Sie fragen sich, was die verschiedenen Standards und Protokolle für das Laden von Elektrofahrzeugen (EV) sind? In diesem Blog erfahren Sie mehr über die verschiedenen verfügbaren Ladeprotokolle und -standards für Elektrofahrzeuge und lernen ihre Unterschiede und Varianten kennen.
Inhaltsverzeichnis
Mit dem Wachstum der Elektrofahrzeugindustrie nimmt auch die Einführung globaler Standards für Ladegeräte und die Interoperabilität von Netzwerken zu.
Standardisierte Ladeprotokolle sind entscheidend für eine effiziente und sichere Kommunikation in das Ökosystem zum Laden von Elektrofahrzeugen. Sie helfen CPOs, EMSP, EV-Regulierern und EV-Fahrern, die Zugangskontrolle und das Lastmanagement zu vereinfachen.
Teilnehmer am EV-Ladesystem
Wir können verschiedene Teilnehmer im EV-Ladesystem identifizieren, die auf der Grundlage von Protokollen miteinander kommunizieren.
| Teilnehmer | Beschreibung |
|---|---|
| CPO | Betreiber von Ladestationen. Betreibt ein Netzwerk von Ladestationen. |
| EMSP | E-Mobilitätsdienstleister. Verschafft E-Fahrern Zugang zu Ladediensten. |
| DSO | Verteilernetzbetreiber. Verwaltet und verteilt Strom aus dem Stromnetz. |
| Nabe | Verbindungen von mehreren CPOs mit mehreren EMSPs. |
| SCSP | Smart Charging Service Provider. Bietet intelligentes Laden Dienstleistungen für andere Parteien. |
| NAP | Nationaler Zugangspunkt. Bietet eine verfügbare Datenbank mit allen (öffentlichen) Ladestationen. |
| NSP | Anbieter von Navigationsdiensten. Liefert Standortinformationen für E-Fahrer, um Ladepunkte zu finden. |
Verwandte Lektüre: Lernen Sie den Schlüssel Unterschiede zwischen CPOs und EMSPs.
Der CPO stellt dem eMSP die Kosten für die Ladevorgänge in Rechnung. Der EMSP stellt dem E-Fahrer die Kosten für die Sitzungen separat in Rechnung. Der CPO legt die Preise für den Endverbraucher nicht direkt fest.
In der Abbildung unten zeigen wir die Verwendung von Protokollen und Standards im EV-Ladesystem:
Warum sind EV-Ladeprotokolle wichtig?
- Interoperabilität: Sie stellen sicher, dass die verschiedenen Anbieter von E-Fahrzeug-Infrastrukturen kompatibel sind, so dass eine Vielzahl von E-Fahrzeugen dieselben Ladestationen nutzen kann und verschiedene Hardware- und Softwaresysteme nahtlos integriert werden können.
- Kommunikation & Datenaustausch: Sie verbessern die Koordination zwischen den Teilnehmern, indem sie die Kommunikation strukturieren und einen sicheren, effizienten Austausch wichtiger Informationen ermöglichen, einschließlich Abrechnungsdetails, Benutzeranmeldeinformationen und technischer Richtlinien.
- Nahtlose Transaktionen: Sie vereinfachen den Bezahlvorgang für E-Fahrer und ermöglichen schnelle und mühelose Transaktionen während der Ladevorgänge.
- Überwachung: Sie überwachen wichtige Parameter während des Ladevorgangs, um Risiken zu minimieren, und erleichtern die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen dem Elektrofahrzeug, der Ladestation und den zentralen oder Energiemanagementsystemen.
- Intelligentes Aufladen: Sie optimieren den Ladevorgang für Elektrofahrzeuge, indem sie dynamische Anpassungen auf der Grundlage der Netzkapazität und der Strompreise vornehmen und so die Energieeffizienz fördern.
- Plug & Charge-Fähigkeit: Sie verfügen über Funktionen, die den Ladevorgang automatisch starten, wenn das Fahrzeug an ein Ladegerät angeschlossen wird. Das ist bequemer für die Benutzer und verringert den Zeitverlust.
- Sicherheit: Sie setzen Sicherheitsstandards durch und kümmern sich um physische und Cyber-Sicherheitsbelange, um Fahrzeuge, Passagiere und Daten vor potenziellen Gefahren zu schützen.
Zentrales System - EV-Ladeprotokolle
Diese Standards und Protokolle decken die Kommunikation zwischen EV-Ladezentralen und Ladestationen ab, hauptsächlich für die Überwachung und Verwaltung der Infrastruktur.
Beispiele für die Kommunikation (Zentrales System - Ladestation):
- Eine Partei fordert einen Vorgang an (z. B. das Starten des Ladevorgangs), und die andere bestätigt oder verweigert ihn.
- Eine Partei teilt der anderen ihren Status mit (z.B. Stecker zum Laden verfügbar).
- Eine Partei sendet eine Zusammenfassung der Gebühren an die andere (z.B. CPO sendet eMSP eine Zusammenfassung).
OCPP
Protokoll für offene Ladestellen (OCPP) ist ein Kommunikationsprotokoll für das Laden von Elektrofahrzeugen zwischen einer Ladestation und einem zentralen Verwaltungssystem. Es handelt sich um ein kostenloses Protokoll, das von verschiedenen Anbietern auf der ganzen Welt verwendet wird.
Sie wurde gegründet von Open Charge Alliance (OCA) für den Markt der Elektroauto-Infrastruktur und hat sich zu einem unverzichtbaren Standard entwickelt, um die Interoperabilität zwischen Herstellern von Elektroautos, Betreibern von Ladenetzen und Softwareanbietern zu gewährleisten.
OCPP 1.6
OCPP 1.6 wird für die Kommunikation zwischen EV-Ladestationen und einem zentralen System verwendet.
OCPP 1.6 unterstützt die Erweiterung von ISO 15118 (Plug & Charge) alias OCPP 1.6+.
OCPP 2.0.1
OCPP 2.0.1, veröffentlicht im Jahr 2020, ist die neueste Arbeitsversion. Sie bietet neue Funktionen und Verbesserungen, wie z.B. Unterstützung für ISO 15118 (Plug and Charge), verbesserte Sicherheit und eine insgesamt verbesserte Leistung.
OCPP 2.0.1 bietet volle Unterstützung für ISO 15118 (Plug & Charge).
Es ist ein robustes und flexibles Protokoll, das das Laden von E-Fahrzeugen für alle verbessert.
Wird geladen ...OCPP 2.1
Das OCPP 2.1 ist die neue Version des Open Charge Point Protocol, die voraussichtlich im ersten Quartal 2025 veröffentlicht wird. Es enthält aufregende neue Funktionen und Verbesserungen, die von der EV-Community empfohlen wurden.
IEC 63110
IEC 63110 ist ein internationaler Standard für das Management von Infrastrukturen zum Laden und Entladen von Elektrofahrzeugen durch die Internationale Elektrotechnische Kommission.
Wie das OCPP wird auch die IEC 63110 voraussichtlich bedeutende Fortschritte für die EV-Ladeindustrie bringen. Mit seinem Schwerpunkt auf Interoperabilität und Kompatibilität zielt er darauf ab, Geschäftsprozesse zu verfeinern und die allgemeine Benutzererfahrung und Systemeffizienz zu verbessern.
Energiemanagement und Verteilungsprotokolle
Diese Standards ermöglichen das Laden von E-Fahrzeugen, indem sie das Laden von E-Fahrzeugen so optimieren, dass die Energieverteilung effizient und energieeffizient erfolgt und das Stromnetz nicht überlastet wird.
Smart EV Charging: Das volle Potenzial ausschöpfen
OSCP
Open Smart Charging Protokoll (OSCP) ist ein Standard zur Optimierung des Ladens von Elektrofahrzeugen durch die Verwaltung der Energieverteilung zwischen dem Stromnetz und den Ladestationen.
Dieses Protokoll sorgt für eine effiziente Energienutzung, insbesondere während der Nachfragespitzen, durch effektive Kommunikation zwischen DSOs und CPOs.
Angesichts seiner erheblichen Vorteile und seiner Nachhaltigkeit ist dieses Protokoll die Zukunft der Branche.
EV Charging Roaming Protokolle
Diese Roaming-Protokolle definieren verschiedene Vorgänge zwischen CPOs und EMSPs. Die häufigsten Beispiele sind: Suche nach Ladestationen anderer Betreiber, Fahrerautorisierung, Sitzungsmanagement und mehr.
Einige andere Beispiele für Kommunikation:
1) EMSP → CPO:
- Beantragen Sie den Beginn des Ladevorgangs an einer Station
- Beendigung des Ladevorgangs an einer Station beantragen
- Rufen Sie eine Liste der Ladestationen zur Anzeige ab
- Beantragen Sie eine sofortige Reservierung zum Aufladen (entweder jetzt reservieren oder eine Sofortreservierung vornehmen)
- Stornierung der Gebührenreservierung beantragen
- Antrag auf Entriegelung des Steckers (wenn er aufgrund eines elektromechanischen Schlosses physisch feststeckt)
2) CPO → EMSP:
- Verifizierung des Fahrers vor dem Laden (Autorisierung zu Beginn der Sitzung durch RFID oder Plug&Charge durch Fahrzeugzertifikat)
- Benachrichtigung über den Beginn des Ladevorgangs (Ereignis zum Start der Sitzung)
- Aktualisierung des Ladevorgangs (Ereignis zur Aktualisierung der Sitzung)
- Benachrichtigung über die Beendigung des Ladevorgangs (Ereignis zum Ende der Sitzung)
- Gebührenübersicht senden (Gebührendatensatz als CDR)
Alle unten aufgeführten Roaming-Standards haben die folgenden gemeinsamen Merkmale:
- Roaming: Ermöglicht es den Fahrern von Elektrofahrzeugen, jede Ladestation zu nutzen, unabhängig davon, wer sie betreibt oder den Service anbietet.
- Tarif Management: Ermöglicht es CPOs, ihre Tarife an EMSPs zu übermitteln, um die Kosten zwischen beiden zu bewerten. Während CPOs die Preise für EMSPs festlegen, legen EMSPs die Preise für EV-Fahrer fest.
- Session Management: Sie erleichtern den EMSPs das Einleiten, Beenden und Überwachen von Ladevorgängen.
- EV-Abrechnung: Vereinfacht den Abrechnungsprozess von CPOs zu EMSPs für die Abrechnung von Dienstleistungen.
- Kostenreduzierung: Bietet standardisierte Schnittstellen für das Clearing von Transaktionen mit anderen EMSPs.
- Gesteigerte Effizienz: Sie bieten standardisierte Schnittstellen für das Clearing von Transaktionen mit anderen EMSPs und steigern so die Effizienz der Abläufe.
- Verfügbarkeit der Ladeinfrastruktur: Solange der EMSP des Fahrers Teil des Roaming-Netzwerks ist, kann er auf die Ladegeräte aller anderen CPOs im Roaming-Netzwerk zugreifen.
- Verbesserte Sicherheit: Erleichtert den sicheren Datenaustausch zwischen EMSPs durch digitale Signatur-Authentifizierung.
OCPI
Offene Schnittstelle für Ladepunkte (OCPI) ist ein Kommunikationsprotokoll für das Laden von Elektrofahrzeugen zwischen CPOs und EMSPs, das eine direkte Kommunikation ermöglicht. Die Kommunikation kann auch über einen Hub erfolgen, der mehrere CPOs, EMSPs und mehr verbindet.
O.C.P.I. erlaubt es E-Fahrern, jede beliebige Ladestation zu nutzen, unabhängig von dem jeweiligen CPO oder EMSP.
Die Meinung eines Experten: OCPI ist weltweit auf dem Vormarsch. Durch die evRoaming4EU Projekt verbessert es die Ladedienste für Elektrofahrzeuge in Deutschland, Österreich, Dänemark und den Niederlanden.
Teilnehmer dieses Protokolls können CPOs, EMSPs, Hubs, Nationale Zugangspunkte (NAPs), Nationale Navigationsanbieter (NSPs) und Anbieter von intelligenten Ladediensten (SCSPs) sein.
OICP
Offenes InterCharge-Protokoll (OICP)die von Hubject 2012 entwickelt wurde, gewährleistet die Interoperabilität der Ladeinfrastruktur.
Dieses Protokoll bietet ein standardisiertes Mittel für CPOs und EMSPs, um wichtige Informationen zu kommunizieren und auszutauschen.
Mit OICP können Benutzer mühelos Ladepunkte finden und darauf zugreifen. Sie können auch dynamische Daten über diese Punkte einsehen, einschließlich Echtzeit-Verfügbarkeits- und Preisinformationen, und können ganz einfach Ladesitzungen einleiten und beenden.
OICP funktioniert anders als OCPI. Während OCPI die direkte Kommunikation zwischen CPOs und EMSPs ermöglicht, kanalisiert OICP die gesamte Kommunikation über eine einzige Hub-Plattform, die als zentraler Kommunikationspunkt für alle Transaktionen und Interaktionen dient. Dieser einzigartige Ansatz gewährleistet eine optimierte und effiziente Kommunikation innerhalb des EV-Ladenetzes.
OCHP
Open Clearing House Protokoll (OCHP) verbindet EV-Teilnehmer im Bereich der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität. Dieses Protokoll vereinfacht die Kommunikation zwischen den Back-End-Systemen der Beteiligten und einem Clearing-House-System.
OCHP befindet sich noch in der Entwicklung, aber viele EMSPs in Europa und Nordamerika verwenden es bereits. Die neueste Version von OCHP ist 1.4.
eMIP
Das eMobility Interoperation Protocol (eMIP) ist ein offenes Kommunikationsprotokoll, das von GIREVE (Frankreich).
Es erleichtert die Interaktion zwischen Betreibern von Ladestationen (Charge Point Operators, CPOs) und Anbietern von eMobility Services (EMSPs).
IEC 61851
Die IEC 61851 legt internationale Anforderungen für leitfähige Ladesysteme für Elektroautos fest.
Diese Norm ist in Abschnitte unterteilt, die jeweils einen bestimmten Aspekt behandeln: allgemeine Systemanforderungen, Steckertypen sowie Prüf- und Zertifizierungskriterien.
Dieses Protokoll fällt sowohl unter die Central System - EV Charge Protocols als auch unter die Roaming Protocols.
Es zeichnet sich dadurch aus, dass es mehrere Bereiche in einem abdeckt, da es in Abschnitte unterteilt ist. Jeder Abschnitt behandelt einen anderen Aspekt: allgemeine Systemanforderungen, Steckertypen sowie Test- und Zertifizierungskriterien.
Wird geladen ...Standards und Protokolle für Elektroauto-Ladegeräte
Dies sind Standards und Protokolle für das Laden von Elektrofahrzeugen, die die Kommunikation zwischen Ladestationen und Fahrzeugen regeln.
Dies sind Typen von Ladesteckern für Elektrofahrzeuge, die die Standards in Nordamerika, Europa und dem asiatischen Raum hervorheben:
ISO 15118 Anschließen und Aufladen
ISO 15118 ist ein internationaler Ladestandard für Elektrofahrzeuge, der 2013 von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) und der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde.
Dieses Protokoll schafft eine Kommunikationsschnittstelle für Elektrofahrzeuge und die Ladeinfrastruktur und fördert den wechselseitigen Stromfluss zwischen E-Fahrzeugen und dem Stromnetz. Es verbessert den Ladevorgang, indem es eine nahtlose Kommunikation zwischen E-Fahrzeugen und Ladestationen ermöglicht.
Die wichtigsten Merkmale der ISO 15118:
- Anschließen und aufladen: Automatisiert den Authentifizierungs- und Autorisierungsprozess für das Aufladen, so dass der Fahrer nicht mehr eingreifen muss.
- Intelligentes Aufladen: Ermöglicht die dynamische Kommunikation zwischen E-Fahrzeugen und Ladestationen, die auf der Grundlage der Netzbedingungen und des Batteriestands der E-Fahrzeuge Ladetarife und Zeitpläne aushandeln.
- Fahrzeug-zu-Gitter (V2G): Unterstützt die Fähigkeit von E-Fahrzeugen, Energie in das Netz zurückzuspeisen, was zur Netzstabilität und zur Reduzierung der Energiekosten beiträgt.
CCS
Combined Charging System (CCS) ist ein grundlegender Standard für das Aufladen von Elektrofahrzeugen, einschließlich AC- und DC-Laden, Kommunikation zwischen EV-Ladestationen und Fahrzeugen, Lastausgleich, Authentifizierung, Autorisierung zum Laden und Fahrzeugkoppler (Stecker am Ende der Ladekabel und entsprechende Eingänge in den Fahrzeugen).
"Kombiniert" bedeutet, dass schnelle Gleichstromanschlüsse zu Typ 1 und Typ 2 Wechselstromanschlüssen hinzugefügt werden, wodurch CCS1- und CCS2-Anschlüsse entstehen. Diese Anschlüsse können eine Leistung von bis zu 350 kW liefern. Während CCS1 in Nordamerika Standard ist, ist CCS2 in Europa weit verbreitet.
Meilenstein: Im Jahr 2012 wurde CSS von Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche und Volkswagen eingeführt und setzte sich schnell durch.
NACS
Tesla hat diesen Anschluss seit 2012 in alle seine nordamerikanischen Fahrzeuge eingebaut, einschließlich der mit Gleichstrom betriebenen Supercharger und der Level 2 Tesla Wall Connectors für das Laden zu Hause und am Zielort.
Deshalb ist das North American Charging Standard (NACS) Protokoll so beliebt.
Es bietet sowohl AC- als auch DC-Ladung über einen kompakten Stecker, der die gleichen Pins für beide Arten des Ladens verwendet und bis zu 1MW Leistung bei DC unterstützt.
Angesichts der Dominanz von Tesla auf dem nordamerikanischen Markt für Elektroautos und seines ausgedehnten DC-EV-Ladenetzes in den USA ist NACS der am weitesten verbreitete Standard geworden.
Das NACS-Protokoll ist ein vielversprechender Standard für das Laden von Elektroautos in Nordamerika, der das Benutzererlebnis verbessern, die Kosten senken und Innovationen fördern soll.
Die Meinung eines Experten: NACS macht Fortschritte in der EV-Industrie, insbesondere mit der Unterstützung von Tesla. Autohersteller wie Ford, General Motors, Fisker, Rivian, Volvo und Polestar werden NACS um 2025 einführen.
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CHAdeMO
CHAdeMO Schnellladestandard ist in Asien, insbesondere in Japan und China, weit verbreitet.
Es ist schneller als das Aufladen mit Wechselstrom, da es die Batterie des Fahrzeugs direkt mit Gleichstrom aufladen kann.
Mit dem CHAdeMO-Laden kann ein Elektrofahrzeug in nur 20 Minuten bis zu 100 Meilen weit fahren.
ChaoJi
ChaoJi, gleichbedeutend mit CHAdeMO 3.0, stellt einen bahnbrechenden Fortschritt in der Ultra-Hochleistungs-Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge (EVs) dar.
Dieses Protokoll wurde entwickelt, um außergewöhnliche Lademöglichkeiten zu bieten, wobei der Schwerpunkt auf hoher Leistung und Schnellladung liegt.
SAE J1772
SAE J1772, oder Typ-1-Stecker (IEC 62196 Typ 1), ist ein nordamerikanischer EV-Steckverbinder-Standard, der von SAE International.
Es kann einphasigen Wechselstrom mit verschiedenen Leistungen laden, von 1,44 kW für tragbare Geräte bis 19,2 kW für festverdrahtete Geräte, basierend auf dem 5-poligen J1772-Protokoll.
GB/T
Der GB/T-Ladestandard bezieht sich auf eine Reihe von GB/T-Normen, insbesondere auf die Gruppe GB/T 20234, die das AC- und DC-Schnellladen von Elektrofahrzeugen in China regeln.
Diese Standards wurden überarbeitet und aktualisiert von die Verwaltung für Standardisierung in China im Jahr 2015.
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