Acest articol descrie evoluția protocolului OCPP, prin actualizarea de la versiunea 1.5 la 2.0.1, evidențiind îmbunătățirile aduse securității, încărcării inteligente, extensiilor de funcții și simplificării codului în versiunea 2.0.1, precum și rolul său cheie în încărcarea vehiculelor electrice.
I. Introducerea protocolului OCPP
Numele complet al OCPP este Open Charge Point Protocol, un protocol gratuit și deschis dezvoltat de OCA (Open Charge Alliance), o organizație cu sediul în Olanda. Open Charge Point Protocol (OCPP) este o schemă de comunicare unificată între un CS și orice Sistem de Management al Stațiilor de Încărcare (CSMS). Această arhitectură de protocol acceptă interconectarea sistemului centralizat de management al oricărui furnizor de servicii de încărcare cu toate stațiile de încărcare și este concepută în principal pentru a aborda dificultățile de comunicare care apar în rețelele private de încărcare. OCPP acceptă managementul comunicării dintre stațiile de încărcare și sistemul centralizat de management al fiecărui furnizor. OCPP acceptă comunicarea dintre stațiile de încărcare și sistemul central de management al fiecărui furnizor. Acesta schimbă natura închisă a rețelelor private de încărcare, care a cauzat probleme pentru un număr mare de proprietari de vehicule electrice și administratori de proprietăți imobiliare și a dus la un apel pe scară largă pentru un model deschis în întreaga industrie.
Beneficiile protocolului OCPP
Deschis și gratuit de utilizat
Previne dependența de un singur furnizor (platformă de încărcare)
Reduce timpul/efortul de integrare și problemele IT
1. Istoricul OCPP
2. Introducerea versiunii OCPP
După cum se arată mai jos, de la OCPP 1.5 până la cea mai recentă versiune OCPP 2.0.1
Deoarece există prea multe protocoale proprietare în industrie pentru a susține o experiență de serviciu unificată și o interconectare operațională între diferiți servicii de operare, OCA a preluat inițiativa în dezvoltarea protocolului deschis OCPP1.5. SOAP este limitat de propriile constrângeri de protocol și nu poate fi popularizat pe scară largă și rapidă.
OCPP 1.5 comunică cu sistemele centrale prin protocolul SOAP bazat pe protocolul HTTP pentru a opera punctele de încărcare. Acceptă următoarele funcții: Tranzacții inițiate local și de la distanță, inclusiv contorizarea facturilor.
(3) OCPP 1.6 (SOAP/JSON)
Versiunea OCPP 1.6 s-a alăturat implementării formatului JSON și a sporit extinderea încărcării inteligente. Versiunea JSON se realizează prin comunicarea WebSocket, putând fi utilizată în orice mediu de rețea pentru a trimite date reciproc. Cel mai utilizat protocol de pe piață este versiunea 1.6J, care suportă date în format JSON bazate pe protocolul WebSockets pentru a reduce traficul de date (JSON, date JSON bazate pe protocolul WebSockets pentru a reduce traficul de date).
Acceptă date în format JSON bazate pe protocolul websockets pentru a reduce traficul de date (JSON, JavaScript Object Representation, este un format ușor de schimb de date) și permite funcționarea în rețele care nu acceptă rutarea pachetelor la punctele de încărcare (de exemplu, internetul public). Încărcare inteligentă: echilibrarea încărcării, încărcare inteligentă centralizată și încărcare inteligentă locală. Permite punctelor de încărcare să retrimită propriile informații (pe baza informațiilor curente ale punctului de încărcare), cum ar fi ultima valoare contorizată sau starea punctului de încărcare.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, lansat în 2018, îmbunătățește procesarea tranzacțiilor, crește securitatea și gestionarea dispozitivelor: adaugă funcționalități de încărcare inteligentă pentru topologii cu sisteme de gestionare a energiei (EMS), controlere locale și pentru vehicule electrice cu încărcare inteligentă integrată, stații de încărcare și sisteme de gestionare a stațiilor de încărcare. Respectă cerințele ISO 15118: Plug and Play și Smart Charging pentru vehiculele electrice.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 este cea mai recentă versiune, lansată în 2020. Aceasta oferă noi funcții și îmbunătățiri, cum ar fi suport pentru ISO15118 (Plug and Play), securitate sporită și performanță generală îmbunătățită.
3. Compatibilitatea versiunilor OCPP
OCPP1.x este compatibil cu versiunile anterioare, OCPP1.6 este compatibil cu OCPP1.5, OCPP1.5 este compatibil cu OCPP1.2.
OCPP2.0.1 nu este compatibil cu OCPP1.6. Deși o parte din conținutul OCPP1.6 este și el compatibil cu OCPP2.0.1, formatul cadrului de date este complet diferit de cel trimis.
În al doilea rând, protocolul OCPP 2.0.1
1. Diferența dintre OCPP 2.0.1 și OCPP 1.6
Comparativ cu versiunile anterioare, cum ar fi OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 are îmbunătățiri majore în următoarele domenii:
a. Securitate îmbunătățită
OCPP2.0.1 este îmbunătățit în materie de securitate prin introducerea conexiunilor HTTPS bazate pe Secure Sockets Layer și a unei noi scheme de gestionare a certificatelor pentru a asigura securitatea comunicațiilor.
b. Adăugarea de noi funcții
OCPP2.0.1 adaugă multe funcții noi, inclusiv gestionarea inteligentă a încărcării și raportarea și analiza defecțiunilor mai detaliate.
c. Design mai flexibil
OCPP2.0.1 a fost conceput pentru a fi mai flexibil, pentru a satisface nevoile unor aplicații mai complexe și diverse.
d. Simplificarea codului
OCPP2.0.1 simplifică codul, facilitând implementarea software-ului.
Actualizarea firmware-ului OCPP2.0.1 a adăugat o semnătură digitală pentru a preveni descărcarea incompletă a firmware-ului, ceea ce ar duce la eșecul actualizării firmware-ului.
În practică, protocolul OCPP2.0.1 poate fi utilizat pentru a realiza controlul de la distanță al bateriei de încărcare, monitorizarea în timp real a stării de încărcare, autentificarea utilizatorilor și alte funcții, ceea ce îmbunătățește considerabil utilizarea echipamentelor de încărcare, eficiența și siguranța. Detaliile și funcțiile OCPP2.0.1 sunt mai ample decât versiunea 1.6, iar dificultatea de dezvoltare a crescut.
2. Introducere în funcția OCPP 2.0.1
Protocolul OCPP 2.0.1 este cea mai recentă versiune a protocolului OCPP. Comparativ cu OCPP 1.6, protocolul OCPP 2.0.1 a adus o mulțime de îmbunătățiri și optimizări. Conținutul principal include:
Livrare mesaje: OCP 2.0.1 adaugă noi tipuri de mesaje și modifică formatele de mesaje mai vechi pentru a îmbunătăți eficiența și performanța.
Certificate digitale: În OPC 2.0.1, au fost introduse mecanisme de securitate bazate pe certificate digitale pentru a oferi o autentificare întărită a dispozitivelor și o protecție a integrității mesajelor. Aceasta reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de mecanismele de securitate OCPP 1.6.
Model de date: OPC 2.0.1 actualizează modelul de date pentru a include suport pentru noi tipuri de dispozitive și caracteristici.
Gestionarea dispozitivelor: OPC 2.0.1 oferă funcții mai cuprinzătoare de gestionare a dispozitivelor, inclusiv configurarea dispozitivelor, depanarea, actualizările de software etc.
Modele de componente: OCP 2.0.1 introduce un model de componente mai flexibil, care poate fi utilizat pentru a descrie dispozitive și sisteme de încărcare mai complexe. Acest lucru ajută la activarea unor funcții mai avansate, cum ar fi V2G (Vehicle to Grid - Vehicul la rețea).
Încărcare inteligentă: OCPP 2.0.1 adaugă suport pentru încărcarea inteligentă, de exemplu, puterea de încărcare poate fi ajustată dinamic în funcție de condițiile rețelei sau de nevoile utilizatorului.
Identitatea și autorizarea utilizatorului: OCPP 2.0.1 oferă mecanisme îmbunătățite de identificare și autorizare a utilizatorilor, acceptă metode multiple de autentificare a utilizatorilor și impune cerințe mai ridicate pentru protecția datelor utilizatorilor.
III. Introducere în funcția OCPP
1. Încărcare inteligentă
Sistem extern de gestionare a energiei (EMS)
OCPP 2.0.1 abordează această problemă prin introducerea unui mecanism de notificare care notifică CSMS (Sistemul de gestionare a stațiilor de încărcare) cu privire la restricțiile externe. Intrările directe de încărcare inteligentă care acceptă sistemele de gestionare a energiei (EMS) pot rezolva numeroase situații:
Vehicule electrice conectate la puncte de încărcare (conform ISO 15118)
OCPP 2.0.1 acceptă protocolul actualizat ISO 15118 pentru comunicarea între vehicule electrice (EV). Încărcarea plug-and-play și încărcarea inteligentă (inclusiv intrările de la vehiculele electrice) conform standardului ISO 15118 sunt mai ușor de implementat folosind OCPP 2.0.1. Permite operatorilor de stații de încărcare să trimită mesaje (din CSMS) despre stațiile de încărcare pentru afișare către șoferii de vehicule electrice.
Încărcarea inteligentă utilizează:
(1) Echilibrator de sarcină
Load Balancer vizează în principal sarcina internă a stației de încărcare. Stația de încărcare va controla puterea de încărcare a fiecărei stații de încărcare în funcție de preconfigurare. Stația de încărcare va fi configurată cu o valoare limită fixă, cum ar fi curentul maxim de ieșire. În plus, configurația include și opțiuni opționale pentru optimizarea distribuției puterii stațiilor de încărcare către stațiile individuale de încărcare. Această configurație indică stației de încărcare că ratele de încărcare sub această valoare de configurație sunt nevalide și că ar trebui selectate alte strategii de încărcare.
(2) Încărcare centrală inteligentă
Încărcarea inteligentă centrală presupune că limitele de încărcare sunt controlate de un sistem central, care calculează o parte sau întregul program de încărcare după ce primește informațiile de predicție ale operatorului de rețea cu privire la capacitatea rețelei, iar sistemul central va impune limite de încărcare stațiilor de încărcare și va seta limite de încărcare prin răspunsul la mesaje.
(3) Încărcare inteligentă locală
Încărcarea inteligentă locală este realizată de un controler local, echivalent cu un agent al protocolului OCPP, responsabil pentru primirea mesajelor de la sistemul central și controlul comportamentului de încărcare al altor stații de încărcare din grup. Controlerul în sine poate fi echipat cu sau nu stații de încărcare. În modul de încărcare inteligentă locală, controlerul local limitează puterea de încărcare a stației de încărcare. În timpul încărcării, valoarea limită poate fi modificată. Valoarea limită a grupului de încărcare poate fi configurată local sau de către sistemul central.
2. Introducere în sistem
cadru sistematic
arhitectura software
Modulele funcționale din protocolul OCPP2.0.1 includ în principal modulul de transfer de date, modulul de autorizare, modulul de securitate, modulul de tranzacții, modulul de valori ale contorului, modulul de costuri, modulul de rezervare, modulul de încărcare inteligentă, modulul de diagnosticare, modulul de gestionare a firmware-ului și modulul de afișare a mesajelor.
IV. Dezvoltarea viitoare a OCPP
1. Avantajele OCPP
OCPP este un protocol gratuit și deschis, fiind totodată o modalitate eficientă de a rezolva problema actuală a interconectării grămezilor de încărcare. A fost popularizat și utilizat în multe țări din întreaga lume. Viitoarea interconectare dintre serviciile operatorului va avea un limbaj de comunicare.
Înainte de apariția OCPP, fiecare producător de stâlpi de încărcare și-a dezvoltat propriul protocol proprietar pentru conectivitate back-end, blocând astfel operatorii de stâlpi de încărcare la un singur producător de stâlpi de încărcare. Acum, având în vedere că practic toți producătorii de hardware acceptă OCPP, operatorii de stâlpi de încărcare sunt liberi să aleagă hardware de la orice furnizor, ceea ce face piața mai competitivă.
Același lucru este valabil și pentru proprietarii de proprietăți/afaceri; atunci când achiziționează o stație de încărcare non-OCPP sau încheie un contract cu un CPO non-OCPP, aceștia sunt blocați într-un anumit operator de stație de încărcare și post de încărcare. Însă, cu hardware-ul de încărcare compatibil cu OCPP, proprietarii de case pot rămâne independenți de furnizorii lor. Proprietarii sunt liberi să aleagă un CPO mai competitiv, cu un preț mai bun sau cu o funcționare mai bună. De asemenea, își pot extinde rețeaua combinând diferite hardware-uri pentru posturi de încărcare fără a fi nevoiți să demonteze instalațiile existente.
Desigur, principalul avantaj al vehiculelor electrice este că șoferii de vehicule electrice nu trebuie să se bazeze pe un singur operator de stație de încărcare sau furnizor de vehicule electrice. La fel ca în cazul stațiilor de încărcare OCPP achiziționate, șoferii de vehicule electrice pot trece la CPO-uri/EMP-uri mai bune. Un al doilea avantaj, dar foarte important, este posibilitatea de a utiliza roamingul pentru e-mobilitate.
2, OCPP în rolul încărcării vehiculelor electrice
(1) OCPP ajută EVSE și CSMS să comunice între ele
(2) Autorizarea utilizatorilor de vehicule electrice pentru a începe încărcarea
(3) Modificarea de la distanță a configurației de încărcare, controlul încărcării de la distanță (pornire/oprire), pistol de deblocare de la distanță (ID conector)
(4) Starea în timp real a stației de încărcare (disponibilă, oprită, suspendată, EV/EVSE neautorizată), date de încărcare în timp real, consum de energie în timp real, defecțiune EVSE în timp real
(5) Încărcare inteligentă (reducerea sarcinii rețelei)
(6) Managementul firmware-ului (OTAA)
Linkpower a fost fondată în 2018, având o experiență de peste 8 ani în domeniul cercetării și dezvoltării la cheie pentru stațiile de încărcare AC/DC pentru vehicule electrice, inclusiv software, hardware, aspect etc.
Încărcătoarele rapide AC și DC cu software OCPP1.6 au fost deja testate cu peste 100 de furnizori de platforme OCPP. În același timp, am putut actualiza OCPP1.6J la OCPP2.0.1, iar soluția comercială EVSE este echipată cu module IEC/ISO15118, ceea ce reprezintă un pas solid către realizarea încărcării bidirecționale V2G.
Data publicării: 21 oct. 2024