Den här artikeln beskriver utvecklingen av OCPP-protokollet, med uppgraderingen från version 1.5 till 2.0.1, och belyser förbättringarna inom säkerhet, smart laddning, funktionsutökningar och kodförenkling i version 2.0.1, samt dess nyckelroll inom laddning av elfordon.
I. Introduktion av OCPP-protokollet
Det fullständiga namnet på OCPP är Open Charge Point Protocol, vilket är ett fritt och öppet protokoll utvecklat av OCA (Open Charge Alliance), en organisation baserad i Nederländerna. Open Charge Point Protocol (OCPP) är ett enhetligt kommunikationssystem mellan en CS och alla laddningsstationshanteringssystem (CSMS). Denna protokollarkitektur stöder sammankopplingen av alla laddningsleverantörers centraliserade hanteringssystem med alla laddningsstationer och är främst utformad för att hantera de kommunikationssvårigheter som uppstår i privata laddningsnätverk. OCPP stöder hanteringen av kommunikationen mellan laddningsstationer och varje leverantörs centraliserade hanteringssystem. OCPP stöder kommunikation mellan laddningsstationer och varje leverantörs centraliserade hanteringssystem. Det förändrar den slutna karaktären hos privata laddningsnätverk, vilket har orsakat problem för ett stort antal elbilsägare och fastighetsförvaltare, och har lett till ett utbrett krav på en öppen modell i hela branschen.
Fördelar med OCPP-protokollet
Öppen och fri att använda
Förhindrar bindning till en enda leverantör (laddningsplattform)
Minskar integrationstid/ansträngning och IT-problem
1. OCPP:s historia
2. Introduktion till OCPP-versionen
Som visas nedan, från OCPP1.5 till den senaste OCPP2.0.1
Eftersom det finns för många proprietära protokoll i branschen för att stödja en enhetlig tjänsteupplevelse och operativ sammankoppling mellan olika operatörstjänster, tog OCA ledningen i utvecklingen av det öppna protokollet OCPP1.5. SOAP begränsas av sina egna protokollbegränsningar och kan inte populariseras i stor utsträckning och snabbt.
OCPP 1.5 kommunicerar med centrala system via SOAP-protokoll baserat på HTTP-protokoll för att driva laddstationer. Den stöder följande funktioner: Lokala och fjärrinitierade transaktioner, inklusive mätning av fakturering.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP1.6-versionen anslöt sig till implementeringen av JSON-format och ökade expansionen av smart laddning. JSON-versionen kommunicerar via WebSocket och kan skicka data till varandra i vilken nätverksmiljö som helst. Det mest använda protokollet på marknaden är 1.6J-versionen, som stöder WebSockets-protokollbaserade JSON-formatdata för att minska datatrafiken (JSON, WebSockets Protocol-based JSON data to reduce datatrafik).
Stöder JSON-formatdata baserat på WebSockets-protokollet för att minska datatrafik (JSON, JavaScript Object Representation, är ett lättviktigt datautbytesformat) och möjliggör drift på nätverk som inte stöder paketrouting för laddstationer (t.ex. offentligt internet). Smart laddning: lastbalansering, centraliserad smart laddning och lokal smart laddning. Tillåter laddningsstationer att skicka om sin egen information (baserat på aktuell laddningsstationsinformation), såsom det senaste mätvärdet eller laddningsstationens status.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, släppt 2018, förbättrar transaktionshantering, ökar säkerheten och enhetshanteringen: lägger till smart laddningsfunktionalitet för topologier med energihanteringssystem (EMS), lokala styrenheter och för elbilar med integrerad smart laddning, laddstationer och laddningsstationshanteringssystem. Stöder ISO 15118: Plug and Play och smart laddningskrav för elfordon.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 är den senaste versionen, släppt 2020. Den erbjuder nya funktioner och förbättringar som stöd för ISO15118 (Plug and Play), förbättrad säkerhet och generellt förbättrad prestanda.
3. Kompatibilitet med OCPP-versioner
OCPP1.x är kompatibel med lägre versioner, OCPP1.6 är kompatibel med OCPP1.5, OCPP1.5 är kompatibel med OCPP1.2.
OCPP2.0.1 är inte kompatibel med OCPP1.6, OCPP2.0.1 även om en del av innehållet i OCPP1.6 också är det, men dataramformatet har varit helt annorlunda än det som skickades.
För det andra, OCPP 2.0.1-protokollet
1. Skillnaden mellan OCPP 2.0.1 och OCPP 1.6
Jämfört med tidigare versioner som OCPP 1.6 har OCPP 2.0.1 stora förbättringar inom följande områden:
a. Förbättrad säkerhet
OCPP2.0.1 har förstärkt säkerheten genom att införa HTTPS-anslutningar baserade på Secure Sockets Layer och ett nytt certifikathanteringssystem för att garantera kommunikationssäkerheten.
b. Lägga till nya funktioner
OCPP2.0.1 lägger till många nya funktioner, inklusive intelligent laddningshantering och mer detaljerad felrapportering och analys.
c. Mer flexibel design
OCPP2.0.1 har utformats för att vara mer flexibel för att möta behoven hos mer komplexa och mångsidiga applikationer.
d. Kodförenkling
OCPP2.0.1 förenklar koden och gör det enklare att implementera programvaran.
OCPP2.0.1-uppdateringen av den inbyggda programvaran har lagt till en digital signatur för att förhindra att nedladdningen av den inbyggda programvaran blir ofullständig, vilket resulterar i att uppdateringen misslyckas.
I praktisk tillämpning kan OCPP2.0.1-protokollet användas för att fjärrstyra laddningshögen, övervaka laddningsstatus i realtid, autentisera användarna och andra funktioner, vilket avsevärt förbättrar användningen av laddningsutrustning, effektiviteten och säkerheten. OCPP2.0.1 har fler detaljer och funktioner än version 1.6, men svårighetsgraden har också ökat.
2. Introduktion till OCPP2.0.1-funktionen
OCPP 2.0.1-protokollet är den senaste versionen av OCPP-protokollet. Jämfört med OCPP 1.6 har OCPP 2.0.1-protokollet gjort många förbättringar och optimeringar. Huvudinnehållet inkluderar:
Meddelandeleverans: OCP 2.0.1 lägger till nya meddelandetyper och modifierar äldre meddelandeformat för att förbättra effektivitet och prestanda.
Digitala certifikat: I OPC 2.0.1 introducerades säkerhetsmekanismer baserade på digitala certifikat för att ge förstärkt enhetsautentisering och skydd av meddelandeintegritet. Detta är en betydande förbättring jämfört med säkerhetsmekanismerna i OCPP 1.6.
Datamodell: OPC 2.0.1 uppdaterar datamodellen för att inkludera stöd för nya enhetstyper och funktioner.
Enhetshantering: OPC 2.0.1 erbjuder mer omfattande funktioner för enhetshantering, inklusive enhetskonfiguration, felsökning, programuppdateringar etc.
Komponentmodeller: OCP 2.0.1 introducerar en mer flexibel komponentmodell som kan användas för att beskriva mer komplexa laddningsenheter och system. Detta bidrar till att möjliggöra mer avancerade funktioner som V2G (Vehicle to Grid).
Smart laddning: OCPP2.0.1 lägger till stöd för smart laddning, till exempel kan laddningseffekten dynamiskt justeras efter nätförhållanden eller användarbehov.
Användaridentitet och auktorisering: OCPP2.0.1 tillhandahåller förbättrade mekanismer för användaridentifiering och auktorisering, stöder flera användarautentiseringsmetoder och ställer högre krav på skydd av användardata.
III. Introduktion till OCPP-funktionen
1. Intelligent laddning
Externt energihanteringssystem (EMS)
OCPP 2.0.1 åtgärdar detta problem genom att introducera en aviseringsmekanism som meddelar CSMS (Charging Station Management System) om externa begränsningar. Direkta smarta laddningsingångar som stöder energihanteringssystem (EMS) kan lösa många situationer:
Elfordon anslutna till laddstationer (enligt ISO 15118)
OCPP 2.0.1 stöder ISO 15118-uppdaterat protokoll för kommunikation mellan elbilar och elbilar. Plug-and-play-laddning och smart laddning (inklusive ingångar från elbilar) enligt ISO 15118-standarden är enklare att implementera med OCPP 2.0.1. Gör det möjligt för laddstationsoperatörer att skicka meddelanden (från CSMS) om laddstationer för visning till elbilsförare.
Smart laddning använder:
(1) Lastbalanserare
Lastbalanseraren är huvudsakligen inriktad på laddstationens interna belastning. Laddstationen kommer att styra laddningseffekten för varje laddstolpe enligt förkonfigurationen. Laddstationen kommer att konfigureras med ett fast gränsvärde, såsom maximal utström. Dessutom inkluderar konfigurationen även valfria alternativ för att optimera effektfördelningen från laddstationer till enskilda laddstationer. Denna konfiguration talar om för laddstationen att laddningshastigheter under detta konfigurationsvärde är ogiltiga och att andra laddningsstrategier bör väljas.
(2) Central intelligent laddning
Central smart laddning förutsätter att laddningsgränserna styrs av ett centralt system, som beräknar delar av eller hela laddningsschemat efter att ha mottagit nätoperatörens prognosinformation om nätkapaciteten, och det centrala systemet kommer att införa laddningsgränser för laddstationer och sätta laddningsgränser genom att svara på meddelanden.
(3) Lokal intelligent laddning
Lokal intelligent laddning realiseras av en lokal styrenhet, som motsvarar en agent i OCPP-protokollet, som ansvarar för att ta emot meddelanden från det centrala systemet och styra laddningsbeteendet hos andra laddstationer i gruppen. Styrenheten i sig kan vara utrustad med laddstationer eller inte. I läget för lokal intelligent laddning begränsar den lokala styrenheten laddningsstationens laddningseffekt. Under laddning kan gränsvärdet ändras. Gränsvärdet för laddningsgruppen kan konfigureras lokalt eller av det centrala systemet.
2. Systemintroduktion
systematiskt ramverk
programvaruarkitektur
Funktionsmodulerna i OCPP2.0.1-protokollet inkluderar huvudsakligen dataöverföringsmodul, auktoriseringsmodul, säkerhetsmodul, transaktionsmodul, mätarvärdesmodul, kostnadsmodul, reservationsmodul, smart laddningsmodul, diagnostikmodul, firmwarehanteringsmodul och displaymeddelandemodul.
IV. Framtida utveckling av OCPP
1. Fördelar med OCPP
OCPP är ett fritt och öppet protokoll, och är också ett effektivt sätt att lösa den nuvarande sammankopplingen mellan laddningshögar, och har populariserats och använts i många länder runt om i världen. Den framtida sammankopplingen mellan operatörernas tjänster kommer att ha ett språk att kommunicera med.
Innan OCPP kom utvecklade varje tillverkare av laddstolpar sitt eget proprietära protokoll för backend-anslutning, vilket låste laddstolpsoperatörer till en enda laddstolpstillverkare. Nu, med praktiskt taget alla hårdvarutillverkare som stöder OCPP, kan laddstolpsoperatörer fritt välja hårdvara från vilken leverantör som helst, vilket gör marknaden mer konkurrenskraftig.
Detsamma gäller för fastighets-/företagsägare; när de köper en laddstation som inte är en del av OCPP eller ingår avtal med en CPO som inte är en del av OCPP, är de bundna till en specifik laddstations- och laddstolpsoperatör. Men med OCPP-kompatibel laddhårdvara kan husägare förbli oberoende av sina leverantörer. Ägare kan fritt välja en mer konkurrenskraftig, bättre prissatt eller bättre fungerande CPO. De kan också utöka sitt nätverk genom att blanda olika laddstolpshårdvara utan att behöva montera ner befintliga installationer.
Den största fördelen med elbilar är naturligtvis att elbilsförare inte behöver förlita sig på en enda laddstolpsoperatör eller elbilsleverantör. Precis som med köpta OCPP-laddstationer kan elbilsförare byta till bättre CPO:er/EMP:er. En andra, men mycket viktig fördel är möjligheten att använda roaming för elbilar.
2, OCPP i rollen som laddning av elfordon
(1) OCPP hjälper EVSE och CSMS att kommunicera med varandra
(2) Tillstånd för användare av elfordon att börja ladda
(3) Fjärrmodifiering av laddningskonfiguration, fjärrstyrning av laddning (start/stopp), fjärrupplåsning av pistol (kontakt-ID)
(4) Laddstationens status i realtid (tillgänglig, stoppad, pausad, obehörig EV/EVSE), laddningsdata i realtid, strömförbrukning i realtid, EVSE-fel i realtid
(5) Smart laddning (minskar belastningen på elnätet)
(6) Firmware Management (OTAA)
Linkpower grundades 2018 med mer än 8 års erfarenhet av att tillhandahålla komplett forskning och utveckling för AC/DC-laddstationer för elbilar, inklusive programvara, hårdvara, utseende etc.
Både AC- och DC-snabbladdare med OCPP1.6-programvara har redan testats med fler än 100 OCPP-plattformsleverantörer. Samtidigt kunde vi uppdatera OCPP1.6J till OCPP2.0.1 och den kommersiella EVSE-lösningen är utrustad med IEC/ISO15118-moduler, vilket är ett rejält steg mot förverkligandet av V2G dubbelriktad laddning.
Publiceringstid: 21 oktober 2024