Protocolos y servicios de carga de vehículos eléctricos

La carga puede fallar incluso cuando el conector encaja y ambos lados pueden manejar la misma tensión. Una sesión completa también depende de la señalización, los protocolos digitales, las credenciales, los sistemas de los operadores, los enlaces de itinerancia y los servicios de pago.

Las capas de comunicación

La carga de VE utiliza varias interfaces con funciones diferentes:

Del vehículo al EVSE: la señalización básica establece que hay un vehículo conectado y comunica límites seguros de corriente. La comunicación de alto nivel puede intercambiar después parámetros de carga, datos de identificación, certificados, programas y mensajes de transferencia de energía.
Del EVSE al sistema de gestión: la estación de carga informa de su estado, recibe configuraciones, comprueba la autorización, registra las transacciones y puede recibir límites de carga de un sistema central.
Del operador al proveedor de movilidad: las conexiones de itinerancia intercambian entre organizaciones ubicaciones, disponibilidad, tarifas, credenciales, sesiones y registros de carga.
Servicios de contrato y pago: las cuentas, los certificados, el procesamiento de tarjetas bancarias, las facturas y la liquidación determinan quién puede cargar y a quién se factura.

Estas capas están relacionadas, pero no son intercambiables. ISO 15118 abarca principalmente la comunicación de alto nivel entre el controlador de comunicación del vehículo y el controlador de comunicación del equipo de suministro. OCPP conecta una estación de carga con su sistema de gestión. Los protocolos de itinerancia conectan operadores de carga, proveedores de movilidad o plataformas de intercambio.

La ruta de la energía eléctrica se trata en EV Charging: The Complete System, mientras que la geometría de los conectores y las interfaces regionales se explican en EV Charging Connectors and Inlets.

Qué sucede antes y después del flujo de energía

Una sesión conductiva típica pasa por varias comprobaciones:

El conector y la entrada se acoplan, y los circuitos de proximidad o bloqueo indican el estado de la conexión.
La señalización básica indica al vehículo cuánta corriente puede suministrar el EVSE y confirma que la carga puede comenzar de forma segura.
Cuando se admite, la comunicación de alto nivel establece una sesión digital e intercambia capacidades y parámetros de carga.
El conductor o el vehículo presenta una credencial. Una lista local o un sistema de gestión decide si esa credencial está autorizada.
La estación y el vehículo completan su secuencia de seguridad. Durante la carga de CC, también coordinan la tensión y la corriente antes de cerrar la ruta de alta tensión.
Los valores del contador, el estado y los eventos de la transacción se registran mientras se transfiere la energía.
Cuando termina la sesión, el operador genera un registro de carga y el servicio responsable factura o liquida la transacción.

No todas las sesiones utilizan todas las capas de red. Un cargador de pared privado puede autorizar localmente y funcionar sin conexión activa a la nube. Una sesión pública en itinerancia puede involucrar al vehículo, la estación, el operador del punto de carga, el proveedor de movilidad, la plataforma de itinerancia y el procesador de pagos.

Autenticación, autorización y pago

Estos tres términos describen decisiones diferentes:

La autenticación comprueba la identidad o validez de una credencial, como un identificador RFID, una cuenta de aplicación, una tarjeta bancaria o un certificado del vehículo.
La autorización decide si esa credencial puede iniciar una sesión en ese punto de carga conforme al contrato aplicable o las condiciones ad hoc.
El pago y la liquidación transfieren dinero y asignan los ingresos y las comisiones durante o después de la sesión.

Una aplicación puede autenticar a un conductor pero no lograr la autorización porque la estación está fuera de la cobertura de itinerancia del proveedor. Una tarjeta bancaria puede permitir el pago ad hoc sin crear un contrato con un proveedor de movilidad. Las normas europeas distinguen de forma útil la carga ad hoc del pago por contrato y definen funciones separadas para el operador y el proveedor de movilidad. EU Regulation 2023/1804 — Alternative fuels infrastructure

Plug & Charge e ISO 15118

Plug & Charge permite que un vehículo compatible presente un certificado de contrato a través de la conexión de carga, de modo que la autenticación y la autorización puedan efectuarse sin una tarjeta separada ni una acción en una aplicación. La cadena de certificados y la infraestructura de clave pública que la respalda ayudan a las partes a decidir si se puede confiar en la credencial contractual. CharIN — Plug & Charge

Plug & Charge no es sinónimo de todos los métodos de inicio automático. Algunos sistemas identifican un vehículo mediante una cuenta de red u otro identificador del vehículo sin utilizar el modelo de certificados de ISO 15118. Esos métodos pueden parecer similares al conductor, aunque tengan propiedades diferentes de seguridad, privacidad e interoperabilidad.

ISO 15118 también abarca más que Plug & Charge. La serie, compuesta por varias partes, define casos de uso y la comunicación entre el VE y el EVSE para funciones que incluyen el control de la carga, la identificación, la información relacionada con el pago, la programación y la transferencia bidireccional de energía. ISO 15118-2 e ISO 15118-20 representan distintas generaciones del protocolo de aplicación, por lo que una afirmación de «compatibilidad con ISO 15118» debe identificar la parte y las funciones implementadas. ISO 15118-1:2019 — General information and use-case definition ISO 15118-2:2014 — Network and application protocol requirements ISO 15118-20:2022 — Second-generation network and application requirements

La enmienda publicada en 2026 para ISO 15118-20 incorpora servicios de recursos energéticos distribuidos de CA y del sistema de carga de megavatios, junto con un concepto de seguridad revisado. Su publicación no hace que los vehículos o estaciones anteriores sean compatibles con esas funciones. ISO 15118-20:2022/Amd 1:2026 — AC DER, MCS, and security amendment

OCPP, itinerancia y funciones de los operadores

El Open Charge Point Protocol (OCPP) se utiliza entre una estación de carga y un sistema de gestión de estaciones de carga. Puede transportar funciones de autorización, transacción, gestión de dispositivos, supervisión, carga inteligente y compatibilidad con ISO 15118. La compatibilidad con OCPP no demuestra que un coche y una estación puedan utilizar Plug & Charge, porque la interfaz del vehículo, los certificados, las integraciones del sistema de gestión y el contrato de movilidad también deben funcionar. Open Charge Alliance — Open Charge Point Protocol

Un operador de puntos de carga (CPO) gestiona y opera puntos de carga y presta el servicio de carga. Un proveedor de servicios de movilidad eléctrica (eMSP) vende servicios o contratos de carga a los conductores. Una empresa puede desempeñar ambas funciones, pero la itinerancia suele conectar el eMSP de un conductor con un CPO diferente.

La Open Charge Point Interface (OCPI) es uno de los protocolos utilizados para ese intercambio entre operador y proveedor. Puede transportar ubicaciones, tarifas, credenciales, sesiones, registros detallados de carga y órdenes. Otros protocolos bilaterales o de plataforma pueden cumplir una función similar, por lo que la compatibilidad con la itinerancia debe comprobarse entre los proveedores concretos, en lugar de deducirse del conector o del coche. EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Una reserva añade otra cadena de dependencias. La aplicación o el proveedor debe solicitarla, el sistema de gestión del operador debe aceptarla y la estación debe hacerla respetar frente a otros usuarios. Una reserva puede reservar el acceso a un punto de carga, pero no puede garantizar que el equipo esté operativo, sea accesible o pueda suministrar la potencia anunciada cuando llegue el vehículo.

Por qué siguen fallando sistemas compatibles

El lugar del fallo suele ser distinto del síntoma visible:

Un fallo del conector o del bloqueo detiene el establecimiento de la conexión física.
Una incompatibilidad de señalización o protocolo impide que el vehículo y el EVSE acuerden una sesión.
Un certificado caducado o no fiable bloquea Plug & Charge.
Una interrupción entre la estación y el sistema de gestión impide la autorización en línea aunque el equipo de potencia funcione.
Un acuerdo de itinerancia carece de las credenciales, la tarifa o los datos de ubicación requeridos.
La sesión comienza, pero el procesamiento del pago o del registro de carga falla más tarde.

Por tanto, los conductores deben comprobar algo más que el tipo de conector. Resulta útil preguntar si el vehículo y la estación admiten las mismas funciones de ISO 15118, si la red habilita Plug & Charge para ese vehículo y contrato, si el proveedor del conductor tiene itinerancia con el operador, qué método de pago ad hoc está disponible y qué sucede cuando la estación pierde la conectividad.

El diseño de los emplazamientos públicos de carga rápida, el reparto de potencia, la fiabilidad y las consecuencias para la planificación de rutas se tratan en DC Fast Charging.