У цій статті описано еволюцію протоколу OCPP, оновлення з версії 1.5 до 2.0.1, підкреслюючи покращення безпеки, розумну зарядку, розширення функцій і спрощення коду у версії 2.0.1, а також його ключову роль у зарядці електромобілів .
I. Запровадження протоколу OCPP
Повна назва OCPP — Open Charge Point Protocol, це безкоштовний і відкритий протокол, розроблений OCA (Open Charge Alliance), організацією, що базується в Нідерландах. Протокол Open Charge Point Protocol (OCPP) — це уніфікована схема зв’язку між базовою станцією та будь-якою системою керування зарядною станцією (CSMS). Ця архітектура протоколу підтримує взаємозв’язок централізованої системи керування будь-якого постачальника послуг заряджання з усіма зарядними станціями та в першу чергу розроблена для вирішення проблем зв’язку, які виникають у приватних мережах заряджання. OCPP підтримує керування зв’язком між зарядними станціями та централізованою системою керування кожного провайдера. OCPP підтримує зв’язок між зарядними станціями та центральною системою управління кожного провайдера. Це змінює закритий характер приватних зарядних мереж, що спричинило проблеми для великої кількості власників електромобілів і менеджерів з нерухомості, і призвело до широкого заклику до відкритої моделі в усій галузі.
Переваги протоколу OCPP
Відкритий і безкоштовний для використання
Запобігає прив’язці до одного постачальника (платна платформа)
Зменшує час/зусилля інтеграції та проблеми з ІТ
1、Історія OCPP
2. Знайомство з версією OCPP
Як показано нижче, від OCPP1.5 до останньої версії OCPP2.0.1
Оскільки в галузі існує занадто багато власних протоколів для підтримки уніфікованого досвіду обслуговування та оперативного взаємозв’язку між різними службами оператора, OCA взяла на себе ініціативу в розробці відкритого протоколу OCPP1.5. SOAP обмежений власними обмеженнями протоколу і не може бути широко та швидко популяризований.
OCPP 1.5 зв’язується з центральними системами через протокол SOAP на основі протоколу HTTP для роботи пунктів заряджання. Він підтримує такі функції: Локальні та віддалено ініційовані транзакції, включаючи вимірювання виставлення рахунків
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Версія OCPP1.6 приєдналася до реалізації формату JSON і збільшила розширення розумної зарядки. Версія JSON здійснюється через зв’язок WebSocket, може перебувати в будь-якому мережевому середовищі для надсилання даних один одному, найбільш використовуваними протоколами на ринку є версія 1.6J, підтримка даних формату JSON на основі протоколу websockets для зменшення трафіку даних (JSON, websockets дані JSON на основі протоколу для зменшення трафіку даних).
Підтримує дані у форматі JSON на основі протоколу websockets для зменшення трафіку даних (JSON, JavaScript Object Representation, є полегшеним форматом обміну даними) і дозволяє працювати в мережах, які не підтримують маршрутизацію пакетів точки заряджання (наприклад, публічний Інтернет). Розумна зарядка: балансування навантаження, централізована інтелектуальна зарядка та локальна інтелектуальна зарядка. Дозволити зарядним пунктам повторно надсилати власну інформацію (на основі поточної інформації про зарядний пункт), наприклад останнє виміряне значення або стан зарядного пункту.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, випущений у 2018 році, покращує обробку транзакцій, підвищує безпеку, керування пристроями: додає функції інтелектуального заряджання для топологій із системами управління енергією (EMS), локальними контролерами та для електромобілів із інтегрованою інтелектуальною зарядкою, зарядними станціями та системами керування зарядними станціями . Підтримує ISO 15118: вимоги Plug and Play і Smart Charging для електромобілів.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 — остання версія, випущена в 2020 році. Вона надає нові функції та покращення, такі як підтримка ISO15118 (Plug and Play), покращена безпека та загальна покращена продуктивність.
3. Сумісність версії OCPP
OCPP1.x сумісний з нижчими версіями, OCPP1.6 сумісний з OCPP1.5, OCPP1.5 сумісний з OCPP1.2.
OCPP2.0.1 несумісний із OCPP1.6, OCPP2.0.1, хоча деякий вміст OCPP1.6 також є, але формат кадру даних повністю відрізняється від надісланого.
По-друге, протокол OCPP 2.0.1
1、Різниця між OCPP 2.0.1 і OCPP 1.6
Порівняно з попередніми версіями, такими як OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 має значні покращення в таких областях:
a. Покращена безпека
OCPP2.0.1 посилений безпекою шляхом впровадження з’єднань HTTPS на основі Secure Sockets Layer і нової схеми керування сертифікатами для забезпечення безпеки зв’язку.
b. Додавання нових функцій
OCPP2.0.1 додає багато нових функцій, включаючи інтелектуальне керування заряджанням, а також більш детальні звіти про помилки та аналіз.
в. Більш гнучкий дизайн
OCPP2.0.1 був розроблений, щоб бути більш гнучким для задоволення потреб більш складних і різноманітних програм.
d. Спрощення коду
OCPP2.0.1 спрощує код, полегшуючи реалізацію програмного забезпечення.
Оновлення мікропрограми OCPP2.0.1 додало цифровий підпис, щоб запобігти неповному завантаженню мікропрограми, що призводить до помилки оновлення мікропрограми.
У практичному застосуванні протокол OCPP2.0.1 може бути використаний для реалізації дистанційного керування зарядною купою, моніторингу стану зарядки в реальному часі, аутентифікації користувача та інших функцій, що значно покращує використання зарядного обладнання, ефективність і безпеку. Деталі OCPP2.0.1 і функцій, ніж версія 1.6 з багатьох, розробка складності також зросла.
2、Ознайомлення з функцією OCPP2.0.1
Протокол OCPP 2.0.1 — остання версія протоколу OCPP. У порівнянні з OCPP 1.6 протокол OCPP 2.0.1 вніс багато покращень та оптимізацій. Основний вміст включає:
Доставка повідомлень: OCP 2.0.1 додає нові типи повідомлень і змінює старі формати повідомлень для підвищення ефективності та продуктивності.
Цифрові сертифікати: в OPC 2.0.1 були представлені механізми безпеки на основі цифрових сертифікатів, які забезпечують посилену автентифікацію пристрою та захист цілісності повідомлень. Це значне вдосконалення механізмів безпеки OCPP1.6.
Модель даних: OPC 2.0.1 оновлює модель даних, щоб включити підтримку нових типів пристроїв і функцій.
Керування пристроєм: OPC 2.0.1 надає більш комплексні функції керування пристроєм, включаючи налаштування пристрою, усунення несправностей, оновлення програмного забезпечення тощо.
Моделі компонентів: OCP 2.0.1 представляє більш гнучку модель компонентів, яку можна використовувати для опису складніших зарядних пристроїв і систем. Це допомагає активувати розширені функції, такі як V2G (від автомобіля до мережі).
Розумне заряджання: OCPP2.0.1 додає підтримку розумного заряджання, наприклад, потужність заряджання можна динамічно регулювати відповідно до умов мережі або потреб користувача.
Ідентифікація та авторизація користувача: OCPP2.0.1 забезпечує вдосконалені механізми ідентифікації та авторизації користувачів, підтримує кілька методів автентифікації користувачів і висуває підвищені вимоги до захисту даних користувачів.
III. Знайомство з функцією OCPP
1. Інтелектуальна зарядка
Зовнішня система управління енергією (EMS)
OCPP 2.0.1 вирішує цю проблему, запроваджуючи механізм сповіщення, який сповіщає CSMS (систему керування зарядними станціями) про зовнішні обмеження. Прямі інтелектуальні зарядні входи, які підтримують системи управління енергією (EMS), можуть вирішити багато ситуацій:
Електромобілі, підключені до зарядних станцій (відповідно до ISO 15118)
OCPP 2.0.1 підтримує оновлений протокол ISO 15118 для зв’язку EVSE-EV. Заряджання за стандартом ISO 15118 plug-and-play та інтелектуальне заряджання (включно з вхідними даними від електромобілів) легше реалізувати за допомогою OCPP 2.0.1. Дозволити операторам зарядних станцій надсилати повідомлення (від CSMS) про зарядні станції для відображення водіям електромобілів.
Розумна зарядка використовує:
(1) Балансувальник навантаження
Load Balancer в основному спрямований на внутрішнє навантаження зарядної станції. Зарядна станція контролюватиме зарядну потужність кожного зарядного пункту відповідно до попередньої конфігурації. Для зарядної станції буде налаштовано фіксоване граничне значення, наприклад максимальний вихідний струм. Крім того, конфігурація також включає додаткові опції для оптимізації розподілу потужності зарядних станцій на окремі зарядні станції. Ця конфігурація повідомляє зарядній станції, що ставки заряджання, нижчі за це значення конфігурації, недійсні та що слід вибрати інші стратегії заряджання.
(2) Центральна інтелектуальна зарядка
Централізована інтелектуальна зарядка передбачає, що ліміти зарядки контролюються центральною системою, яка розраховує частину або весь графік заряджання після отримання прогнозованої інформації оператора мережі про пропускну здатність мережі, і центральна система накладає обмеження заряджання на зарядні станції та встановлює ліміти заряджання відповідаючи на повідомлення.
(3) Локальна інтелектуальна зарядка
Локальна інтелектуальна зарядка реалізується локальним контролером, який еквівалентний агенту протоколу OCPP, відповідальному за отримання повідомлень від центральної системи та контроль поведінки зарядки інших зарядних станцій у групі. Сам контролер може бути оснащений зарядними станціями чи ні. У режимі локальної інтелектуальної зарядки локальний контролер обмежує потужність зарядки зарядної станції. Під час заряджання граничне значення можна змінювати. Граничне значення тарифної групи може бути налаштовано локально або центральною системою.
2. Вступ до системи
систематична основа
архітектура програмного забезпечення
Функціональні модулі в протоколі OCPP2.0.1 в основному включають модуль передачі даних, модуль авторизації, модуль безпеки, модуль транзакцій, модуль вимірювання значень, модуль вартості, модуль резервування, модуль інтелектуальної зарядки, модуль діагностики, модуль керування мікропрограмою та модуль відображення повідомлень.
IV. Майбутній розвиток OCPP
1. Переваги OCPP
OCPP є безкоштовним і відкритим протоколом, який також є ефективним способом вирішення поточного взаємозв’язку купи зарядки, і його популяризували та використовували в багатьох країнах світу, майбутнє взаємозв’язок між службами оператора матиме мову для спілкування.
До появи OCPP кожен виробник зарядних станцій розробив власний власний протокол для внутрішнього підключення, таким чином прив’язуючи операторів зарядних станцій до одного виробника зарядних станцій. Тепер, коли практично всі виробники апаратного забезпечення підтримують OCPP, оператори тарифікації можуть вільно вибирати обладнання від будь-якого постачальника, що робить ринок більш конкурентним.
Те саме стосується власників нерухомості/бізнесу; коли вони купують зарядну станцію, що не є OCPP, або укладають контракт із CPO, що не є OCPP, вони прив’язані до певної зарядної станції та оператора зарядної станції. Але завдяки зарядному обладнанню, сумісному з OCPP, власники будинків можуть залишатися незалежними від своїх постачальників. Власники можуть вільно вибирати більш конкурентоспроможний, кращий за ціною або краще функціонуючий CPO. Крім того, вони можуть розширити свою мережу шляхом змішування різного обладнання для зарядних станцій без необхідності демонтажу існуючих установок.
Звичайно, головною перевагою електромобілів є те, що водіям електромобілів не потрібно покладатися на одного оператора зарядного пункту чи постачальника електромобілів. Як і у випадку з придбаними зарядними станціями OCPP, водії електромобілів можуть перейти на кращі CPO/EMP. Друга, але дуже важлива перевага — це можливість використовувати електронну мобільність у роумінгу.
2, OCPP в ролі зарядки електромобіля
(1) OCPP допомагає EVSE та CSMS спілкуватися один з одним
(2) Авторизація користувачів електромобілів для початку зарядки
(3) Дистанційна зміна конфігурації заряджання, дистанційне керування заряджанням (пуск/зупинка), дистанційне розблокування пістолета (ідентифікатор роз’єму)
(4) Статус зарядної станції в реальному часі (доступна, зупинена, призупинена, неавторизований EV/EVSE), дані про зарядку в реальному часі, споживання електроенергії в реальному часі, збій EVSE в реальному часі
(5) Розумна зарядка (зменшення навантаження на мережу)
(6) Керування мікропрограмою (OTAA)
Компанія Linkpower була заснована в 2018 році з більш ніж 8-ми річною метою забезпечити дослідження та розробки під ключ для зарядних станцій AC/DC EV, включаючи програмне забезпечення, апаратне забезпечення, зовнішній вигляд тощо.
Швидкі зарядні пристрої змінного та постійного струму з програмним забезпеченням OCPP1.6 вже пройшли тестування з більш ніж 100 постачальниками платформи OCPP. У той же час ми могли оновити OCPP1.6J до OCPP2.0.1, а комерційне рішення EVSE оснащено модулями IEC/ISO15118, що є серйозним кроком до реалізації двонаправленої зарядки V2G.
Час публікації: 21 жовтня 2024 р