• antraštė_01
  • antraštė_02

OCPP – atvirojo įkrovimo taškų protokolas elektromobilių įkrovime nuo 1,5 iki 2,1

OCPP evoliucija: 1.6 ir 2.0.1 versijų sujungimas elektromobilių įkrovimo srityje

Turinys

    I. Įvadas į atvirojo įkrovimo punkto protokolą

    TheAtvirojo įkrovimo taškų protokolas (OCPP)yra pasaulinis elektromobilių tiekimo įrangos (EVSE) ir įkrovimo stotelių valdymo sistemų (CSMS) ryšio standartas. ParengėAtvirojo įkrovimo aljansas (OCA)Šis protokolas yra pripažintas faktiniu standartu elektromobilių pramonėje (IEC 63110 pirmtakas). Jis panaikina nuosavybės apribojimus, užtikrindamas, kad skirtingų gamintojų įranga galėtų sklandžiai sąveikauti su įvairiomis vidinėmis sistemomis.

    Pastaba: Šiame straipsnyje pateikiamos nuorodos į oficialius standartus, išdėstytus OCA informaciniuose leidiniuose ir IEC/ISO specifikacijose.

    1. OCPP istorija

    OCPP istorija

    2. OCPP versijos pristatymas

    Kaip parodyta žemiau, nuo OCPP1.5 iki naujausios OCPP2.0.1 versijos

    OCPP versijos įvadas

    Kadangi pramonėje yra per daug patentuotų protokolų, kad būtų galima palaikyti vieningą paslaugų patirtį ir operacinį skirtingų operatorių paslaugų sujungimą, OCA ėmėsi iniciatyvos kuriant atvirąjį protokolą OCPP1.5. SOAP riboja jo paties protokolo apribojimai ir negali būti plačiai ir greitai išpopuliarintas.

    OCPP 1.5 bendrauja su centrinėmis sistemomis naudodamas SOAP protokolą, pagrįstą HTTP protokolu, kad valdytų įkrovimo punktus. Jis palaiko šias funkcijas: vietinius ir nuotoliniu būdu inicijuotus sandorius, įskaitant sąskaitų apskaitą.

    Šuolis nuo 1,6 J iki 2,0,1 J

    Nors ankstesnės versijos, tokios kaip OCPP 1.5, rėmėsi sudėtingu SOAP protokolu,OCPP 1.6Jsukėlė revoliuciją pramonėje, pristatydamas JSON per „WebSockets“. Tai leido užtikrinti pilno dvipusio ryšio ryšį ir žymiai sumažinti duomenų srautą, todėl tapo dabartiniu rinkos standartu. Tačiau išleidusOCPP 2.0.1(ištaisant 2.0 versijos klaidas) žymi paradigmos pokytį. Skirtingai nuo 1.6J, OCPP 2.0.1 nėra suderinamas su ankstesniais standartais dėl esminių duomenų struktūros pakeitimų, skirtų sudėtingoms energijos valdymo sistemoms (EMS) ir griežtiems saugumo standartams palaikyti.

    II.OCPP versijos pristatymas

    Kaip parodyta žemiau, nuo OCPP1.5 iki naujausios OCPP2.0.1 versijos

    OCPP versijos įvadas

    Kadangi pramonėje yra per daug patentuotų protokolų, kad būtų galima palaikyti vieningą paslaugų patirtį ir operacinį skirtingų operatorių paslaugų sujungimą, OCA ėmėsi iniciatyvos kuriant atvirąjį protokolą OCPP1.5. SOAP riboja jo paties protokolo apribojimai ir negali būti plačiai ir greitai išpopuliarintas.

    OCPP 1.5 bendrauja su centrinėmis sistemomis naudodamas SOAP protokolą, pagrįstą HTTP protokolu, kad valdytų įkrovimo punktus. Jis palaiko šias funkcijas: vietinius ir nuotoliniu būdu inicijuotus sandorius, įskaitant sąskaitų apskaitą.

    OCPP 1.6J (JSON per „WebSockets“)

    Nors senesnė SOAP versija yra pasenusi,OCPP 1.6Jišlieka plačiausiai naudojama versija. Ji naudojaJSON per „WebSockets“ (WSS), kuris leidžia visiškai dvipusį ryšį. Skirtingai nuo HTTP pagrindu veikiančio SOAP, WSS leidžia serveriui (CSMS) inicijuoti komandas (pvz.,Nuotolinio paleidimo operacija) prie įkroviklio, net jei įkroviklis yra už NAT užkardos.

    OCPP 2.0 (JSON)

    2018 m. išleista „OCPP 2.0“ versija pagerina operacijų apdorojimą, padidina saugumą ir įrenginių valdymą: prideda išmaniojo įkrovimo funkciją, skirtą topologijoms su energijos valdymo sistemomis (EMS), vietiniams valdikliams ir elektromobiliams su integruotomis išmaniojo įkrovimo stotimis bei įkrovimo stotelių valdymo sistemomis. Palaiko...ISO 15118Elektromobilių įkrovimo reikalavimai, keliami „plug and play“ ir išmaniajam įkrovimui.

    OCPP 2.0.1 (JSON)

    „OCPP 2.0.1“ yra naujausia versija, išleista 2020 m. Joje yra naujų funkcijų ir patobulinimų, tokių kaip ISO15118 („Plug and Play“) palaikymas, patobulintas saugumas ir bendras pagerintas našumas.

    OCPP versijų suderinamumas

    OCPP1.x suderinamas su senesnėmis versijomis, OCPP1.6 suderinamas su OCPP1.5, OCPP1.5 suderinamas su OCPP1.2.

    OCPP2.0.1 nėra suderinamas su OCPP1.6. OCPP2.0.1, nors dalis OCPP1.6 turinio taip pat suderinamas, tačiau duomenų kadro formatas visiškai skiriasi nuo išsiųsto.

    OCPP 2.0.1 protokolas

    1. Skirtumas tarp OCPP 2.0.1 ir OCPP 1.6

    Palyginti su ankstesnėmis versijomis, tokiomis kaip OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 turi didelių patobulinimų šiose srityse:

    a. Patobulintas saugumas

    OCPP 2.0.1: Saugumo ir įrenginių valdymo pertvarkymas

    OCPP 2.0.1 nėra suderinamas su 1.6J dėl visiško duomenų modelio pertvarkymo. Svarbiausias patobulinimas yra trijų privalomų elementų įvedimas.Saugumo profiliai:

    1. 1 saugumo profilis:TLS su pagrindiniu autentifikavimu (slaptažodžiu).

    2. 2 saugumo profilis:TLS su kliento pusės sertifikatais (aukštesnis saugumas).

    3. 3 saugumo profilis:TLS su kliento pusės sertifikatais ir aparatinės įrangos saugos modulio (HSM) palaikymu.

    Be to, jis pakeičia ribotąŠirdies plakimasmechanizmas su išsamiaĮrenginio modelisTam naudojamas standartizuotasKomponentasirKintamasisstruktūra, skirta stebėti viską – nuo ​​ventiliatoriaus greičio iki vidinės temperatūros, taip gerokai pagerinant nuotolinę diagnostiką.

    b. Naujų funkcijų pridėjimas

    OCPP2.0.1 versija prideda daug naujų funkcijų, įskaitant išmanųjį įkrovimo valdymą ir išsamesnį gedimų ataskaitų teikimą bei analizę.

    c. Lankstesnis dizainas

    OCPP2.0.1 buvo sukurtas taip, kad būtų lankstesnis ir atitiktų sudėtingesnių bei įvairesnių programų poreikius.

    d. Kodo supaprastinimas

    OCPP2.0.1 supaprastina kodą, todėl programinę įrangą lengviau įdiegti.

    OCPP2.0.1 programinės įrangos atnaujinime pridėtas skaitmeninis parašas, siekiant išvengti nepilno programinės įrangos atsisiuntimo, dėl kurio programinės įrangos atnaujinimas nepavyksta.

    Praktiškai OCPP2.0.1 protokolas gali būti naudojamas įkrovimo krūvos nuotoliniam valdymui, įkrovimo būsenos stebėjimui realiuoju laiku, vartotojų autentifikavimui ir kitoms funkcijoms įgyvendinti, o tai labai pagerina įkrovimo įrangos naudojimą, efektyvumą ir saugumą. OCPP2.0.1 detalės ir funkcijos yra daug išsamesnės nei 1.6 versija, tačiau sudėtingesni ir plėtros aspektai padidėjo.

    2. OCPP2.0.1 funkcijos pristatymas

    OCPP2.0.1 – funkcijos

    OCPP 2.0.1 protokolas yra naujausia OCPP protokolo versija. Palyginti su OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 protokolas yra daug patobulintas ir optimizuotas. Pagrindinis turinys apima:

    • Pranešimų pristatymas:OCP 2.0.1 prideda naujų pranešimų tipų ir modifikuoja senesnius pranešimų formatus, kad pagerintų efektyvumą ir našumą.

    • Skaitmeniniai sertifikatai:OCPP 2.0.1 versijoje buvo įdiegti skaitmeniniais sertifikatais pagrįsti saugumo mechanizmai, siekiant užtikrinti sustiprintą įrenginių autentifikavimą ir pranešimų vientisumo apsaugą. Tai reikšmingas patobulinimas, palyginti su OCPP 1.6 saugumo mechanizmais.

    • Duomenų modelis:OCPP 2.0.1 atnaujina duomenų modelį, kad būtų palaikomi nauji įrenginių tipai ir funkcijos.

    • Įrenginių valdymas:OCPP 2.0.1 teikia išsamesnes įrenginių valdymo funkcijas, įskaitant įrenginių konfigūravimą, trikčių šalinimą, programinės įrangos atnaujinimus ir kt.

    • Komponentų modeliai:OCPP 2.0.1 pristato lankstesnį komponentų modelį, kurį galima naudoti sudėtingesniems įkrovimo įrenginiams ir sistemoms apibūdinti. Tai padeda įgalinti pažangesnes funkcijas, tokias kaipV2G (transporto priemonė į tinklą).

    • Išmanusis įkrovimas:Pažangus išmanusis įkrovimas ir ISO 15118 integracija. Skirtumas tarp 1.6 ir 2.0.1 išmaniojo įkrovimo yra reikšmingas. Nors 1.6J priklauso nuo bazinio...Įkrovimo profiliai, OCPP 2.0.1 iš esmės palaikoISO 15118per pralaidumo mechanizmą.

    Tai leidžiaPrijunk ir įkrauk (PnC)EVSE veikia kaip šliuzas, leidžiantis EV tiesiogiai keistis skaitmeniniais sertifikatais su serveriu automatiniam autentifikavimui. Nereikia jokių RFID kortelių ar programėlių. Tai taip pat sudaro sąlygasV2G (transporto priemonė–elektra), leidžiantis valdyti energijos srautus dviem kryptimis, atsižvelgiant į tinklo dažnį ir pajėgumą.

    • Naudotojo tapatybė ir autorizacija:OCPP2.0.1 užtikrina patobulintus vartotojų identifikavimo ir autorizacijos mechanizmus, palaiko kelis vartotojų autentifikavimo metodus ir kelia aukštesnius reikalavimus vartotojų duomenų apsaugai.

    III. Įvadas į OCPP funkciją

    1. Išmanus įkrovimas

    IEC-63110

    Išorinė energijos valdymo sistema (EMS)
    „OCPP 2.0.1“ šią problemą išsprendžia įdiegdama pranešimų mechanizmą, kuris praneša CSMS (įkrovimo stočių valdymo sistemai) apie išorinius apribojimus. Tiesioginės išmaniosios įkrovimo įvestys, palaikančios energijos valdymo sistemas (EMS), gali išspręsti daugelį situacijų:
    Prie įkrovimo stotelių prijungtos elektromobilės (pagal ISO 15118)
    OCPP 2.0.1 palaiko atnaujintą ISO 15118 protokolą, skirtą EVSE ir EV ryšiui. ISO 15118 standartą atitinkantis „plug-and-play“ įkrovimas ir išmanusis įkrovimas (įskaitant elektromobilių įvestis) yra lengviau įgyvendinami naudojant OCPP 2.0.1. Įgalinkite įkrovimo stočių operatorius siųsti pranešimus (iš CSMS) apie įkrovimo stoteles, kad juos būtų galima rodyti elektromobilių vairuotojams.
    Išmanusis įkrovimas naudoja:

    (1) Apkrovos balansavimo įrenginys
    Apkrovos balansavimo funkcija daugiausia skirta įkrovimo stoties vidinei apkrovai. Įkrovimo stotelė valdys kiekvieno įkrovimo stulpelio įkrovimo galią pagal išankstinę konfigūraciją. Įkrovimo stotelė bus sukonfigūruota su fiksuota ribine verte, pavyzdžiui, maksimalia išėjimo srove. Be to, konfigūracijoje taip pat yra pasirenkamų parinkčių, skirtų optimizuoti įkrovimo stotelių energijos paskirstymą atskiroms įkrovimo stotims. Ši konfigūracija nurodo įkrovimo stočiai, kad įkrovimo sparta, mažesnė už šią konfigūracijos vertę, yra negaliojanti ir kad reikėtų pasirinkti kitas įkrovimo strategijas.

    (2) Centrinis išmanusis įkrovimas
    Centrinis išmanusis įkrovimas daro prielaidą, kad įkrovimo apribojimus kontroliuoja centrinė sistema, kuri apskaičiuoja dalį arba visą įkrovimo grafiką gavusi tinklo operatoriaus prognozuojamą informaciją apie tinklo pajėgumą, o centrinė sistema nustatys įkrovimo apribojimus įkrovimo stotims ir nustatys įkrovimo apribojimus reaguodama į pranešimus.

    (3) Vietinis išmanusis įkrovimas
    Vietinį išmanųjį įkrovimą įgyvendina vietinis valdiklis, kuris yra lygiavertis OCPP protokolo agentui, atsakingam už pranešimų gavimą iš centrinės sistemos ir kitų grupėje esančių įkrovimo stotelių įkrovimo elgsenos valdymą. Pats valdiklis gali būti aprūpintas įkrovimo stotimis arba be jų. Vietinio išmaniojo įkrovimo režimu vietinis valdiklis riboja įkrovimo stoties įkrovimo galią. Įkrovimo metu ribinę vertę galima keisti. Įkrovimo grupės ribinę vertę galima konfigūruoti vietoje arba centrinėje sistemoje.

    2. Sistemos įvadas

    Įkrovimo stotelių valdymo sistema (CSMS)

    sisteminė sistema

    OCPP programinės įrangos struktūra

    Programinės įrangos architektūra
    Funkciniai OCPP2.0.1 protokolo moduliai daugiausia apima duomenų perdavimo modulį, autorizacijos modulį, saugumo modulį, operacijų modulį, skaitiklių reikšmių modulį, sąnaudų modulį, rezervavimo modulį, išmaniojo įkrovimo modulį, diagnostikos modulį, programinės įrangos valdymo modulį ir ekrano pranešimų modulį.

    IV. Tolesnė OCPP plėtra

    1. OCPP privalumai

    OCPP yra nemokamas ir atviras protokolas, taip pat veiksmingas būdas išspręsti dabartinę įkrovimo stočių sujungimo problemą. Jis buvo išpopuliarintas ir naudojamas daugelyje pasaulio šalių, todėl būsimas operatorių paslaugų sujungimas turės kalbą, kuria bus galima bendrauti.

    Prieš atsirandant OCPP, kiekvienas įkrovimo stotelių gamintojas sukūrė savo patentuotą protokolą galiniam ryšiui, taip susiedamas įkrovimo stotelių operatorius su vienu įkrovimo stotelių gamintoju. Dabar, kai praktiškai visi įrangos gamintojai palaiko OCPP, įkrovimo stotelių operatoriai gali laisvai rinktis įrangą iš bet kurio tiekėjo, todėl rinka tampa konkurencingesnė.

    Tas pats pasakytina ir apie nekilnojamojo turto / verslo savininkus; įsigiję ne OCPP įkrovimo stotelę arba sudarę sutartį su ne OCPP įkrovimo operatoriumi, jie yra pririšti prie konkrečios įkrovimo stotelės ir įkrovimo stulpelių operatoriaus. Tačiau naudodamiesi OCPP reikalavimus atitinkančia įkrovimo įranga, namų savininkai gali likti nepriklausomi nuo savo tiekėjų. Savininkai gali laisvai pasirinkti konkurencingesnį, pigesnį arba geriau veikiantį įkrovimo stulpelių operatorių. Be to, jie gali išplėsti savo tinklą derindami skirtingą įkrovimo stulpelių įrangą, nereikėdami išardyti esamų įrenginių.

    Žinoma, pagrindinis elektromobilių privalumas yra tas, kad elektromobilių vairuotojams nereikia pasikliauti vienu įkrovimo stotelės operatoriumi ar tiekėju. Kaip ir įsigijus OCPP įkrovimo stoteles, elektromobilių vairuotojai gali pereiti prie geresnių CPO/EMP. Antras, bet labai svarbus privalumas yra galimybė naudotis elektromobilumo tarptinkliniu ryšiu.

    2.OCPP kaip elektromobilių įkrovimo priemonė

    (1) OCPP padeda EVSE ir CSMS bendrauti tarpusavyje

    (2) Elektromobilių naudotojų leidimas pradėti įkrovimą

    (3) Nuotolinis įkrovimo konfigūracijos keitimas, nuotolinis įkrovimo valdymas (paleidimas / sustabdymas), nuotolinis pistoleto atrakinimas (jungties ID)

    (4) Įkrovimo stoties būsena realiuoju laiku (pasiekiama, sustabdyta, sustabdyta, neautorizuota EV/EVSE), įkrovimo duomenys realiuoju laiku, energijos suvartojimas realiuoju laiku, EVSE gedimas realiuoju laiku

    (5) Išmanusis įkrovimas (tinklo apkrovos mažinimas)

    (6) Firmware Management (OTAA)

    OCPP 1.6J2.0.1

    Ⅴ.Empirinis patvirtinimas ir gamintojų įžvalgos

    OCPP 2.0.1 diegimas reikalauja griežto patvirtinimo.Linkpowermūsų tyrimų ir plėtros komanda atliko išsamius sąveikumo bandymus, naudodamaOCTT (atvirojo įkrovimo taškų protokolo atitikties testavimo įrankis)kartu su realaus pasaulio integracijomis.

    Testavimo aplinka ir rezultatai:Sėkmingai patikrinome savo EVSE programinę įrangą pagalDaugiau nei 100 pasaulinių CSMS teikėjų(įskaitant pagrindinius Europos ir JAV tinklus). Mūsų testai sutelkti į:

    • TLS paspaudimo stabilumas:Ryšio pastovumo užtikrinimas naudojant 2 ir 3 saugos profilį.

    • Operacijų duomenų vientisumas:Naujo patvirtinimasOperacijos įvykispranešimų pristatymas nestabiliomis tinklo sąlygomis (paketų praradimo modeliavimas).

    Šie empiriniai duomenys patvirtina, kad mūsų OCPP 2.0.1 sprendimas yra ne tik teoriškai suderinamas, bet ir paruoštas komerciniam diegimui V2G tinkle.


    Įrašo laikas: 2024 m. spalio 21 d.