Denne artikkelen beskriver utviklingen av OCPP-protokollen, oppgraderingen fra versjon 1.5 til 2.0.1, og fremhever forbedringene innen sikkerhet, smart lading, funksjonsutvidelser og kodeforenkling i versjon 2.0.1, samt dens nøkkelrolle i lading av elbiler.
I. Innføring av OCPP-protokollen
Det fulle navnet på OCPP er Open Charge Point Protocol, som er en gratis og åpen protokoll utviklet av OCA (Open Charge Alliance), en organisasjon med base i Nederland. Open Charge Point Protocol (OCPP) er en enhetlig kommunikasjonsordning mellom en CS og ethvert ladestasjonsadministrasjonssystem (CSMS). Denne protokollarkitekturen støtter sammenkoblingen av enhver ladetjenesteleverandørs sentraliserte administrasjonssystem med alle ladestasjoner, og er primært utviklet for å løse kommunikasjonsvanskene som oppstår i private ladenettverk. OCPP støtter administrasjon av kommunikasjon mellom ladestasjoner og det sentraliserte administrasjonssystemet til hver leverandør. OCPP støtter kommunikasjon mellom ladestasjoner og det sentraliserte administrasjonssystemet til hver leverandør. Det endrer den lukkede naturen til private ladenettverk, noe som har forårsaket problemer for et stort antall elbileiere og eiendomsforvaltere, og har ført til en utbredt etterspørsel etter en åpen modell i hele bransjen.
Fordeler med OCPP-protokollen
Åpen og gratis å bruke
Forhindrer binding til én enkelt leverandør (ladeplattform)
Reduserer integrasjonstid/-innsats og IT-problemer
1. OCPPs historie
2. Introduksjon til OCPP-versjonen
Som vist nedenfor, fra OCPP1.5 til den nyeste OCPP2.0.1
Fordi det finnes for mange proprietære protokoller i bransjen til å støtte en enhetlig tjenesteopplevelse og driftsmessig sammenkobling mellom ulike operatørtjenester, tok OCA ledelsen i utviklingen av den åpne protokollen OCPP1.5. SOAP er begrenset av sine egne protokollbegrensninger og kan ikke populariseres bredt og raskt.
OCPP 1.5 kommuniserer med sentrale systemer via SOAP-protokoll basert på HTTP-protokoll for å betjene ladepunkter. Den støtter følgende funksjoner: Lokalt og eksternt initierte transaksjoner, inkludert måling av fakturering.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP1.6-versjonen ble med i implementeringen av JSON-formatet og økte utvidelsen av smart lading. JSON-versjonen kommuniserer via WebSocket, og kan sende data til hverandre i ethvert nettverksmiljø. Den mest brukte protokollen på markedet er 1.6J-versjonen, som støtter WebSockets-protokollbaserte JSON-formatdata for å redusere datatrafikk (JSON, WebSockets-protokollbaserte JSON-data for å redusere datatrafikk).
Støtter JSON-formatdata basert på websockets-protokollen for å redusere datatrafikk (JSON, JavaScript Object Representation, er et lettvektsformat for datautveksling) og tillater drift på nettverk som ikke støtter pakkeruting for ladepunkter (f.eks. offentlig internett). Smart lading: lastbalansering, sentralisert smart lading og lokal smart lading. Lar ladepunkter sende sin egen informasjon på nytt (basert på gjeldende ladepunktinformasjon), for eksempel siste målte verdi eller ladepunktets status.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, utgitt i 2018, forbedrer transaksjonsbehandling, øker sikkerheten og enhetsadministrasjonen: legger til smart ladefunksjonalitet for topologier med energistyringssystemer (EMS), lokale kontrollere og for elbiler med integrert smart ladestasjon, ladestasjoner og ladestasjonadministrasjonssystemer. Støtter ISO 15118: Plug and Play og krav til smart lading for elbiler.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 er den nyeste versjonen, utgitt i 2020. Den tilbyr nye funksjoner og forbedringer som støtte for ISO15118 (Plug and Play), forbedret sikkerhet og generelt forbedret ytelse.
3. Kompatibilitet med OCPP-versjoner
OCPP1.x er kompatibel med eldre versjoner, OCPP1.6 er kompatibel med OCPP1.5, og OCPP1.5 er kompatibel med OCPP1.2.
OCPP2.0.1 er ikke kompatibel med OCPP1.6, OCPP2.0.1 selv om noe av innholdet i OCPP1.6 også er det, men datarammeformatet har vært helt forskjellig fra det som ble sendt.
For det andre, OCPP 2.0.1-protokollen
1. Forskjellen mellom OCPP 2.0.1 og OCPP 1.6
Sammenlignet med tidligere versjoner som OCPP 1.6, har OCPP 2.0.1 store forbedringer på følgende områder:
a. Forbedret sikkerhet
OCPP2.0.1 er sikkerhetsforsterket ved å introdusere HTTPS-tilkoblinger basert på Secure Sockets Layer og et nytt sertifikatadministrasjonssystem for å sikre kommunikasjonssikkerheten.
b. Legge til nye funksjoner
OCPP2.0.1 legger til mange nye funksjoner, inkludert intelligent ladehåndtering og mer detaljert feilrapportering og -analyse.
c. Mer fleksibel design
OCPP2.0.1 er designet for å være mer fleksibel for å møte behovene til mer komplekse og mangfoldige applikasjoner.
d. Kodeforenkling
OCPP2.0.1 forenkler koden, noe som gjør det enklere å implementere programvaren.
OCPP2.0.1-fastvareoppdateringen la til digital signatur for å forhindre at fastvarenedlastingen blir ufullstendig, noe som resulterer i at fastvareoppdateringen mislykkes.
I praktisk anvendelse kan OCPP2.0.1-protokollen brukes til å realisere fjernkontroll av ladestabler, sanntidsovervåking av ladestatus, brukerautentisering og andre funksjoner, noe som forbedrer bruken av ladeutstyr, effektivitet og sikkerhet betraktelig. OCPP2.0.1 har flere detaljer og funksjoner enn 1.6-versjonen, og vanskelighetsgraden har også økt.
2. Innføring i OCPP2.0.1-funksjonen
OCPP 2.0.1-protokollen er den nyeste versjonen av OCPP-protokollen. Sammenlignet med OCPP 1.6 har OCPP 2.0.1-protokollen gjennomført mange forbedringer og optimaliseringer. Hovedinnholdet inkluderer:
Meldingslevering: OCP 2.0.1 legger til nye meldingstyper og endrer eldre meldingsformater for å forbedre effektivitet og ytelse.
Digitale sertifikater: I OPC 2.0.1 ble sikkerhetsmekanismer basert på digitale sertifikater introdusert for å gi forbedret enhetsautentisering og beskyttelse av meldingsintegritet. Dette er en betydelig forbedring i forhold til sikkerhetsmekanismene i OCPP 1.6.
Datamodell: OPC 2.0.1 oppdaterer datamodellen til å inkludere støtte for nye enhetstyper og funksjoner.
Enhetsadministrasjon: OPC 2.0.1 tilbyr mer omfattende funksjoner for enhetsadministrasjon, inkludert enhetskonfigurasjon, feilsøking, programvareoppdateringer osv.
Komponentmodeller: OCP 2.0.1 introduserer en mer fleksibel komponentmodell som kan brukes til å beskrive mer komplekse ladeenheter og -systemer. Dette bidrar til å muliggjøre mer avanserte funksjoner som V2G (Vehicle to Grid).
Smart lading: OCPP2.0.1 legger til støtte for smart lading, for eksempel kan ladeeffekten justeres dynamisk i henhold til nettforhold eller brukerbehov.
Brukeridentitet og autorisasjon: OCPP2.0.1 gir forbedrede mekanismer for brukeridentifikasjon og autorisasjon, støtter flere brukerautentiseringsmetoder og stiller høyere krav til beskyttelse av brukerdata.
III. Introduksjon til OCPP-funksjonen
1. Intelligent lading
Eksternt energistyringssystem (EMS)
OCPP 2.0.1 løser dette problemet ved å introdusere en varslingsmekanisme som varsler CSMS (Charging Station Management System) om eksterne restriksjoner. Direkte smarte ladeinnganger som støtter energistyringssystemer (EMS) kan løse mange situasjoner:
Elbiler koblet til ladepunkter (i henhold til ISO 15118)
OCPP 2.0.1 støtter ISO 15118-oppdatert protokoll for kommunikasjon mellom elbiler og elbiler. ISO 15118-standarden plug-and-play-lading og smart lading (inkludert innganger fra elbiler) er enklere å implementere ved hjelp av OCPP 2.0.1. Gjør det mulig for ladestasjonoperatører å sende meldinger (fra CSMS) om ladestasjoner for visning til elbilsjåfører.
Smart lading bruker:
(1) Lastfordeling
Lastbalansering er hovedsakelig rettet mot den interne belastningen på ladestasjonen. Ladestasjonen vil kontrollere ladeeffekten til hver ladestolpe i henhold til forhåndskonfigurasjonen. Ladestasjonen vil bli konfigurert med en fast grenseverdi, for eksempel maksimal utgangsstrøm. I tillegg inkluderer konfigurasjonen også valgfrie alternativer for å optimalisere effektfordelingen fra ladestasjoner til individuelle ladestasjoner. Denne konfigurasjonen forteller ladestasjonen at laderater under denne konfigurasjonsverdien er ugyldige, og at andre ladestrategier bør velges.
(2) Sentral intelligent lading
Sentral smartlading forutsetter at ladegrensene styres av et sentralt system, som beregner deler av eller hele ladeplanen etter å ha mottatt nettoperatørens prediksjonsinformasjon om nettkapasiteten, og det sentrale systemet vil pålegge ladegrenser på ladestasjoner og sette ladegrenser ved å svare på meldinger.
(3) Lokal intelligent lading
Lokal intelligent lading realiseres av en lokal kontroller, som tilsvarer en agent i OCPP-protokollen, som er ansvarlig for å motta meldinger fra det sentrale systemet og kontrollere ladeatferden til andre ladestasjoner i gruppen. Selve kontrolleren kan være utstyrt med ladestasjoner eller ikke. I modus for lokal intelligent lading begrenser den lokale kontrolleren ladeeffekten til ladestasjonen. Under lading kan grenseverdien endres. Grenseverdien for ladegruppen kan konfigureres lokalt eller av det sentrale systemet.
2. Systeminnføring
systematisk rammeverk
programvarearkitektur
Funksjonsmodulene i OCPP2.0.1-protokollen inkluderer hovedsakelig dataoverføringsmodul, autorisasjonsmodul, sikkerhetsmodul, transaksjonsmodul, målerverdimodul, kostnadsmodul, reservasjonsmodul, smart ladingmodul, diagnostikkmodul, fastvareadministrasjonsmodul og displaymeldingsmodul.
IV. Fremtidig utvikling av OCPP
1. Fordeler med OCPP
OCPP er en fri og åpen protokoll, og er også en effektiv måte å løse den nåværende sammenkoblingen mellom ladehauger på. Den har blitt popularisert og brukt i mange land rundt om i verden. Fremtidig sammenkobling mellom operatørens tjenester vil ha et språk å kommunisere med.
Før OCPP ble introdusert, utviklet hver ladestolpeprodusent sin egen proprietære protokoll for back-end-tilkobling, og dermed låste ladestolpeoperatører til én enkelt ladestolpeprodusent. Nå, med så godt som alle maskinvareprodusenter som støtter OCPP, står ladestolpeoperatører fritt til å velge maskinvare fra enhver leverandør, noe som gjør markedet mer konkurransedyktig.
Det samme gjelder for eiendoms-/bedriftseiere; når de kjøper en ladestasjon som ikke er tilknyttet OCPP eller inngår kontrakt med en CPO som ikke er tilknyttet OCPP, er de bundet til en spesifikk ladestasjon og ladestolpeoperatør. Men med OCPP-kompatibel ladeutstyr kan huseiere forbli uavhengige av leverandørene sine. Eiere står fritt til å velge en mer konkurransedyktig, bedre priset eller bedre fungerende CPO. De kan også utvide nettverket sitt ved å blande forskjellig ladestolpeutstyr uten å måtte demontere eksisterende installasjoner.
Hovedfordelen med elbiler er selvsagt at elbilsjåfører ikke trenger å stole på én ladestasjonsoperatør eller elbilleverandør. Som med kjøpte OCPP-ladestasjoner kan elbilsjåfører bytte til bedre CPO-er/EMP-er. En annen, men svært viktig fordel er muligheten til å bruke roaming for e-mobilitet.
2, OCPP i rollen som lading av elektriske kjøretøy
(1) OCPP hjelper EVSE og CSMS med å kommunisere med hverandre
(2) Autorisasjon for brukere av elbiler til å starte lading
(3) Fjernmodifisering av ladekonfigurasjon, fjernkontroll av ladekontroll (start/stopp), fjernopplåsing av pistol (kontakt-ID)
(4) Ladestasjonens status i sanntid (tilgjengelig, stoppet, suspendert, uautorisert EV/EVSE), ladedata i sanntid, strømforbruk i sanntid, EVSE-feil i sanntid
(5) Smart lading (reduserer belastningen på nettet)
(6) Firmware Management (OTAA)
Linkpower ble grunnlagt i 2018, med mer enn 8 års erfaring med å tilby nøkkelferdig forskning og utvikling for AC/DC-ladestasjoner for elbiler, inkludert programvare, maskinvare, utseende osv.
Både AC- og DC-hurtigladere med OCPP1.6-programvare er allerede ferdig testet med mer enn 100 OCPP-plattformleverandører. Samtidig kunne vi oppdatere OCPP1.6J til OCPP2.0.1, og den kommersielle EVSE-løsningen er utstyrt med IEC/ISO15118-moduler, noe som er et solid skritt mot realiseringen av V2G toveis lading.
Publisert: 21. oktober 2024