Aquest article descriu l'evolució del protocol OCPP, actualitzant-lo de la versió 1.5 a la 2.0.1, destacant les millores en seguretat, càrrega intel·ligent, extensions de funcions i simplificació de codi a la versió 2.0.1, així com el seu paper clau en la càrrega de vehicles elèctrics.
I. Introducció del protocol OCPP
El nom complet d'OCPP és Open Charge Point Protocol, que és un protocol gratuït i obert desenvolupat per OCA (Open Charge Alliance), una organització amb seu als Països Baixos. L'Open Charge Point Protocol (OCPP) és un esquema de comunicació unificat entre un CS i qualsevol Sistema de Gestió d'Estacions de Càrrega (CSMS). Aquesta arquitectura de protocol admet la interconnexió del sistema de gestió centralitzat de qualsevol proveïdor de serveis de càrrega amb totes les estacions de càrrega, i està dissenyada principalment per abordar les dificultats de comunicació que sorgeixen a les xarxes de càrrega privades. L'OCPP admet la gestió de la comunicació entre les estacions de càrrega i el sistema de gestió centralitzat de cada proveïdor. L'OCPP admet la comunicació entre les estacions de càrrega i el sistema de gestió centralitzat de cada proveïdor. Canvia la naturalesa tancada de les xarxes de càrrega privades, que ha causat problemes a un gran nombre de propietaris de vehicles elèctrics i administradors immobiliaris, i ha portat a una crida generalitzada per un model obert a tota la indústria.
Beneficis del protocol OCPP
Obert i gratuït
Evita la vinculació a un únic proveïdor (plataforma de càrrega)
Redueix el temps/esforç d'integració i els problemes informàtics
1. Història de l'OCPP
2. Introducció a la versió d'OCPP
Com es mostra a continuació, des de l'OCPP 1.5 fins a l'última versió OCPP 2.0.1
Com que hi ha massa protocols propietaris a la indústria per donar suport a una experiència de servei unificada i una interconnexió operativa entre diferents serveis d'operadors, OCA va liderar el desenvolupament del protocol obert OCPP1.5. SOAP està limitat per les seves pròpies restriccions de protocol i no es pot popularitzar àmpliament i ràpidament.
OCPP 1.5 es comunica amb els sistemes centrals mitjançant el protocol SOAP basat en el protocol HTTP per operar els punts de càrrega. Admet les funcions següents: Transaccions iniciades localment i remotament, inclosa la mesura de la facturació.
(3) OCPP 1.6 (SOAP/JSON)
La versió OCPP 1.6 s'ha unit a la implementació del format JSON i ha augmentat l'expansió de la càrrega intel·ligent. La versió JSON es fa a través de la comunicació WebSocket, podent estar en qualsevol entorn de xarxa per enviar-se dades entre si. El protocol més utilitzat al mercat és la versió 1.6J, que admet dades en format JSON basades en el protocol WebSockets per reduir el trànsit de dades (JSON, dades JSON basades en el protocol WebSockets per reduir el trànsit de dades).
Admet dades en format JSON basades en el protocol websockets per reduir el trànsit de dades (JSON, JavaScript Object Representation, és un format lleuger d'intercanvi de dades) i permet el funcionament en xarxes que no admeten l'encaminament de paquets de punts de càrrega (per exemple, Internet públic). Càrrega intel·ligent: balanceig de càrrega, càrrega intel·ligent centralitzada i càrrega intel·ligent local. Permet que els punts de càrrega tornin a enviar la seva pròpia informació (basada en la informació actual del punt de càrrega), com ara l'últim valor mesurat o l'estat del punt de càrrega.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
L'OCPP 2.0, llançat el 2018, millora el processament de transaccions, augmenta la seguretat i la gestió de dispositius: afegeix funcionalitat de càrrega intel·ligent per a topologies amb sistemes de gestió d'energia (EMS), controladors locals i per a vehicles elèctrics amb càrrega intel·ligent integrada, estacions de càrrega i sistemes de gestió d'estacions de càrrega. Compleix amb la norma ISO 15118: requisits Plug and Play i Smart Charging per a vehicles elèctrics.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 és la darrera versió, publicada el 2020. Ofereix noves funcions i millores, com ara compatibilitat amb ISO15118 (Plug and Play), seguretat millorada i un rendiment general millorat.
3. Compatibilitat de versions d'OCPP
OCPP1.x és compatible amb versions inferiors, OCPP1.6 és compatible amb OCPP1.5 i OCPP1.5 és compatible amb OCPP1.2.
OCPP2.0.1 no és compatible amb OCPP1.6, tot i que alguns dels continguts de l'OCPP1.6 també ho són amb OCPP2.0.1, però el format del marc de dades és completament diferent del que s'ha enviat.
En segon lloc, el protocol OCPP 2.0.1
1. Diferència entre OCPP 2.0.1 i OCPP 1.6
En comparació amb versions anteriors com ara OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 té millores importants en les àrees següents:
a. Millora de la seguretat
L'OCPP 2.0.1 reforça la seguretat introduint connexions HTTPS basades en Secure Sockets Layer i un nou esquema de gestió de certificats per garantir la seguretat de les comunicacions.
b. Afegir noves funcions
L'OCPP 2.0.1 afegeix moltes funcions noves, com ara la gestió intel·ligent de la càrrega i informes i anàlisis d'errors més detallats.
c. Disseny més flexible
L'OCPP2.0.1 ha estat dissenyat per ser més flexible per satisfer les necessitats d'aplicacions més complexes i diverses.
d. Simplificació del codi
L'OCPP2.0.1 simplifica el codi, cosa que facilita la implementació del programari.
L'actualització del firmware OCPP2.0.1 ha afegit una signatura digital per evitar que la descàrrega del firmware sigui incompleta i que l'actualització del firmware falli.
En l'aplicació pràctica, el protocol OCPP2.0.1 es pot utilitzar per aconseguir el control remot de la pila de càrrega, la monitorització en temps real de l'estat de càrrega, l'autenticació d'usuaris i altres funcions, cosa que millora considerablement l'ús de l'equip de càrrega, l'eficiència i la seguretat. Amb més detalls i funcions que la versió 1.6, el desenvolupament de la dificultat també ha augmentat.
2. Introducció a la funció OCPP 2.0.1
El protocol OCPP 2.0.1 és la darrera versió del protocol OCPP. En comparació amb OCPP 1.6, el protocol OCPP 2.0.1 ha fet moltes millores i optimitzacions. Els continguts principals inclouen:
Lliurament de missatges: OCP 2.0.1 afegeix nous tipus de missatges i modifica els formats de missatges antics per millorar l'eficiència i el rendiment.
Certificats digitals: A l'OPC 2.0.1, es van introduir mecanismes de seguretat basats en certificats digitals per proporcionar una autenticació de dispositius i una protecció de la integritat dels missatges reforçades. Això representa una millora significativa respecte als mecanismes de seguretat de l'OCPP 1.6.
Model de dades: OPC 2.0.1 actualitza el model de dades per incloure compatibilitat amb nous tipus de dispositius i funcions.
Gestió de dispositius: OPC 2.0.1 proporciona funcions de gestió de dispositius més completes, com ara la configuració de dispositius, la resolució de problemes, les actualitzacions de programari, etc.
Models de components: OCP 2.0.1 introdueix un model de components més flexible que es pot utilitzar per descriure dispositius i sistemes de càrrega més complexos. Això ajuda a habilitar funcions més avançades com ara V2G (Vehicle to Grid).
Càrrega intel·ligent: OCPP 2.0.1 afegeix compatibilitat amb la càrrega intel·ligent, per exemple, la potència de càrrega es pot ajustar dinàmicament segons les condicions de la xarxa o les necessitats de l'usuari.
Identitat i autorització d'usuari: OCPP 2.0.1 proporciona mecanismes millorats d'identificació i autorització d'usuaris, admet diversos mètodes d'autenticació d'usuaris i proposa requisits més elevats per a la protecció de dades d'usuaris.
III. Introducció a la funció OCPP
1. Càrrega intel·ligent
Sistema de gestió d'energia extern (EMS)
L'OCPP 2.0.1 aborda aquest problema introduint un mecanisme de notificació que notifica al CSMS (Sistema de Gestió d'Estacions de Càrrega) les restriccions externes. Les entrades de càrrega intel·ligent directes que admeten sistemes de gestió d'energia (EMS) poden resoldre moltes situacions:
Vehicles elèctrics connectats a punts de càrrega (segons la norma ISO 15118)
L'OCPP 2.0.1 admet el protocol actualitzat per la norma ISO 15118 per a la comunicació entre vehicles elèctrics (VE). La càrrega plug-and-play i la càrrega intel·ligent (incloses les entrades dels VE) de l'estàndard ISO 15118 són més fàcils d'implementar amb l'OCPP 2.0.1. Permet als operadors d'estacions de càrrega enviar missatges (des del CSMS) sobre les estacions de càrrega per mostrar-los als conductors de VE.
Usos de la càrrega intel·ligent:
(1) Equilibrador de càrrega
El Load Balancer està dirigit principalment a la càrrega interna de l'estació de càrrega. L'estació de càrrega controlarà la potència de càrrega de cada punt de càrrega segons la preconfiguració. L'estació de càrrega es configurarà amb un valor límit fix, com ara el corrent de sortida màxim. A més, la configuració també inclou opcions opcionals per optimitzar la distribució de potència de les estacions de càrrega a les estacions de càrrega individuals. Aquesta configuració indica a l'estació de càrrega que les taxes de càrrega per sota d'aquest valor de configuració no són vàlides i que s'han de seleccionar altres estratègies de càrrega.
(2) Càrrega intel·ligent central
La càrrega intel·ligent central assumeix que els límits de càrrega estan controlats per un sistema central, que calcula una part o la totalitat del programa de càrrega després de rebre la informació de predicció de l'operador de la xarxa sobre la capacitat de la xarxa, i el sistema central imposarà límits de càrrega a les estacions de càrrega i establirà límits de càrrega responent als missatges.
(3) Càrrega intel·ligent local
La càrrega intel·ligent local es realitza mitjançant un controlador local, equivalent a un agent del protocol OCPP, responsable de rebre missatges del sistema central i controlar el comportament de càrrega d'altres estacions de càrrega del grup. El controlador en si pot estar equipat amb estacions de càrrega o no. En el mode de càrrega intel·ligent local, el controlador local limita la potència de càrrega de l'estació de càrrega. Durant la càrrega, es pot modificar el valor límit. El valor límit del grup de càrrega es pot configurar localment o mitjançant el sistema central.
2. Introducció al sistema
marc sistemàtic
arquitectura de programari
Els mòduls funcionals del protocol OCPP2.0.1 inclouen principalment el mòdul de transferència de dades, el mòdul d'autorització, el mòdul de seguretat, el mòdul de transaccions, el mòdul de valors del comptador, el mòdul de costos, el mòdul de reserves, el mòdul de càrrega intel·ligent, el mòdul de diagnòstic, el mòdul de gestió de firmware i el mòdul de missatges de visualització.
IV. Desenvolupament futur de l'OCPP
1. Avantatges de l'OCPP
OCPP és un protocol gratuït i obert, i també és una manera eficaç de resoldre la interconnexió actual de piles de càrrega, i s'ha popularitzat i utilitzat en molts països del món, la futura interconnexió entre els serveis de l'operador tindrà un llenguatge per comunicar-se.
Abans de l'aparició de l'OCPP, cada fabricant de punts de càrrega desenvolupava el seu propi protocol patentat per a la connectivitat backend, cosa que vinculava els operadors de punts de càrrega a un únic fabricant de punts de càrrega. Ara, amb pràcticament tots els fabricants de maquinari que admeten OCPP, els operadors de punts de càrrega són lliures de triar maquinari de qualsevol proveïdor, cosa que fa que el mercat sigui més competitiu.
El mateix passa amb els propietaris d'immobles/empreses; quan compren una estació de càrrega que no sigui de l'OCPP o contracten amb un CPO que no sigui de l'OCPP, queden lligats a un operador d'estació de càrrega i punt de càrrega específics. Però amb el maquinari de càrrega compatible amb l'OCPP, els propietaris poden seguir sent independents dels seus proveïdors. Els propietaris són lliures de triar un CPO més competitiu, amb millor preu o que funcioni millor. A més, poden ampliar la seva xarxa combinant diferents maquinari de punt de càrrega sense haver de desmantellar les instal·lacions existents.
Per descomptat, el principal avantatge dels vehicles elèctrics és que els conductors de vehicles elèctrics no necessiten dependre d'un únic operador de punt de càrrega o proveïdor de vehicles elèctrics. Igual que amb les estacions de càrrega OCPP comprades, els conductors de vehicles elèctrics poden canviar a millors CPO/EMP. Un segon avantatge, però molt important, és la possibilitat d'utilitzar la itinerància de mobilitat elèctrica.
2, OCPP en el paper de la càrrega de vehicles elèctrics
(1) L'OCPP ajuda a l'EVSE i al CSMS a comunicar-se entre si
(2) Autorització dels usuaris de vehicles elèctrics per iniciar la càrrega
(3) Modificació remota de la configuració de càrrega, control remot de càrrega (inici/aturada), pistola de desbloqueig remot (ID del connector)
(4) Estat en temps real de l'estació de càrrega (disponible, aturada, suspesa, vehicle elèctric/elèctric no autoritzat), dades de càrrega en temps real, consum d'energia en temps real, fallada del vehicle elèctric en temps real
(5) Càrrega intel·ligent (reducció de la càrrega de la xarxa)
(6) Gestió de firmware (OTAA)
Linkpower es va fundar el 2018, amb més de 8 anys d'experiència dedicada a proporcionar recerca i desenvolupament clau en mà per a estacions de càrrega de vehicles elèctrics de CA/CC, incloent-hi programari, maquinari, aparença, etc.
Tant els carregadors ràpids de CA com de CC amb programari OCPP1.6 ja han finalitzat les proves amb més de 100 proveïdors de la plataforma OCPP. Al mateix temps, hem pogut actualitzar OCPP1.6J a OCPP2.0.1 i la solució comercial EVSE està equipada amb mòduls IEC/ISO15118, cosa que representa un pas sòlid cap a la realització de la càrrega bidireccional V2G.
Data de publicació: 21 d'octubre de 2024