W artykule opisano ewolucję protokołu OCPP, aktualizację z wersji 1.5 do 2.0.1, podkreślając poprawę bezpieczeństwa, inteligentne ładowanie, rozszerzenia funkcji i uproszczenie kodu w wersji 2.0.1, a także jego kluczową rolę w ładowaniu pojazdów elektrycznych .
I. Wprowadzenie Protokołu OCPP
Pełna nazwa OCPP to Open Charge Point Protocol, który jest bezpłatnym i otwartym protokołem opracowanym przez organizację OCA (Open Charge Alliance) z siedzibą w Holandii. Protokół Open Charge Point Protocol (OCPP) to ujednolicony schemat komunikacji pomiędzy CS a dowolnym systemem zarządzania stacją ładowania (CSMS). Ta architektura protokołów obsługuje wzajemne połączenia scentralizowanego systemu zarządzania dowolnego dostawcy usług ładowania ze wszystkimi stacjami ładowania i została zaprojektowana przede wszystkim w celu rozwiązania problemów komunikacyjnych pojawiających się w prywatnych sieciach ładowania. OCPP wspiera zarządzanie komunikacją pomiędzy stacjami ładowania i scentralizowanym systemem zarządzania każdego dostawcy. OCPP wspiera komunikację pomiędzy stacjami ładowania a centralnym systemem zarządzania każdego dostawcy. Zmienia to zamknięty charakter prywatnych sieci ładowania, co spowodowało problemy dla dużej liczby właścicieli pojazdów elektrycznych i zarządców nieruchomości, a także doprowadziło do powszechnego wezwania do wprowadzenia modelu otwartego w całej branży.
Zalety protokołu OCPP
Otwarte i bezpłatne
Zapobiega uzależnieniu od jednego dostawcy (platforma ładowania)
Skraca czas/wysiłek integracji i problemy IT
1. Historia OCPP
2. Wprowadzenie do wersji OCPP
Jak pokazano poniżej, od OCPP1.5 do najnowszego OCPP2.0.1
Ponieważ w branży istnieje zbyt wiele zastrzeżonych protokołów, aby wspierać ujednolicone usługi i wzajemne połączenia operacyjne między usługami różnych operatorów, firma OCA objęła wiodącą rolę w opracowaniu otwartego protokołu OCPP1.5. SOAP jest ograniczony przez własne ograniczenia protokołu i nie może być szeroko i szybko spopularyzowany.
OCPP 1.5 komunikuje się z systemami centralnymi poprzez protokół SOAP oparty na protokole HTTP w celu obsługi punktów ładowania. Obsługuje następujące funkcje: Transakcje inicjowane lokalnie i zdalnie, w tym rozliczanie rozliczeń
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Wersja OCPP 1.6 dołączyła do implementacji formatu JSON i zwiększyła rozwój inteligentnego ładowania. Wersja JSON odbywa się poprzez komunikację WebSocket, może znajdować się w dowolnym środowisku sieciowym w celu wzajemnego przesyłania danych, najczęściej używanymi protokołami na rynku jest wersja 1.6J, obsługa danych w formacie JSON opartym na protokole websockets w celu zmniejszenia ruchu danych (JSON, websockets dane JSON oparte na protokole w celu zmniejszenia ruchu danych).
Obsługuje dane w formacie JSON w oparciu o protokół websockets w celu zmniejszenia ruchu danych (JSON, JavaScript Object Representation, to lekki format wymiany danych) i umożliwia działanie w sieciach, które nie obsługują routingu pakietów do punktów ładowania (np. Internet publiczny). Inteligentne ładowanie: równoważenie obciążenia, scentralizowane inteligentne ładowanie i lokalne inteligentne ładowanie. Zezwalaj punktom ładowania na ponowne wysyłanie własnych informacji (w oparciu o aktualne informacje o punkcie ładowania), takich jak ostatnia zmierzona wartość lub stan punktu ładowania.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
Wydany w 2018 roku OCPP 2.0 usprawnia przetwarzanie transakcji, zwiększa bezpieczeństwo, zarządzanie urządzeniami: dodaje funkcjonalność inteligentnego ładowania, dla topologii z systemami zarządzania energią (EMS), lokalnymi sterownikami oraz dla pojazdów elektrycznych ze zintegrowanym inteligentnym ładowaniem, stacjami ładowania i systemami zarządzania stacjami ładowania . Obsługuje normę ISO 15118: wymagania dotyczące Plug and Play i inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 to najnowsza wersja wydana w 2020 roku. Zapewnia nowe funkcje i ulepszenia, takie jak obsługa ISO15118 (Plug and Play), zwiększone bezpieczeństwo i ogólnie lepszą wydajność.
3. Zgodność wersji OCPP
OCPP1.x jest kompatybilny z niższymi wersjami, OCPP1.6 jest kompatybilny z OCPP1.5, OCPP1.5 jest kompatybilny z OCPP1.2.
OCPP2.0.1 nie jest kompatybilny z OCPP1.6, OCPP2.0.1, chociaż część zawartości OCPP1.6 również jest kompatybilna, ale format ramki danych jest zupełnie inny niż wysyłany.
Po drugie, protokół OCPP 2.0.1
1. Różnica pomiędzy OCPP 2.0.1 i OCPP 1.6
W porównaniu z wcześniejszymi wersjami, takimi jak OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 zawiera istotne ulepszenia w następujących obszarach:
A. Lepsze bezpieczeństwo
Protokół OCPP2.0.1 został wzmocniony pod względem bezpieczeństwa poprzez wprowadzenie połączeń HTTPS opartych na Secure Sockets Layer i nowy schemat zarządzania certyfikatami w celu zapewnienia bezpieczeństwa komunikacji.
b.Dodawanie nowych funkcji
OCPP2.0.1 dodaje wiele nowych funkcji, w tym inteligentne zarządzanie ładowaniem oraz bardziej szczegółowe raportowanie i analizę usterek.
C. Bardziej elastyczny projekt
OCPP2.0.1 został zaprojektowany tak, aby był bardziej elastyczny, aby sprostać potrzebom bardziej złożonych i różnorodnych aplikacji.
D. Uproszczenie kodu
OCPP2.0.1 upraszcza kod, ułatwiając wdrożenie oprogramowania.
Aktualizacja oprogramowania sprzętowego OCPP2.0.1 dodała podpis cyfrowy, aby zapobiec niekompletnemu pobieraniu oprogramowania sprzętowego, co skutkuje niepowodzeniem aktualizacji oprogramowania sprzętowego.
W praktyce protokół OCPP2.0.1 może być wykorzystany do zdalnego sterowania stosem ładowania, monitorowania stanu ładowania w czasie rzeczywistym, uwierzytelniania użytkowników i innych funkcji, co znacznie poprawia wykorzystanie sprzętu ładującego, wydajność i bezpieczeństwo. Szczegóły OCPP2.0.1 i funkcje niż wersja 1.6 z wielu, wzrósł również poziom trudności.
2. Wprowadzenie do funkcji OCPP2.0.1
Protokół OCPP 2.0.1 to najnowsza wersja protokołu OCPP. W porównaniu z OCPP 1.6, protokół OCPP 2.0.1 wprowadził wiele ulepszeń i optymalizacji. Główne treści obejmują:
Dostarczanie wiadomości: OCP 2.0.1 dodaje nowe typy wiadomości i modyfikuje starsze formaty wiadomości, aby poprawić wydajność i wydajność.
Certyfikaty cyfrowe: W wersji OPC 2.0.1 wprowadzono mechanizmy bezpieczeństwa oparte na certyfikatach cyfrowych, aby zapewnić wzmocnione uwierzytelnianie urządzeń i ochronę integralności wiadomości. Jest to znacząca poprawa w stosunku do mechanizmów bezpieczeństwa OCPP1.6.
Model danych: OPC 2.0.1 aktualizuje model danych, aby uwzględnić obsługę nowych typów i funkcji urządzeń.
Zarządzanie urządzeniami: OPC 2.0.1 zapewnia bardziej wszechstronne funkcje zarządzania urządzeniami, w tym konfigurację urządzeń, rozwiązywanie problemów, aktualizacje oprogramowania itp.
Modele komponentów: OCP 2.0.1 wprowadza bardziej elastyczny model komponentów, który można wykorzystać do opisu bardziej złożonych urządzeń i systemów ładowania. Pomaga to włączyć bardziej zaawansowane funkcje, takie jak V2G (Vehicle to Grid).
Inteligentne ładowanie: OCPP2.0.1 dodaje obsługę inteligentnego ładowania, na przykład moc ładowania można dynamicznie dostosowywać do warunków sieci lub potrzeb użytkownika.
Tożsamość i autoryzacja użytkownika: OCPP2.0.1 zapewnia ulepszone mechanizmy identyfikacji i autoryzacji użytkowników, obsługuje wiele metod uwierzytelniania użytkowników i stawia wyższe wymagania w zakresie ochrony danych użytkowników.
III. Wprowadzenie do funkcji OCPP
1. Inteligentne ładowanie
Zewnętrzny system zarządzania energią (EMS)
OCPP 2.0.1 rozwiązuje ten problem wprowadzając mechanizm powiadomień, który powiadamia CSMS (system zarządzania stacją ładowania) o ograniczeniach zewnętrznych. Bezpośrednie inteligentne wejścia ładowania obsługujące systemy zarządzania energią (EMS) mogą rozwiązać wiele sytuacji:
Pojazdy elektryczne podłączone do punktów ładowania (wg ISO 15118)
OCPP 2.0.1 obsługuje zaktualizowany protokół ISO 15118 do komunikacji EVSE-to-EV. Ładowanie typu plug-and-play i inteligentne ładowanie zgodne z normą ISO 15118 (w tym dane wejściowe z pojazdów elektrycznych) są łatwiejsze do wdrożenia przy użyciu protokołu OCPP 2.0.1. Pozwól operatorom stacji ładowania wysyłać wiadomości (z CSMS) o stacjach ładowania do wyświetlania kierowcom pojazdów elektrycznych.
Inteligentne ładowanie wykorzystuje:
(1) Moduł równoważenia obciążenia
Load Balancer jest nastawiony głównie na obciążenie wewnętrzne stacji ładującej. Stacja ładująca będzie kontrolować moc ładowania każdego stanowiska ładowania zgodnie ze wstępną konfiguracją. Stacja ładująca zostanie skonfigurowana ze stałą wartością graniczną, np. maksymalnym prądem wyjściowym. Ponadto konfiguracja obejmuje również opcjonalne opcje optymalizacji rozdziału mocy stacji ładowania do poszczególnych stacji ładowania. Ta konfiguracja informuje stację ładującą, że stawki ładowania poniżej tej wartości konfiguracyjnej są nieprawidłowe i że należy wybrać inną strategię ładowania.
(2) Centralne inteligentne ładowanie
Centralne inteligentne ładowanie zakłada, że limity ładowania są kontrolowane przez system centralny, który po otrzymaniu od operatora sieci informacji predykcyjnej o przepustowości sieci wylicza część lub całość harmonogramu ładowania, a system centralny będzie narzucał stacje ładowania limity ładowania i ustalał limity ładowania odpowiadając na wiadomości.
(3) Lokalne inteligentne ładowanie
Lokalne inteligentne ładowanie realizowane jest przez lokalny kontroler, będący odpowiednikiem agenta protokołu OCPP, odpowiedzialnego za odbieranie komunikatów z systemu centralnego i kontrolowanie sposobu ładowania pozostałych stacji ładowania w grupie. Sam sterownik może być wyposażony w stacje ładowania lub nie. W trybie lokalnego inteligentnego ładowania lokalny sterownik ogranicza moc ładowania stacji ładującej. Podczas ładowania wartość graniczną można modyfikować. Wartość graniczną grupy ładującej można skonfigurować lokalnie lub przez system centralny.
2. Wprowadzenie do systemu
ramy systematyczne
architektura oprogramowania
Moduły funkcjonalne protokołu OCPP2.0.1 obejmują głównie moduł przesyłania danych, moduł autoryzacji, moduł bezpieczeństwa, moduł transakcji, moduł wartości liczników, moduł kosztów, moduł rezerwacji, moduł inteligentnego ładowania, moduł diagnostyki, moduł zarządzania oprogramowaniem sprzętowym i moduł komunikatów wyświetlanych
IV. Przyszły rozwój OCPP
1. Zalety OCPP
OCPP jest darmowym i otwartym protokołem, a także skutecznym sposobem rozwiązania obecnego połączenia stosów ładowania i został spopularyzowany i stosowany w wielu krajach na całym świecie, przyszłe połączenia między usługami operatora będą miały język do komunikacji.
Przed pojawieniem się OCPP każdy producent punktów ładowania opracował własny, zastrzeżony protokół dla łączności zaplecza, ograniczając w ten sposób operatorów punktów ładowania do jednego producenta punktów ładowania. Obecnie, gdy praktycznie wszyscy producenci sprzętu obsługują OCPP, operatorzy punktów ładowania mogą swobodnie wybierać sprzęt od dowolnego dostawcy, co zwiększa konkurencyjność rynku.
To samo dotyczy właścicieli nieruchomości/firm; w przypadku zakupu stacji ładowania spoza OCPP lub zawarcia umowy z CPO spoza OCPP, są przypisani do konkretnej stacji ładowania i operatora punktu ładowania. Jednak dzięki sprzętowi do ładowania zgodnemu z OCPP właściciele domów mogą pozostać niezależni od swoich dostawców. Właściciele mają swobodę wyboru bardziej konkurencyjnego, tańszego lub lepiej funkcjonującego CPO. mogą także rozbudowywać swoją sieć, mieszając różne urządzenia stacji ładowania, bez konieczności demontażu istniejących instalacji.
Oczywiście główną zaletą pojazdów elektrycznych jest to, że kierowcy pojazdów elektrycznych nie muszą polegać na jednym operatorze stacji ładowania ani dostawcy pojazdów elektrycznych. Podobnie jak w przypadku zakupionych stacji ładowania OCPP, kierowcy pojazdów elektrycznych mogą przejść na lepsze CPO/EMP. drugą, ale bardzo ważną korzyścią jest możliwość korzystania z roamingu e-mobility.
2, OCPP w roli ładowania pojazdów elektrycznych
(1) OCPP pomaga EVSE i CSMS komunikować się ze sobą
(2) Zezwolenie użytkownikom pojazdów elektrycznych na rozpoczęcie ładowania
(3) Zdalna modyfikacja konfiguracji ładowania, zdalna kontrola ładowania (start/stop), zdalne odblokowanie pistoletu (identyfikator złącza)
(4) Stan stacji ładowania w czasie rzeczywistym (dostępna, zatrzymana, zawieszona, nieautoryzowany EV/EVSE), dane dotyczące ładowania w czasie rzeczywistym, zużycie energii w czasie rzeczywistym, awaria EVSE w czasie rzeczywistym
(5) Inteligentne ładowanie (zmniejszanie obciążenia sieci)
(6) Zarządzanie oprogramowaniem sprzętowym (OTAA)
Firma Linkpower została założona w 2018 roku i od ponad 8 lat ma na celu zapewnienie kompleksowych badań i rozwoju stacji ładowania pojazdów elektrycznych AC/DC, w tym oprogramowania, sprzętu, wyglądu itp.
Zarówno szybka ładowarka AC, jak i DC z oprogramowaniem OCPP1.6 zakończyły już testy u ponad 100 dostawców platform OCPP. Jednocześnie mogliśmy zaktualizować OCPP1.6J do OCPP2.0.1, a komercyjne rozwiązanie EVSE zostało wyposażone w moduły IEC/ISO15118, co stanowi solidny krok w kierunku realizacji dwukierunkowego ładowania V2G.
Czas publikacji: 21 października 2024 r