Este artigo describe a evolución do protocolo OCPP, actualizando da versión 1.5 á 2.0.1, destacando as melloras en seguridade, carga intelixente, extensións de funcionalidades e simplificación de código na versión 2.0.1, así como o seu papel clave na carga de vehículos eléctricos.
I. Introdución do protocolo OCPP
O nome completo de OCPP é Open Charge Point Protocol, un protocolo gratuíto e aberto desenvolvido por OCA (Open Charge Alliance), unha organización con sede nos Países Baixos. O Open Charge Point Protocol (OCPP) é un esquema de comunicación unificado entre un CS e calquera Sistema de Xestión de Estacións de Carga (CSMS). Esta arquitectura de protocolo admite a interconexión do sistema de xestión centralizado de calquera provedor de servizos de carga con todas as estacións de carga e está deseñada principalmente para abordar as dificultades de comunicación que xorden nas redes de carga privadas. O OCPP admite a xestión da comunicación entre as estacións de carga e o sistema de xestión centralizado de cada provedor. O OCPP admite a comunicación entre as estacións de carga e o sistema de xestión centralizado de cada provedor. Cambia a natureza pechada das redes de carga privadas, que causou problemas a un gran número de propietarios de vehículos eléctricos e administradores de bens inmobles, e levou a unha chamada xeneralizada a un modelo aberto en toda a industria.
Vantaxes do protocolo OCPP
Aberto e de uso gratuíto
Evita a vinculación a un único provedor (plataforma de carga)
Reduce o tempo/esforzo de integración e os problemas de TI
1. Historia do OCPP
2. Introdución á versión de OCPP
Como se mostra a continuación, desde OCPP 1.5 ata a última versión de OCPP 2.0.1
Debido a que existen demasiados protocolos propietarios na industria para soportar unha experiencia de servizo unificada e unha interconexión operativa entre diferentes servizos de operadores, OCA liderou o desenvolvemento do protocolo aberto OCPP1.5. SOAP está limitado polas súas propias restricións de protocolo e non se pode popularizar de forma ampla e rápida.
OCPP 1.5 comunícase cos sistemas centrais mediante o protocolo SOAP baseado no protocolo HTTP para operar os puntos de carga. Admite as seguintes funcións: Transaccións iniciadas localmente e remotamente, incluída a medición da facturación.
(3) OCPP 1.6 (SOAP/JSON)
A versión OCPP 1.6 uniuse á implementación do formato JSON e aumentou a expansión da carga intelixente. A versión JSON realízase a través da comunicación WebSocket, podendo enviarse datos entre si en calquera ambiente de rede. O protocolo máis empregado no mercado é a versión 1.6J, que admite datos en formato JSON baseados no protocolo WebSocket para reducir o tráfico de datos (JSON, datos JSON baseados no protocolo WebSocket para reducir o tráfico de datos).
Admite datos en formato JSON baseados no protocolo websockets para reducir o tráfico de datos (JSON, JavaScript Object Representation, é un formato lixeiro de intercambio de datos) e permite o funcionamento en redes que non admiten o enrutamento de paquetes de puntos de carga (por exemplo, internet pública). Carga intelixente: balanceamento de carga, carga intelixente centralizada e carga intelixente local. Permite que os puntos de carga reenvíen a súa propia información (baseada na información actual do punto de carga), como o último valor medido ou o estado do punto de carga.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
O OCPP 2.0, lanzado en 2018, mellora o procesamento de transaccións, aumenta a seguridade e a xestión de dispositivos: engade funcionalidade de carga intelixente para topoloxías con sistemas de xestión de enerxía (EMS), controladores locais e para vehículos eléctricos con carga intelixente integrada, estacións de carga e sistemas de xestión de estacións de carga. Cumpre coa norma ISO 15118: requisitos Plug and Play e de carga intelixente para vehículos eléctricos.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 é a última versión, lanzada en 2020. Ofrece novas funcionalidades e melloras, como compatibilidade con ISO15118 (Plug and Play), maior seguridade e un rendemento xeral mellorado.
3. Compatibilidade de versións de OCPP
OCPP1.x é compatible con versións inferiores, OCPP1.6 é compatible con OCPP1.5 e OCPP1.5 é compatible con OCPP1.2.
OCPP2.0.1 non é compatible con OCPP1.6, aínda que algúns contidos de OCPP1.6 tamén o son con OCPP2.0.1, pero o formato da trama de datos é completamente diferente do enviado.
En segundo lugar, o protocolo OCPP 2.0.1
1. Diferenza entre OCPP 2.0.1 e OCPP 1.6
En comparación con versións anteriores como OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 presenta melloras importantes nas seguintes áreas:
a. Mellora da seguridade
OCPP 2.0.1 reforzou a seguridade mediante a introdución de conexións HTTPS baseadas en Secure Sockets Layer e un novo esquema de xestión de certificados para garantir a seguridade das comunicacións.
b. Engadir novas funcionalidades
OCPP 2.0.1 engade moitas funcións novas, como a xestión intelixente da carga e a elaboración de informes e análises de fallos máis detallados.
c. Deseño máis flexible
OCPP2.0.1 foi deseñado para ser máis flexible e satisfacer as necesidades de aplicacións máis complexas e diversas.
d. Simplificación do código
OCPP2.0.1 simplifica o código, o que facilita a implementación do software.
Engadiuse unha sinatura dixital á actualización do firmware OCPP2.0.1 para evitar que a descarga do firmware sexa incompleta e que se produza un erro na actualización.
Na aplicación práctica, o protocolo OCPP2.0.1 pódese empregar para realizar o control remoto da pila de carga, a monitorización en tempo real do estado de carga, a autenticación do usuario e outras funcións, o que mellora enormemente o uso dos equipos de carga, a eficiencia e a seguridade. Os detalles e as funcións de OCPP2.0.1 superan as moitas versións 1.6, pero o desenvolvemento da dificultade tamén aumentou.
2. Introdución á función OCPP 2.0.1
O protocolo OCPP 2.0.1 é a última versión do protocolo OCPP. En comparación co OCPP 1.6, o protocolo OCPP 2.0.1 presentou moitas melloras e optimizacións. Os contidos principais inclúen:
Entrega de mensaxes: OCP 2.0.1 engade novos tipos de mensaxes e modifica os formatos de mensaxes máis antigos para mellorar a eficiencia e o rendemento.
Certificados dixitais: En OPC 2.0.1, introducíronse mecanismos de seguranza baseados en certificados dixitais para proporcionar unha autenticación de dispositivos reforzada e unha protección da integridade das mensaxes. Isto supón unha mellora significativa con respecto aos mecanismos de seguranza de OCPP 1.6.
Modelo de datos: OPC 2.0.1 actualiza o modelo de datos para incluír compatibilidade con novos tipos de dispositivos e características.
Xestión de dispositivos: OPC 2.0.1 ofrece funcións de xestión de dispositivos máis completas, incluíndo a configuración de dispositivos, a resolución de problemas, as actualizacións de software, etc.
Modelos de compoñentes: OCP 2.0.1 introduce un modelo de compoñentes máis flexible que se pode empregar para describir dispositivos e sistemas de carga máis complexos. Isto axuda a habilitar funcións máis avanzadas como V2G (Vehículo á rede).
Carga intelixente: OCPP 2.0.1 engade compatibilidade coa carga intelixente; por exemplo, a potencia de carga pódese axustar dinamicamente segundo as condicións da rede ou as necesidades do usuario.
Identidade e autorización do usuario: OCPP 2.0.1 proporciona mecanismos mellorados de identificación e autorización de usuarios, admite varios métodos de autenticación de usuarios e propón requisitos máis elevados para a protección dos datos dos usuarios.
III. Introdución á función OCPP
1. Carga intelixente
Sistema de xestión de enerxía externa (EMS)
O OCPP 2.0.1 aborda este problema introducindo un mecanismo de notificación que notifica ao CSMS (Sistema de Xestión de Estacións de Carga) as restricións externas. As entradas de carga intelixente directas que admiten sistemas de xestión de enerxía (EMS) poden resolver moitas situacións:
Vehículos eléctricos conectados a puntos de carga (segundo a norma ISO 15118)
OCPP 2.0.1 admite o protocolo actualizado á norma ISO 15118 para a comunicación entre vehículos eléctricos (VE). A carga plug-and-play e a carga intelixente (incluídas as entradas dos VE) segundo o estándar ISO 15118 son máis fáciles de implementar con OCPP 2.0.1. Permite que os operadores de estacións de carga envíen mensaxes (desde o CSMS) sobre as estacións de carga para mostralas aos condutores de VE.
Usos da carga intelixente:
(1) Balanceador de carga
O balanceador de carga está dirixido principalmente á carga interna da estación de carga. A estación de carga controlará a potencia de carga de cada poste de carga segundo a preconfiguración. A estación de carga configurarase cun valor límite fixo, como a corrente de saída máxima. Ademais, a configuración tamén inclúe opcións opcionais para optimizar a distribución de enerxía das estacións de carga a estacións de carga individuais. Esta configuración indica á estación de carga que as taxas de carga por debaixo deste valor de configuración non son válidas e que se deben seleccionar outras estratexias de carga.
(2) Carga intelixente central
A carga intelixente central asume que os límites de carga están controlados por un sistema central, que calcula parte ou a totalidade do programa de carga despois de recibir a información de predición do operador da rede sobre a capacidade da rede, e o sistema central impoñerá límites de carga nas estacións de carga e establecerá límites de carga respondendo ás mensaxes.
(3) Carga intelixente local
A carga intelixente local realízase mediante un controlador local, equivalente a un axente do protocolo OCPP, responsable de recibir mensaxes do sistema central e controlar o comportamento de carga doutras estacións de carga do grupo. O propio controlador pode estar equipado con estacións de carga ou non. No modo de carga intelixente local, o controlador local limita a potencia de carga da estación de carga. Durante a carga, pódese modificar o valor límite. O valor límite do grupo de carga pódese configurar localmente ou mediante o sistema central.
2. Introdución ao sistema
marco sistemático
arquitectura de software
Os módulos funcionais do protocolo OCPP2.0.1 inclúen principalmente o módulo de transferencia de datos, o módulo de autorización, o módulo de seguridade, o módulo de transaccións, o módulo de valores do contador, o módulo de custos, o módulo de reserva, o módulo de carga intelixente, o módulo de diagnóstico, o módulo de xestión de firmware e o módulo de mensaxes en pantalla.
IV. Desenvolvemento futuro do OCPP
1. Vantaxes do OCPP
OCPP é un protocolo gratuíto e aberto, e tamén é unha forma eficaz de resolver a interconexión actual da pila de carga, e foi popularizado e utilizado en moitos países de todo o mundo, a futura interconexión entre os servizos do operador terá unha linguaxe para comunicarse.
Antes da chegada do OCPP, cada fabricante de postes de carga desenvolvía o seu propio protocolo propietario para a conectividade backend, o que vinculaba os operadores de postes de carga a un único fabricante de postes de carga. Agora, con practicamente todos os fabricantes de hardware compatibles con OCPP, os operadores de postes de carga son libres de escoller hardware de calquera provedor, o que fai que o mercado sexa máis competitivo.
O mesmo ocorre cos propietarios de inmobles/negocios: cando compran unha estación de carga que non sexa OCPP ou contratan cun CPO que non sexa OCPP, quedan vinculados a un operador específico de estación e poste de carga. Pero co hardware de carga compatible co OCPP, os propietarios poden seguir sendo independentes dos seus provedores. Os propietarios son libres de elixir un CPO máis competitivo, con mellor prezo ou que funcione mellor. Ademais, poden ampliar a súa rede combinando diferentes hardware de postes de carga sen ter que desmantelar as instalacións existentes.
Por suposto, a principal vantaxe dos vehículos eléctricos é que os condutores de vehículos eléctricos non precisan depender dun único operador de poste de carga ou provedor de vehículos eléctricos. Do mesmo xeito que coas estacións de carga OCPP adquiridas, os condutores de vehículos eléctricos poden cambiar a mellores CPO/EMP. Unha segunda vantaxe, pero moi importante, é a capacidade de usar a itinerancia de mobilidade eléctrica.
2, OCPP no papel da carga de vehículos eléctricos
(1) O OCPP axuda a que EVSE e CSMS se comuniquen entre si
(2) Autorización dos usuarios de vehículos eléctricos para iniciar a carga
(3) Modificación remota da configuración de carga, control remoto da carga (inicio/parada), pistola de desbloqueo remoto (ID do conector)
(4) Estado en tempo real da estación de carga (dispoñible, parada, suspendida, EV/EVSE non autorizado), datos de carga en tempo real, consumo de enerxía en tempo real, fallo do EVSE en tempo real
(5) Carga intelixente (redución da carga da rede)
(6) Xestión de firmware (OTAA)
Linkpower fundouse en 2018, con máis de 8 anos de experiencia dedicada a proporcionar investigación e desenvolvemento chave en man para estacións de carga de vehículos eléctricos de CA/CC, incluíndo software, hardware, aparencia, etc.
Tanto os cargadores rápidos de CA como de CC con software OCPP 1.6 xa remataron as probas con máis de 100 provedores da plataforma OCPP. Ao mesmo tempo, puidemos actualizar OCPP 1.6J a OCPP 2.0.1 e a solución comercial EVSE está equipada con módulos IEC/ISO15118, o que supón un paso sólido cara á realización da carga bidireccional V2G.
Data de publicación: 21 de outubro de 2024