Tento článok popisuje vývoj protokolu OCPP, inováciu z verzie 1.5 na 2.0.1, pričom zdôrazňuje vylepšenia v oblasti bezpečnosti, inteligentného nabíjania, rozšírení funkcií a zjednodušenia kódu vo verzii 2.0.1, ako aj jeho kľúčovú úlohu pri nabíjaní elektrických vozidiel. .
I. Zavedenie protokolu OCPP
Celý názov OCPP je Open Charge Point Protocol, čo je bezplatný a otvorený protokol vyvinutý organizáciou OCA (Open Charge Alliance) so sídlom v Holandsku. Protokol OCPP (Open Charge Point Protocol) je zjednotená komunikačná schéma medzi CS a akýmkoľvek systémom riadenia nabíjacej stanice (CSMS). Táto architektúra protokolu podporuje prepojenie systému centralizovaného riadenia akéhokoľvek poskytovateľa nabíjacích služieb so všetkými nabíjacími stanicami a je primárne navrhnutá tak, aby riešila komunikačné ťažkosti, ktoré vznikajú v súkromných nabíjacích sieťach. OCPP podporuje riadenie komunikácie medzi nabíjacími stanicami a centralizovaným systémom riadenia každého poskytovateľa. OCPP podporuje komunikáciu medzi nabíjacími stanicami a centrálnym riadiacim systémom každého poskytovateľa. Mení uzavretú povahu súkromných nabíjacích sietí, čo spôsobilo problémy veľkému počtu majiteľov EV a správcov nehnuteľností a viedlo k rozšírenému volaniu po otvorenom modeli v celom odvetví.
Výhody protokolu OCPP
Otvorené a bezplatné použitie
Zabraňuje uzamknutiu u jedného poskytovateľa (nabíjacia platforma)
Znižuje čas/námaha integrácie a problémy s IT
1, História OCPP
2. Predstavenie verzie OCPP
Ako je uvedené nižšie, z OCPP1.5 na najnovší OCPP2.0.1
Pretože v tomto odvetví existuje príliš veľa proprietárnych protokolov na podporu jednotného servisného zážitku a prevádzkového prepojenia medzi rôznymi operátorskými službami, OCA prevzala vedúcu úlohu vo vývoji otvoreného protokolu OCPP1.5. SOAP je obmedzený svojimi vlastnými protokolovými obmedzeniami a nemôže byť široko a rýchlo popularizovaný.
OCPP 1.5 komunikuje s centrálnymi systémami cez protokol SOAP založený na protokole HTTP na obsluhu nabíjacích bodov Podporuje nasledujúce funkcie: Lokálne a diaľkovo iniciované transakcie vrátane merania fakturácie
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Verzia OCPP1.6 sa pripojila k implementácii formátu JSON a zvýšila rozšírenie inteligentného nabíjania. Verzia JSON je cez komunikáciu WebSocket, dá sa v akomkoľvek sieťovom prostredí navzájom posielať dáta, najpoužívanejšími protokolmi na trhu je verzia 1.6J, podpora protokolov websockets dát vo formáte JSON na zníženie dátovej prevádzky (JSON, websockets údaje JSON založené na protokole na zníženie dátovej prevádzky).
Podporuje dáta formátu JSON založené na protokole websockets na zníženie dátovej prevádzky (JSON, JavaScript Object Representation, je nenáročný formát výmeny dát) a umožňuje prevádzku v sieťach, ktoré nepodporujú smerovanie paketov nabíjacích bodov (napr. verejný internet). Inteligentné nabíjanie: vyrovnávanie záťaže, centralizované inteligentné nabíjanie a lokálne inteligentné nabíjanie. Umožnite nabíjacím bodom znova odoslať svoje vlastné informácie (na základe aktuálnych informácií o nabíjacom bode), ako je napríklad posledná nameraná hodnota alebo stav nabíjacieho bodu.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, vydaný v roku 2018, zlepšuje spracovanie transakcií, zvyšuje bezpečnosť, správu zariadení: pridáva funkciu inteligentného nabíjania pre topológie so systémami riadenia energie (EMS), miestnymi ovládačmi a pre elektrické vozidlá s integrovaným inteligentným nabíjaním, nabíjacími stanicami a systémami správy nabíjacích staníc. . Podporuje ISO 15118: Plug and Play a Smart Charging požiadavky pre elektrické vozidlá.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 je najnovšia verzia vydaná v roku 2020. Poskytuje nové funkcie a vylepšenia, ako je podpora ISO15118 (Plug and Play), vylepšené zabezpečenie a celkovo vylepšený výkon.
3. Kompatibilita verzie OCPP
OCPP1.x je kompatibilný s nižšími verziami, OCPP1.6 je kompatibilný s OCPP1.5, OCPP1.5 je kompatibilný s OCPP1.2.
OCPP2.0.1 nie je kompatibilný s OCPP1.6, OCPP2.0.1 aj keď niektoré z obsahu OCPP1.6 sú tiež kompatibilné, ale formát dátového rámca bol úplne odlišný od odosielaného.
Po druhé, protokol OCPP 2.0.1
1、Rozdiel medzi OCPP 2.0.1 a OCPP 1.6
V porovnaní s predchádzajúcimi verziami, ako je OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 má výrazné vylepšenia v nasledujúcich oblastiach:
a. Vylepšená bezpečnosť
Zabezpečenie OCPP2.0.1 je posilnené zavedením pripojení HTTPS založených na Secure Sockets Layer a novej schéme správy certifikátov na zaistenie bezpečnosti komunikácie.
b.Pridanie nových funkcií
OCPP2.0.1 pridáva mnoho nových funkcií vrátane inteligentného riadenia nabíjania a podrobnejšieho hlásenia a analýzy porúch.
c. Flexibilnejší dizajn
OCPP2.0.1 bol navrhnutý tak, aby bol flexibilnejší, aby vyhovoval potrebám komplexnejších a rôznorodejších aplikácií.
d. Zjednodušenie kódu
OCPP2.0.1 zjednodušuje kód a uľahčuje implementáciu softvéru.
Aktualizácia firmvéru OCPP2.0.1 pridala digitálny podpis, aby sa zabránilo neúplnému stiahnutiu firmvéru, čo má za následok zlyhanie aktualizácie firmvéru.
V praktickej aplikácii možno protokol OCPP2.0.1 použiť na realizáciu diaľkového ovládania nabíjacej hromady, monitorovanie stavu nabíjania v reálnom čase, autentifikáciu používateľa a ďalšie funkcie, čo výrazne zlepšuje využitie nabíjacieho zariadenia, efektivitu a bezpečnosť. Podrobnosti OCPP2.0.1 a funkcií ako 1.6 verzia z mnohých, vývoj obtiažnosti sa tiež zvýšil.
2、 Predstavenie funkcie OCPP2.0.1
Protokol OCPP 2.0.1 je najnovšia verzia protokolu OCPP. V porovnaní s OCPP 1.6 protokol OCPP 2.0.1 priniesol veľa vylepšení a optimalizácií. Medzi hlavný obsah patrí:
Doručovanie správ: OCP 2.0.1 pridáva nové typy správ a upravuje staršie formáty správ, aby sa zvýšila efektivita a výkon.
Digitálne certifikáty: V OPC 2.0.1 boli zavedené bezpečnostné mechanizmy založené na digitálnych certifikátoch, ktoré poskytujú spevnenú autentifikáciu zariadenia a ochranu integrity správ. Ide o výrazné zlepšenie oproti bezpečnostným mechanizmom OCPP1.6.
Dátový model: OPC 2.0.1 aktualizuje dátový model tak, aby zahŕňal podporu pre nové typy zariadení a funkcie.
Správa zariadenia: OPC 2.0.1 poskytuje komplexnejšie funkcie správy zariadenia vrátane konfigurácie zariadenia, riešenia problémov, aktualizácií softvéru atď.
Modely komponentov: OCP 2.0.1 predstavuje flexibilnejší model komponentov, ktorý možno použiť na opis zložitejších nabíjacích zariadení a systémov. To pomáha aktivovať pokročilejšie funkcie, ako napríklad V2G (Vehicle to Grid).
Inteligentné nabíjanie: OCPP2.0.1 pridáva podporu pre inteligentné nabíjanie, napríklad výkon nabíjania možno dynamicky upravovať podľa podmienok siete alebo potrieb používateľa.
Identita a autorizácia užívateľa: OCPP2.0.1 poskytuje vylepšené mechanizmy identifikácie a autorizácie užívateľov, podporuje viacero metód autentifikácie užívateľov a kladie vyššie požiadavky na ochranu užívateľských dát.
III. Úvod do funkcie OCPP
1. Inteligentné nabíjanie
Externý systém riadenia energie (EMS)
OCPP 2.0.1 rieši tento problém zavedením notifikačného mechanizmu, ktorý informuje CSMS (systém riadenia nabíjacej stanice) o vonkajších obmedzeniach. Priame vstupy inteligentného nabíjania, ktoré podporujú systémy riadenia energie (EMS), môžu vyriešiť mnoho situácií:
Elektrické vozidlá pripojené k nabíjacím bodom (podľa ISO 15118)
OCPP 2.0.1 podporuje aktualizovaný protokol ISO 15118 pre komunikáciu medzi EVSE a EV. Štandardné nabíjanie plug-and-play podľa normy ISO 15118 a inteligentné nabíjanie (vrátane vstupov z elektromobilov) sa ľahšie implementujú pomocou OCPP 2.0.1. Umožnite operátorom nabíjacích staníc odosielať správy (z CSMS) o nabíjacích staniciach na zobrazenie vodičom EV.
Inteligentné nabíjanie využíva:
(1) Load Balancer
Load Balancer je zameraný hlavne na vnútornú záťaž nabíjacej stanice. Nabíjacia stanica bude riadiť nabíjací výkon každej nabíjacej stanice podľa predkonfigurácie. Nabíjacia stanica bude nakonfigurovaná s pevnou limitnou hodnotou, ako je napríklad maximálny výstupný prúd. Konfigurácia navyše obsahuje aj voliteľné možnosti optimalizácie distribúcie výkonu nabíjacích staníc na jednotlivé nabíjacie stanice. Táto konfigurácia informuje nabíjaciu stanicu, že nabíjacie rýchlosti pod touto konfiguračnou hodnotou sú neplatné a že je potrebné zvoliť iné stratégie nabíjania.
(2) Centrálne inteligentné nabíjanie
Centrálne inteligentné nabíjanie predpokladá, že limity nabíjania sú riadené centrálnym systémom, ktorý vypočítava časť alebo celý plán nabíjania po prijatí predpovedných informácií prevádzkovateľa siete o kapacite siete a centrálny systém stanoví limity nabíjania pre nabíjacie stanice a stanoví limity nabíjania. odpovedaním na správy.
(3) Miestne inteligentné nabíjanie
Lokálne inteligentné nabíjanie je realizované lokálnym ovládačom, ktorý je ekvivalentom agenta protokolu OCPP, zodpovedného za príjem správ z centrálneho systému a riadenie nabíjacieho správania ostatných nabíjacích staníc v skupine. Samotný ovládač môže byť vybavený nabíjacími stanicami alebo nie. V režime lokálneho inteligentného nabíjania obmedzuje lokálny ovládač nabíjací výkon nabíjacej stanice. Počas nabíjania je možné limitnú hodnotu upraviť. Limitná hodnota nabíjacej skupiny môže byť nakonfigurovaná lokálne alebo centrálnym systémom.
2. Úvod do systému
systematický rámec
softvérová architektúra
Funkčné moduly v protokole OCPP2.0.1 zahŕňajú najmä modul prenosu dát, autorizačný modul, bezpečnostný modul, transakčný modul, modul meracích hodnôt, nákladový modul, rezervačný modul, modul inteligentného nabíjania, diagnostický modul, modul správy firmvéru a modul zobrazovaných správ
IV. Budúci vývoj OCPP
1. Výhody OCPP
OCPP je bezplatný a otvorený protokol a je tiež efektívnym spôsobom, ako vyriešiť súčasné prepojenie nabíjacích hromad, a bol spopularizovaný a používaný v mnohých krajinách po celom svete, budúce prepojenie medzi službami operátora bude mať jazyk na komunikáciu.
Pred príchodom OCPP každý výrobca nabíjacích staníc vyvinul svoj vlastný protokol pre koncovú konektivitu, čím uzamkol operátorov nabíjacích staníc na jedného výrobcu nabíjacích staníc. Teraz, keď prakticky všetci výrobcovia hardvéru podporujú OCPP, operátori nabíjacích staníc si môžu slobodne vybrať hardvér od akéhokoľvek dodávateľa, vďaka čomu je trh konkurencieschopnejší.
To isté platí pre vlastníkov nehnuteľností/podnikov; keď si kúpia nabíjaciu stanicu, ktorá nie je OCPP, alebo uzatvoria zmluvu s CPO, ktorá nie je OCPP, sú uzamknutí v konkrétnej nabíjacej stanici a prevádzkovateľovi nabíjacej stanice. Ale s nabíjacím hardvérom kompatibilným s OCPP môžu majitelia domov zostať nezávislí od svojich poskytovateľov. Vlastníci si môžu slobodne vybrať konkurencieschopnejší, cenovo výhodnejší alebo lepšie fungujúci CPO. môžu tiež rozšíriť svoju sieť zmiešaním rôzneho hardvéru nabíjacích staníc bez toho, aby museli demontovať existujúce inštalácie.
Hlavnou výhodou elektromobilov je, samozrejme, to, že vodiči elektromobilov sa nemusia spoliehať na jediného operátora nabíjacej stanice alebo dodávateľa elektromobilov. Rovnako ako pri zakúpených nabíjacích staniciach OCPP, vodiči EV môžu prejsť na lepšie CPO/EMP. druhou, ale veľmi dôležitou výhodou je možnosť využívať roaming elektronickej mobility.
2, OCPP v úlohe nabíjania elektromobilov
(1) OCPP pomáha EVSE a CSMS komunikovať medzi sebou
(2) Oprávnenie používateľov elektrických vozidiel začať nabíjať
(3) Diaľková úprava konfigurácie nabíjania, diaľkové ovládanie nabíjania (štart/stop), diaľkové odblokovanie pištole (ID konektora)
(4) Stav nabíjacej stanice v reálnom čase (dostupná, zastavená, pozastavená, neoprávnené EV/EVSE), údaje o nabíjaní v reálnom čase, spotreba energie v reálnom čase, zlyhanie EVSE v reálnom čase
(5) Inteligentné nabíjanie (zníženie zaťaženia siete)
(6) Správa firmvéru (OTAA)
Linkpower bola založená v roku 2018 s viac ako 8-ročným cieľom poskytovať kľúčový výskum a vývoj pre nabíjacie stanice AC/DC EV vrátane softvéru, hardvéru, vzhľadu atď.
Rýchla nabíjačka na striedavý aj jednosmerný prúd so softvérom OCPP1.6 už ukončila testovanie s viac ako 100 dodávateľmi platforiem OCPP. Zároveň sme mohli aktualizovať OCPP1.6J na OCPP2.0.1 a komerčné riešenie EVSE je vybavené modulmi IEC/ISO15118, čo je solídny krok k realizácii obojsmerného nabíjania V2G.
Čas odoslania: 21. októbra 2024