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By
Won Moon Joo
April 22, 2025
Bei Elektrofahrzeugen geht es darum, sauberer und umweltfreundlicher zu werden, oder?
Theoretisch ja.
Um jedoch Millionen von Elektrofahrzeugen einsetzen zu können, die über ein Stromnetz aufgeladen werden müssen, das noch nie mehr als 2-3% durchdrungen hat, müssen wir ernsthaft über mögliche Skalierbarkeitsprobleme nachdenken.
Zum Glück könnten Konzepte wie V2G (Vehicle to Grid) helfen.
V2G ist eine Fahrzeug- und Stromnetzintegration, die es dem Fahrzeug ermöglicht, Energie aus der EV-Batterie in das Netz zurückzuspeisen. Die Grundidee ist, dass das Auto auf der Grundlage von Marktsignalen aus dem Netz geladen und entladen wird.
V2G erfordert den Datenaustausch zwischen den einzelnen Fahrzeugen, den Ladegeräten und dem Netz.
Ein intelligentes System ist erforderlich, um eine zuverlässige Verbindung zu verschiedenen Komponenten herzustellen und effektiv zu steuern, wie viel und wann das Fahrzeug Strom in das Stromnetz abgibt.
Offene Industriestandards, die weltweit von führenden Herstellern unterstützt werden, tragen dazu bei, die aktuellen und zukünftigen Elemente nahtlos zu integrieren. Andernfalls ist jede Installation proprietär und teuer in der Wartung.
Einige Beispiele sind OCPP, IEC 63110 und ISO 15118.
Während OCPP (OCPP 1.6 und OCPP 2.0) und ISO 15118 verwendet wurden, um die Interoperabilität des Ladens von Elektrofahrzeugen zu erleichtern, befindet sich IEC 63110 noch in der Entwicklung.
In diesem Artikel werden wir die Überschneidungen und Unterschiede zwischen den drei Standards erörtern.
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ISO ist eigentlich kein Akronym, sondern ein Wort, das vom griechischen Wort „isos“ abgeleitet ist und „gleich“ bedeutet.
Der weltweite Verband, auch International Organization for Standardization (ISO) genannt, fördert die Entwicklung der Normung weltweit.
Die ISO deckt zwar die Standardisierung in den meisten Bereichen ab (Qualität, IT-Kommunikation, Umwelt, Sicherheit und viele mehr), schließt jedoch Normen für Elektrotechnik und Elektronik aus. Für diese Aufgaben ist die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) zuständig.
Die IEC und die ISO sind beide unabhängige, nichtstaatliche, gemeinnützige Organisationen, die vollständig auf Konsens beruhende internationale Normen entwickeln und veröffentlichen. Beide Organisationen haben sich zum Ziel gesetzt, technische Handelshemmnisse abzubauen.
Da Elektrofahrzeuge elektronische Komponenten verwenden und IT-Kommunikation benötigen, finden Sie in den meisten komplexen Ladesystemen für Elektrofahrzeuge ISO- und IEC-Normen.
ISO 15118 bietet einen Plug & Charge-Mechanismus, der eine Benutzerautorisierung und eine Sicherheitsebene umfasst. Die Norm spezifiziert die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem EV-Ladegerät, um eine einfache Bedienung der Ladestation zu ermöglichen.
Genauer gesagt können EV-Fahrer ihr Fahrzeug an ein öffentliches Ladegerät anschließen, ohne unbedingt eine mobile App oder Kreditkarte zu verwenden. Das Fahrzeug „spricht“ mit dem Ladegerät. Mercedes Benz und andere Hersteller haben dies bei ihren neuesten Modellen implementiert, um das Laden komfortabler zu gestalten.
Eine ebenso wichtige Tatsache ist, dass ISO 15118 es Elektrofahrzeugen und Ladestationen ermöglicht, Energiedaten untereinander zu übertragen. Beispielsweise informiert das Fahrzeug die Ladestation darüber, wie viel Energie es aus dem Netz benötigt.
Genaue Energiedaten des Elektrofahrzeugs ermöglichen es den zentralen Softwaresystemen, bessere Entscheidungen für Konzepte des Lastmanagements (auch Smart Charging genannt) zu treffen. Im nächsten Abschnitt werden wir erörtern, wie ISO 15118 auch dazu beiträgt, Energie in das Netz zurückzuspeisen.
Wie oben erwähnt, spezifiziert die IEC eine elektrotechnische Komponente. IEC 63110 ist eine neue internationale Norm, die derzeit entwickelt wird, um ein Protokoll für das „Management der Lade- und Entladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge“ zu definieren. Es wird die Protokolle für Elektrofahrzeuge, EVSE, Ladestations-Managementsysteme und Netzdienste standardisieren.
Die Abbildung unten zeigt, dass der Standard hauptsächlich die Kommunikation zwischen Ladestationen und CMS oder CPO beschreibt. Da die Informationen von vielen sekundären Akteuren (SA) stammen, wird IEC 63110 für Versorgungsunternehmen wie Verteilnetzbetreiber (DSOs) oder Elektromobilitätsdienstleister (EMSP) sehr relevant.
Kurz gesagt, IEC 63110 deckt Folgendes ab:
Jeder, der auf dem Markt für Elektrofahrzeuge gearbeitet hat, wird sich an Schlüsselwörter wie „Reservierung“, „Zahlung“ und „Messing-Updates“ von OCPP erinnern. Und tatsächlich weist IEC 63110 einige Überschneidungen mit den älteren Protokollen OCPP 1.6 und OCPP 2.0 auf.
OCPP ist ein Protokoll, das die Kommunikation zwischen Ladestationen und dem Charging Station Management System (CSMS) abwickelt. OCPP ist viel „älter“ als IEC 63110. Die ersten Versionen wurden 2009 entwickelt.
OCPP wird verwendet, um Ladegeräte für Elektrofahrzeuge und Software-Backend-Systeme über bilaterale Kommunikation miteinander zu verbinden. Der OCPP-Client (EV-Ladegerät) und der OCPP-Server tauschen allgemeine Informationen wie Zählerwerte (Wh, W, V usw.) aus und geben Ereignisse zum Starten/Stoppen von Ladevorgängen wieder. Mit OCPP können Sie über die Smart-Charging-Funktion von OCPP auch Ladebefehle vom OCPP-Server an das EV-Ladegerät senden.
Obwohl OCPP ein weithin anerkannter De-facto-Standard ist (wir schätzen, dass etwa 60-70% aller Ladegeräte OCPP verwenden) und sich in der Branche durchgesetzt hat, ist es kein offizieller internationaler Standard.
Die Open Charge Alliance (OCA), die sich aus öffentlichen und privaten Anbietern von Ladeinfrastruktur zusammensetzt, fördert OCPP als Open-Source-Kommunikationsstandard für EV-Ladestationen und Netzwerksoftwareunternehmen.
Angesichts der Größe einer Autobatterie werden enorme Mengen an Energiespeichern und -verbrauch in das Netz eingespeist.
Die Hinzufügung vorhandener und sich entwickelnder Technologien wie Solarerzeugung, Batterien vor Ort und Wasserstofferzeugung erhöht die Komplexität des Systems.
Für V2G sehen wir entscheidende Faktoren, die einer Standardisierung bedürfen:
Diese Interaktionen erfordern viel Flexibilität und Sicherheit. Standards wie OCPP, ISO 15118 und IEC 63110 können Zuverlässigkeit, Sicherheit und Interkompatibilität gewährleisten.
Darüber hinaus wollen Unternehmen und Regierungen den Aufbau der Ladeinfrastruktur beschleunigen, indem sie Schnittstellen und Komponenten standardisieren.
Genau das versuchen IEC, ISO und OCPP zu tun. Ihr gemeinsames Ziel ist es, die sichere, erschwingliche und einfache Installation und Verwendung von Ladekomponenten für Elektrofahrzeuge zu gewährleisten.
ISO 15118 ist einfacher von IEC 63110 und OCPP zu unterscheiden. Die ISO-Norm legt nur Normen für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladegerät fest. IEC 63110 und OCPP überschneiden sich jedoch stärker.
Einige Ladestationen kommunizieren mit proprietären Protokollen und andere mit OCPP, und diese Elemente werden wahrscheinlich unter die internationale Norm IEC 63110 fallen. Zu den Beispielen könnten gehören:
Beide Standards gewährleisten die Interoperabilität zwischen Ladestationen auf Backend-Software, und wir glauben, dass OCPP 2.0 ein grundlegender Input für IEC 63110 sein wird.
Einige Experten sagen, dass IEC 63110 ein Upgrade auf OCPP sein wird. Außerdem wird es international mehr Akzeptanz und Akzeptanz bei großen Unternehmen oder Regierungen finden. Eine internationale Norm wird die Interoperabilität besser durchsetzen.
Obwohl wir davon ausgehen, dass die Veröffentlichung von IEC 63110 dazu beitragen wird, die internationale Interoperabilität für den Übergang zu weit verbreiteten Elektrofahrzeugen zu gewährleisten, ist nicht klar, ob sie im Vergleich zu Alternativen wie OCPP tatsächlich Vorteile bietet.
Es ist auch nicht bekannt, wann dieser neue EV-Standard fertig sein wird. Aufgrund der langsamen Entwicklungsprozesse und vieler Überprüfungsphasen kann es leicht ein paar Jahre dauern, bis wir tatsächlich industrielle Anwendungen von IEC 63110 sehen werden.
Eines ist klar: Niemand möchte die Entwicklung des Ladens von Elektrofahrzeugen verlangsamen. Stattdessen werden wir eine kontinuierliche Verbesserung von einem Standard zum anderen erleben.
Lesen Sie mehr darüber, wie Sie OCPP für intelligentes Laden implementieren können hier
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