隨著電動車市場的快速演進，ISO 15118-20 作為第二代充電通訊標準，不僅承襲了第一代的功能，更針對未來的能源互聯與資安管理提出了多項關鍵更新。
ISO 15118-20 是電動車充電通訊協定中的「第二代」標準，相較於前一代（ISO 15118-2），它不僅修復了許多限制，更引入了支援未來智慧電網與重型載具的關鍵功能。以下針對四項關鍵技術進行詳細說明：
1. BPT (Bidirectional Power Transfer - 雙向電力傳輸)
這是 ISO 15118-20 最核心且最具革命性的功能，也就是俗稱的 V2G (Vehicle-to-Grid) 技術基礎。
- 技術概念：傳統充電僅能從電網流向車輛（單向），BPT 允許電流雙向流動。車輛不僅是電力消費者，也變成了移動式儲能裝置。
- 應用場景：
- V2G (Vehicle-to-Grid)：在電網尖峰時刻，車輛將電力回饋給電網以穩定電壓或賺取電價差。
- V2H (Vehicle-to-Home)：停電時，電動車作為家庭備用電源。
- V2L (Vehicle-to-Load)：直接對外部設備（如露營電器、工地設備）供電。
- ISO 15118-20 的角色：標準定義了車輛與充電樁（EVSE）之間如何協商「現在是要充電還是放電」、「放電功率上限」以及「電價排程」。它同時支援 AC BPT 與 DC BPT。
2. WPT (Wireless Power Transfer - 無線電力傳輸)
針對不需要實體插拔的「感應式充電」所制定的通訊規範。
- 技術概念：利用地面發射板（Ground Assembly, GA）與車上接收板（Vehicle Assembly, VA）之間的磁場共振來傳輸電力。
- 關鍵挑戰與解決方案：無線充電效率極度依賴對準精度。ISO 15118-20 在此技術中包含了 Fine Positioning（精確定位） 的通訊訊號。
- 流程：
- 車輛透過 Wi-Fi (WLAN) 與充電站建立通訊 (ISO 15118-8)。
- 利用低功率磁場信號進行導引配對。
- ISO 15118-20 協定負責傳輸電力請求並監控充電狀態，確保在沒有物理連接線的情況下安全傳輸。
3. ACDP (Automatic Connection Device Pantograph - 自動連接集電弓)
這是針對電動巴士（E-Bus）或重型車輛設計的自動化充電方案，解決了人工插拔粗重電纜的困難。
- 技術概念：透過機械手臂或集電弓（Pantograph）進行物理接觸充電。
- 兩種類型：
- Top-Down (Infrastructure-mounted)：集電弓安裝在充電站頂棚，向下伸展接觸車頂軌道（常見於歐系電動巴士）。
- Bottom-Up (Roof-mounted)：集電弓安裝在車頂，向上伸展接觸充電站電極。
- ISO 15118-20 的角色：標準定義了極為嚴格的握手流程。通訊協定必須確認車輛已完全停妥（Immobilized），並由軟體發出指令控制集電弓的「升起」與「降下」。這涉及到高度的安全互鎖機制。
4. MCS (Megawatt Charging System - 百萬瓦級充電系統)
這是專為長途卡車、船舶甚至航空器設計的超大功率充電標準。
- 技術概念：為了讓大電池容量的卡車能在司機休息時間（約 20-45 分鐘）內充滿電，需要極高的功率。
- 電壓：最高可達 1,250V。
- 電流：最高可達 3,000A。
- 功率：理論值可達 3.75 MW (3750 kW)。
- ISO 15118-20 的角色：雖然 MCS 涉及到新的物理插頭設計，但其底層的通訊邏輯完全依賴 ISO 15118-20。該標準處理了如此巨大電流下的熱管理通訊、極限值協商以及更複雜的錯誤處理機制，確保在高壓高流下的安全性。
技術總結對照表
| 技術項目 | 中文名稱 | 主要應用對象 | ISO 15118-20 的核心作用 |
|---|---|---|---|
| BPT | 雙向電力傳輸 | 乘用車、儲能應用 | 定義充/放電切換邏輯與電網互動參數 |
| WPT | 無線電力傳輸 | 高階乘用車、計程車 | 處理無線配對與精確定位訊號 |
| ACDP | 自動集電弓 | 電動巴士、重型機具 | 控制機械連接裝置的升降與安全互鎖 |
| MCS | 百萬瓦充電 | 電動卡車 (e-Trucks) | 支援超高電壓/電流的協商與監控 |
結論
ISO 15118-20 不僅是一個通訊標準，更是軟體定義汽車參與能源管理的核心。透過支援 WPT、BPT、ACDP 與 MCS，並配合全天候的 TLS 安全防護，它正為我們構建一個更聰明、更安全且更綠能的出行未來。