E-Mobility

Normen für die Elektromobilität beschreiben die Topologie des Ladens

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Genormte Wertebereiche

Mit Hilfe einer einfachen Schaltung im Fahrzeug wird der Spannungspegel des CP-Signals von der Ladestation auf genormte Wertebereiche abgesenkt. So erfährt die Ladestation, ob das Fahrzeug angeschlossen und ladebereit ist. Die Ladestation kann dem E-Mobil auch vorgeben, welchen Ladestrom das Fahrzeug zur Aufladung aus dem Netz ziehen kann. Hierzu wird auf dem CP-Kontakt ein PWM (pulsweitenmoduliertes)-Rechtecksignal eingeprägt, dessen Tastverhältnis proportional zum vorgegebenen Stromwert ist. Das PWM-Signal kann beim Laden in bestimmten Wertebereichen variiert werden. So werden die E-Mobile in das Last-Management eines Verteil- oder Firmennetzes integriert, und die Ladeleistungen werden an die aktuelle Netzauslastung angepasst.

Neue Standards für die Kommunikation

Für die Kommunikation des Fahrzeugs mit der Ladestation ist die Normenreihe ISO/-IEC 15118 in Arbeit. Sie beschreibt auch so genannte „Use-Cases“ zur Identifikation und Autorisierung. Damit werden Prozesse implementiert, die dem Roaming aus der Telekommunikation ähneln. Die Identifikationsdaten gehen dann zur Auswertung an Flottenbetreiber oder Energielieferanten oder auch an eine Abrechnungsstelle. Bei einem erweiterten Energie-Management können auch Informationen zur nächsten geplanten Fahrt, zur gewünschten Energiemenge oder zur Restladung der Batterie ausgewertet werden. Bezieht man die erwartete Netzauslastung und den aktuellen Strompreis ein, kann mit jedem Fahrzeug ein individuelles Ladeszenario ausgehandelt werden. Außerdem können die Fahrzeuge zukünftig das Netz stabilisieren, wenn z.B. beim Laden Blindleistung vom Fahrzeug in das Netz eingespeist wird oder die Energie vom Fahrzeug ins Netz zurückfließt.

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Zur Kommunikation favorisiert die deutsche Automobilindustrie nach dem OSI-Referenzmodell für die Schichten 1 (Physical Layer) und 2 (Data Link Layer) die Powerline-Kommunikation (PLC) nach IEEE 1901 Profil Green PHY. Damit Fahrzeug und Ladestation eindeutig zugeordnet werden, wird derzeit die Kommunikation über den Control Pilot detailierter betrachtet. Die Daten werden dabei im XML- oder EXI-Format übertragen – mit Protokollen wie V2GTP, TLS, TCP oder IPv6.

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