今天的汽車技術正在為明天的發(fā)展鋪路。例如，符合ISO 15118標準的智能充電（Smart Charging）在未來將成為理所當然的事情。車輛與充電樁之間的通信以及電能的分配和供應是當前面臨的主要挑戰(zhàn)之一。

電動交通成功的關鍵在于確保電動汽車在任何情況下都能方便、可靠地充電。智能充電（Smart Charging）描繪了未來的充電世界：一旦車輛連接到充電樁，車輛與基礎設施之間的通信就會啟動，系統(tǒng)將協(xié)商電價、支付方式和充電參數(shù)，并自動開始能量傳輸（即插即充，Plug & Charge）。很快，電動汽車甚至能夠?qū)⒛芰炕仞伒诫娋W(wǎng)中，例如在停電時為家庭供電，或在能源短缺時穩(wěn)定電網(wǎng)。

從ISO 15118-2到ISO 15118-20

實現(xiàn)這一目標的前提是車輛和基礎設施方面的廣泛標準化。在歐洲和北美，目前已經(jīng)達成了關于聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS）的協(xié)議，該系統(tǒng)支持交流充電（單相到三相）和更高功率的直流充電。CCS的高層通信標準由ISO 15118規(guī)定。

最近，相關委員會發(fā)布了ISO 15118-20，作為ISO 15118-2的繼任者。新標準包括雙向電力傳輸（BPT）、用于無電纜的感應充電的無線電力傳輸（WPT），以及自動連接裝置受電弓（ACDP）。由于WPT和ACDP只能通過無線通信實現(xiàn)，物理層的選項已經(jīng)補充了符合IEEE 802.11n標準的WiFi（見圖1）。

圖1：SO 15118-2和ISO 15118-20的比較

兆瓦充電系統(tǒng)（MCS）提升充電功率

如果需要非常高的充電容量，焦點現(xiàn)在正轉(zhuǎn)向兆瓦充電系統(tǒng)（MCS）。相關規(guī)范目前正在全力制定中：MCS應支持通過插頭連接進行充電，最大電壓為直流1,250 V，電流高達3,000 A。與CCS不同，IEC決定將10BASE-T1S作為MCS車輛與充電樁之間通信的物理層。MCS的應用場景除了大型車輛外，還包括電動船舶、飛機和采礦車輛（圖2）。

從2039/2040年開始，卡車制造商計劃只銷售零排放車輛。通過MCS實現(xiàn)的最高3.75 MW充電功率，40噸卡車可以在30-40分鐘內(nèi)完成充電，而駕駛員可以利用這段時間進行強制休息。為了實現(xiàn)2040年的目標，歐洲三大卡車制造商戴姆勒卡車、沃爾沃卡車和Traton于2022年7月共同成立了Milence公司。Milence的目標是建設和運營長途卡車充電基礎設施，并加速電動化進程。

圖2：MCS插頭的預期幾何形狀

智能電網(wǎng)需要雙向電力傳輸（BPT）

可靠供應充足的電能是未來的關鍵問題之一，而電動交通將在其中發(fā)揮重要作用。這正是ISO 15118-20引入的雙向電力傳輸（BPT）功能的用武之地。BPT還可以在停電時為智能家居提供應急電源，或為電量耗盡的電動汽車提供路邊援助。

通過SIL測試實現(xiàn)理性開發(fā)

通常的開發(fā)流程往往意味著智能充電的開發(fā)過程會被延長。通過軟件在環(huán)（SIL）測試，可以簡化和加速諸如智能充電等復雜開發(fā)過程。SIL測試允許在開發(fā)過程的早期階段，在沒有硬件的情況下在虛擬ECU中測試軟件，從而優(yōu)化硬件在環(huán)（HIL）測試。使用CANoe Test Package EV或EVSE創(chuàng)建的測試用例（圖3）既可用于CI/CT環(huán)境中的SIL測試，也可用于驗收測試（HIL測試）。CANoe Test Package EV或EVSE旨在用于電動汽車和充電樁的一致性和互操作性測試，并支持CCS、NACS、GB/T和CHAdeMO標準。

圖3：測試用例