Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung des OCPP-Protokolls, das Upgrade von Version 1.5 auf 2.0.1, hebt die Verbesserungen in den Bereichen Sicherheit, intelligentes Laden, Funktionserweiterungen und Code-Vereinfachung in Version 2.0.1 sowie seine Schlüsselrolle beim Laden von Elektrofahrzeugen hervor .
I. Einführung des OCPP-Protokolls
Der vollständige Name von OCPP ist Open Charge Point Protocol, ein kostenloses und offenes Protokoll, das von OCA (Open Charge Alliance), einer Organisation mit Sitz in den Niederlanden, entwickelt wurde. Das Open Charge Point Protocol (OCPP) ist ein einheitliches Kommunikationsschema zwischen einem CS und jedem Ladestationsmanagementsystem (CSMS). Diese Protokollarchitektur unterstützt die Verbindung des zentralen Managementsystems jedes Ladedienstanbieters mit allen Ladestationen und ist in erster Linie darauf ausgelegt, die Kommunikationsschwierigkeiten zu lösen, die in privaten Ladenetzwerken auftreten. OCPP unterstützt die Verwaltung der Kommunikation zwischen Ladestationen und dem zentralen Managementsystem von jeden Anbieter. OCPP unterstützt die Kommunikation zwischen Ladestationen und dem zentralen Managementsystem jedes Anbieters. Es verändert den geschlossenen Charakter privater Ladenetze, der vielen Besitzern von Elektrofahrzeugen und Immobilienverwaltern Probleme bereitet und zu einer weit verbreiteten Forderung nach einem offenen Modell in der gesamten Branche geführt hat.
Vorteile des OCPP-Protokolls
Offen und kostenlos nutzbar
Verhindert die Bindung an einen einzelnen Anbieter (Ladeplattform)
Reduziert Integrationszeit/-aufwand und IT-Probleme
1、Geschichte von OCPP
2. Einführung in die OCPP-Version
Wie unten gezeigt, von OCPP1.5 bis zum neuesten OCPP2.0.1
Da es in der Branche zu viele proprietäre Protokolle gibt, um ein einheitliches Serviceerlebnis und eine betriebliche Verbindung zwischen verschiedenen Betreiberdiensten zu unterstützen, übernahm OCA die Führung bei der Entwicklung des offenen Protokolls OCPP1.5. SOAP ist durch seine eigenen Protokolleinschränkungen begrenzt und kann nicht umfassend und schnell populär gemacht werden.
OCPP 1.5 kommuniziert mit zentralen Systemen über das SOAP-Protokoll auf Basis des HTTP-Protokolls zum Betrieb von Ladepunkten. Es unterstützt folgende Funktionen: Lokale und remote initiierte Transaktionen, einschließlich Messung der Abrechnung
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Die Version OCPP1.6 ist der Implementierung des JSON-Formats beigetreten und hat den Ausbau des intelligenten Ladens erhöht. Die JSON-Version erfolgt über WebSocket-Kommunikation und kann in jeder Netzwerkumgebung Daten aneinander senden. Das am häufigsten verwendete Protokoll auf dem Markt ist die 1.6J-Version. Unterstützt das JSON-Datenformat, das auf dem WebSockets-Protokoll basiert, um den Datenverkehr zu reduzieren (JSON, WebSockets). Protokollbasierte JSON-Daten zur Reduzierung des Datenverkehrs).
Unterstützt Daten im JSON-Format basierend auf dem Websockets-Protokoll, um den Datenverkehr zu reduzieren (JSON, JavaScript Object Representation, ist ein leichtes Datenaustauschformat) und ermöglicht den Betrieb in Netzwerken, die das Routing von Ladepunktpaketen nicht unterstützen (z. B. öffentliches Internet). Intelligentes Laden: Lastausgleich, zentrales intelligentes Laden und lokales intelligentes Laden. Erlauben Sie Ladepunkten, ihre eigenen Informationen erneut zu senden (basierend auf aktuellen Ladepunktinformationen), wie zum Beispiel den letzten gemessenen Wert oder den Status des Ladepunkts.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, veröffentlicht im Jahr 2018, verbessert die Transaktionsverarbeitung, erhöht die Sicherheit und Geräteverwaltung: fügt intelligente Ladefunktionalität für Topologien mit Energiemanagementsystemen (EMS), lokalen Controllern und für Elektrofahrzeuge mit integriertem intelligenten Laden, Ladestationen und Ladestationsverwaltungssystemen hinzu . Unterstützt ISO 15118: Plug-and-Play- und Smart-Charging-Anforderungen für Elektrofahrzeuge.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 ist die neueste Version, die im Jahr 2020 veröffentlicht wurde. Sie bietet neue Funktionen und Verbesserungen wie Unterstützung für ISO15118 (Plug and Play), verbesserte Sicherheit und insgesamt verbesserte Leistung.
3. OCPP-Versionskompatibilität
OCPP1.x ist mit niedrigeren Versionen kompatibel, OCPP1.6 ist mit OCPP1.5 kompatibel, OCPP1.5 ist mit OCPP1.2 kompatibel.
OCPP2.0.1 ist nicht mit OCPP1.6 kompatibel. OCPP2.0.1 hat zwar einige Inhalte von OCPP1.6, aber das Datenrahmenformat unterscheidet sich völlig von dem gesendeten.
Zweitens das OCPP 2.0.1-Protokoll
1、Unterschied zwischen OCPP 2.0.1 und OCPP 1.6
Im Vergleich zu früheren Versionen wie OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 weist wesentliche Verbesserungen in den folgenden Bereichen auf:
A. Verbesserte Sicherheit
Die Sicherheit von OCPP2.0.1 wird durch die Einführung von HTTPS-Verbindungen auf Basis von Secure Sockets Layer und einem neuen Zertifikatsverwaltungsschema erhöht, um die Sicherheit der Kommunikation zu gewährleisten.
b.Hinzufügen neuer Funktionen
OCPP2.0.1 fügt viele neue Funktionen hinzu, darunter intelligentes Lademanagement sowie detailliertere Fehlerberichte und -analysen.
C. Flexibleres Design
OCPP2.0.1 wurde flexibler entwickelt, um den Anforderungen komplexerer und vielfältigerer Anwendungen gerecht zu werden.
D. Code-Vereinfachung
OCPP2.0.1 vereinfacht den Code und erleichtert so die Implementierung der Software.
Beim OCPP2.0.1-Firmware-Update wurde eine digitale Signatur hinzugefügt, um zu verhindern, dass der Firmware-Download unvollständig ist, was zu einem Fehler beim Firmware-Update führt.
In der praktischen Anwendung kann das OCPP2.0.1-Protokoll verwendet werden, um die Fernsteuerung der Ladesäule, die Echtzeitüberwachung des Ladestatus, die Benutzerauthentifizierung und andere Funktionen zu realisieren, was die Nutzung von Ladegeräten, die Effizienz und die Sicherheit erheblich verbessert. Einzelheiten zu OCPP2.0.1 und Funktionen als die 1.6-Version der vielen, die Entwicklung des Schwierigkeitsgrades hat sich ebenfalls erhöht.
2、OCPP2.0.1-Funktionseinführung
Das OCPP 2.0.1-Protokoll ist die neueste Version des OCPP-Protokolls. Im Vergleich zu OCPP 1.6 hat das OCPP 2.0.1-Protokoll viele Verbesserungen und Optimierungen vorgenommen. Zu den Hauptinhalten gehören:
Nachrichtenzustellung: OCP 2.0.1 fügt neue Nachrichtentypen hinzu und ändert ältere Nachrichtenformate, um Effizienz und Leistung zu verbessern.
Digitale Zertifikate: In OPC 2.0.1 wurden auf digitalen Zertifikaten basierende Sicherheitsmechanismen eingeführt, um eine gehärtete Geräteauthentifizierung und einen Schutz der Nachrichtenintegrität zu gewährleisten. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber den Sicherheitsmechanismen von OCPP1.6.
Datenmodell: OPC 2.0.1 aktualisiert das Datenmodell, um Unterstützung für neue Gerätetypen und Funktionen einzuschließen.
Geräteverwaltung: OPC 2.0.1 bietet umfassendere Geräteverwaltungsfunktionen, einschließlich Gerätekonfiguration, Fehlerbehebung, Software-Updates usw.
Komponentenmodelle: OCP 2.0.1 führt ein flexibleres Komponentenmodell ein, mit dem sich komplexere Ladegeräte und -systeme beschreiben lassen. Dies trägt dazu bei, erweiterte Funktionen wie V2G (Vehicle to Grid) zu ermöglichen.
Intelligentes Laden: OCPP2.0.1 bietet Unterstützung für intelligentes Laden. Beispielsweise kann die Ladeleistung dynamisch an die Netzbedingungen oder Benutzeranforderungen angepasst werden.
Benutzeridentität und -autorisierung: OCPP2.0.1 bietet verbesserte Benutzeridentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen, unterstützt mehrere Benutzerauthentifizierungsmethoden und stellt höhere Anforderungen an den Benutzerdatenschutz.
III. Einführung in die OCPP-Funktion
1. Intelligentes Laden
Externes Energiemanagementsystem (EMS)
OCPP 2.0.1 geht dieses Problem an, indem es einen Benachrichtigungsmechanismus einführt, der CSMS (Charging Station Management System) über externe Einschränkungen benachrichtigt. Direkte intelligente Ladeeingänge, die Energiemanagementsysteme (EMS) unterstützen, können viele Situationen lösen:
An Ladestationen angeschlossene Elektrofahrzeuge (gemäß ISO 15118)
OCPP 2.0.1 unterstützt das ISO 15118-aktualisierte Protokoll für die EVSE-zu-EV-Kommunikation. Plug-and-Play-Laden und intelligentes Laden nach ISO 15118 (einschließlich Eingaben von Elektrofahrzeugen) sind mit OCPP 2.0.1 einfacher zu implementieren. Ermöglichen Sie Ladestationsbetreibern, Nachrichten (von CSMS) über Ladestationen zur Anzeige an Elektrofahrzeugfahrer zu senden.
Intelligentes Laden nutzt:
(1) Load Balancer
Load Balancer zielt hauptsächlich auf die interne Last der Ladestation ab. Die Ladestation steuert die Ladeleistung jeder Ladesäule entsprechend der Vorkonfiguration. Die Ladestation wird mit einem festen Grenzwert konfiguriert, beispielsweise dem maximalen Ausgangsstrom. Darüber hinaus umfasst die Konfiguration auch optionale Optionen zur Optimierung der Stromverteilung von Ladestationen auf einzelne Ladestationen. Diese Konfiguration teilt der Ladestation mit, dass Laderaten unterhalb dieses Konfigurationswerts ungültig sind und dass andere Ladestrategien gewählt werden sollten.
(2) Zentrales intelligentes Laden
Beim zentralen intelligenten Laden wird davon ausgegangen, dass die Ladegrenzen von einem zentralen System gesteuert werden, das einen Teil oder den gesamten Ladeplan berechnet, nachdem es die Vorhersageinformationen des Netzbetreibers über die Netzkapazität erhalten hat, und das zentrale System den Ladestationen Ladegrenzen auferlegt und Ladegrenzen festlegt durch Beantwortung von Nachrichten.
(3) Lokales intelligentes Laden
Das lokale intelligente Laden wird durch einen lokalen Controller realisiert, der einem Agenten des OCPP-Protokolls entspricht und für den Empfang von Nachrichten vom zentralen System und die Steuerung des Ladeverhaltens anderer Ladestationen in der Gruppe verantwortlich ist. Der Controller selbst kann mit Ladestationen ausgestattet sein oder nicht. Im Modus des lokalen intelligenten Ladens begrenzt der lokale Controller die Ladeleistung der Ladestation. Während des Ladevorgangs kann der Grenzwert geändert werden. Der Grenzwert der Ladegruppe kann lokal oder zentral konfiguriert werden.
2. Systemeinführung
systematischer Rahmen
Softwarearchitektur
Zu den Funktionsmodulen im OCPP2.0.1-Protokoll gehören hauptsächlich das Datenübertragungsmodul, das Autorisierungsmodul, das Sicherheitsmodul, das Transaktionsmodul, das Zählerwertmodul, das Kostenmodul, das Reservierungsmodul, das Smart-Charging-Modul, das Diagnosemodul, das Firmware-Management-Modul und das Display-Meldungsmodul
IV. Zukünftige Entwicklung von OCPP
1. Vorteile von OCPP
OCPP ist ein kostenloses und offenes Protokoll und stellt auch eine wirksame Möglichkeit dar, die aktuelle Ladesäulenverbindung zu lösen. Es wurde in vielen Ländern auf der ganzen Welt populär gemacht und verwendet. Die zukünftige Verbindung zwischen den Diensten des Betreibers wird eine Sprache zur Kommunikation haben.
Vor der Einführung von OCPP entwickelte jeder Ladesäulenhersteller sein eigenes proprietäres Protokoll für die Back-End-Konnektivität, wodurch die Ladesäulenbetreiber an einen einzigen Ladesäulenhersteller gebunden waren. Da nun praktisch alle Hardwarehersteller OCPP unterstützen, können Ladesäulenbetreiber frei Hardware von beliebigen Anbietern wählen, was den Wettbewerb auf dem Markt erhöht.
Das Gleiche gilt für Immobilien-/Geschäftsinhaber; Wenn sie eine Nicht-OCPP-Ladestation kaufen oder einen Vertrag mit einem Nicht-OCPP-CPO abschließen, sind sie an einen bestimmten Ladestations- und Ladesäulenbetreiber gebunden. Doch mit OCPP-konformer Ladehardware können Hausbesitzer unabhängig von ihren Anbietern bleiben. Den Eigentümern steht es frei, einen wettbewerbsfähigeren, günstigeren oder besser funktionierenden CPO zu wählen. Außerdem können sie ihr Netzwerk erweitern, indem sie verschiedene Ladesäulen-Hardware kombinieren, ohne bestehende Installationen demontieren zu müssen.
Der Hauptvorteil von Elektrofahrzeugen besteht natürlich darin, dass Elektrofahrzeugfahrer nicht auf einen einzigen Ladesäulenbetreiber oder Elektrofahrzeuglieferanten angewiesen sind. Wie bei gekauften OCPP-Ladestationen können Fahrer von Elektrofahrzeugen auf bessere CPOs/EMPs umsteigen. Ein zweiter, aber sehr wichtiger Vorteil ist die Möglichkeit, E-Mobilitäts-Roaming zu nutzen.
2, OCPP in der Rolle des Ladens von Elektrofahrzeugen
(1) OCPP unterstützt EVSE und CSMS bei der Kommunikation miteinander
(2) Berechtigung der Nutzer von Elektrofahrzeugen, mit dem Laden zu beginnen
(3) Fernänderung der Ladekonfiguration, Fernsteuerung des Ladevorgangs (Start/Stopp), Fernentriegelung der Pistole (Stecker-ID)
(4) Echtzeitstatus der Ladestation (verfügbar, gestoppt, ausgesetzt, nicht autorisiertes EV/EVSE), Echtzeit-Ladedaten, Echtzeit-Stromverbrauch, Echtzeit-EVSE-Fehler
(5) Intelligentes Laden (Reduzierung der Netzlast)
(6) Firmware-Management (OTAA)
Linkpower wurde 2018 gegründet und hat sich mehr als acht Jahre lang zum Ziel gesetzt, schlüsselfertige Forschung und Entwicklung für AC/DC-Ladestationen für Elektrofahrzeuge bereitzustellen, einschließlich Software, Hardware, Erscheinungsbild usw.
Sowohl AC- als auch DC-Schnellladegeräte mit OCPP1.6-Software haben die Tests bereits mit mehr als 100 OCPP-Plattformanbietern abgeschlossen. Gleichzeitig konnten wir OCPP1.6J auf OCPP2.0.1 aktualisieren und die kommerzielle EVSE-Lösung ist mit IEC/ISO15118-Modulen ausgestattet, was einen soliden Schritt in Richtung der Realisierung des bidirektionalen V2G-Ladens darstellt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. Okt. 2024