Αυτό το άρθρο περιγράφει την εξέλιξη του πρωτοκόλλου OCPP, αναβαθμίζοντας από την έκδοση 1.5 σε 2.0.1, επισημαίνοντας τις βελτιώσεις στην ασφάλεια, την έξυπνη φόρτιση, τις επεκτάσεις χαρακτηριστικών και την απλοποίηση κώδικα στην έκδοση 2.0.1, καθώς και τον βασικό του ρόλο στη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων .
I. Εισαγωγή Πρωτοκόλλου OCPP
Το πλήρες όνομα του OCPP είναι Open Charge Point Protocol, το οποίο είναι ένα δωρεάν και ανοιχτό πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε από την OCA (Open Charge Alliance), έναν οργανισμό με έδρα την Ολλανδία. Το πρωτόκολλο Open Charge Point Protocol (OCPP) είναι ένα ενοποιημένο σχήμα επικοινωνίας μεταξύ ενός CS και οποιουδήποτε συστήματος διαχείρισης σταθμών φόρτισης (CSMS). Αυτή η αρχιτεκτονική πρωτοκόλλου υποστηρίζει τη διασύνδεση του κεντρικού συστήματος διαχείρισης οποιουδήποτε παρόχου υπηρεσιών φόρτισης με όλους τους σταθμούς φόρτισης και έχει σχεδιαστεί κυρίως για την αντιμετώπιση των δυσκολιών επικοινωνίας που προκύπτουν σε ιδιωτικά δίκτυα φόρτισης. Το OCPP υποστηρίζει τη διαχείριση της επικοινωνίας μεταξύ σταθμών φόρτισης και του κεντρικού συστήματος διαχείρισης κάθε πάροχος. Το OCPP υποστηρίζει την επικοινωνία μεταξύ σταθμών φόρτισης και του κεντρικού συστήματος διαχείρισης κάθε παρόχου. Αλλάζει την κλειστή φύση των ιδιωτικών δικτύων χρέωσης, γεγονός που έχει προκαλέσει προβλήματα σε μεγάλο αριθμό ιδιοκτητών ηλεκτρικών οχημάτων και διαχειριστών ακινήτων, και έχει οδηγήσει σε μια ευρεία έκκληση για ένα ανοιχτό μοντέλο σε ολόκληρο τον κλάδο.
Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου OCPP
Ανοιχτό και δωρεάν για χρήση
Αποτρέπει το κλείδωμα σε έναν μόνο πάροχο (πλατφόρμα χρέωσης)
Μειώνει τον χρόνο/προσπάθεια ολοκλήρωσης και ζητήματα πληροφορικής
1, Ιστορία του OCPP
2. Εισαγωγή έκδοσης OCPP
Όπως φαίνεται παρακάτω, από το OCPP1.5 έως το πιο πρόσφατο OCPP2.0.1
Επειδή υπάρχουν πάρα πολλά ιδιόκτητα πρωτόκολλα στον κλάδο για την υποστήριξη μιας ενοποιημένης εμπειρίας υπηρεσιών και λειτουργικής διασύνδεσης μεταξύ διαφορετικών υπηρεσιών χειριστή, η OCA πρωτοστάτησε στην ανάπτυξη του ανοιχτού πρωτοκόλλου OCPP1.5. Το SOAP περιορίζεται από τους δικούς του περιορισμούς πρωτοκόλλου και δεν μπορεί να διαδοθεί ευρέως και γρήγορα.
Το OCPP 1.5 επικοινωνεί με κεντρικά συστήματα μέσω πρωτοκόλλου SOAP που βασίζεται στο πρωτόκολλο HTTP για τη λειτουργία σημείων φόρτισης Υποστηρίζει τις ακόλουθες λειτουργίες: Τοπικές και απομακρυσμένες συναλλαγές, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης της χρέωσης
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Έκδοση OCPP1.6, εντάχθηκε στην υλοποίηση της μορφής JSON και αύξησε την επέκταση της έξυπνης φόρτισης. Η έκδοση JSON είναι μέσω της επικοινωνίας WebSocket, μπορεί να είναι σε οποιοδήποτε περιβάλλον δικτύου για να στέλνει δεδομένα μεταξύ τους, τα πιο χρησιμοποιημένα πρωτόκολλα στην αγορά είναι η έκδοση 1.6J, υποστήριξη για δεδομένα μορφής JSON που βασίζονται σε πρωτόκολλα websocket για μείωση της κυκλοφορίας δεδομένων (JSON, websockets δεδομένα JSON που βασίζονται σε πρωτόκολλο για τη μείωση της κυκλοφορίας δεδομένων).
Υποστηρίζει δεδομένα μορφής JSON με βάση το πρωτόκολλο υποδοχών ιστού για τη μείωση της κυκλοφορίας δεδομένων (JSON, JavaScript Object Representation, είναι μια ελαφριά μορφή ανταλλαγής δεδομένων) και επιτρέπει τη λειτουργία σε δίκτυα που δεν υποστηρίζουν δρομολόγηση πακέτων σημείου φόρτισης (π.χ. δημόσιο διαδίκτυο). Έξυπνη φόρτιση: εξισορρόπηση φορτίου, κεντρική έξυπνη φόρτιση και τοπική έξυπνη φόρτιση. Επιτρέψτε στα σημεία φόρτισης να στείλουν ξανά τις δικές τους πληροφορίες (με βάση τις τρέχουσες πληροφορίες σημείου φόρτισης), όπως η τελευταία μετρούμενη τιμή ή η κατάσταση του σημείου φόρτισης.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
Το OCPP 2.0, που κυκλοφόρησε το 2018, βελτιώνει την επεξεργασία συναλλαγών, αυξάνει την ασφάλεια, τη διαχείριση συσκευών: προσθέτει λειτουργία έξυπνης φόρτισης, για τοπολογίες με συστήματα διαχείρισης ενέργειας (EMS), τοπικούς ελεγκτές και για EV με ενσωματωμένη έξυπνη φόρτιση, σταθμούς φόρτισης και συστήματα διαχείρισης σταθμών φόρτισης . Υποστηρίζει ISO 15118: Plug and Play και απαιτήσεις έξυπνης φόρτισης για ηλεκτρικά οχήματα.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
Το OCPP 2.0.1 είναι η πιο πρόσφατη έκδοση, που κυκλοφόρησε το 2020. Παρέχει νέες δυνατότητες και βελτιώσεις όπως υποστήριξη για ISO15118 (Plug and Play), βελτιωμένη ασφάλεια και συνολικά βελτιωμένη απόδοση.
3. Συμβατότητα έκδοσης OCPP
Το OCPP1.x είναι συμβατό με χαμηλότερες εκδόσεις, το OCPP1.6 είναι συμβατό με το OCPP1.5, το OCPP1.5 είναι συμβατό με το OCPP1.2.
Το OCPP2.0.1 δεν είναι συμβατό με το OCPP1.6, το OCPP2.0.1, αν και ορισμένα από τα περιεχόμενα του OCPP1.6 έχουν επίσης, αλλά η μορφή πλαισίου δεδομένων ήταν εντελώς διαφορετική από αυτή που αποστέλλεται.
Δεύτερον, πρωτόκολλο OCPP 2.0.1
1, Διαφορά μεταξύ OCPP 2.0.1 και OCPP 1.6
Σε σύγκριση με προηγούμενες εκδόσεις όπως OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 έχει σημαντικές βελτιώσεις στους ακόλουθους τομείς:
ένα. Βελτιωμένη ασφάλεια
Το OCPP2.0.1 σκληραίνει την ασφάλεια με την εισαγωγή συνδέσεων HTTPS που βασίζονται στο στρώμα ασφαλών υποδοχών και ενός νέου σχήματος διαχείρισης πιστοποιητικών για τη διασφάλιση της ασφάλειας των επικοινωνιών.
β.Προσθήκη νέων δυνατοτήτων
Το OCPP2.0.1 προσθέτει πολλές νέες δυνατότητες, συμπεριλαμβανομένης της έξυπνης διαχείρισης φόρτισης και της πιο λεπτομερούς αναφοράς και ανάλυσης σφαλμάτων.
ντο. Πιο ευέλικτο σχέδιο
Το OCPP2.0.1 έχει σχεδιαστεί για να είναι πιο ευέλικτο για να ανταποκρίνεται στις ανάγκες πιο περίπλοκων και διαφορετικών εφαρμογών.
ρε. Απλοποίηση κώδικα
Το OCPP2.0.1 απλοποιεί τον κώδικα, διευκολύνοντας την υλοποίηση του λογισμικού.
Η ενημέρωση υλικολογισμικού OCPP2.0.1 προστέθηκε ψηφιακή υπογραφή, για να αποφευχθεί η ατελής λήψη υλικολογισμικού, με αποτέλεσμα την αποτυχία ενημέρωσης υλικολογισμικού.
Στην πρακτική εφαρμογή, το πρωτόκολλο OCPP2.0.1 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πραγματοποίηση απομακρυσμένου ελέγχου του σωρού φόρτισης, παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο της κατάστασης φόρτισης, ελέγχου ταυτότητας χρήστη και άλλων λειτουργιών, που βελτιώνει σημαντικά τη χρήση του εξοπλισμού φόρτισης, την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια. Λεπτομέρειες OCPP2.0.1 και λειτουργίες από την έκδοση 1.6 των πολλών, η ανάπτυξη της δυσκολίας έχει επίσης αυξηθεί.
2、Εισαγωγή λειτουργίας OCPP2.0.1
Το πρωτόκολλο OCPP 2.0.1 είναι η πιο πρόσφατη έκδοση του πρωτοκόλλου OCPP. Σε σύγκριση με το OCPP 1.6, το πρωτόκολλο OCPP 2.0.1 έχει κάνει πολλές βελτιώσεις και βελτιστοποιήσεις. Τα κύρια περιεχόμενα περιλαμβάνουν:
Παράδοση μηνυμάτων: Το OCP 2.0.1 προσθέτει νέους τύπους μηνυμάτων και τροποποιεί παλαιότερες μορφές μηνυμάτων για να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα και την απόδοση.
Ψηφιακά πιστοποιητικά: Στο OPC 2.0.1, εισήχθησαν μηχανισμοί ασφαλείας που βασίζονται σε ψηφιακά πιστοποιητικά για να παρέχουν σκληρυμένο έλεγχο ταυτότητας συσκευής και προστασία ακεραιότητας μηνυμάτων. Αυτή είναι μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με τους μηχανισμούς ασφαλείας OCPP1.6.
Μοντέλο δεδομένων: Το OPC 2.0.1 ενημερώνει το μοντέλο δεδομένων ώστε να περιλαμβάνει υποστήριξη για νέους τύπους και δυνατότητες συσκευών.
Διαχείριση Συσκευών: Το OPC 2.0.1 παρέχει πιο ολοκληρωμένες λειτουργίες διαχείρισης συσκευών, συμπεριλαμβανομένων διαμόρφωσης συσκευής, αντιμετώπισης προβλημάτων, ενημερώσεων λογισμικού κ.λπ.
Μοντέλα εξαρτημάτων: Το OCP 2.0.1 εισάγει ένα πιο ευέλικτο μοντέλο εξαρτημάτων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή πιο σύνθετων συσκευών και συστημάτων φόρτισης. Αυτό βοηθά στην ενεργοποίηση πιο προηγμένων λειτουργιών όπως το V2G (Vehicle to Grid).
Έξυπνη φόρτιση: Το OCPP2.0.1 προσθέτει υποστήριξη για έξυπνη φόρτιση, για παράδειγμα, η ισχύς φόρτισης μπορεί να ρυθμιστεί δυναμικά ανάλογα με τις συνθήκες του δικτύου ή τις ανάγκες του χρήστη.
Ταυτότητα χρήστη και εξουσιοδότηση: Το OCPP2.0.1 παρέχει βελτιωμένους μηχανισμούς αναγνώρισης και εξουσιοδότησης χρήστη, υποστηρίζει πολλαπλές μεθόδους ελέγχου ταυτότητας χρηστών και προβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις για την προστασία των δεδομένων χρήστη.
III. Εισαγωγή στη λειτουργία OCPP
1. Έξυπνη φόρτιση
Εξωτερικό Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας (EMS)
Το OCPP 2.0.1 αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα εισάγοντας έναν μηχανισμό ειδοποίησης που ειδοποιεί το CSMS (Charging Station Management System) για εξωτερικούς περιορισμούς. Οι άμεσες έξυπνες εισροές φόρτισης που υποστηρίζουν συστήματα διαχείρισης ενέργειας (EMS) μπορούν να λύσουν πολλές καταστάσεις:
Ηλεκτρικά οχήματα συνδεδεμένα σε σημεία φόρτισης (κατά ISO 15118)
Το OCPP 2.0.1 υποστηρίζει το ενημερωμένο πρωτόκολλο ISO 15118 για επικοινωνία EVSE σε EV. Η τυπική φόρτιση plug-and-play και η έξυπνη φόρτιση του ISO 15118 (συμπεριλαμβανομένων των εισόδων από EV) είναι πιο εύκολο να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας το OCPP 2.0.1. Ενεργοποιήστε τους χειριστές σταθμών φόρτισης να στέλνουν μηνύματα (από το CSMS) σχετικά με τους σταθμούς φόρτισης για εμφάνιση σε προγράμματα οδήγησης EV.
Η έξυπνη φόρτιση χρησιμοποιεί:
(1) Load Balancer
Το Load Balancer στοχεύει κυρίως στο εσωτερικό φορτίο του σταθμού φόρτισης. Ο σταθμός φόρτισης θα ελέγχει την ισχύ φόρτισης κάθε θέσης φόρτισης σύμφωνα με την προ-διαμόρφωση. Ο σταθμός φόρτισης θα διαμορφωθεί με μια σταθερή οριακή τιμή, όπως το μέγιστο ρεύμα εξόδου. Επιπλέον, η διαμόρφωση περιλαμβάνει επίσης προαιρετικές επιλογές για τη βελτιστοποίηση της κατανομής ισχύος των σταθμών φόρτισης σε μεμονωμένους σταθμούς φόρτισης. Αυτή η διαμόρφωση λέει στον σταθμό φόρτισης ότι οι ρυθμοί φόρτισης κάτω από αυτήν την τιμή διαμόρφωσης δεν είναι έγκυροι και ότι πρέπει να επιλεγούν άλλες στρατηγικές φόρτισης.
(2) Κεντρική έξυπνη φόρτιση
Η κεντρική έξυπνη φόρτιση προϋποθέτει ότι τα όρια φόρτισης ελέγχονται από ένα κεντρικό σύστημα, το οποίο υπολογίζει μέρος ή όλο το πρόγραμμα φόρτισης αφού λάβει τις πληροφορίες πρόβλεψης του διαχειριστή δικτύου σχετικά με τη χωρητικότητα του δικτύου, και το κεντρικό σύστημα θα επιβάλει όρια φόρτισης στους σταθμούς φόρτισης και θα θέσει όρια φόρτισης απαντώντας σε μηνύματα.
(3) Τοπική έξυπνη φόρτιση
Η τοπική έξυπνη φόρτιση πραγματοποιείται από έναν τοπικό ελεγκτή, ο οποίος είναι ισοδύναμος με έναν πράκτορα του πρωτοκόλλου OCPP, υπεύθυνος για τη λήψη μηνυμάτων από το κεντρικό σύστημα και τον έλεγχο της συμπεριφοράς φόρτισης άλλων σταθμών φόρτισης στην ομάδα. Ο ίδιος ο ελεγκτής μπορεί να είναι εξοπλισμένος με σταθμούς φόρτισης ή όχι. Στη λειτουργία τοπικής έξυπνης φόρτισης, ο τοπικός ελεγκτής περιορίζει την ισχύ φόρτισης του σταθμού φόρτισης. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, η οριακή τιμή μπορεί να τροποποιηθεί. Η οριακή τιμή της ομάδας χρέωσης μπορεί να διαμορφωθεί τοπικά ή από το κεντρικό σύστημα.
2. Εισαγωγή συστήματος
συστηματικό πλαίσιο
αρχιτεκτονική λογισμικού
Οι λειτουργικές μονάδες στο πρωτόκολλο OCPP2.0.1 περιλαμβάνουν κυρίως τη μονάδα μεταφοράς δεδομένων, την ενότητα εξουσιοδότησης, την ενότητα ασφαλείας, τη μονάδα συναλλαγών, τη μονάδα τιμών μετρητών, τη μονάδα κόστους, τη μονάδα κράτησης, τη μονάδα έξυπνης χρέωσης, τη μονάδα διαγνωστικών, τη μονάδα διαχείρισης υλικολογισμικού και τη μονάδα εμφάνισης μηνυμάτων
IV. Μελλοντική ανάπτυξη του OCPP
1. Πλεονεκτήματα του OCPP
Το OCPP είναι ένα δωρεάν και ανοιχτό πρωτόκολλο και είναι επίσης ένας αποτελεσματικός τρόπος για την επίλυση της τρέχουσας διασύνδεσης στοίβας φόρτισης, και έχει διαδοθεί και χρησιμοποιηθεί σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο, η μελλοντική διασύνδεση μεταξύ των υπηρεσιών του φορέα εκμετάλλευσης θα έχει μια γλώσσα επικοινωνίας.
Πριν από την εμφάνιση του OCPP, κάθε κατασκευαστής ταχυδρομείων φόρτισης ανέπτυξε το δικό του ιδιόκτητο πρωτόκολλο για συνδεσιμότητα back-end, κλείνοντας έτσι τους χειριστές φόρτισης σε έναν μόνο κατασκευαστή ταχυδρομείων φόρτισης. Τώρα, με σχεδόν όλους τους κατασκευαστές υλικού να υποστηρίζουν το OCPP, οι χειριστές ταχυδρομείων χρέωσης είναι ελεύθεροι να επιλέξουν υλικό από οποιονδήποτε προμηθευτή, καθιστώντας την αγορά πιο ανταγωνιστική.
Το ίδιο ισχύει για τους ιδιοκτήτες ακινήτων/επιχειρήσεων. όταν αγοράζουν έναν σταθμό φόρτισης εκτός OCPP ή όταν συνάπτουν συμβόλαιο με έναν CPO που δεν ανήκει στο OCPP, είναι κλειδωμένοι σε έναν συγκεκριμένο σταθμό φόρτισης και τον χειριστή του ταχυδρομείου χρέωσης. Αλλά με το υλικό φόρτισης συμβατό με OCPP, οι ιδιοκτήτες σπιτιού μπορούν να παραμείνουν ανεξάρτητοι από τους παρόχους τους. Οι ιδιοκτήτες είναι ελεύθεροι να επιλέξουν μια πιο ανταγωνιστική, καλύτερη τιμή ή καλύτερη λειτουργία CPO. Επίσης, μπορούν να επεκτείνουν το δίκτυό τους αναμειγνύοντας διαφορετικό υλικό φόρτισης χωρίς να χρειάζεται να αποσυναρμολογήσουν τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις.
Φυσικά, το κύριο πλεονέκτημα των ηλεκτρικών οχημάτων είναι ότι οι οδηγοί ηλεκτρικών οχημάτων δεν χρειάζεται να βασίζονται σε έναν μόνο χειριστή ταχυδρομείου χρέωσης ή προμηθευτή EV. Όπως και με τους αγορασμένους σταθμούς φόρτισης OCPP, οι οδηγοί EV μπορούν να αλλάξουν σε καλύτερους CPO/EMP. ένα δεύτερο, αλλά πολύ σημαντικό πλεονέκτημα είναι η δυνατότητα χρήσης περιαγωγής ηλεκτρονικών κινητικότητας.
2, OCPP στο ρόλο της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων
(1) Το OCPP βοηθά το EVSE και το CSMS να επικοινωνούν μεταξύ τους
(2) Εξουσιοδότηση χρηστών ηλεκτρικών οχημάτων για έναρξη φόρτισης
(3) Απομακρυσμένη τροποποίηση της διαμόρφωσης φόρτισης, τηλεχειρισμός φόρτισης (εκκίνηση/διακοπή), πιστόλι απομακρυσμένου ξεκλειδώματος (αναγνωριστικό σύνδεσης)
(4) Κατάσταση σταθμού φόρτισης σε πραγματικό χρόνο (διαθέσιμο, διακοπή, αναστολή, μη εξουσιοδοτημένο EV/EVSE), δεδομένα φόρτισης σε πραγματικό χρόνο, κατανάλωση ενέργειας σε πραγματικό χρόνο, αποτυχία EVSE σε πραγματικό χρόνο
(5) Έξυπνη φόρτιση (μειώνοντας το φορτίο του δικτύου)
(6) Διαχείριση υλικολογισμικού (OTAA)
Η Linkpower ιδρύθηκε το 2018, με περισσότερα από 8 χρόνια με στόχο να παρέχει έρευνα και ανάπτυξη με το κλειδί στο χέρι για σταθμούς φόρτισης AC/DC EV, συμπεριλαμβανομένου λογισμικού, υλικού, εμφάνισης κ.λπ.
Τόσο ο γρήγορος φορτιστής AC όσο και ο DC με λογισμικό OCPP1.6 έχουν ήδη ολοκληρώσει τις δοκιμές με περισσότερους από 100 προμηθευτές πλατφόρμας OCPP. Ταυτόχρονα, θα μπορούσαμε να ενημερώσουμε το OCPP1.6J σε OCPP2.0.1 και η εμπορική λύση EVSE είναι εξοπλισμένη με μονάδες IEC/ISO15118, κάτι που είναι ένα σταθερό βήμα προς την υλοποίηση της αμφίδρομης φόρτισης V2G.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-21-2024