Šajā rakstā ir aprakstīta OCPP protokola evolūcija, jauninot to no 1.5 versijas uz 2.0.1 versiju, izceļot drošības, viedās uzlādes, funkciju paplašinājumu un koda vienkāršošanas uzlabojumus 2.0.1 versijā, kā arī tā galveno lomu elektrotransportlīdzekļu uzlādē.
I. OCPP protokola ieviešana
Pilns OCPP nosaukums ir Open Charge Point Protocol, kas ir bezmaksas un atvērts protokols, ko izstrādājusi OCA (Open Charge Alliance), organizācija, kuras galvenā mītne atrodas Nīderlandē. Open Charge Point Protocol (OCPP) ir vienota komunikācijas shēma starp CS un jebkuru uzlādes stacijas pārvaldības sistēmu (CSMS). Šī protokola arhitektūra atbalsta jebkura uzlādes pakalpojumu sniedzēja centralizētās pārvaldības sistēmas savienošanu ar visām uzlādes stacijām un galvenokārt ir paredzēta, lai risinātu komunikācijas grūtības, kas rodas privātos uzlādes tīklos. OCPP atbalsta komunikācijas pārvaldību starp uzlādes stacijām un katra pakalpojumu sniedzēja centralizēto pārvaldības sistēmu. OCPP atbalsta saziņu starp uzlādes stacijām un katra pakalpojumu sniedzēja centrālo pārvaldības sistēmu. Tas maina privāto uzlādes tīklu slēgto raksturu, kas ir radījis problēmas daudziem elektrotransportlīdzekļu īpašniekiem un nekustamā īpašuma pārvaldniekiem, un ir izraisījis plašu aicinājumu pēc atvērta modeļa visā nozarē.
OCPP protokola priekšrocības
Atvērts un bez maksas lietojams
Novērš piesaisti vienam pakalpojumu sniedzējam (uzlādes platformai)
Samazina integrācijas laiku/piepūli un IT problēmas
1. OCPP vēsture
2. OCPP versijas ieviešana
Kā parādīts zemāk, no OCPP1.5 līdz jaunākajai OCPP2.0.1 versijai
Tā kā nozarē ir pārāk daudz patentētu protokolu, lai atbalstītu vienotu pakalpojumu pieredzi un operatīvu savstarpēju savienojumu starp dažādiem operatoru pakalpojumiem, OCA uzņēmās vadību atvērtā protokola OCPP1.5 izstrādē. SOAP ierobežo tā paša protokola ierobežojumi, un to nevar plaši un ātri popularizēt.
OCPP 1.5 sazinās ar centrālajām sistēmām, izmantojot SOAP protokolu, kas balstīts uz HTTP protokolu, lai pārvaldītu uzlādes punktus. Tas atbalsta šādas funkcijas: lokālus un attālināti uzsāktus darījumus, tostarp rēķinu uzskaiti.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP1.6 versija pievienojās JSON formāta ieviešanai un palielināja viedās uzlādes paplašināšanos. JSON versija nodrošina saziņu, izmantojot WebSocket, un datus var sūtīt jebkurā tīkla vidē. Tirgū visbiežāk izmantotais protokols ir 1.6J versija, kas atbalsta uz WebSockets protokola balstītu JSON datu formātu, lai samazinātu datu plūsmu (JSON, uz WebSockets protokola balstīti JSON dati datu plūsmas samazināšanai).
Atbalsta JSON formāta datus, kuru pamatā ir Websockets protokols, lai samazinātu datu plūsmu (JSON jeb JavaScript objektu reprezentācija ir viegls datu apmaiņas formāts), un ļauj darboties tīklos, kas neatbalsta uzlādes punktu pakešu maršrutēšanu (piemēram, publiskais internets). Viedā uzlāde: slodzes līdzsvarošana, centralizēta viedā uzlāde un lokāla viedā uzlāde. Ļauj uzlādes punktiem atkārtoti nosūtīt savu informāciju (pamatojoties uz pašreizējo uzlādes punkta informāciju), piemēram, pēdējo mērīto vērtību vai uzlādes punkta stāvokli.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, kas izlaista 2018. gadā, uzlabo darījumu apstrādi, palielina drošību un ierīču pārvaldību: pievieno viedās uzlādes funkcionalitāti topoloģijām ar enerģijas pārvaldības sistēmām (EMS), lokāliem kontrolieriem un elektrotransportlīdzekļiem ar integrētu viedo uzlādi, uzlādes stacijām un uzlādes staciju pārvaldības sistēmām. Atbalsta ISO 15118: Plug and Play un viedās uzlādes prasības elektriskajiem transportlīdzekļiem.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 ir jaunākā versija, kas izlaista 2020. gadā. Tā nodrošina jaunas funkcijas un uzlabojumus, piemēram, atbalstu ISO15118 (Plug and Play), uzlabotu drošību un kopumā uzlabotu veiktspēju.
3. OCPP versiju saderība
OCPP1.x ir saderīgs ar vecākām versijām, OCPP1.6 ir saderīgs ar OCPP1.5, OCPP1.5 ir saderīgs ar OCPP1.2.
OCPP2.0.1 nav saderīgs ar OCPP1.6. OCPP2.0.1 ir saderīgs, lai gan daļa OCPP1.6 satura ir saderīga, taču datu kadra formāts ir pilnībā atšķirīgs no nosūtītā.
Otrkārt, OCPP 2.0.1 protokols
1. Atšķirība starp OCPP 2.0.1 un OCPP 1.6
Salīdzinot ar iepriekšējām versijām, piemēram, OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 ir būtiski uzlabojumi šādās jomās:
a. Uzlabota drošība
OCPP2.0.1 drošība ir pastiprināta, ieviešot HTTPS savienojumus, kuru pamatā ir Secure Sockets Layer, un jaunu sertifikātu pārvaldības shēmu, lai nodrošinātu saziņas drošību.
b.Jaunu funkciju pievienošana
OCPP2.0.1 pievieno daudzas jaunas funkcijas, tostarp viedu uzlādes pārvaldību, kā arī detalizētāku kļūmju ziņošanu un analīzi.
c. Elastīgāks dizains
OCPP2.0.1 ir izstrādāts, lai būtu elastīgāks un atbilstu sarežģītāku un daudzveidīgāku lietojumprogrammu vajadzībām.
d. Koda vienkāršošana
OCPP2.0.1 vienkāršo kodu, atvieglojot programmatūras ieviešanu.
OCPP2.0.1 programmaparatūras atjauninājumam ir pievienots digitālais paraksts, lai novērstu nepilnīgu programmaparatūras lejupielādi, kā rezultātā rodas programmaparatūras atjaunināšanas kļūme.
Praktiskā pielietojumā OCPP2.0.1 protokolu var izmantot, lai realizētu uzlādes iekārtu tālvadību, uzlādes statusa uzraudzību reāllaikā, lietotāju autentifikāciju un citas funkcijas, kas ievērojami uzlabo uzlādes iekārtu lietošanu, efektivitāti un drošību. OCPP2.0.1 detaļas un funkcijas ir daudz sarežģītākas nekā 1.6 versijai, un arī izstrādes grūtības ir palielinājušās.
2. OCPP2.0.1 funkcijas ievads
OCPP 2.0.1 protokols ir jaunākā OCPP protokola versija. Salīdzinot ar OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 protokolam ir veikti daudzi uzlabojumi un optimizācijas. Galvenais saturs ietver:
Ziņojumu piegāde: OCP 2.0.1 pievieno jaunus ziņojumu veidus un modificē vecākus ziņojumu formātus, lai uzlabotu efektivitāti un veiktspēju.
Digitālie sertifikāti: OPC 2.0.1 versijā tika ieviesti uz digitālajiem sertifikātiem balstīti drošības mehānismi, lai nodrošinātu pastiprinātu ierīču autentifikāciju un ziņojumu integritātes aizsardzību. Tas ir būtisks uzlabojums salīdzinājumā ar OCPP1.6 drošības mehānismiem.
Datu modelis: OPC 2.0.1 atjaunina datu modeli, iekļaujot atbalstu jauniem ierīču veidiem un funkcijām.
Ierīču pārvaldība: OPC 2.0.1 nodrošina visaptverošākas ierīču pārvaldības funkcijas, tostarp ierīču konfigurēšanu, problēmu novēršanu, programmatūras atjauninājumus utt.
Komponentu modeļi: OCP 2.0.1 ievieš elastīgāku komponentu modeli, ko var izmantot, lai aprakstītu sarežģītākas uzlādes ierīces un sistēmas. Tas palīdz iespējot tādas uzlabotas funkcijas kā V2G (Vehicle to Grid — transportlīdzeklis elektrotīklā).
Viedā uzlāde: OCPP2.0.1 pievieno atbalstu viedajai uzlādei, piemēram, uzlādes jaudu var dinamiski pielāgot atbilstoši tīkla apstākļiem vai lietotāja vajadzībām.
Lietotāja identitāte un autorizācija: OCPP2.0.1 nodrošina uzlabotus lietotāju identifikācijas un autorizācijas mehānismus, atbalsta vairākas lietotāju autentifikācijas metodes un izvirza augstākas prasības lietotāju datu aizsardzībai.
III. Ievads OCPP funkcijā
1. Viedā uzlāde
Ārējā enerģijas pārvaldības sistēma (EMS)
OCPP 2.0.1 risina šo problēmu, ieviešot paziņojumu mehānismu, kas paziņo CSMS (uzlādes staciju pārvaldības sistēmai) par ārējiem ierobežojumiem. Tiešas viedās uzlādes ieejas, kas atbalsta enerģijas pārvaldības sistēmas (EMS), var atrisināt daudzas situācijas:
Elektromobiļi, kas pieslēgti uzlādes punktiem (saskaņā ar ISO 15118)
OCPP 2.0.1 atbalsta ISO 15118 atjaunināto protokolu EVSE un EV saziņai. ISO 15118 standarta “plug-and-play” uzlādi un viedo uzlādi (ieskaitot ievades datus no EV) ir vieglāk ieviest, izmantojot OCPP 2.0.1. Ļauj uzlādes staciju operatoriem sūtīt ziņojumus (no CSMS) par uzlādes stacijām, lai tos parādītu EV vadītājiem.
Viedā uzlāde izmanto:
(1) Slodzes līdzsvarotājs
Slodzes līdzsvarotājs galvenokārt ir vērsts uz uzlādes stacijas iekšējo slodzi. Uzlādes stacija kontrolēs katra uzlādes staba uzlādes jaudu atbilstoši iepriekš iestatītajai konfigurācijai. Uzlādes stacija tiks konfigurēta ar fiksētu robežvērtību, piemēram, maksimālo izejas strāvu. Turklāt konfigurācija ietver arī papildu opcijas uzlādes staciju jaudas sadales optimizēšanai atsevišķām uzlādes stacijām. Šī konfigurācija norāda uzlādes stacijai, ka uzlādes ātrumi, kas ir zemāki par šo konfigurācijas vērtību, nav derīgi un ka jāizvēlas citas uzlādes stratēģijas.
(2) Centrālā viedā uzlāde
Centrālā viedā uzlāde pieņem, ka uzlādes ierobežojumus kontrolē centrālā sistēma, kas aprēķina daļu vai visu uzlādes grafiku pēc tam, kad ir saņēmusi tīkla operatora prognozēto informāciju par tīkla jaudu, un centrālā sistēma noteiks uzlādes ierobežojumus uzlādes stacijām un iestatīs uzlādes ierobežojumus, reaģējot uz ziņojumiem.
(3) Vietējā viedā uzlāde
Lokālo viedās uzlādes sistēmu realizē lokālais kontrolieris, kas ir līdzvērtīgs OCPP protokola aģentam un ir atbildīgs par ziņojumu saņemšanu no centrālās sistēmas un citu grupas uzlādes staciju uzlādes darbības kontroli. Pats kontrolieris var būt aprīkots ar uzlādes stacijām vai nē. Lokālās viedās uzlādes režīmā lokālais kontrolieris ierobežo uzlādes stacijas uzlādes jaudu. Uzlādes laikā robežvērtību var mainīt. Uzlādes grupas robežvērtību var konfigurēt lokāli vai centrālā sistēma.
2. Sistēmas ievads
sistemātiska sistēma
programmatūras arhitektūra
OCPP2.0.1 protokola funkcionālie moduļi galvenokārt ietver datu pārsūtīšanas moduli, autorizācijas moduli, drošības moduli, darījumu moduli, skaitītāju vērtību moduli, izmaksu moduli, rezervēšanas moduli, viedās uzlādes moduli, diagnostikas moduli, programmaparatūras pārvaldības moduli un displeja ziņojumu moduli.
IV. OCPP turpmākā attīstība
1. OCPP priekšrocības
OCPP ir bezmaksas un atvērts protokols, un tas ir arī efektīvs veids, kā atrisināt pašreizējo uzlādes pāļu starpsavienojumu, un tas ir popularizēts un izmantots daudzās pasaules valstīs, un nākotnes operatoru pakalpojumu starpsavienojumam būs valoda, lai sazinātos.
Pirms OCPP parādīšanās katrs uzlādes staciju ražotājs izstrādāja savu patentētu protokolu aizmugursistēmas savienojamībai, tādējādi piesaistot uzlādes staciju operatorus vienam uzlādes staciju ražotājam. Tagad, tā kā praktiski visi aparatūras ražotāji atbalsta OCPP, uzlādes staciju operatori var brīvi izvēlēties aparatūru no jebkura pārdevēja, padarot tirgu konkurētspējīgāku.
Tas pats attiecas uz īpašumu/uzņēmumu īpašniekiem; iegādājoties uzlādes staciju, kas nav OCPP, vai slēdzot līgumu ar CPO, kas nav OCPP, viņi ir piesaistīti konkrētai uzlādes stacijai un uzlādes stabu operatoram. Taču, izmantojot OCPP atbilstošu uzlādes aparatūru, māju īpašnieki var saglabāt neatkarību no saviem pakalpojumu sniedzējiem. Īpašnieki var brīvi izvēlēties konkurētspējīgāku, lētāku vai labāk funkcionējošu CPO. Viņi var arī paplašināt savu tīklu, apvienojot dažādu uzlādes stabu aparatūru, nedemontējot esošās instalācijas.
Protams, elektroautomobiļu galvenā priekšrocība ir tā, ka elektroautomobiļu vadītājiem nav jāpaļaujas uz vienu uzlādes staciju operatoru vai elektroautomobiļu piegādātāju. Tāpat kā iegādājoties OCPP uzlādes stacijas, elektroautomobiļu vadītāji var pāriet uz labākiem CPO/EMP. Otra, bet ļoti svarīga priekšrocība ir iespēja izmantot e-mobilitātes viesabonēšanu.
2, OCPP elektrotransportlīdzekļu uzlādes lomā
(1) OCPP palīdz EVSE un CSMS savstarpēji sazināties
(2) Elektrotransportlīdzekļu lietotāju atļaušana uzlādes uzsākšanai
(3) Uzlādes konfigurācijas attālināta modificēšana, uzlādes attālināta vadība (start/stop), pistoles attālināta atbloķēšana (savienotāja ID)
(4) Uzlādes stacijas reāllaika statuss (pieejams, apturēts, aizturēts, neatļauts EV/EVSE), reāllaika uzlādes dati, reāllaika enerģijas patēriņš, reāllaika EVSE kļūme
(5) Viedā uzlāde (tīkla slodzes samazināšana)
(6) Programmaparatūras pārvaldība (OTAA)
Linkpower tika dibināts 2018. gadā, un vairāk nekā 8 gadus tā mērķis ir nodrošināt gatavus pētījumus un izstrādi maiņstrāvas/līdzstrāvas elektrotransportlīdzekļu uzlādes stacijām, tostarp programmatūru, aparatūru, izskatu utt.
Gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas ātrās uzlādes ierīces ar OCPP1.6 programmatūru jau ir pabeigtas testēšanas ar vairāk nekā 100 OCPP platformas piegādātājiem. Vienlaikus mēs varējām atjaunināt OCPP1.6J uz OCPP2.0.1, un komerciālais EVSE risinājums ir aprīkots ar IEC/ISO15118 moduļiem, kas ir stabils solis ceļā uz V2G divvirzienu uzlādes ieviešanu.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 21. oktobris