ISO/IEC 15118について知っておくべきことすべて

ISO 15118の正式名称は「道路車両 - 車両・グリッド間通信インターフェース」です。これは、現在利用可能な規格の中で最も重要かつ将来性に富んだ規格の一つと言えるでしょう。

ISO 15118に組み込まれたスマート充電メカニズムにより、電力網に接続するEVの増加に伴う電力需要と電力網の容量を完璧に一致させることができます。また、ISO 15118は双方向のエネルギー伝送も可能にし、車両からグリッドへ必要に応じてEVから電力網にエネルギーを供給し、アプリケーションに電力を供給します。ISO 15118は、より電力網に優しく、安全で便利なEVの充電を可能にします。

ISO 15118の歴史

2010年、国際標準化機構（ISO）と国際電気標準会議（IEC）は協力し、ISO/IEC 15118共同作業部会を設立しました。自動車業界と電力業界の専門家が初めて協力し、EV充電のための国際通信規格を策定しました。共同作業部会は、広く採用されているソリューションの開発に成功し、現在ではヨーロッパ、米国、中南米、韓国など、世界の主要地域で主要規格となっています。ISO 15118は、インドとオーストラリアでも急速に採用が進んでいます。規格の形式について：ISOが規格の発行を引き継ぎ、現在は単にISO 15118として知られています。

車両から電力網へ - EVを電力網に統合する

ISO 15118はEVをスマートグリッド（別名：車両2グリッドまたは車両からグリッドへスマートグリッドとは、下の図に示すように、情報通信技術を利用して、エネルギーの生産者、消費者、変圧器などのグリッドコンポーネントを相互接続する電力網です。

ISO 15118は、EVと充電ステーションが動的に情報を交換し、それに基づいて適切な充電スケジュールを（再）ネゴシエートすることを可能にします。電気自動車が電力網に配慮した方法で動作することを保証することが重要です。ここで言う「電力網に配慮した」とは、デバイスが電力網の過負荷を防ぎながら、複数の車両を同時に充電できることを意味します。スマート充電アプリケーションは、電力網の状態、各EVのエネルギー需要、そして各ドライバーのモビリティニーズ（出発時刻と走行距離）に関する情報を用いて、各EVの個別の充電スケジュールを計算します。

これにより、各充電セッションにおいて、系統の容量とEVの同時充電の電力需要が完璧に一致します。再生可能エネルギーの利用可能性が高い時間帯や、全体的な電力使用量が少ない時間帯に充電を行うことは、ISO 15118によって実現できる主要なユースケースの一つです。

プラグ＆チャージによる安全な通信

電力網は重要なインフラであり、潜在的な攻撃から防御する必要があり、EVに供給された電力に対してドライバーは適切に請求を受ける必要があります。EVと充電ステーション間の安全な通信がなければ、悪意のある第三者がメッセージを傍受・改ざんし、請求情報を改ざんする可能性があります。そのため、ISO 15118には「セキュリティ」と呼ばれる機能が搭載されています。プラグ＆チャージプラグ＆チャージは、この通信を安全にし、交換されるすべてのデータの機密性、完全性、真正性を保証するために、いくつかの暗号化メカニズムを導入しています。

シームレスな充電体験の鍵となるユーザーの利便性

ISO 15118のプラグ＆チャージこの機能は、EVが充電ステーションに自動的に自己認証を行い、バッテリーの充電に必要な電力への承認されたアクセスを可能にします。これはすべて、プラグ＆チャージ機能を通じて利用可能なデジタル証明書と公開鍵インフラストラクチャに基づいています。最も優れている点は？ドライバーは、充電ケーブルを車両と充電ステーションに接続する（有線充電の場合）、または地上パッド上に駐車する（ワイヤレス充電の場合）だけで済みます。クレジットカードを入力したり、アプリを開いてQRコードをスキャンしたり、紛失しやすいRFIDカードを探したりする作業は、この技術によって過去のものとなります。

ISO 15118 は、次の 3 つの主要な要因により、世界の電気自動車充電の将来に大きな影響を与えます。

1. プラグ＆チャージによる顧客への利便性
2. ISO 15118で定義された暗号化メカニズムによって強化されたデータセキュリティ
3. グリッドフレンドリーなスマート充電

これらの基本的な要素を念頭に置いて、標準の詳細について見ていきましょう。

ISO 15118文書群

この規格自体は「道路車両 - 車両・グリッド通信インターフェース」と呼ばれ、8つのパートで構成されています。ハイフンまたはダッシュと数字がそれぞれのパートを表します。ISO 15118-1はパート1を指し、以下同様です。

下の図では、ISO 15118の各パートが、電気通信ネットワークにおける情報処理方法を定義する7つの通信層の1つ以上とどのように関連しているかがわかります。EVが充電ステーションに接続されると、EVの通信コントローラ（EVCC）と充電ステーションの通信コントローラ（SECC）が通信ネットワークを確立します。このネットワークの目的は、メッセージを交換し、充電セッションを開始することです。EVCCとSECCはどちらも、確立された規格で概説されている7つの機能層を提供する必要があります。ISO/OSI通信スタック）は、送受信される情報を処理するために、ネットワークを介して通信を行います。各層は、最上位のアプリケーション層から物理層に至るまで、下位層が提供する機能に基づいて構築されます。

例えば、物理層とデータリンク層は、EVと充電ステーションが、充電ケーブル（ISO 15118-3で規定されているHome Plug Green PHYモデムを介した電力線通信）またはWi-Fi接続（ISO 15118-8で規定されているIEEE 802.11n）を物理媒体としてメッセージを交換する方法を指定します。データリンクが適切に確立されると、上位のネットワーク層とトランスポート層は、それを利用してTCP/IP接続を確立し、EVCCからSECCへ（そしてSECCからEVCCへ）メッセージを適切にルーティングします。最上位のアプリケーション層は、確立された通信パスを使用して、AC充電、DC充電、ワイヤレス充電など、あらゆるユースケースに関連するメッセージを交換します。

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ISO 15118全体について議論する場合、これは一つの包括的な名称の下に複数の規格を包含します。規格自体は複数のパートに分かれており、各パートは国際規格（IS）として発行される前に、事前に定められた一連の段階を経ます。そのため、以下のセクションでは、各パートの個々の「ステータス」に関する情報をご覧いただけます。ステータスは、ISO標準化プロジェクトのタイムラインにおける最終段階であるISの発行日を反映しています。

ドキュメントの各部分を個別に詳しく見ていきましょう。

ISO規格の発行プロセスとタイムライン

上の図は、ISOにおける標準化プロセスのタイムラインを示しています。このプロセスは、新作業項目提案（NWIPまたはNP）から開始され、12ヶ月後に委員会原案（CD）の段階に入ります。CDが（標準化団体のメンバーである技術専門家にのみ）利用可能になるとすぐに、3ヶ月間の投票フェーズが開始され、その間に専門家は編集上および技術上のコメントを提出できます。コメントフェーズが終了するとすぐに、収集されたコメントはオンラインウェブ会議や対面会議で解決されます。

この共同作業の結果、国際規格原案（DIS）が作成され、公開されます。専門家がDISとして検討する準備がまだ整っていないと判断した場合、共同作業部会は2つ目のCD（CD）を作成する決定を下す場合があります。DISは最初に公開される文書であり、オンラインで購入できます。DISの公開後、CD段階と同様に、再度のコメント募集と投票が実施されます。

国際規格（IS）制定前の最後の段階は、国際規格最終草案（FDIS）です。これはオプションの段階であり、この規格の作成に携わる専門家グループが文書の品質が十分なレベルに達したと判断した場合は省略できます。FDISは、追加の技術的変更が認められていない文書です。したがって、このコメント段階では編集上のコメントのみが許可されます。図からわかるように、ISO標準化プロセスは合計で24か月から48か月に及ぶ場合があります。

ISO 15118-2の場合、規格は4年かけて策定され、必要に応じて継続的に改良されていきます（ISO 15118-20参照）。このプロセスにより、規格は常に最新の状態を維持し、世界中の様々な固有のユースケースに適応することができます。