The Evolution of OCPP: Bridging Version 1.6 to 2.0.1 and Beyond in EV Charging
Talaan ng mga Nilalaman
I. Panimula sa Open Charge Point Protocol
AngBuksan ang Charge Point Protocol (OCPP)nagsisilbing pandaigdigang pamantayan para sa komunikasyon sa pagitan ng Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE) at Charging Station Management Systems (CSMS). May akda ngOpen Charge Alliance (OCA), kinikilala ang protocol na ito bilang de facto standard sa industriya ng EV (IEC 63110 precursor). Inaalis nito ang pagmamay-ari na mga lock-in, na tinitiyak na ang hardware mula sa iba't ibang mga tagagawa ay maaaring mag-interoperate nang walang putol sa iba't ibang mga backend system.
Tandaan ng Awtoridad: Tinutukoy ng artikulong ito ang mga opisyal na pamantayang itinakda sa mga detalye ng OCA Whitepapers at IEC/ISO
1, Kasaysayan ng OCPP
2. Panimula ng bersyon ng OCPP
Gaya ng ipinapakita sa ibaba, mula sa OCPP1.5 hanggang sa pinakabagong OCPP2.0.1
Dahil napakaraming proprietary protocol sa industriya upang suportahan ang isang pinag-isang karanasan sa serbisyo at operational interconnection sa pagitan ng iba't ibang serbisyo ng operator, pinangunahan ng OCA ang pagbuo ng open protocol na OCPP1.5. Ang SOAP ay nalilimitahan ng sarili nitong mga hadlang sa protocol at hindi maaaring malawak at mabilis na maisikat.
Nakikipag-ugnayan ang OCPP 1.5 sa mga sentral na system sa pamamagitan ng SOAP protocol batay sa HTTP protocol para magpatakbo ng mga charging point Sinusuportahan nito ang mga sumusunod na function: Lokal at malayuang pinasimulan na mga transaksyon, kabilang ang pagsukat ng pagsingil
Ang Leap mula 1.6J hanggang 2.0.1
Habang ang mga naunang bersyon tulad ng OCPP 1.5 ay umaasa sa masalimuot na SOAP protocol,OCPP 1.6Jbinago ang industriya sa pamamagitan ng pagpapakilala ng JSON sa WebSockets. Nagbigay-daan ito para sa full-duplex na komunikasyon at makabuluhang nabawasan ang trapiko ng data, na ginagawa itong kasalukuyang pamantayan sa merkado. Gayunpaman, ang paglabas ngOCPP 2.0.1(pag-aayos ng mga bug ng 2.0) ay nagmamarka ng pagbabago sa paradigm. Hindi tulad ng 1.6J, ang OCPP 2.0.1 ay hindi backward compatible dahil sa mga pangunahing pagbabago sa istruktura ng data nito na idinisenyo upang suportahan ang mga kumplikadong sistema ng pamamahala ng enerhiya (EMS) at mahigpit na mga pamantayan sa seguridad.
Ⅱ.Panimula ng bersyon ng OCPP
Gaya ng ipinapakita sa ibaba, mula sa OCPP1.5 hanggang sa pinakabagong OCPP2.0.1
Dahil napakaraming proprietary protocol sa industriya upang suportahan ang isang pinag-isang karanasan sa serbisyo at operational interconnection sa pagitan ng iba't ibang serbisyo ng operator, pinangunahan ng OCA ang pagbuo ng open protocol na OCPP1.5. Ang SOAP ay nalilimitahan ng sarili nitong mga hadlang sa protocol at hindi maaaring malawak at mabilis na maisikat.
Nakikipag-ugnayan ang OCPP 1.5 sa mga sentral na system sa pamamagitan ng SOAP protocol batay sa HTTP protocol para magpatakbo ng mga charging point Sinusuportahan nito ang mga sumusunod na function: Lokal at malayuang pinasimulan na mga transaksyon, kabilang ang pagsukat ng pagsingil
OCPP 1.6J (JSON sa WebSockets)
Habang ang mas lumang bersyon ng SOAP ay hindi na ginagamit,OCPP 1.6Jnananatiling pinaka-pinakalaganap na bersyon. Ito ay gumagamitJSON sa WebSockets (WSS), na nagbibigay-daan para sa full-duplex na komunikasyon. Hindi tulad ng HTTP-based SOAP, ang WSS ay nagbibigay-daan sa server (CSMS) na magpasimula ng mga command (tulad ngRemoteStartTransaction) sa charger kahit na nasa likod ng NAT firewall ang charger.
OCPP 2.0 (JSON)
Ang OCPP 2.0, na inilabas noong 2018, ay nagpapahusay sa pagpoproseso ng transaksyon, pinatataas ang seguridad, pamamahala ng device: nagdaragdag ng smart charging functionality, para sa mga topology na may mga energy management system (EMS), mga lokal na controller, at para sa mga EV na may pinagsamang smart charging, charging station at charging station management system. Mga sumusuportaISO 15118: Mga kinakailangan sa Plug and Play at Smart Charging para sa mga de-kuryenteng sasakyan.
OCPP 2.0.1 (JSON)
Ang OCPP 2.0.1 ay ang pinakabagong bersyon, na inilabas noong 2020. Nagbibigay ito ng mga bagong feature at pagpapahusay tulad ng suporta para sa ISO15118 (Plug and Play), pinahusay na seguridad at pangkalahatang pinahusay na pagganap.
Compatibility ng Bersyon ng OCPP
Ang OCPP1.x ay tugma sa mas mababang mga bersyon, ang OCPP1.6 ay tugma sa OCPP1.5, ang OCPP1.5 ay tugma sa OCPP1.2.
Ang OCPP2.0.1 ay hindi tugma sa OCPP1.6, OCPP2.0.1 kahit na ang ilan sa mga nilalaman ng OCPP1.6 ay mayroon din, ngunit ang format ng data frame ay ganap na naiiba sa ipinadala.
OCPP 2.0.1 protocol
1、Pagkakaiba sa pagitan ng OCPP 2.0.1 at OCPP 1.6
Kung ikukumpara sa mga naunang bersyon gaya ng OCPP 1.6, OCPP 2.0. 1 ay may malalaking pagpapabuti sa mga sumusunod na lugar:
a. Pinahusay na seguridad
OCPP 2.0.1: Ang Pag-overhaul ng Seguridad at Pamamahala ng Device
Ang OCPP 2.0.1 ay hindi paatras na tugma sa 1.6J dahil sa kumpletong pagsasaayos ng modelo ng data. Ang pinaka-kritikal na pagpapabuti nito ay ang pagpapakilala ng tatlong mandatoryMga Profile ng Seguridad:
-
Profile ng Seguridad 1:TLS na may Basic Authentication (Password).
-
Profile ng Seguridad 2:TLS na may Client-side Certificates (mas mataas na seguridad).
-
Profile ng Seguridad 3:TLS na may suporta sa Client-side Certificates at Hardware Security Module (HSM).
Higit pa rito, pinapalitan nito ang limitadoTibok ng pusomekanismo na may komprehensiboModelo ng Device. Gumagamit ito ng isang standardizedComponentatVariableistraktura upang subaybayan ang lahat mula sa bilis ng fan hanggang sa panloob na temperatura, na lubos na nagpapahusay sa mga malalayong diagnostic.
b.Pagdaragdag ng mga Bagong Tampok
Nagdaragdag ang OCPP2.0.1 ng maraming bagong feature, kabilang ang matalinong pamamahala sa pagsingil, at mas detalyadong pag-uulat at pagsusuri ng fault.
c. Mas Flexible na Disenyo
Ang OCPP2.0.1 ay idinisenyo upang maging mas nababaluktot upang matugunan ang mga pangangailangan ng mas kumplikado at magkakaibang mga aplikasyon.
d. Pagpapasimple ng Code
Pinapasimple ng OCPP2.0.1 ang code, na ginagawang mas madaling ipatupad ang software.
Ang OCPP2.0.1 firmware update ay nagdagdag ng digital signature, upang maiwasan ang pag-download ng firmware ay hindi kumpleto, na nagreresulta sa pagkabigo sa pag-update ng firmware.
Sa praktikal na aplikasyon, ang OCPP2.0.1 protocol ay maaaring gamitin upang mapagtanto ang remote control ng charging pile, real-time na pagsubaybay sa charging status, user authentication at iba pang mga function, na lubos na nagpapabuti sa paggamit ng charging equipment, kahusayan at kaligtasan.OCPP2.0.1 mga detalye at pag-andar kaysa sa 1.6 na bersyon ng marami, ang pag-unlad ng kahirapan ay tumaas din.
2、OCPP2.0.1 pagpapakilala ng function
Ang OCPP 2.0.1 protocol ay ang pinakabagong bersyon ng OCPP protocol. Kung ikukumpara sa OCPP 1.6, ang OCPP 2.0.1 protocol ay gumawa ng maraming pagpapabuti at pag-optimize. Kabilang sa mga pangunahing nilalaman ang:
•Paghahatid ng Mensahe:Ang OCP 2.0.1 ay nagdaragdag ng mga bagong uri ng mensahe at binabago ang mas lumang mga format ng mensahe upang mapabuti ang kahusayan at pagganap.
• Mga Digital na Sertipiko:Sa OCPP 2.0.1, ang mga mekanismo ng seguridad na nakabatay sa digital na sertipiko ay ipinakilala upang magbigay ng pinatigas na pagpapatunay ng device at proteksyon sa integridad ng mensahe. Ito ay isang makabuluhang pagpapabuti sa mga mekanismo ng seguridad ng OCPP1.6.
• Modelo ng Data:Ina-update ng OCPP 2.0.1 ang modelo ng data upang isama ang suporta para sa mga bagong uri at feature ng device.
• Pamamahala ng Device:Ang OCPP 2.0.1 ay nagbibigay ng mas komprehensibong mga function ng pamamahala ng device, kabilang ang configuration ng device, pag-troubleshoot, pag-update ng software, atbp.
•Mga modelo ng bahagi:Ang OCPP 2.0.1 ay nagpapakilala ng isang mas nababaluktot na modelo ng bahagi na maaaring magamit upang ilarawan ang mas kumplikadong mga device at system sa pag-charge. Nakakatulong ito na paganahin ang mga mas advanced na feature gaya ngV2G (Sasakyan papuntang Grid).
•Smart charging:Advanced na Smart Charging at ISO 15118 Integration, Ang pagkakaiba sa pagitan ng 1.6 at 2.0.1 sa smart charging ay makabuluhan. Habang ang 1.6J ay umaasa sa basicChargingProfiles, katutubong sumusuporta sa OCPP 2.0.1ISO 15118sa pamamagitan ng isang pass-through na mekanismo.
Ito ay nagbibigay-daanPlug at Charge (PnC): Nagsisilbing gateway ang EVSE, na nagpapahintulot sa EV na direktang makipagpalitan ng mga digital na certificate sa backend para sa awtomatikong pagpapatotoo. Walang kinakailangang RFID card o app. Ito rin ang naglalatag ng batayan para saV2G (Vehicle-to-Grid), na nagpapahintulot sa bidirectional na pamamahala ng daloy ng enerhiya batay sa dalas ng grid at kapasidad.
• Pagkakakilanlan at Awtorisasyon ng User:Ang OCPP2.0.1 ay nagbibigay ng pinahusay na mekanismo ng pagkakakilanlan at awtorisasyon ng user, sumusuporta sa maraming paraan ng pagpapatunay ng user, at naglalagay ng mas mataas na mga kinakailangan para sa proteksyon ng data ng user.
III. Panimula sa OCPP function
1. Intelligent charging
External Energy Management System (EMS)
Tinutugunan ng OCPP 2.0.1 ang problemang ito sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mekanismo ng abiso na nag-aabiso sa CSMS (System ng Pamamahala ng Istasyon ng Pagsingil) ng mga panlabas na paghihigpit. Ang mga direktang smart charging input na sumusuporta sa mga sistema ng pamamahala ng enerhiya (EMS) ay maaaring makalutas ng maraming sitwasyon:
Mga de-koryenteng sasakyan na konektado sa mga charging point (sa pamamagitan ng ISO 15118)
Sinusuportahan ng OCPP 2.0.1 ang ISO 15118 -updated protocol para sa EVSE-to-EV na komunikasyon. Ang ISO 15118 standard plug-and-play charging at smart charging (kabilang ang mga input mula sa mga EV) ay mas madaling ipatupad gamit ang OCPP 2.0.1. Paganahin ang mga operator ng istasyon ng pagsingil na magpadala ng mga mensahe (mula sa CSMS) tungkol sa mga istasyon ng pagsingil para ipakita sa mga driver ng EV.
Gumagamit ng smart charging:
(1) Load Balancer
Ang Load Balancer ay pangunahing nakatuon sa panloob na pagkarga ng istasyon ng pagsingil. Kokontrolin ng charging station ang charging power ng bawat charging post ayon sa pre-configuration. Ang istasyon ng pagsingil ay iko-configure na may nakapirming halaga ng limitasyon, tulad ng pinakamataas na kasalukuyang output. Bilang karagdagan, kasama rin sa configuration ang mga opsyonal na opsyon para sa pag-optimize ng power distribution ng mga charging station sa mga indibidwal na charging station. Sinasabi ng configuration na ito sa istasyon ng pagsingil na ang mga rate ng pagsingil na mas mababa sa value ng configuration na ito ay hindi wasto at dapat pumili ng iba pang mga diskarte sa pagsingil.
(2) Central intelligent na pagsingil
Ipinapalagay ng Central smart charging na ang mga limitasyon sa pagsingil ay kinokontrol ng isang central system, na kinakalkula ang bahagi o lahat ng iskedyul ng pagsingil pagkatapos matanggap ang prediksyon ng impormasyon ng grid operator tungkol sa kapasidad ng grid, at ang central system ay magpapataw ng mga limitasyon sa pagsingil sa mga istasyon ng pagsingil at magtatakda ng mga limitasyon sa pagsingil sa pamamagitan ng pagtugon sa mga mensahe.
(3) Lokal na intelligent na pagsingil
Ang lokal na intelligent na pagsingil ay naisasakatuparan ng isang lokal na controller, na katumbas ng isang ahente ng OCPP protocol, na responsable sa pagtanggap ng mga mensahe mula sa central system at pagkontrol sa gawi ng pagsingil ng iba pang mga istasyon ng pagsingil sa grupo. Ang controller mismo ay maaaring nilagyan ng mga istasyon ng pagsingil o hindi. Sa mode ng local intelligent charging, nililimitahan ng lokal na controller ang charging power ng charging station. Sa panahon ng pagsingil, maaaring baguhin ang halaga ng limitasyon. Ang halaga ng limitasyon ng pangkat ng pagsingil ay maaaring i-configure nang lokal o ng central system.
2. Pagpapakilala ng Sistema
sistematikong balangkas
Arkitektura ng software
Ang mga functional na module sa OCPP2.0.1 protocol ay pangunahing kasama ang Data Transfer module, Authorization module, Security module, Transactions module, Meter Values module, Cost module, Reservation module, Smart Charging module, Diagnostics module, Firmware Management module at Display Message module
IV. Hinaharap na pag-unlad ng OCPP
1.Mga kalamangan ng OCPP
Ang OCPP ay isang libre at bukas na protocol, at isa rin itong epektibong paraan upang malutas ang kasalukuyang charging pile interconnection, at na-popularized at ginagamit sa maraming bansa sa buong mundo, ang hinaharap na interconnection sa pagitan ng mga serbisyo ng operator ay magkakaroon ng wikang maikomunikasyon.
Bago ang pagdating ng OCPP, ang bawat tagagawa ng charging post ay bumuo ng sarili nitong proprietary protocol para sa back-end na pagkakakonekta, kaya ni-lock ang mga charging post operator sa isang solong charging post manufacturer. Ngayon, sa halos lahat ng mga tagagawa ng hardware na sumusuporta sa OCPP, ang mga operator ng pagsingil sa post ay malayang pumili ng hardware mula sa anumang vendor, na ginagawang mas mapagkumpitensya ang merkado.
Ang parehong ay totoo para sa ari-arian/may-ari ng negosyo; kapag bumili sila ng hindi OCPP charging station o kontrata sa isang non-OCPP CPO, sila ay naka-lock sa isang partikular na charging station at charging post operator. Ngunit sa charging hardware na sumusunod sa OCPP, maaaring manatiling hiwalay ang mga may-ari ng bahay sa kanilang mga provider. Ang mga may-ari ay malayang pumili ng mas mapagkumpitensya, mas mahusay na presyo, o mas mahusay na gumaganang CPO. gayundin, maaari nilang palawakin ang kanilang network sa pamamagitan ng paghahalo ng iba't ibang charging post hardware nang hindi kinakailangang lansagin ang mga kasalukuyang installation.
Siyempre, ang pangunahing benepisyo ng mga EV ay ang mga driver ng EV ay hindi kailangang umasa sa iisang charging post operator o EV supplier. Tulad ng mga biniling OCPP charging station, maaaring lumipat ang mga EV driver sa mas mahuhusay na CPO/EMP. ang pangalawa, ngunit napakahalagang benepisyo ay ang kakayahang gumamit ng e-mobility roaming.
2.OCPP sa papel na ginagampanan ng electric vehicle charging
(1) Tinutulungan ng OCPP ang EVSE at CSMS na makipag-usap sa isa't isa
(2) Pagpapahintulot ng mga gumagamit ng de-kuryenteng sasakyan na magsimulang mag-charge
(3) Remote modification ng charging configuration, remote charging control (start/stop), remote unlocking gun (connector id)
(4) Real-time na status ng charging station (available, huminto, suspendido, hindi awtorisadong EV/EVSE), real-time na data sa pag-charge, real-time na paggamit ng kuryente, real-time na EVSE failure
(5) Smart charging (pagbabawas ng grid load)
(6) Pamamahala ng Firmware (OTAA)
Ⅴ.Empirical Validation at Manufacturer Insights
Ang pagpapatupad ng OCPP 2.0.1 ay nangangailangan ng mahigpit na pagpapatunay. SaLinkpower, ang aming R&D team ay nagsagawa ng malawak na interoperability testing gamit angOCTT (Open Charge Point Protocol Compliance Testing Tool)kasama ng mga real-world integration.
Kapaligiran at Mga Resulta ng Pagsubok:Matagumpay naming napatunayan ang aming EVSE firmware laban sa100+ pandaigdigang CSMS provider(kabilang ang mga pangunahing European at US network). Nakatuon ang aming mga pagsubok sa:
-
TLS Handshake Stability:Tinitiyak ang pagtitiyaga ng koneksyon sa ilalim ng Security Profile 2 at 3.
-
Integridad ng Data ng Transaksyon:Bine-verify ang bago
Kaganapan ng Transaksyonpaghahatid ng mensahe sa ilalim ng hindi matatag na kundisyon ng network (Packet loss simulation).
Kinukumpirma ng empirical data na ito na ang aming OCPP 2.0.1 na solusyon ay hindi lamang ayon sa teorya, ngunit handa sa larangan para sa komersyal na deployment ng V2G.
Oras ng post: Okt-21-2024