IEC 63380-22025 将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口 第2部分特定数据模型映射标准立项发展报告

IEC63380-2:2025充电站连接本地能源管理系统的标准接口第2部分：特定数据模型映射标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:StandardInterfaceforConnectingChargingStationstoLocalEnergyManagementSystems-Part2:SpecificDataModelMapping摘要随着全球电动交通产业的迅猛发展，充电基础设施与能源管理系统之间的互联互通已成为制约车网融合（V2G）与智能电网建设的关键技术瓶颈。为应对这一挑战，国际电工委员会（IEC）于2025年7月正式发布了IEC63380-2:2025标准，该标准隶属于IEC63380系列，聚焦于充电站与本地能源管理系统（LocalEnergyManagementSystem,LEMS）之间标准接口的特定数据模型映射。本标准以法语为官方语言版本发布，规定了充电站与本地能源管理系统之间通信所需的数据模型映射规则，涵盖充电站状态信息、充电会话管理、功率调节指令及计量数据等关键数据对象的标准化映射方案。本报告系统梳理了该标准的编制背景、核心技术内容、主要参与单位及行业影响，并结合全球电动交通与能源互联网的发展趋势，对该标准的应用前景与后续演进方向进行了展望。分析表明，IEC63380-2:2025的发布填补了充电基础设施与本地能源管理系统间标准化接口协议在数据模型层面的空白，为实现充电负荷的柔性调控、分布式能源协同及电网辅助服务提供了关键的技术支撑，对推动电动交通与能源系统的深度融合具有里程碑式的意义。关键词：充电站；本地能源管理系统；数据模型映射；标准接口；车网融合；国际电工委员会；智能充电Keywords:ChargingStation;LocalEnergyManagementSystem;DataModelMapping;StandardInterface;Vehicle-to-Grid;IEC;SmartCharging1.引言1.1研究背景全球能源转型与交通电动化浪潮的深入推进，使得电动汽车（EV）充电基础设施的规模化建设与智能化运营面临前所未有的机遇与挑战。据国际能源署（IEA）发布的《GlobalEVOutlook2025》统计，2024年全球电动汽车保有量已突破4000万辆，充电桩安装总量超过1500万台。中国、欧洲和美国作为三大主要市场，其充电基础设施的增速均保持在每年30%以上。然而，充电设施的大规模接入给配电网运行带来了显著的负荷压力与不确定性，单纯依靠电网侧扩容的传统模式难以为继，亟需通过充电站与能源管理系统间的信息交互实现负荷的柔性调节。在此背景下，充电站不再仅仅是简单的电能补给终端，而是逐步演进为分布式储能资源与可调节负荷的重要载体。充电站与本地能源管理系统（LEMS）之间的高效、标准化信息交互，是实现有序充电、需求响应、削峰填谷以及车网融合（V2G）等高级功能的基础前提。然而，由于不同厂商的充电设备、能源管理系统所采用的数据模型与通信协议存在显著差异，系统间的互操作性严重不足，极大制约了充电资源的规模化聚合与优化调度。1.2标准编制必要性在IEC63380系列标准发布之前，充电站与能源管理系统之间的通信接口领域存在多方面标准并行但缺乏统一协调的局面。ISO15118专注于电动汽车与充电桩之间的通信协议，侧重于车辆侧与供电设备（EVSE）侧的信息交互，其覆盖范围并不包括充电站与上级能源管理系统之间的大规模数据交换。OCPP（OpenChargePointProtocol，开放充电点协议）虽然在充电站与充电网络管理平台之间得到了广泛应用，但其并非国际标准化组织正式发布的标准，且在数据模型定义、信息安全机制及与能源管理系统（EMS）的深度集成方面存在不足。IEC61850系列标准虽在变电站自动化与分布式能源领域建立了完善的信息模型，但其面向电力一次系统设计的复杂性使其难以直接适应充电站的规模化部署场景。上述标准间的割裂以及数据模型的差异性，导致了充电站与能源管理系统之间的信息交互面临异构性突出、语义不统一、即插即用能力缺乏等三大核心问题。在此背景下，国际电工委员会IECTC69（电动道路车辆和电动工业车辆用电气设备技术委员会）启动了IEC63380系列标准的编制工作，旨在建立一套涵盖充电站与本地能源管理系统之间互联互通的国际标准体系，弥补现有标准体系中的关键空白。1.3标准编制历程IEC63380-2:2025的编制工作经历了系统而严谨的标准化流程。该标准由IECTC69下设的WG11工作组（充电站与能源管理系统集成工作组）具体负责起草。项目于2022年初正式立项（项目编号：IEC63380-2ED1.0），工作组召集了来自中国、德国、美国、日本、法国、荷兰等主要国家的技术专家，历时约三年完成了从工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）到最终国际标准草案（FDIS）的全部编制阶段。2025年7月24日，IEC正式发布该标准，标准状态为现行。2.标准范围与核心内容2.1标准范围界定IEC63380-2:2025《将充电站连接到本地能源管理系统的标准接口第2部分：特定数据模型映射》是IEC63380系列标准的第2部分。该系列标准在整体架构上分为多个部分：第1部分规定了充电站与本地能源管理系统之间接口的通用架构与基本通信要求，第2部分则聚焦于特定数据模型的映射规则，后续部分还将涵盖一致性测试及信息安全要求等内容。本标准明确规定了两类核心对象之间的数据模型映射框架：一类是充电站及其子组件（如充电桩、计量装置、本地控制器），另一类是本地能源管理系统（LEMS）。其技术范围涵盖充电站状态信息映射、充电会话管理数据映射、功率调节与控制指令映射、电能计量与结算数据映射四大功能域。同时，本标准在适用边界方面有着明确的界定：其并不关注充电站与电动汽车之间的通信协议（该领域由ISO15118系列标准管辖），也不涉及充电站与电网调度机构之间的远程通信及广域控制（该领域由IEC61850系列标准及电力系统运营相关标准管辖）。标准的适用范围聚焦于物理或逻辑上位于同一局部区域内的充电站群与LEMS之间的信息交互。2.2技术架构与数据模型映射2.2.1总体架构IEC63380-2:2025采用面向对象的建模方法，基于IEC62325（能源市场通信框架）和IEC61850（电力自动化通信网络和系统）的信息模型理念，建立了充电站领域的数据对象模型。标准定义了完整的信息模型架构，自下而上分为物理设备层、通信服务层和数据对象层三个层次。在物理设备层，标准识别并定义了充电站中需要参与信息交互的各类物理设备实体，包括充电站控制器、充电桩、电能表、功率变换装置等。通信服务层规定了上述物理设备与LEMS之间进行数据交换所依赖的服务接口，主要基于RESTful架构的HTTP/HTTPS协议或MQTT轻量级消息协议进行实现，兼顾了实时性与轻量化需求。在数据对象层，标准以UML（统一建模语言）类图的形式定义了每一个数据对象的属性、数据类型、取值范围及约束条件，确保不同实现方对同一数据对象形成一致的理解。2.2.2充电站状态信息映射充电站的状态信息是实现能源管理决策的基础数据。本标准详细规定了充电站运行状态数据模型的映射关系，包括"站级运行状态"、"充电桩工作状态"与"充电过程状态"三个层次。在站级运行状态层面，标准定义了总功率、可用功率、当前负荷率、并网状态等属性，以反映充电站整体运行态势。在充电桩工作状态层面，标准对每个充电桩的待机、充电中、故障、维护等运行模式进行了枚举定义，并给出了各状态之间的转换条件与事件触发机制。在充电过程状态层面，标准采用了与ISO15118相衔接的状态定义策略，将充电过程划分为充电准备、能量传输中、充电暂停、充电完成、异常终止等状态节点，同时给出状态转移条件中所涉及的数据属性映射。2.2.3充电会话管理数据映射充电会话管理是LEMS对充电站进行精细化管控的核心功能。本标准建立了完整的充电会话数据模型映射规则，包括会话标识（SessionID）、会话启动条件、会话时间参数、能量传输量、会话结束原因等内容。特别值得关注的是，标准引入了"弹性会话"（FlexibleSession）概念的数据映射方案，允许LEMS根据电网实时负荷情况对充电功率设定值进行调整。具体而言，标准定义了两种充电会话控制模式：插枪即充模式（Plug&Charge）和调度引导模式（ScheduledCharging）。在前者模式下，充电站依据车辆需求自动启动充电；在后者模式下，LEMS根据电价信号、电网负荷预测及可再生能源出力情况为每个充电会话配置功率一时间曲线，并通过标准接口下发给充电站执行。标准为这两种模式分别定义了完整的数据映射关系。2.2.4功率调节与控制指令映射功率调节与控制指令的标准化映射是本标准最具技术含量的部分之一。标准定义了功率调节指令的通用数据模型架构，包括指令标识、目标功率值、调节速率限制、执行时间窗口、优先级等级和超时策略等要素。标准定义了四种功率控制模式：本地自主模式，即充电站根据本地配置自主运行；直接控制模式，即LEMS直接向充电站下发功率设定值；功率上限模式，即LEMS设定充电站最大允许功率上限；以及优化调度模式，即LEMS下发功率调节曲线，充电站依照曲线执行。在控制指令的映射方面，标准详细规定了控制指令从LEMS端数据模型到充电站端数据模型的转换规则，包括字段级映射、数据类型转换、量纲归一化处理以及异常情况的回退机制。例如，当LEMS下发的功率调节指令超出了充电站的实际调节能力时，充电站应根据标准定义的规则自动执行降级策略，并反馈当前可达的最大调节能力。2.2.5电能计量与结算数据映射为了保证能源管理的经济性与结算公平性，本标准还定义了充电站电能计量数据的映射规范，包括有功电量、无功电量、瞬时功率、功率因数等核心计量数据的统一数据模型。同时，标准规定了计量数据的上报周期、精度要求及时钟同步机制，要求充电站所上报的计量数据需满足IEC62053系列标准的计量精度等级要求。在数据映射层面，标准采用灵活可扩展的计量数据帧格式，兼容不同国家/地区在计量规程上的差异，通过配置参数的方式实现本地化适配。2.3信息安全与一致性要求考虑到充电站与LEMS之间的数据交互涉及电网运行安全和用户隐私数据保护，本标准在数据模型映射的设计中贯穿了信息安全要求。标准要求所有数据交互通道需支持传输层安全（TLS）加密，对于涉及控制指令的数据对象需进行消息级签名认证。同时，标准定义了充电站数据安全等级的划分方法，不同类型的充电站（公共充电站、专用充电站、居民区充电站）可根据安全风险评估结果选择适配的安全映射方案。在一致性方面，标准规定了数据模型映射的一致性测试要求，包括数据对象完整性测试、属性取值范围测试、状态转换逻辑测试、通信时序测试及异常处理测试等五大类。一致性声明（ICS）的格式要求也已在标准中予以规定。3.主要参与编制单位IEC63380-2:2025汇集了全球范围内在电动交通、充电基础设施和能源管理领域具有深厚技术积累的标准化机构、企业及研究单位的智慧和经验。以下详细介绍其中一个核心参与单位——中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）。3.1单位概况中国电力科学研究院有限公司（ChinaElectricPowerResearchInstitute,CEPRI）成立于1951年，是国家电网有限公司直属的科研机构，也是中国电力行业多学科、综合性的科研与标准化工作核心机构。中国电科院在电力系统自动化、配电物联网、电动汽车充电基础设施、能源互联网等领域拥有雄厚的科研实力和丰富的标准研制经验。在充电基础设施领域，中国电科院长期承担国家电动汽车充电基础设施标准化技术委员会秘书处工作，主导或参与了GB/T18487系列、GB/T27930、GB/T34658等数十项充电基础设施国家标准的制修订工作，是中国在该领域标准化工作的核心支撑力量。3.2参与标准编制的工作内容在IEC63380-2:2025的编制过程中，中国电科院派出了由多名资深标准专家组成的代表团，全程深度参与了标准草案的编制与讨论。其主要贡献集中在以下方面：第一，在数据模型映射方案的设计中，中国电科院提出了基于"分层映射+语义互操作"的技术路线建议，该建议融合了中国在充电基础设施互联互通领域的实践经验，兼顾标准的普适性与技术可实现性。第二，中国电科院牵头起草了功率调节与控制指令映射中的"功率上限模式"和"优化调度模式"两个核心功能模块的文本，将中国在有序充电和车网互动领域积累的工程经验转化为国际标准的技术条款。第三，在标准的一致性测试方法方面，中国电科院提出了基于仿真平台与实测试验相结合的一致性验证方案，该方案被工作组采纳为一致性测试部分的编制框架基础。第四，中国电科院联合欧洲、北美等地的专家，协调了不同国家在电能计量规程和数据隐私保护法规方面的差异，推动形成了一套兼顾多样性与统一性的计量数据映射方案。3.3贡献评价中国电科院在IEC63380-2:2025编制中的深度参与，不仅体现了中国在电动汽车充电设施及能源管理技术领域的国际影响力提升，也为标准的技术先进性和全球适用性提供了重要保障。通过将中国在超大规模充电基础设施运营中积累的实践经验注入国际标准，有效增强了标准对新兴市场和发展中国家的适用性。4.标准的技术创新与行业影响4.1技术创新亮点IEC63380-2:2025在多个层面实现了技术突破。在互操作性层面，标准通过建立统一的数据对象模型，从根本上解决了不同厂商充电站设备和不同能源管理平台之间语义不一致的问题，实现了真正的"即插即用"式信息交互。在面向能源管理的深度建模层面，标准专门针对能源管理应用场景设计了精细化的数据映射方案，使得充电站能够向LEMS提供颗粒度更细、实时性更高、语义更丰富的运行数据。在灵活性支持层面，标准所引入的"弹性会话"机制和多种功率控制模式，为充电站参与需求响应和电网辅助服务提供了标准化的技术接口。在安全与隐私保护层面，标准将安全机制嵌入数据模型设计之中，实现了控制指令的可认证性和计量数据的完整性保护。4.2行业应用前景IEC63380-2:2025的发布，将从以下维度对行业生态产生深远影响。在充电运营商层面，标准降低了多平台接入的技术复杂度，充电站可以按照统一的数据模型快速接入不同的能源管理平台，显著降低集成成本。在能源服务商层面，标准使得聚合充电负荷参与电力市场交易的技术门槛大幅降低，为虚拟电厂、需求响应聚合商等新兴业态的发展提供了标准化的技术底座。在电网企业层面，标准为实现配电网层面充电负荷的透明化感知和精细化调控提供了数据基础，有助于提升配电网的安全运行水平。在整车及充电设备制造商层面，标准为其产品研发提供了明确的技术导向，降低了产品适配不同区域市场的研发投入。5.结论与展望IEC63380-2:2025作为国际电工委员会在充电基础设施与能源管理系统互联互通领域的核心标准之一，其发布标志着充电站与本地能源管理系统之间的信息交互从碎片化的私有协议时代迈入了标准化、规范化的发展阶段。该标准不仅在技术层面解决了数据模型异构的核心难题，更为充电基础设施大规模参与能源系统调节提供了制度性技术保障。展望未来，随着电动汽车保有量的持续增长和能源互联网建设的深入推进，IEC63380系列标准体系还将进一步完善。预计在后续版本中，标准将进一步加强与ISO15118在车辆与电网协同层面的衔接，完善面向V2G双向充放电场景的数据模型扩展，同时引入基于数字孪生和人工智能的新型能源管理交互模式。在全球碳中和大趋势下，IEC63380-2:2025所建立的标准接口与数据模型体系，将为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系贡献重要的标准化力量。参考文献[1]IEC63380-2:2025,Standardinterfaceforconnectingchargin