Серия ISO 15118 – Стандарт за контакти за зарядни станции, който вече не може да бъде игнориран

В процеса на проектиране и разработване на зарядни пилоти в повечето битови индустрии за пилоти се вземат предвид цената на зарядните пилоти, външният им вид, както и структурата (пожарозащита/IP/безопасно разстояние), производителността (точност на тока и напрежението), съвместимостта (адаптация към големите автомобилни компании), защитните функции (аварийно спиране/спиране при повреда) и др. Малко производители обаче се фокусират върху процеса на комуникация между пилотите и превозните средства, камо ли върху това дали той отговаря на съответните комуникационни стандарти. Просто е важно да могат да стартират и зареждат, останалото не е толкова важно.

Ако продуктът се продава само на вътрешния пазар, няма нужда от притеснение. В Китай, в рамките на 3C сертификацията, GB/T27930 (Протокол за цифрова комуникация между извънбордови кондуктивни зарядни устройства и електрически превозни средства) не е задължително изискване за получаване на сертификат от зарядните станции.

Европейските разпоредби за зарядни станции IEC 61851-24 2014/2023 Приложение C ясно постановяват, че комуникацията от висок порядък на DC зарядните станции трябва да отговаря на изискванията на DIN SPEC 70121:2014 или ISO 15118-2:2014. Разбира се, и двата стандарта могат да бъдат поддържани.

Главата на пистолета в националния стандарт има отделни CAN+ и CAN – сигнални линии, а методът на комуникация, използван от превозното средство и зарядното устройство, е CAN комуникация. Главата на пистолета по европейски стандарт няма CAN линия и комуникацията от висок порядък между зарядната станция по европейски стандарт и превозното средство се постига чрез свързване на високочестотни сигнали към линиите 12V, 1kHz CP и PE. Този метод на комуникация се нарича Power Line Carrier (PLC) комуникация.

Трудността при разработването на протокола за европейска стандартна зарядна станция, базирана на PLC комуникация, е много по-голяма от тази на CAN комуникацията и на пазара няма много материали с отворен код за справка. Поради това повечето компании за пилоти директно купуват отделни SECC (Supply Equipment Communication Controller) модули, пакетират собствена информация за зареждане чрез CAN сигнали и я изпращат към SECC модула, който след това комуникира с EVCC модула на превозното средство.

Закупуването на отделен SECC модул обаче е само първата стъпка и доказването, че този модул отговаря на изискванията на DIN SPEC 70121:2014 или ISO 15118-2:2014, заедно с цялата пилотажа, е значителен разход.

Цената за единичен тест на протокол DIN 70121 или 15118 от сертифициращ орган обикновено е над 100 000 юана, с фиксирано време за тестване от няколко дни, като за превишаване на срока се начисляват допълнителни такси. Натоварването за тестване на 15118 ще бъде малко по-голямо от това на 70121, а цената ще бъде с около десетки хиляди по-висока. Ако се направят и двете, цената ще се удвои.

Местните компании за пилоти могат само да проклинат сертифициращата агенция за безскрупулно плащане и да се съгласят само с европейския CE сертификат. Повечето компании за пилоти избират да поддържат само DIN 70121 по проста причина: той е по-евтин от 15118, а трудността при тестване е по-ниска, с по-висока вероятност за завършване в рамките на определения брой дни.

Всъщност, сертифициращата агенция, която тества този протокол, също е реализирала несправедлива печалба. Симулаторът за тестване на този протокол – кутия с размерите на чекмедже, съчетана с горен компютър – струва над милион юана, което се доближава до цената на градски апартамент от втория етаж, с висока годишна такса за поддръжка и надграждане на софтуера. Споразумението е сключено от Европа и могат да бъдат закупени само техни планове за тестване. Сертифициращият орган също така обвинява производителя на симулатора за безскрупулен подход при плащането, в противен случай те нямаше да имат капацитет за тестване за този проект.

Всеки няма избор.

Добрите дни обаче са били само от няколко години.

През юни 2025 г. Европейският съюз издаде ДЕЛЕГИРАН РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2025/656 НА КОМИСИЯТА, който допълва и преразглежда РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2023/1804 относно безжичното зареждане, електрическите пътни системи и снабдяването с водород за пътни превозни средства. РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2023/1804, публикуван през 2023 г., е по-известен като Регламент за инфраструктурата за алтернативни горива (AFIR). Това е ключова политика, въведена от Европейския съюз за ускоряване на прехода към транспорт с нулеви емисии и за справяне с проблема с недостатъчната инфраструктура за алтернативни горива като електричество и водород. Основната му цел е да принуди държавите членки да подобрят своите инфраструктурни мрежи за зареждане, зареждане с гориво и други услуги чрез законодателство, да премахнат „тревожността“ на потребителите относно пробега и попълването на енергията и да подпомогнат мащабното популяризиране на електрическите превозни средства (EV), превозните средства с водородни горивни клетки (FCEV) и тежкотоварните електрически камиони.

Казано по-просто, трябва само да знаете, че ЕС публикува преработена версия на Регламента за инфраструктурата за алтернативни горива (AFIR), който има пълна правна сила и е задължително изискване, пряко приложимо за всички държави членки.

В обобщение, обществените DC пилоти след 2026 г. трябва да отговарят на изискванията на EN ISO 15118-2:2016, а след 2027 г. всички DC пилоти и AC пилоти от режим 3 трябва да отговарят на EN ISO 15118-20:2022.

В семейството зарядни стълбове, единственият, който е пощаден, е AC зарядният стълб в режим 2. В Китай този преносим заряден стълб (IC-CPD) се нарича преносимо зареждане, с обща мощност от 3,7 kW. Обяснението, дадено в РЕГЛАМЕНТ (ЕС) 2025/656, е, че AC стълбовете в режим 2 използват ШИМ, което е достатъчно за поддържане на ISO 15118-2 или -20 и няма да донесе никаква допълнителна стойност за крайния потребител.

За местните компании за пилотни конструкции, тази регулация не е лесна. Веднага след получаване на сертификат по DIN 70121, е задължително да се поддържа стандарт 15118, който изисква поддръжка както за 15118-2, така и за 15118-20. Много компании може да не са наясно с разликите между стандартите DIN 70121, ISO 15118-2 и ISO 15118-20, както и с целта на поддръжката им.

Историята трябва да започне отначало.

В началото на 2010 г. съвместната работна група на Технически комитет 69 (TC69) на IEC и Технически комитет 22 (TC22) на ISO започна сътрудничество за разработване на серията стандарти ISO 15118, целящи да се справят с въпроса за стандартизацията на комуникацията между електрическите превозни средства и зарядните станции.

Поради прекалено многото внимание от страна на работната група и ниската ефективност на работата на европейците, стандартите от серия 15118 са в процес на подготовка и все още не са официално публикувани.

Но пазарът не може да чака повече. Особено германските автомобилни гиганти се надяват да постигнат общо зареждане за своите електрически превозни средства възможно най-скоро и да получат пазарни предимства. Затова германските индустриални гиганти обединиха сили и, в рамките на DIN, извлякоха част от относително зрялото съдържание, обсъдено в ISO 15118, и разработиха германски национален стандарт, който може да бъде внедрен незабавно. DIN 70121 беше публикуван през 2012 г. и актуализиран през 2014 г. DIN 70122:2018 е стандарт за тестване, който обслужва DIN 70121:2014.

Стандартът 15118 обаче се появи късно и официално пусна първата си версия едва през 2013 г. Неговите специфични стандарти за приложния слой и стандарти за тестване бяха постепенно публикувани през 2014 и 2018 г. В серията ISO 15118 има общо пет книги, а връзките между петте книги са следните:

Следователно, DIN 70121:2014 може да се разглежда като опростена версия на стандарта ISO 15118. DIN 70121 поддържа само зареждане с постоянен ток, докато стандартите ISO 15118-1-5 могат да поддържат както зареждане с променлив ток, така и с постоянен ток, както и TLS криптиране, функционалност Plug&Charge и интелигентно зареждане.

През 2022 г. ISO 15118 пусна второто поколение стандарти за зареждане, а именно ISO 15118-20:2022, както беше споменато по-рано. В сравнение с 15118-2, той също така поддържа TLS1.3 криптиране, VG (предаване на енергия към мрежата), WPT (безжично зареждане) и ACD (устройство за автоматично свързване) функции на оригиналната основа. Той също така има съответстващи стандарти за тестване:

Раждането на DIN SPEC 70121 първоначално е било замислено като преходно решение, за да се осигури нормалното функциониране на пазара преди пускането на ISO 15118. За съжаление, в действителния процес на избор на комуникация между пилота и превозното средство, дори когато и превозното средство, и пилотът поддържат 70121 и 15118, 90% от сценариите все още разчитат на DIN 70121.

В допълнение към предимството на първия ход по DIN 70121, за по-голямата част от вагоните и пилотите не се изискват никакви разширени функции (TLS/PNC/VG/WPT и др.), а само простото им зареждане.

Европейската комисия има своите съображения.

Директива 2014/94/ЕС относно разполагането на инфраструктура за алтернативни горива е издадена за първи път през 2014 г., когато все още не е била регламент, а по-скоро директива.

Директивата се различава от задължителните изисквания на регламентите, тъй като тя само определя резултатите, които трябва да бъдат постигнати, но оставя начина и формата за постигане на резултатите на преценката на правителствата на държавите членки. Директивата няма пряко действие и изисква от държавите членки да въведат съдържанието на директивата в закон в рамките на определен срок. Например, Директивата на ЕС относно пластмасовите изделия за еднократна употреба/ЕС 2023/814 изисква от държавите членки да регулират потреблението на определени пластмасови изделия за еднократна употреба, но дали да се налагат данъци, забрани или други мерки, зависи от решението на държавите членки.

Директивата от 2014 г. за инфраструктурата за заместване на горивата включваше и изисквания за точки за зареждане, станции за зареждане с водород, станции за зареждане с газ и др., които трябваше да бъдат изпълнени до 2020 г. и 2025 г., но те бяха твърде неясни, като се посочваше само, че трябва да има „подходяща гъстота на покритие“ без ясна целева стойност. Несъмнено това даде на европейските държави членки много буферно време и свобода, но резултатите не бяха идеални. При формулирането на националните политически рамки държавите имат различни цели и мерки, което води до фрагментирано и неравномерно развитие на инфраструктурата в рамките на ЕС. Държавите с добро развитие и висока популярност на електрическите превозни средства естествено са склонни да инвестират, докато държавите със средно развитие на електрическите превозни средства определено не са склонни да строят. Харченето на парите на данъкоплатците на собствената страна за изработване на сватбени рокли за други е наистина ненужно.

Освен това, през последните години развитието на електрически превозни средства с нови енергийни източници е бързо, като Китай поема водещата роля. Процентът на проникване на електрически превозни средства (трамваи, plug-in хибридни трамваи и трамваи с удължен пробег) надхвърля 50%. Европа очевидно изостава значително, а най-пряката причина е слабата инфраструктура, остарелите условия за зареждане и сложните операции по зареждане, които силно влияят на преживяването на хората при пътуване.

Фактът, че DIN 70121, като преходен протокол, споменат по-рано, винаги е бил считан за основен принцип на таксуването, е ясно доказателство.

Следователно, в този контекст, Европейската комисия осъзна, че новата енергийна инфраструктура не може да бъде отлагана повече. В противен случай не само няма да успеем да постигнем целта за намаляване на въглеродните емисии до 2050 г., но и ще изостанем значително от Китай. Така че през 2023 г. Директива 2014/94/ЕС беше актуализирана и подобрена до изискване на Регламент (ЕС) 2023/1804. Етикетите са ясно посочени в член 3 и в основната мрежа TEN-T:

Накратко, главните магистрали в ЕС се нуждаят от зарядни станции, особено от бързозарядни станции с висока мощност.

След като в регламента от 2023 г. беше посочен броят и мощността на подробните зарядни станции, Европейската комисия прецени, че това не е достатъчно. Електрическите превозни средства се нуждаят само от зарядни станции с висока мощност, а също така има нужда от лесни за използване, удобни за употреба и прозрачни зарядни станции.

Представете си, че шофирате най-новата си електрическа кола с радост в Европа, зареждате я гладко във Франция с удобно плащане с QR код, бърза скорост на зареждане и ясни сметки. Но след като отидох в Гърция, открих, че физическият интерфейс на главата на пистолета е стар и несъвместим с най-новата ви кола. Обиколих няколко зарядни станции, но не можах да намеря подходящ пистолет за зареждане. И така, отидохте в България, съседна на Гърция страна, където можете да поставите пистолет, но трябва да използвате ПОС терминал, за да плъзнете картата си, и не поддържа плащане с QR код. Бяхте отчаяни, защото не носехте банкова карта със себе си, а оставащият пробег на батерията на колата беше по-малък от 20 километра. Какво ужасно преживяване.

За да се реши тази ситуация, е необходимо да се унифицира физическият интерфейс и комуникационният протокол на зарядната станция.

В Регламент (ЕС) 2025/656 относно инфраструктурата за заместване на горива акцентът е върху уточняването, че физическите интерфейси на новоинсталираните или ремонтираните зарядни станции трябва да отговарят на изискванията на IEC 62196-2:2022 и IEC 62196-3:2022, последвани от изискванията на ISO 15118-2:2016 и ISO 15118-20:2022, както е посочено по-горе.

Причината да не се използва DIN 70121 като комуникационен стандарт не е трудна за отгатване.

DIN 70121 е твърде опростен, липсва му сигурно криптиране по време на комуникация и не поддържа функцията PNC (plug and play), което увеличава натоварването на крайните потребители и не е много удобно. А с функцията PNC потребителите могат да работят почти без да мислят, да включат пистолета и да не се тревожат за нищо – няма нужда да плъзгат картата, няма нужда да сканират кода, няма нужда да кликват върху екрана. След зареждане операторът автоматично ще ви изпрати подробности за сметката.

И до 2027 г. всички AC и DC стълбове ще поддържат 15118-20 (главно VG функция), главно за цялостното разположение на мрежата. Едно ново електрическо превозно средство с енергия може да не е голяма работа, но ако има 100 000 или дори милиони превозни средства, съхранената енергия е значителна. Ако по време на пиково потребление на електроенергия част от електрическата енергия на автомобила се подава обратно в мрежата, това може значително да намали натоварването на мрежата, без да се налага разполагането на толкова много генератори. В електрическата долина излишната енергия от електрическата мрежа може да се предава на автомобили, без да се губи електричество. Зарядните станции с възможност за свързване към мрежата са особено важни в някои отдалечени райони на Европа, където основните методи за производство на електроенергия разчитат на вятърна и слънчева енергия. Тези енергийни източници са чувствителни към времето и трябва да се съхраняват, в противен случай ще бъдат пропилени.

Накратко, от ревизираните разпоредби относно инфраструктурата за заместване на горива, публикувани през 2025 г., ясно се усеща решителността и неотложността на Европа по отношение на новите енергийни съоръжения. В противен случай, прилагането им в началото на 2026 г., шест месеца след публикуването им, няма да е задължително.

Тъй като това е регулаторно изискване, то не е плашещо за всички, а реално търсене. На европейския уебсайт за мониторинг на инфраструктурата за заместване на горива са изброени подробни данни, които ви позволяват ясно и интуитивно да видите напредъка в строителството на всяка страна.

След публикуването на регламентите, европейските държави членки започнаха активно да реагират. Франция обяви през ноември 2025 г., че ще предоставя екологични субсидии за закупуване на частни електрически превозни средства; През ноември 2025 г. Германия публикува генерален план за зарядна инфраструктура до 2030 г., който е напълно в съответствие с Регламент (AFIR) 2023/1804 на Европейския съюз; В Италия, с купонни субсидии, пазарният дял на изцяло електрическите превозни средства ще се увеличи само с 12,2% през 2025 г. През декември 2025 г. отдалечената малка островна държава Кипър в Европа се готви да отпусне 4,5 милиона евро за насърчаване на електрическата мобилност.

Големите автомобилни компании също започнаха да пускат на пазара модели, които отговарят на стандарта 15118-20. Моделът от 2026 г. на автомобилната компания от старата школа BMW iX3 напълно поддържа функцията VG; Hyundai IONIQ, който не се продава добре в Китай, също планира да си сътрудничи и да пусне модел 15118-20 през 2026 г.; планирани са и сериите EQS на Mercedes Benz и ID на Volkswagen.

За местните предприятия за пилотни конструкции, занимаващи се с износ, независимо дали желаете или не, и дали имате възможността самостоятелно да разработвате SECC модули, ISO 15118-2 и 15118-20 са стандарти, които не могат да бъдат заобиколени при износ за Европа.

Според разбирането на автора, в момента на пазара има малко предприятия за пилотни зарядни устройства, които поддържат зареждане тип „plug and play“ по ISO 15118-2 (режим PNC), и почти няма функция за двупосочно зареждане, която да поддържа ISO 15118-20.

Вместо да чакате и да наблюдавате, е по-добре да планирате рано и да се възползвате от пазарните възможности. Подобно на DIN 70121, споменат по-рано, той беше широко използван преди няколко години.