3. Требования к физическому и канальному уровням канала передачи данных.
В стадии разработки находятся следующие части:
— Часть 4. Испытания на совместимость информационной сети и прикладного протокола;
— Часть 5. Испытания на совместимость физического уровня и канального уровня канала
передачи данных
iv © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Введение
Ожидаемый энергетический кризис и необходимость сокращать выбросы парниковых газов вынудили
изготовителей транспортных средств прикладывать очень значительные усилия для сокращения
потребления энергии выпускаемыми ими транспортными средствами. Изготовители в настоящее
время разрабатывают транспортные средства, частично или полностью приводимые в движение
электроэнергией. Такие транспортные средства сократят зависимость от нефти, улучшат глобальную
энергетическую эффективность и сократят суммарные выбросы CO2 дорожным транспортом, если
электроэнергия будет получаться из возобновляемых источников. Для зарядки аккумуляторов таких
транспортных средств необходима специфичная зарядная инфраструктура.
Большая работа по стандартизации требований к размерным и электрическим характеристикам
зарядной инфраструктуры и интерфейса транспортных средств уже ведется в соответствующих
группах ИСО или МЭК. Однако вопрос об обмене данными между транспортным средством, локальной
инфраструктурой и электросетью не проработан в достаточной мере.
Такая связь существенна для оптимизации энергетических ресурсов и генерирующих систем,
поскольку она обеспечивает перезарядку транспортных средств наиболее экономичными или
наиболее энергетически эффективными способами. Также необходимо разработать эффективные и
удобные системы оплаты для удовлетворения возникающей потребности в микроплатежах.
Необходимый канал связи может в будущем служить для стабилизации электросети, а также для
поддержки дополнительных информационных услуг, требующихся для эффективной эксплуатации
электрических транспортных средств.
© ISO 2013 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 15118-1:2013(R)
Дорожные транспортные средства. Интерфейс связи
транспортного средства и электросети
Часть 1.
Общая информация и определения случаев использования
1 Область применения
ISO 15118 устанавливает требования к связи между Электрическими Транспортными Средствами
(ЭТС), включая аккумуляторные электрические транспортные средства и гибридные транспортные
средства с зарядкой от электросети, и Оборудованием Электропитания Электрических Транспортных
Средств (ОЭЭТС). Поскольку коммуникационными частями, характерными для данного вида
оборудования, являются Контроллер Связи Электрического Транспортного Средства (КСЭТС) и
Контроллер Связи Оборудования Электропитания (КСОЭ), ISO 15118 описывает связь между данными
компонентами. Хотя ISO 15118 ориентирован на зарядку электрических дорожных транспортных
средств, он также открыт для других транспортных средств.
В настоящей части ISO 15118 даются термины и определения, общие требования и случаи
использования как основа для других частей ISO 15118. Она дает общий обзор и общее понимание
аспектов, влияющих на процесс зарядки, оплату и выравнивание нагрузки.
ISO 15118 не устанавливает требования для внутренней связи транспортного средства между
аккумуляторной батарей и зарядным оборудованием и связи КСОЭ с другими субъектами и
оборудованием (кроме некоторых специальных элементов сообщений, относящихся к зарядке). Все
соединения без участия КСОЭ и соответствующий метод обмена сообщениями считаются
специфичными случаями использования, не относящимися к предмету настоящего стандарта.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Электрическими дорожными транспортными средствами являются конкретно транспортные
средства категорий M (используемые для перевозки пассажиров) и N (используемые для перевозки грузов) (см.
ECE/TR ANS/WP.29/78 редакция 2). Это не является препятствием для применения стандарта ISO 15118 также к
транспортным средствам других категорий.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Настоящая часть ISO 15118 ориентирует набор сообщений, описываемый в ISO 15118-2.
Отсутствие какого-либо конкретного случая использования в данной части ISO 15118 не означает, что он не будет
реализован на практике с необходимыми сообщениями.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Настоящая часть ISO 15118 и ISO 15118-2 действуют независимо от используемой среды
передачи данных. Однако данная серия документов разработана с учетом включения требующихся канальных
уровней передачи данных в соответствующие документы серии.
2 Нормативные ссылки
На следующие документы или их части в настоящем документе делаются нормативные ссылки,
которые необходимы для его применения. Для датированных ссылок действует только редакция, на
которую делается ссылка. Для недатированных ссылок действует последняя редакция нормативного
документа (включая все изменения), на который делается ссылка.
IEC 60050, Международный электротехнический словарь
IEC 61851-1, Проводная зарядная система электрического транспортного средства. Часть 1.
Общие требования
ISO/TR 8713, Дорожные транспортные средства с электрическим приводом. Словарь
© ISO 2013 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
ISO 15118-2, Дорожные транспортные средства. Интерфейс связи транспортного средства и
электросети. Часть 2. Требования к информационной сети и прикладному протоколу
ISO 15118-3, Дорожные транспортные средства. Интерфейс связи транспортного средства и
электросети. Часть 3. Требования к физическому и канальному уровням передачи данных.
3 Термины и определения
В целях настоящего документа применяются термины и определения, данные в ISO/TR 8713, а также
следующие.
3.1
субъект
actor
сущность, характеризующаяся ролью, которую играет пользователь или какая-либо другая система,
которая взаимодействует с субъектом.
3.2
количество энергии для зарядки
amount of energy for charging
энергия, необходимая ЭТС до отправления или достижения состояния 100% зарядки аккумулятора.
Примечание 1 к статье Это может включать количество энергии, которое ЭТС потребляет на другие функции
электрического транспортного средства помимо зарядки аккумулятора.
3.3
аутентификация
authentication
процедура между КСЭТС и КСОЭ или между пользователем и ОЭЭТС или вторичным субъектом для
подтверждения, что предоставленная информация (см. "идентификация") верна, действительна, или
принадлежит КСЭТС, пользователю или КСОЭ.
3.4
авторизация
authorization
процедура, с помощью которой ОЭЭТС проверяет, разрешена ли зарядка ЭТС.
3.5
базовый обмен сигналами
basic signalling
физическая сигнализация в соответствии с пилотной функцией, предусмотренной IEC 61851-1,
Приложение A.
3.6
Система управления аккумуляторной батареей
СУАБ
Battery Management System
BMS
электронное устройство, которое управляет электрическими и тепловыми функциями аккумуляторной
системы и обеспечивает связь между аккумуляторной системой и другими контроллерами
транспортного средства.
3.7
сертификат
certificate
электронный документ, где используется цифровая подпись для привязки открытого ключа к
идентифицирующим данным.
2 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Примечание 1 к статье ISO 15118 описывает несколько сертификатов для разных целей (например,
сертификат контракта, включающий идентификатор контракта, и сертификаты изготовителя).
3.8
зарядное устройство
charger
силовой преобразователь, осуществляющий необходимые функции для зарядки батареи.
3.9
управление зарядкой
charging control
функция, которая управляет максимальным зарядным током, потребляемым от ОЭЭТС в соответствии
с графиком зарядки.
Примечание 1 к статье Реальным зарядным током должна управлять СУАБ. Это не входит в область,
охватываемую стандартом ISO 15118.
3.10
сценарий зарядки
charging scenario
комбинация элементов случаев использования для реализации конкретного случая зарядки.
3.11
график зарядки
charging schedule
схема, которая содержит предельные значения мощности для зарядки ЭТС в конкретный момент
времени.
Примечание 1 к статье ЭТС должно применять согласованные предельные значения с возможно большей
точностью для обеспечения энергобаланса для ОРС.
ПРИМЕР График рассчитывается на основе назначенных целей, таблицы тарифных ставок и информации о
графике электросети с соблюдением соответствующих ограничений по току, т.е. с использованием наименьшего
значения тока.
3.12
сеанс зарядки
charging session
время между началом (подключение кабеля) и окончанием (отключение кабеля) процесса зарядки.
Примечание 1 к статье Во время сеанса зарядки ЭТС может иметь ни одного, один или несколько периодов
зарядки, выполняя предкондиционирование или посткондиционирование.
3.13
контактор
contactor
электрически управляемое коммутационное устройство для подключения силовой цепи.
Примечание 1 к статье В отличие от прерывателя цепи контактор не предназначен для прерывания тока
короткого замыкания.
Примечание 2 к статье В плане связи контактор служит как запускающий элемент для энергоснабжения.
3.14
идентификатор контракта
contract ID
идентификатор контракта, который использует КСОЭ или вторичный субъект для обеспечения зарядки
или связанных с ней услуг (включая расчеты).
© ISO 2013 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Примечание 1 к статье Идентификатор контракта привязан к потребителю электроэнергии и может относиться
к транспортному средству или к потребителю. Потребителем может быть, например, водитель, владелец
транспортного средства.
3.15
удостоверение
credential
документ, удостоверяющий разрешение ЭТС на зарядку.
3.16
запрос и прогноз
demand and prognosis
функция, которая охватывает получение данных о предельных параметрах электросети и локальной
инфраструктуры, распространяющихся на текущий процесс зарядки.
ПРИМЕР Таблица тарифных ставок, содержащая информацию о цене, объеме CO и процентной доле
2
возобновляемой энергии в зависимости от времени на основе данных об электросети, производстве энергии,
запросов энергии и контракте потребителя в сочетании с ограничением тока, оговоренным в контракте. График
электросети, содержащий ограничение по току в зависимости от времени для конкретного ОЭЭТС, обусловленное
локальной инфраструктурой и локальной ситуацией потребления электроэнергии.
3.17
Центр обработки запросов
ЦОЗ
Demand Clearing House
DCH
сущность для контроля электросети, обеспечивающая информацию о нагрузке электросети.
Примечание 1 к статье Центр обработки запросов служит посредником между двумя контрагентами по расчету:
КСОЭ и частью электросети, подключенной к этому КСОЭ. Наиболее вероятно, что эта функция будет
выполняться системным оператором.
Примечание 2 к статье Центр обработки запросов и оператор учета могут обмениваться информацией друг с
другом, а также с другими субъектами.
ПРИМЕР ЦОЗ, как правило, выполняет следующие задачи:
— Собирает всю необходимую информацию от всех частей электросети, например, такую как
текущая или прогнозируемая нагрузка локальных трансформаторов, распределительной сети,
силовой подстанции, сети электропередачи, подстанции электропередачи, электростанций
(включая возобновляемые энергии) и прогнозируемые графики зарядки, выдаваемые
контроллерами КСЭТС;
— Сводит собранную информацию об электросети в “профиль электросети” и предлагает его
КСОЭ/КСЭТС;
— Передает предлагаемый график зарядки для подключенного ЭТС запрашивающему КСОЭ на
основе сформированного профиля электросети;
— Информирует КСОЭ о необходимости в актуализированном графике зарядки, если профиль
электросети изменился;
— Со своей стороны КСОЭ информирует центр обработки запросов в случае изменения графика
зарядки ЭТС.
3.18
время отправления
departure time
момент времени, когда пользователь намерен отключить транспортное средство и/или покинуть
зарядную станцию.
4 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
3.19
Оператор распределительной системы
ОРС
Distribution System Operator
DSO
сущность, отвечающая за стабильность напряжения в распределительной электросети (электросети
среднего и низкого напряжения).
Примечание 1 к статье Распределение электроэнергии является заключительным этапом физической поставки
электроэнергии в пункт поставки (например, конечный пользователь, ОЭЭТС или оператор парковки).
Примечание 2 к статье Сеть распределительной системы передает электроэнергию из сети электропередачи и
поставляет ее потребителям. Как правило, сеть включает линии передачи среднего напряжения, электрические
подстанции и низковольтные проводные распределительные сети с соответствующим оборудованием. В
зависимости от национальных регламентов в области распределения, ОРС может также отвечать за учет
электроэнергии (ОУ).
3.20
оператор услуг для ЭТС
E-Mobility Operator
сущность, с которой потребитель имеет контракт на все услуги, связанные с эксплуатацией ЭТС.
Примечание 1 к статье Как правило, оператор услуг для ЭТС включает в себя некоторые другие субъекты,
такие как оператор зарядной станции или поставщик электроэнергии, и имеет тесные отношения с оператором
распределительной системы и оператором учета. Изготовитель транспортных средств или коммунальное
предприятие могут также выполнять такую роль.
Примечание 2 к статье Оператор услуг для ЭТС подтверждает идентификаторы контрактов своих
потребителей, полученные либо от центра обработки данных оператора услуг для ЭТС, либо от других
операторов услуг для ЭТС, или операторов зарядных станций, с которыми он имеет отношения.
Примечание 3 к статье Оператор услуг для ЭТС присваивает идентификаторы контрактов своим
потребителям.
3.21
Центр обработки данных оператора услуг для ЭТС
ЦОДОУЭТС
E-Mobility Operator Clearing House
EMOCH
сущность, выступающая как посредник между двумя сторонами расчетов для оказания услуг по
проверке правильности данных по роумингу в отношении контрактов разных операторов услуг для ЭТС
с целями:
— сбора всей необходимой информации о контракте, как-то: идентификатор контракта, оператор
услуг для ЭТС, путь связи с оператором услуг для ЭТС, плата за роуминг, дата начала и
окончания действия контракта и т.д.;
— предоставления КСОЭ подтверждения о том, что оператор услуг для ЭТС произведет оплату за
данный идентификатор контракта (авторизация действующего контракта);
— передачи записи о параметрах услуги (ЗПУ) после каждого сеанса зарядки соответствующему
оператору услуг для ЭТС и поставщику электроэнергии обозначенного контракта.
Примечание 1 к статье Центр обработки данных оператора услуг для ЭТС, оператор услуг для ЭТС и оператор
учета могут обмениваться информацией друг с другом, а также с другими субъектами.
3.22
Прибор учета электроэнергии
ПУЭ
Electric Energy Meter
EEM
© ISO 2013 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Оборудование для измерения электроэнергии путем ее интегрирования по времени, что соответствует
IEC 62052-11 и IEC 62053-21, IEC 62053-52.
Примечание 1 к статье Некоторые случаи использования требуют измерения количества электроэнергии
прибором учета электроэнергии и передачи данных через КСОЭ контроллеру связи ЭТС, в то время как другие
сценарии не требуют отдельного прибора учета электроэнергии. ЭТС может получать эту информацию и
использовать её как предусмотрено изготовителем транспортного средства.
3.23
Поставщик электроэнергии
ПЭ
Electricity Provider
EP
орган вторичного субъекта, поставляющий электроэнергию.
3.24
Электрическое транспортное средство
ЭТС
Electric Vehicle
EV
любое транспортное средство с приводом от электродвигателя, потребляющего ток от
перезаряжаемой аккумуляторной батареи или других портативных энергозапасающих устройств
(перезаряжаемых, использующих энергию от источников вне автомобиля, таких как системы бытового
или общественного энергоснабжения), производимое преимущественно для эксплуатации на улицах,
дорогах или автомагистралях общего пользования.
3.25
Контроллер связи электрического транспортного средства
КСЭТС
Electric Vehicle Communication Controller
EVCC
бортовая система транспортного средства, осуществляющая связь между транспортным средством и
КСОЭ для обеспечения конкретных функций.
Примечание 1 к статье Такими конкретными функциями могут быть управление входным и выходным
каналами, кодирование информации или обмен данных между транспортным средством и КСОЭ.
3.26
Оборудование электропитания электрических транспортных средств
ОЭЭТС
Electric Vehicle Supply Equipment
EVSE
проводники, включая фазовые, нейтральные провода и провода защитного заземления, соединители
ЭТС, присоединяемые вилки и вся другая арматура, устройства, точки отбора электроэнергии или
аппаратура, установленные специально с целью передачи энергии от сети на ЭТС и обеспечивающие
необходимую коммуникацию между ними.
3.27
Электронный блок управления
ЭБУ
Electronic Control Unit
ECU
устройство, обеспечивающее информацию о транспортном средстве.
3.28
тип передачи энергии
energy transfer type
элемент, позволяющий ЭТС выбирать желаемый тип передачи энергии, в случае, если оба, ОЭЭТС и
ЭТС, поддерживают несколько типов зарядки и разные вилки и розетки в соответствии с IEC 62196.
6 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
3.29
идентификатор ОЭЭТС
EVSE ID
уникальный идентификатор зарядной станции.
Примечание 1 к статье КСОЭ дает идентификатор ОЭЭТС. Данный идентификатор включает идентификатор
оператора ОЭЭТС и идентификатор точки отбора энергии, назначаемые оператором ОЭЭТС.
3.30
оператор ОЭЭТС
EVSE operator
субъект, который содержит зарядную станцию и обслуживает её.
3.31
внешние средства идентификации
ВСИ
External Identification Means
EIM
любые внешние средства, позволяющие пользователю идентифицировать свой контракт или
транспортное средство.
ПРИМЕР NFC, RFID, SMS.
3.32
оператор парка транспортных средств
ОПТС
Fleet Operator
FO
физическое или юридическое лицо, которое эксплуатирует несколько ЭТС и может иметь контракты с
оператором услуг для ЭТС.
3.33
график электросети
grid schedule
функция, которая устанавливает уровень мощности в конкретное время в зависимости от ситуации в
локальной электросети.
Примечание 1 к статье Параметрами для расчета графика сети является, например, ситуация запросов и
предложения локальной электросети, фактическая и прогнозируемая.
3.34
связь по протоколу высокого уровня
СПВУ
High Level Communication
HLC
двусторонняя цифровая связь с помощью протокола и сообщений, а также физического и канального
уровней передачи данных, требования к которым установлены в серии ISO 15118.
Примечание 1 к статье Термин "связь по протоколу высокого уровня" в стандарте ISO 15118 соответствует
термину "цифровая связь" в стандартах SAE J1772/2836/2847/2931.
3.35
интерфейс человек-машина
ИЧМ
Human Machine Interface
HMI
интерфейс, позволяющий пользователю транспортного средства получать информацию о процессе
зарядки и передавать данные зарядной системе.
© ISO 2013 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
Примечание 1 к статье Вся информация от пользователя (входящая) или отображаемая для пользователя
(выходная) будет осуществляться через ИЧМ.
Примечание 2 к статье ИЧМ может быть реализован как функция ЭТС, ОЭЭТС, мобильного телефона и т.д.
3.36
идентификация
identification
процедура передачи идентифицирующей информации, например, сертификата контракта, номера
кредитной карты и т.д. с целью авторизации КСЭТС или пользователя, в основном для подтверждения
его платежеспособности, и/или процедура передачи КСОЭ идентификатора ОЭЭТС в адрес КСЭТС.
Примечание 1 к статье Для упрощения в серии ISO 15118 термин "идентификация" включает также
аутентификацию предоставленной идентифицирующей информации, т.е. проверку верности данной информации
или ее принадлежности КСЭТС, пользователю или КСОЭ.
3.37
выбор уровня
level selector
функция выбора наименьшего значения из таблицы тарифных ставок, графика электросети и
локального физического предельного значения и передачи на функцию формирования плана зарядки.
Примечание 1 к статье Эта функция может быть реализована на ЭТС или ОЭЭТС.
3.38
Оператор учета
ОУ
Meter Operator
MO
организация, на которой лежит юридическая ответственность за установку и обслуживание приборов
учета электроэнергии (ПУЭ).
3.39
Изготовитель
Original Equipment Manufacturer
OEM
изготовитель, производящий продукты или компоненты, которые закупаются компанией и продаются
под торговой маркой данной закупающей компании.
Примечание 1 к статье Термин относится к компании, изначально изготовившей продукт.
Примечание 2 к статье Когда речь идет об автомобильных деталях, термин обозначает заменяемую деталь,
изготовленную первичным изготовителем.
3.40
платежное устройство
ПУ
paying unit
PU
устройство на стороне ОЭЭТС, предлагающее способы оплаты.
ПРИМЕР Способы оплаты: ВСИ, наличные, кредитные карты и т.д.
Примечание 1 к статье Если КСЭТС обычным образом выбирает способ оплаты, платежное устройство
указывает КСОЭ, авторизован потребитель или нет.
3.41
пилотная функция
pilot function
8 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 15118-1:2013(R)
любое средство, электронное или механическое, которое обеспечивает условия, относящиеся к
безопасности или передаче данных, необходимые для рабочего режима в соответствии с IEC 61851-1.
3.42
"Подключи и заряжай"
ПИЗ
Plug and Charge
PnC
режим идентификации, когда потребителю требуется только подключить транспортное средство к
ОЭЭТС, и последующая зарядка выполняется автоматически без дополнительного участия водителя.
Примечание 1 к статье элементы зарядки могут включать управление нагрузкой, авторизацию и расчет.
3.43
точка отбора энергии
power outlet
силовая розетка или в случае кабеля, присоединенного постоянно, соединительный элемент,
питающий энергией ЭТС. Как правило, применяется постоянный
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15118-1
First edition
2013-04-15
Corrected version
2013-10-01
Road vehicles — Vehicle to grid
communication interface —
Part 1:
General information and use-case
definition
Véhicules routiers — Interface de communication entre véhicule et
réseau électrique —
Partie 1: Informations générales et définition de cas d’utilisation
Reference number
ISO 15118-1:2013(E)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 9
5 Requirements .10
5.1 Communication concept .10
5.2 General considerations .11
5.3 User-specific requirements .11
5.4 OEM-specific requirements.12
5.5 Utility-specific requirements .13
6 Actors.14
6.1 General .14
7 Use Case Elements .15
7.1 General .15
7.2 Start of charging process [A] .17
7.3 Communication set-up [B] .20
7.4 Certificate handling [C] .20
7.5 Identification and Authorization [D].23
7.6 Target setting and charging scheduling [E] .29
7.7 Charging controlling and re-scheduling [F] .36
7.8 Value Added Services [G] .42
7.9 End of charging process [H].43
Annex A (informative) Charging infrastructure architecture .45
Annex B (informative) Security .55
Annex C (informative) Examples of charging scenarios derived from the use case elements .60
Bibliography .65
© ISO 2013 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committee responsible for this document is ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3, Electrical
and electronic equipment.
ISO 15118-1 was developed in cooperation with IEC TC 69, Electric road vehicles and electric industrial trucks.
ISO 15118 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Vehicle to grid
communication interface:
— Part 1: General information and use-case definition
— Part 2: Network and application protocol requirements
— Part 3: Physical and data link layer requirements
The following parts are under preparation:
— Part 4: Network and application protocol conformance test
— Part 5: Physical layer and data link layer conformance test
This corrected version of ISO 15118-1:2013 incorporates the following correction:
— The ISO/IEC double logo was added to the cover page.
iv © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
Introduction
The pending energy crisis and the necessity to reduce greenhouse gas emissions have led vehicle
manufacturers to make a very significant effort to reduce the energy consumption of their vehicles.
They are presently developing vehicles partly or completely propelled by electric energy. Those vehicles
will reduce the dependency on oil, improve global energy efficiency and reduce the total CO emissions
2
for road transportation if the electricity is produced from renewable sources. To charge the batteries of
such vehicles, specific charging infrastructure is required.
Much of the standardization work on dimensional and electrical specifications of the charging
infrastructure and the vehicle interface is already treated in the relevant ISO or IEC groups. However,
the question of information transfer between the vehicle, the local installation and the grid has not been
treated sufficiently.
Such communication is beneficial for the optimization of energy resources and energy production systems
as vehicles can recharge at the most economic or most energy-efficient instants. It is also required to
develop efficient and convenient payment systems in order to cover the resulting micro-payments. The
necessary communication channel may serve in the future to contribute to the stabilization of the electrical
grid as well as to support additional information services required to operate electric vehicles efficiently.
© ISO 2013 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15118-1:2013(E)
Road vehicles — Vehicle to grid communication interface —
Part 1:
General information and use-case definition
1 Scope
ISO 15118 specifies the communication between Electric Vehicles (EV), including Battery Electric
Vehicles and Plug-In Hybrid Electric Vehicles, and the Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE). As the
communication parts of this generic equipment are the Electric Vehicle Communication Controller (EVCC)
and the Supply Equipment Communication Controller (SECC), ISO 15118 describes the communication
between these components. Although ISO 15118 is oriented to the charging of electric road vehicles, it is
open for other vehicles as well.
This part of ISO 15118 specifies terms and definitions, general requirements and use cases as the basis
for the other parts of ISO 15118. It provides a general overview and a common understanding of aspects
influencing the charge process, payment and load levelling.
ISO 15118 does not specify the vehicle internal communication between battery and charging
equipment and the communication of the SECC to other actors and equipment (beside some dedicated
message elements related to the charging). All connections beyond the SECC, and the method of message
exchanging are considered to be out of the scope as specific use cases.
NOTE 1 Electric road vehicles specifically are vehicles in categories M (used for carriage of passengers) and
N (used for carriage of goods) (compare ECE/TR ANS/WP.29/78 ev.2). This does not prevent vehicles in other
categories from adopting ISO 15118 as well.
NOTE 2 This part of ISO 15118 is destined to orientate the message set of ISO 15118-2. The absence of any particular
use case in this part of ISO 15118 does not imply that it shall not put into practice, with the required messages.
NOTE 3 This part of ISO 15118 and ISO 15118-2 are designed to work independent of data transfer medium
used. However, this series of documents are made for fitting the specified data link layers in the corresponding
documents in this series.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050, International electrotechnical vocabulary
IEC 61851-1, Electric vehicle conductive charging system — Part 1: General requirements
ISO/TR 8713, Electrically propelled road vehicles — Vocabulary
ISO 15118-2, Road vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 2: Network and application
protocol requirements
ISO 15118-3, Road Vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 3: Physical and data link
layer requirements
© ISO 2013 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TR 8713 and the following apply.
3.1
actor
entity which characterizes a role played by a user or any other system that interacts with the subject
3.2
amount of energy for charging
energy required by the EV until the departure time has been reached or the battery’s SOC is at 100 %
Note 1 to entry: This might include the amount of energy the EV consumes for other vehicle features than solely
charging the battery.
3.3
authentication
procedure between EVCC and SECC or between USER and EVSE or SA, to prove that the provided
information (see identification) is either correct, valid, or it belongs to the EVCC, the USER or the SECC
3.4
authorization
procedure for EVSE to verify if EV is allowed to be charged
3.5
basic signalling
physical signalling according to the pilot function provided by IEC 61851-1, Annex A
3.6
Battery Management System
BMS
electronic device that controls or manages the electric and thermal functions of the battery system and
that provides communication between the battery system and other vehicle controllers
3.7
certificate
electronic document which uses a digital signature to bind a public key with an identity
Note 1 to entry: ISO 15118 describes several certificates covering different purposes (e.g. Contract Certificate
including the contract ID and OEM Provisioning Certificates)
3.8
charger
power converter that performs the necessary functions for charging a battery
3.9
charging control
function that confirms the maximum charge current which is allowed to be drawn from EVSE based on
charging schedule
Note 1 to entry: Actual charge current to the battery should be controlled by BMS. It is not in scope of ISO 15118.
3.10
charging scenario
combination of use case elements to fulfil a specific charging use case
3.11
charging schedule
scheme which contains the power limits for charging the EV for a specific time
Note 1 to entry: The EV should apply the negotiated limits as close as possible, to allow power balancing for the DSO
2 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
EXAMPLE The schedule is calculated based on target setting, sales tariff table and grid schedule information,
respecting the corresponding current limitations, i.e. using the lowest current value.
3.12
charging session
time between the beginning (connection of the cable) and the end (disconnection of the cable) of a
charging process
Note 1 to entry: During a charging session the EV may have none, one, or many periods of charging the battery,
doing pre-conditioning or post-conditioning.
3.13
contactor
electrically controlled switch used for switching a power circuit
Note 1 to entry: Unlike a circuit breaker, a contactor is not intended to interrupt a short circuit current.
Note 2 to entry: As far as communication is concerned the contactor occurs as a trigger for the power supply.
3.14
contract ID
contract IDentification of the contract that is used by the SECC or secondary actor to enable charging
and related services (including billing)
Note 1 to entry: The contract ID is associated with the electricity consumer and may be vehicle-specific or
customer-specific. The customer can e.g. be the driver, the owner of the vehicle.
3.15
credential
document attesting the permission of the EV to be charged
3.16
demand and prognosis
function that covers the collection of grid and local installation limits which applies to the actual
charging process
EXAMPLE Sales tariff table containing a price, CO content and percentage of renewable energy information
2
vs. time based on grid, energy production, energy demand and customer contract information, along with an
optional contract-based current limitation. Grid schedule containing a current vs. time limitation at the specific
EVSE due to local installation and local electricity demand situation.
3.17
Demand Clearing House
DCH
entity for grid negotiation that provides information on the load of the grid
Note 1 to entry: The demand clearing house mediates between two clearing partners: a SECC and the part of the
power grid connected to this SECC. Most likely this function will be served by a system operator.
Note 2 to entry: Demand clearing house and meter operator may exchange information with each other as well as
with other actors.
EXAMPLE A DCH typically fulfils following tasks:
— Collect all necessary information from all parts of the power grid, e.g. current or forecasted load of
local transformers, distribution grid, power substation, transmission grid, transmission substation,
power plants (including renewable energies), and predicted charging schedules submitted by EVCCs.
— Consolidate the collected grid information to a “grid profile” and offer it to SECCs/EVCCs.
— Provide charging schedule proposal for the connected EV to the requesting SECC based on the
collected grid profile.
© ISO 2013 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
— Inform the SECC as to the necessity for an updated charging schedule if the grid profile has changed.
— On the contrary, the SECC will inform the demand clearing house if the EV’s charging schedule has
changed.
3.18
departure time
point in time when the user intends to unplug the car and/or leave the charging location
3.19
Distribution System Operator
DSO
entity responsible for the voltage stability in the distribution grid (medium- and low-voltage power grid)
Note 1 to entry: Electricity distribution is the final stage in the physical delivery of electricity to the delivery point
(e.g. end user, EVSE or parking operator).
Note 2 to entry: A distribution system network carries electricity from the transmission grid and delivers it to
consumers. Typically, the network would include medium-voltage power lines, electrical substations and low-
voltage distribution wiring networks with associated equipment. Depending on national distribution regulations,
the DSO may also be responsible for metering the energy (MO).
3.20
E-Mobility Operator
entity with which the customer has a contract for all services related to the EV operation
Note 1 to entry: Typically the E-Mobility Operator will include some of the other actors, like spot operator or
Electricity Provider, and has a close relationship with the distribution system operator and meter operator. An
OEM or utility could also fulfil such a role.
Note 2 to entry: The E-Mobility Operator validates contract IDs from his customers, which were received either
from the E-Mobility Operator Clearing House, other E-Mobility Operators or spot operators he is in relation with.
Note 3 to entry: The E-Mobility Operator issues contract IDs to his customers.
3.21
E-Mobility Operator Clearing House
EMOCH
entity mediating between two clearing partners to provide validation services for roaming regarding
contracts of different E-Mobility Operators for the purpose of
— collecting all necessary contract information like contract ID, E-Mobility Operator, communication
path to E-Mobility Operator, roaming fees, begin and end date of contract, etc.,
— providing SECC with confirmation that an E-Mobility Operator will pay for a given contract ID
(authorization of valid contract),
— transferring a Service Detail Record (SDR) after each charging session to correct E-Mobility Operator
and Electricity Provider of the identified contract.
Note 1 to entry: E-Mobility Operator Clearing House, E-Mobility Operator and meter operator may exchange
information with each other as well as other actors.
3.22
Electric Energy Meter
EEM
equipment for measuring electrical energy by integrating power with respect to time, which complies
with IEC 62052-11 and IEC 62053-21, IEC 62053-52
Note 1 to entry: Some use cases need the amount of electric energy measured by the electric energy meter and
communicated through the SECC to the EVCC, while other scenarios do not need a separate electric energy meter.
The EV may get this information and use it according to the OEM’s intentions
4 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
3.23
Electricity Provider
EP
body of secondary actor to provide electricity
3.24
Electric Vehicle
EV
any vehicle propelled by an electric motor drawing current from a rechargeable storage battery or
from other portable energy storage devices (rechargeable, using energy from a source off the vehicle
such as a residential or public electric service), which is manufactured primarily for use on public
streets, roads or highways
3.25
Electric Vehicle Communication Controller
EVCC
embedded system, within the vehicle, that implements the communication between the vehicle and the
SECC in order to support specific functions
Note 1 to entry: Such specific functions could be e.g. controlling input and output channels, encryption, or data
transfer between vehicle and SECC.
3.26
Electric Vehicle Supply Equipment
EVSE
conductors, including the phase(s), neutral and protective earth conductors, the EV couplers, attached
plugs, and all other accessories, devices, power outlets or apparatuses installed specifically for the
purpose of delivering energy from the premises wiring to the EV and allowing communication between
them as necessary
3.27
Electronic Control Unit
ECU
unit providing information regarding the vehicle
3.28
energy transfer type
element which allows the EV to select its desired energy transfer type in case both the EVSE and EV
support multiple charging types and different plugs and sockets according to IEC 62196
3.29
EVSE ID
unique identification of the charging spot
Note 1 to entry: The SECC provides the EVSE ID. This ID includes the EVSE operator ID and the power outlet ID,
issued by the EVSE operator.
3.30
EVSE operator
actor for managing and maintaining the charging spot
3.31
External Identification Means
EIM
any external means that enable the user to identify his contract or the car
EXAMPLE NFC, RFID, SMS.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
3.32
Fleet Operator
FO
person or legal entity operating several EVs and who may have the contracts with the E-Mobility Operator
3.33
grid schedule
function which sets the power level at a specific time based on the local grid situation
Note 1 to entry: Parameters to calculate grid schedule are e.g. local grid demand and supply situation, actual
and forecast.
3.34
High Level Communication
HLC
bi-directional digital communication using protocol and messages and physical and data link layers
specified in ISO 15118 series
Note 1 to entry: High Level Communication in ISO 15118 is compliant with the term digital communication in
SAE J1772/2836/2847/2931.
3.35
Human Machine Interface
HMI
interface allowing the vehicle user to receive information relative to the charging process and provide
input to the charging system
Note 1 to entry: All information from a user (input) or displayed to a user (output) will be performed through an HMI.
Note 2 to entry: The HMI could be implemented as a function of the EV, EVSE, mobile phone, etc.
3.36
identification
procedure for EVCC or USER to provide its identifying information for the purpose of authorization,
mostly to provide its capability for payments, such as Contract Certificate, credit card number, etc.
and/or procedure for SECC to provide EVSE ID to EVCC
Note 1 to entry: For simplicity reasons, within the ISO 15118 series the term identification includes also the
authentication of the provided identifying information, i.e. this information is correct, or it belongs to the EVCC,
the USER or the SECC.
3.37
level selector
function to select the lowest value among the sales tariff table, grid schedule and local physical limit, and
feeds to scheduling function
Note 1 to entry: This function may be implemented in EV or EVSE.
3.38
Meter Operator
MO
body having the legal responsibility for the installation and maintenance of the Electric Energy Meter (EEM)
3.39
Original Equipment Manufacturer
OEM
producer who manufactures products or components that are purchased by a company and retailed
under that purchasing company’s brand name
Note 1 to entry: OEM refers to the company that originally manufactured the product.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
Note 2 to entry: When referring to automotive parts, OEM designates a replacement part made by the manufacturer
of the original part.
3.40
paying unit
PU
device on EVSE side that offers payment methods
EXAMPLE Payment methods: EIM, cash, credit cards, etc.
Note 1 to entry: If the EVCC normally chooses a payment method, then the paying unit indicates to the SECC
whether the customer is authorized or not.
3.41
pilot function
any means, electronic or mechanical, that ensures the conditions related to the safety or the transmission
of data required for the mode of operation, compliant with IEC 61851-1
3.42
Plug and Charge
PnC
identification mode where the customer just has to plug their vehicle into the EVSE and all aspects of
charging are automatically taken care of with no further intervention from the driver
Note 1 to entry: The aspects of charging may include load control, authorization and billing.
3.43
power outlet
socket outlet or, in the case of a fixed cable, connector, that provides power to the EV, typically to be
installed with the fixed wiring
3.44
power outlet ID
unique identification of the power outlet to the vehicle
3.45
primary actor
entity involved directly in the charging process
3.46
Pulse Width Modulation
PWM
pulse control in which the pulse width or frequency, or both, are modulated within each fundamental
period to produce a certain output waveform
3.47
sales tariff table
function of price related information over time
— Sales tariff table provides input for calculating a charging schedule.
— Sales tariff table shall be issued by a secondary actor, e.g. Electricity Provider or mobility operator.
— Sales tariff table should reflect “supply and demand balance of the Electricity Provider” and “usage of green
energy” (e.g. wind mill, photovoltaic).
— Information of the chosen tariff should be included in Service Detail Record.
— Sales tariff table can be updated periodically. It may differ by country or Electricity Provider.
— There may be multiple Sales tariff tables existing for one customer.
— Sales tariff table information should be constructed in such a way that normal fluctuations on the grid side
will not lead to an insufficiently charged EV or cost increase.
© ISO 2013 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15118-1:2013(E)
— The contract-based current limitation might vary over time, e.g. lower value during daytime and higher value
during the night.
3.48
secondary actor
entity involved indirectly in the charging process
Note 1 to entry: Secondary actors may exchange information between each other.
Note 2 to entry: Secondary actors could also be a single entity.
3.49
semi online
status where the SECC or any other device in general has the ability to go online, but being online is not
required synchronously to the referring use case(s)
3.50
Service Detail Record
SDR
data package of a charge or service related session with all necessary information that an E-Mobility
Operator needs for billing or for informing the customer about the session
Note 1 to entry: Some data may be sent from EVSE. Some data originally owned by E-Mobility Operator Clearing
House. Some data may be created at E-Mobility Operator Clearing House. Some records to be sent to E-Mobility
Operator for billing or informing their customers.
3.51
service provider
secondary actor which offers value-added services to customers throughout the EVSE operator
Note 1 to entry: Contract ID may be used for activation.
3.52
Supply Equipment Communication Controller
SECC
entity which implements the communication to one or mul
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 15118-1
ISO/TC 22/SC 3 Secretariat: DIN
Voting begins on Voting terminates on
2012-01-19 2012-06-19
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОММИСИЯ • COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
Road vehicles — Vehicle to grid communication interface —
Part 1:
General information and use-case definition
Véhicules routiers — Interface de communication entre véhicule et réseau électrique —
Partie 1: Informations générales et définition de cas d'utilisation
ICS 43.120
This draft is submitted to a parallel enquiry in ISO and a CDV vote in the IEC.
In accordance with the provisions of Council Resolution 15/1993 this document is circulated
in the English language only.
Conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993, ce document est
distribué en version anglaise seulement.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE REFERRED TO
AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO WHICH
REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY
ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 15118-1
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be reproduced,
stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic, photocopying, recording or
otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s member
body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 9
5 Requirements . 10
5.1 Communication concept . 10
5.2 General considerations . 10
5.3 User-specific requirements . 11
5.4 Utility-specific requirements . 12
6 Actors . 14
6.1 General . 14
6.2 Actors and roles (primary). 15
6.3 Actors and roles (secondary) . 17
7 Use case elements . 18
7.1 General . 18
7.2 Start of charging process [A] . 20
7.3 Communication set-up [B]. 24
7.4 Certificate handling [C] . 25
7.5 Identification, authentication and authorisation [D] . 29
7.6 Target setting and charging scheduling [E] . 35
7.7 Charging controlling and re-scheduling [F] . 42
7.8 Value added services [G] . 48
7.9 End of charging process [H] . 49
Annex A (informative) Charging infrastructure architecture . 52
Annex B (informative) Security . 66
Annex C (informative) Charging schedule with load management areas . 71
Annex D (informative) Examples of charging scenarios derived from the use case elements . 75
Bibliography . 82
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the Interna-
tional Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an Interna-
tional Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/IEC 15118-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3,
Electrical and electronic equipment.
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) / ta-
ble(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.
ISO/IEC 15118 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Vehicle to grid com-
munication interface:
Part 1: General information and use-case definition
Part 2: Technical protocol description and open systems interconnections (OSI) requirements
Part 3 Physical and data link layer requirements
iv © ISO/IEC 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
Introduction
The pending energy crisis and the necessity to reduce greenhouse gas emissions has led vehicle manufac-
turers to make a very significant effort to reduce the energy consumption of their vehicles. They are presently
developing vehicles partly or completely propelled by electric energy. Those vehicles will reduce the depend-
ency on oil, improve global energy efficiency and reduce the total CO2 emissions for road transportation if the
electricity is produced from renewable sources. To charge the batteries of such vehicles, specific charging
infrastructure is required.
Much of the standardisation work on dimensional and electrical specifications of the charging infrastructure
and the vehicle interface is already treated in the relevant ISO or IEC groups. However, the question of infor-
mation transfer between the vehicle, the local installation and the grid has not been treated sufficiently.
Such communication is beneficial for the optimisation of energy resources and energy production systems as
vehicles can recharge at the most economic or most energy-efficient instants. It is also required to develop
efficient and convenient payment systems in order to cover the resulting micro-payments. The necessary
communication channel may serve in the future to contribute to the stabilisation of the electrical grid as well as
to support additional information services required to operate electric vehicles efficiently.
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC DIS 15118-1
Road vehicles — Vehicle to grid communication interface —
Part 1:
General information and use-case definition
1 Scope
ISO/IEC 15118 specifies the communication between electric vehicles (EV), (this term includes Battery Elec-
tric Vehicles as well as Plug-In Hybrid Electric Vehicles) and the electric vehicle supply equipment (EVSE).
The communication parts of this generic equipment are the electric vehicle communication controller (EVCC)
and the supply equipment communication controller (SECC). ISO/IEC 15118 is oriented to the charging of
electric road vehicles. However, this standard is open for other vehicles as well. The purpose of this part of
ISO/IEC 15118 is the description of terms and definitions, general requirements and use cases as the basis
for the other parts of ISO/IEC 15118. ISO/IEC 15118-1 provides a general overview and a common under-
standing of aspects influencing the charge process, payment and load levelling. It furthermore specifies safety
issues for charging.
ISO/IEC 15118 does not specify the vehicle internal communication between battery and charging equipment
and the communication of the SECC to other actors and equipment (beside some dedicated messages relat-
ed to the charging). All connections beyond the SECC, and the method of message exchanging are consid-
ered to be out of the scope as specific use cases.
NOTE 1 Electric road vehicles specifically are vehicles in categories M (used for carriage of passengers) and N (used
for carriage of goods). This does not prevent vehicles in other categories from adopting this standard as well.‟
NOTE 2 Vehicle internal communication and communication from the SECC to other actors beside the vehicle may act
as triggers in the use cases or as actors in the safety requirements. Related hardware issues such as plugs and cables
are out of scope of this standard.
2 Normative references
The following referenced documents are required for the application of this document. For dated references,
only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including
any amendments) applies.
IEC 60050 - International electrotechnical vocabulary
IEC 61851-1 - Electric vehicle conductive charging system — Part 1: General requirements
ISO 8713 - Electric road vehicles – Vocabulary
IEC 62052-11 Electricity metering equipment (AC) – General requirements, tests and test conditions –
Part 11: Metering equipment
IEC 62053-21 Electricity metering equipment (a.c.) – Particular requirements – Part 21: Static meters for ac-
tive energy (classes 1 and 2)
IEC 62053-52 Electricity metering equipment (AC) - Particular requirements – Part 52: Symbols
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8713 and the following terms and
definitions apply.
3.1
Actor
specifies a role played by an user or any other system that interacts with the subject
3.2
Basic Signalling
physical signalling according to the pilot function provided by IEC 61851-1 Annex A.
3.3
Battery Management System (BMS)
electronic device that controls or manages the electric and thermal functions of the battery system and that
provides communication between the battery system and other vehicle controllers
3.4
Certificate
certificate which contains the contract id
3.5
Charging control
confirms the maximum charge current that is allowed to be withdrawn from EVSE based on charge schedule
NOTE Actual charge current to the battery should be controlled by BMS. It is not in scope of this standard.
3.6
Charging schedule
maximum charging current vs. time information, which the EV will not exceed while charging the battery. It
shall be calculated based on target setting, sales tariff table and grid schedule information, respecting the cor-
responding current limitations, i.e. using the lowest current value
3.7
Charging session
time between the beginning (connection of the cable) and the end (disconnection of the cable) of a charging
process
NOTE During a charging session the EV may have none, one, or many periods of charging the battery, doing pre-
conditioning or post-conditioning.
3.8
Contactor
electrically controlled switch used for switching a power circuit
NOTE 1 Unlike a circuit breaker, a contactor is not intended to interrupt a short circuit current.
NOTE 2 As far as communication is concerned the contactor occurs as a trigger for the power supply.
3.9
Contract ID
identification of the contract that is used by the SECC to enable charging and related services (incl. billing)
NOTE The contract ID is associated with the electricity consumer and may be vehicle-specific or customer-specific.
The customer can e.g. be the driver, the owner of the vehicle or an E-mobility operator.
3.10
Demand Clearing House (DCH)
entity for grid negotiation that provides information on the load of the grid
2 © ISO/IEC 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
NOTE 1 The demand clearing house mediates between two clearing partners – a SECC and the part of the power grid
connected to this SECC.
Collect all necessary information from all parts of the power grid, e.g. current or forecasted load of local trans-
formers, distribution grid, power substation, transmission grid, transmission substation, power plants (incl. re-
newable energies), and predicted charging profiles submitted by EVCCs.
Consolidate the collected grid information to a “grid profile” and offer it to SECCs / EVCCs.
Provide charging profile proposal for the connected EV to the requesting SECC based on the collected grid pro-
file.
Inform the SECC as to the necessity for an updated charging profile if the grid profile has changed.
On the contrary, the SECC will inform the demand clearing house if the EV's charging profile has changed.
NOTE 2 Demand clearing house and meter operator may exchange information with each other as well as with other
actors.
3.11
Distribution System Operator (DSO)
item responsible for the voltage stability in the distribution grid (medium and low-voltage power grid)
NOTE 1 Electricity distribution is the final stage in the physical delivery of electricity to the delivery point (e.g. end user,
EVSE or parking operator).
NOTE 2 A distribution system network carries electricity from the transmission grid and delivers it to consumers. Typi-
cally, the network would include medium-voltage power lines, electrical substations and low-voltage distribution wiring
networks with associated equipment. Depending on national distribution regulations, the DSO may also be responsible for
metering the energy (MO).
3.12
E-Mobility Operator
entity with which the customer has a contract for all services related to the EV operation
NOTE 1 Typically the E-mobility operator will include some of the other actors, like spot operator or energy provider,
and has a close relationship with the distribution system operator and meter operator. An OEM or utility could also fulfil
such a role.
NOTE 2 The E-mobility operator authenticates contract IDs from his customers received either from the E-Mobility op-
erator clearing house, other E-mobility operators or spot operators he is in relation with.
3.13
E-Mobility Operator ID
unique identification related to the contract between the vehicle user or the vehicle itself and the E-mobility
operator, which identifies the issuer of the contract ID
NOTE E-Mobility Operator ID may be used for roaming services
3.14
E-Mobility Operator Clearing House (EMOCH)
entity mediating between two clearing partners to provide validation services for roaming regarding contracts
of different E-Mobility Operators for the purpose of:
collecting all necessary contract information like Contract ID, E-Mobility Operator, communication
path to E-Mobility Operator, roaming fees, begin and end date of contract, etc.
provide SECC with confirmation that an E-Mobility Operator will pay for a given Contract ID (authen-
tication of valid contract) transfer a Service Detail Record (SDR) after each charging session to the
electricity provider of the identified contract
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
NOTE E-Mobility operator clearing house, E-Mobility Operator and meter operator may exchange information with
each other as well as other actors.
3.15
Electric Energy Meter (EEM)
equipment for measuring electrical energy by integrating power with respect to time, which complies with
IEC 62052-11 and IEC 62053-21, IEC 62053-52 NOTE Some use cases need the amount of electric ener-
gy measured by the electric energy meter and communicated through the SECC to the EVCC, while other
scenarios do not need a separate electric energy meter. The EV may get this information and use it according
to the OEM‟s intentions
3.16
Electricity Provider (EP)
body of secondary actor to provide electricity
3.17
Electric Vehicle (EV)
any vehicle propelled by an electric motor drawing current from a rechargeable storage battery or from other
portable energy storage devices (rechargeable, using energy from a source off the vehicle such as a residen-
tial or public electric service), which is manufactured primarily for use on public streets, roads or highways
3.18
Electric Vehicle Charger
power converter that performs the necessary functions for charging a battery
3.19
Electric Vehicle Communication Controller (EVCC)
embedded system, within the vehicle, that implements the communication between the vehicle and the SECC
in order to support specific functions
NOTE Such specific functions could be e.g. controlling input and output channels, encryption, or data transfer be-
tween vehicle and SECC.
3.20
Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE)
conductors, including the phase(s), neutral and protective earth conductors, the EV couplers, attached plugs,
and all other accessories, devices, power outlets or apparatuses installed specifically for the purpose of deliv-
ering energy from the premises wiring to the EV and allowing communication between them as necessary
3.21
Electronic Control Unit (ECU)
unit providing information regarding the vehicle
3.22
EVSE ID
unique identification of the charging spot
3.23
EVSE operator
actor for managing and maintaining the charging spot
3.24
EVSE operator ID
unique identification of the EVSE operator which provides the EV with energy
NOTE SECC provides the EVSE operator ID together with the EVSE ID uniquely identify the spot. The EVSE opera-
tor will fix the power outlet ID.
4 © ISO/IEC 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
3.25
External Identification Means (EIM)
any external means that enable the user to identify his contract or the car
EXAMPLE NFC, RFID, SMS
3.26
Fleet operator (FO)
a person or legal entity operating several EVs and may have the contracts with the E-Mobility Operator
3.27
Grid Schedule
maximum charging current vs. time information, which is possible at the current outlet based on the local grid
situation
NOTE Parameters to calculate grid schedule are e.g. local grid demand and supply situation, actual and forecast.
3.28
High Level Communication
bidirectional digital communication using protocol and messages specified in ISO/IEC 15118-2 and physical
and data link layer specified in ISO/IEC 15118-3.
NOTE High-level communication in ISO/IEC 15118 is compliant with the term digital communication in
SAE J1772/2836/2847/2931.
3.29
Human Machine Interface (HMI)
interface allowing the vehicle user to receive information relative to the charging process and provide input to
the charging system
NOTE 1 All information from a user (input) or displayed to a user (output) will be performed through an HMI.
NOTE 2 The HMI could be implemented as a function of the EV, EVSE, mobile phone etc.
3.30
Interlock
safety function using a mechanical lock, either electrically or manually controlled. This prevents the contacts of
a socket outlet or inlet from becoming live before it is properly engaged with a plug, and which either prevents
the plug from being withdrawn, while its contacts are live, or makes the contacts dead before separation
3.31
Level selector
function to select the lowest value among the Sales tariff table, Grid schedule and Local physical limit, and
feeds to scheduling function
NOTE This function may be implemented in EV or EVSE.
3.32
Meter Operator (MO)
body having the legal responsibility for the installation and maintenance of the electric energy meter
3.33
Original Equipment Manufacturer (OEM)
an original equipment manufacturer, or OEM, manufactures products or components that are purchased by a
company and retailed under that purchasing company‟s brand name. OEM refers to the company that original-
ly manufactured the product. When referring to automotive parts, OEM designates a replacement part made
by the manufacturer of the original part
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
3.34
Paying Unit (PU)
device on EVSE side that offers payment methods
EXAMPLE payment methods: EIM, cash, credit cards, etc.
NOTE If the EVCC normally chooses a payment method then the paying unit indicates to the SECC whether the cus-
tomer is authorised or not.
3.35
Payment Data Container
container, which can carry payment definitions and is thus not directly bound to a message structure encapsu-
lating the payment information
3.36
Pilot function
any means, electronic or mechanical, that insures the conditions related to the safety, or the transmission, of
data required for the mode of operation, compliant with IEC 61851-1
3.37
Plug and Charge
scenario where the customer just has to plug his vehicle into the EVSE and all aspects of charging are auto-
matically taken care of with no further intervention from the driver, this may include, load control, authentica-
tion, authorisation and billing
3.38
Power Outlet
part of a plug and socket outlet intended to be installed with the fixed wiring. All power outlets shall have the
pilot function
3.39
Power Outlet ID
unique identification of the power outlet to the vehicle
3.40
Primary actor
role involved directly in the charging process
3.41
Pulse Width Modulation (PWM)
pulse control in which the pulse width or frequency, or both, are modulated within each fundamental period to
produce a certain output waveform (IEC 60050; IEV 551-16-30).
3.42
Residual Current Device (RCD)
mechanical switch device designed to make, carry and break currents under normal service conditions and to
cause the opening of the contacts when the residual current attains a given value under specified conditions
NOTE 1 A residual current device can be a combination of various separate elements designed to detect and evaluate
the residual current and to make and break current.
NOTE 2 In the following countries, an RCD may be either electrical, electronic, mechanical or a combination thereof:
US, JP, UK.
6 © ISO/IEC 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
3.43
Sales tariff table
time table of energy price or percentage of green energy and optional current vs. time information
NOTE - Sales tariff table provides input for calculating a charging schedule.
- Sales tariff table shall be issued by a secondary actor, e.g. energy provider or mobility operator.
- Sales tariff table should reflect “supply and demand balance of the energy provider” and “usage of green energy” (e.g.
wind mill, photovoltaic).
- Information of the chosen tariff should be included in service detail record.
- Sales tariff table can be updated periodically. It may differ by country or energy provider.
- There may be multiple Sales tariff tables existing for one customer.
- Sales tariff table information should be constructed in such a way that normal fluctuations on the grid side will not lead to
an insufficiently charged EV or cost increase.
- The contract-based current limitation might vary over time, e.g. lower value during daytime and higher value during the
night.
3.44
Secondary actor
role involved indirectly in the charging process
NOTE 1 Secondary actors may exchange information between each other.
NOTE 2 Secondary actors could also be a single entity.
3.45
Semi online
status, where the SECC or any other device in general has the ability to go online, but being online is not re-
quired synchronously to the referring use case(s)
NOTE The SECC may decide to go online, if required.
3.46
Service Detail Record (SDR)
data package of a charge or service related session with all necessary information that an E-Mobility Operator
needs for billing or for informing the customer about the session
NOTE Some data may be sent from EVSE. Some data originally owned by E-Mobility Operator Clearing House.
Some data may be created at E-Mobility Operator Clearing House. Some records to be sent to E-Mobility Operator for
billing or informing their customers.
3.47
Service provider
body of secondary actor to offer value-added services to customers throughout the EVSE operator
NOTE Contract ID may be used for activation.
3.48
Supply Equipment Communication Controller (SECC)
entity which implements the communication to one or multiple EVCCs according to ISO/IEC 15118-2 and
which may be able to interact with secondary actors
NOTE 1 Further details regarding possible architectures are given in Annex A.
© ISO/IEC 2011 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/IEC DIS 15118-1
NOTE 2 Functions of a supply equipment communication controller may control input and output channels, data en-
cryption, or data transfer between vehicle and SECC.
3.49
Trigger
event that will start or be a condition in the use case
3.50
Use case
description of a system‟s behaviour as it responds to a request that originates from outside that system
NOTE In systems engineering, a use case describes "who" can do "what" with the system in question. The use case
techniqu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.