• höfuðborði_01
  • höfuðborði_02

OCPP – Open Charge Point Protocol frá 1.5 til 2.1 í hleðslu rafbíla

Þróun OCPP: Brúarútgáfa 1.6 yfir í 2.0.1 og síðar í hleðslu rafbíla

Efnisyfirlit

    I. Inngangur að samskiptareglum um opna hleðslustöðvar

    HinnOpin hleðslustöð (OCPP)þjónar sem alþjóðlegur staðall fyrir samskipti milli hleðslutækjabúnaðar fyrir rafknúin ökutæki (EVSE) og hleðslustöðvastjórnunarkerfa (CSMS). Höfundur:Bandalag opins hleðslu (OCA)Þessi samskiptaregla er viðurkennd sem staðall í rafknúnum ökutækjum (forveri IEC 63110). Hún útrýmir læsingum á einkaleyfi og tryggir að vélbúnaður frá mismunandi framleiðendum geti samspilað óaðfinnanlega við ýmis bakkerfi.

    Athugasemd heimildar: Þessi grein vísar til opinberra staðla sem fram koma í OCA hvítbókum og IEC/ISO forskriftum.

    1. Saga OCPP

    Saga OCPP

    2. Kynning á OCPP útgáfu

    Eins og sýnt er hér að neðan, frá OCPP1.5 til nýjasta OCPP2.0.1

    OCPP-Útgáfa-Kynning

    Þar sem of margar einkaleyfisbundnar samskiptareglur eru í greininni til að styðja við sameinaða þjónustuupplifun og rekstrartengsl milli mismunandi þjónustuaðila, tók OCA forystuna í þróun opna samskiptareglnarinnar OCPP1.5. SOAP er takmarkað af eigin samskiptareglum og ekki er hægt að gera það aðgengilegt víða og hratt.

    OCPP 1.5 hefur samskipti við miðlæg kerfi í gegnum SOAP samskiptareglur byggðar á HTTP samskiptareglum til að reka hleðslustöðvar. Það styður eftirfarandi aðgerðir: Staðbundnar og fjarstýrðar færslur, þar á meðal mælingar á reikningum.

    Stökkið úr 1,6J í 2,0,1

    Þó að fyrri útgáfur eins og OCPP 1.5 reiða sig á hina flóknu SOAP samskiptareglu,OCPP 1,6Jgjörbylti greininni með því að kynna JSON í stað WebSockets. Þetta gerði kleift að hafa samskipti í fullri tvíhliða formi og minnkaði gagnaumferð verulega, sem gerir það að núverandi markaðsstaðli. Hins vegar var útgáfan afOCPP 2.0.1(að laga villur í útgáfu 2.0) markar byltingu í viðhorfum. Ólíkt útgáfu 1.6J er OCPP 2.0.1 ekki afturábakssamhæft vegna grundvallarbreytinga á gagnauppbyggingu þess sem er hönnuð til að styðja flókin orkustjórnunarkerfi (EMS) og strangar öryggisstaðla.

    Kynning á útgáfu Ⅱ.OCPP

    Eins og sýnt er hér að neðan, frá OCPP1.5 til nýjasta OCPP2.0.1

    OCPP-Útgáfa-Kynning

    Þar sem of margar einkaleyfisbundnar samskiptareglur eru í greininni til að styðja við sameinaða þjónustuupplifun og rekstrartengsl milli mismunandi þjónustuaðila, tók OCA forystuna í þróun opna samskiptareglnarinnar OCPP1.5. SOAP er takmarkað af eigin samskiptareglum og ekki er hægt að gera það aðgengilegt víða og hratt.

    OCPP 1.5 hefur samskipti við miðlæg kerfi í gegnum SOAP samskiptareglur byggðar á HTTP samskiptareglum til að reka hleðslustöðvar. Það styður eftirfarandi aðgerðir: Staðbundnar og fjarstýrðar færslur, þar á meðal mælingar á reikningum.

    OCPP 1.6J (JSON yfir WebSockets)

    Þó að eldri SOAP útgáfan sé úrelt,OCPP 1,6Jer enn mest útbreidda útgáfan. Hún notarJSON yfir WebSockets (WSS), sem gerir kleift að hafa samskipti í fullri tvíhliða formi. Ólíkt HTTP-byggðu SOAP gerir WSS þjóninum (CSMS) kleift að hefja skipanir (eins ogFjarlæg ræsing færslu) við hleðslutækið jafnvel þótt það sé á bak við NAT-eldvegg.

    OCPP 2.0 (JSON)

    OCPP 2.0, sem kom út árið 2018, bætir færsluvinnslu, eykur öryggi og tækjastjórnun: bætir við snjallhleðsluvirkni fyrir kerfi með orkustjórnunarkerfum (EMS), staðbundnum stýringum og fyrir rafbíla með samþættri snjallhleðslu, hleðslustöðvum og stjórnunarkerfum fyrir hleðslustöðvar. StyðurISO 15118Kröfur um „plug and play“ og snjallhleðslu fyrir rafknúin ökutæki.

    OCPP 2.0.1 (JSON)

    OCPP 2.0.1 er nýjasta útgáfan, gefin út árið 2020. Hún býður upp á nýja eiginleika og úrbætur eins og stuðning við ISO15118 (Plug and Play), aukið öryggi og almennt bætta afköst.

    Samrýmanleiki OCPP útgáfu

    OCPP1.x er samhæft við eldri útgáfur, OCPP1.6 er samhæft við OCPP1.5, OCPP1.5 er samhæft við OCPP1.2.

    OCPP2.0.1 er ekki samhæft við OCPP1.6, OCPP2.0.1 þó að sumt af innihaldi OCPP1.6 sé það líka, en snið gagnaramma hefur verið gjörólíkt því sem sent var.

    OCPP 2.0.1 samskiptareglur

    1. Munurinn á OCPP 2.0.1 og OCPP 1.6

    Í samanburði við fyrri útgáfur eins og OCPP 1.6, hefur OCPP 2.0.1 miklar úrbætur á eftirfarandi sviðum:

    a. Bætt öryggi

    OCPP 2.0.1: Endurskoðun öryggis og tækjastjórnunar

    OCPP 2.0.1 er ekki afturábakssamhæft við 1.6J vegna algjörrar endurskipulagningar á gagnalíkaninu. Mikilvægasta úrbætur þess eru innleiðing þriggja skyldubundinnaÖryggisprófílar:

    1. Öryggisprófíll 1:TLS með grunnauðkenningu (lykilorð).

    2. Öryggisprófíll 2:TLS með skírteinum á biðlarahlið (meiri öryggi).

    3. Öryggisprófíll 3:TLS með skírteinum á biðlarahlið og stuðningi við öryggiseiningu vélbúnaðar (HSM).

    Þar að auki kemur það í stað takmarkaðraHjartslátturkerfi með alhliðaTækigerðÞetta notar staðlaðaÍhluturogBreytauppbygging til að fylgjast með öllu frá viftuhraða til innra hitastigs, sem bætir til muna fjargreiningar.

    b. Bæta við nýjum eiginleikum

    OCPP2.0.1 bætir við mörgum nýjum eiginleikum, þar á meðal snjallri hleðslustjórnun og ítarlegri bilanaskýrslugerð og greiningu.

    c. Sveigjanlegri hönnun

    OCPP2.0.1 hefur verið hannað til að vera sveigjanlegra til að mæta þörfum flóknari og fjölbreyttari forrita.

    d. Einföldun kóða

    OCPP2.0.1 einfaldar kóðann og gerir það auðveldara að útfæra hugbúnaðinn.

    OCPP2.0.1 vélbúnaðaruppfærslan bætti við stafrænni undirskrift til að koma í veg fyrir að niðurhal vélbúnaðarins klárist ekki og valdi því að uppfærslan mistakist.

    Í reynd er hægt að nota OCPP2.0.1 samskiptareglur til að fjarstýra hleðsluhaugnum, fylgjast með hleðslustöðu í rauntíma, sannvotta notendur og auka þannig notkun, skilvirkni og öryggi hleðslubúnaðar til muna. OCPP2.0.1 er með fleiri smáatriði og virkni en útgáfa 1.6, en erfiðleikastigið hefur einnig aukist.

    2. kynning á OCPP2.0.1 virkni

    OCPP2.0.1-Eiginleikar

    OCPP 2.0.1 samskiptareglurnar eru nýjasta útgáfan af OCPP samskiptareglunum. Í samanburði við OCPP 1.6 hefur OCPP 2.0.1 samskiptareglunni verið bætt mikið og fínstillt. Helstu atriðin eru meðal annars:

    • Skilaboðasending:OCP 2.0.1 bætir við nýjum skilaboðategundum og breytir eldri skilaboðasniðum til að bæta skilvirkni og afköst.

    • Stafræn vottorð:Í OCPP 2.0.1 voru öryggiskerfi byggð á stafrænum vottorðum kynnt til sögunnar til að tryggja öflugri auðkenningu tækja og vernd gegn heilleika skilaboða. Þetta er veruleg framför frá öryggiskerfum OCPP1.6.

    •Gagnalíkan:OCPP 2.0.1 uppfærir gagnalíkanið til að innihalda stuðning við nýjar gerðir tækja og eiginleika.

    • Tækjastjórnun:OCPP 2.0.1 býður upp á ítarlegri tækjastjórnunaraðgerðir, þar á meðal stillingar tækja, bilanaleit, hugbúnaðaruppfærslur o.s.frv.

    •Íhlutalíkön:OCPP 2.0.1 kynnir sveigjanlegri íhlutalíkan sem hægt er að nota til að lýsa flóknari hleðslutækjum og kerfum. Þetta hjálpar til við að gera kleift að nota flóknari eiginleika eins ogV2G (ökutæki til raforkukerfis).

    • Snjallhleðsla:Ítarleg snjallhleðsla og ISO 15118 samþætting. Munurinn á 1,6 og 2,0,1 í snjallhleðslu er verulegur. Þó að 1,6J byggi á grunn...Hleðsluprófílar, OCPP 2.0.1 styður innfæddanISO 15118í gegnum gegnumferðarkerfi.

    Þetta gerir kleiftTengdu og hleðdu (PnC)EVSE virkar sem gátt sem gerir rafbílnum kleift að skiptast á stafrænum vottorðum beint við bakenda fyrir sjálfvirka auðkenningu. Engin RFID-kort eða forrit eru nauðsynleg. Þetta leggur einnig grunninn aðV2G (Ökutæki-til-nets), sem gerir kleift að stjórna orkuflæði í tvíátta byggða á tíðni og afkastagetu raforkukerfisins.

    • Notandaauðkenni og heimild:OCPP2.0.1 býður upp á bættar aðferðir til að bera kennsl á og heimila notendur, styður margar aðferðir til að sannvotta notendur og setur fram strangari kröfur um verndun notendagagna.

    III. Inngangur að OCPP fallinu

    1. Snjöll hleðsla

    IEC-63110

    Ytra orkustjórnunarkerfi (EMS)
    OCPP 2.0.1 tekur á þessu vandamáli með því að kynna tilkynningarkerfi sem tilkynnir CSMS (hleðslustöðvarstjórnunarkerfi) um ytri takmarkanir. Bein snjallhleðsluinntak sem styðja orkustjórnunarkerfi (EMS) geta leyst margar aðstæður:
    Rafknúin ökutæki tengd við hleðslustöðvar (samkvæmt ISO 15118)
    OCPP 2.0.1 styður uppfærða ISO 15118 samskiptareglur fyrir samskipti milli rafknúinna ökutækja og rafbíla. Auðveldara er að innleiða ISO 15118 staðalinn fyrir „plug-and-play“ hleðslu og snjallhleðslu (þar með talið inntak frá rafbílum) með OCPP 2.0.1. Gerir rekstraraðilum hleðslustöðva kleift að senda skilaboð (frá CSMS) um hleðslustöðvar til birtingar fyrir ökumenn rafbíla.
    Snjallhleðsla notar:

    (1) Álagsjafnari
    Álagsjöfnun (Load Balancer) miðar aðallega að innri álagi hleðslustöðvarinnar. Hleðslustöðin mun stjórna hleðsluafli hverrar hleðslustaurar samkvæmt forstillingu. Hleðslustöðin verður stillt með föstu takmörkunargildi, svo sem hámarksútgangsstraumi. Að auki inniheldur stillingin einnig valfrjálsa valkosti til að hámarka afldreifingu hleðslustöðva til einstakra hleðslustöðva. Þessi stilling segir hleðslustöðinni að hleðslugjöld undir þessu stillingargildi séu ógild og að velja ætti aðrar hleðsluaðferðir.

    (2) Miðlæg snjallhleðsla
    Miðlæg snjallhleðsla gerir ráð fyrir að hleðslumörk séu stjórnuð af miðlægu kerfi, sem reiknar út hluta eða alla hleðsluáætlunina eftir að hafa móttekið spár rekstraraðila raforkukerfisins um afkastagetu raforkukerfisins, og miðlæga kerfið mun setja hleðslumörk á hleðslustöðvar og stilla hleðslumörk með því að bregðast við skilaboðum.

    (3) Staðbundin snjallhleðsla
    Staðbundin snjallhleðsla er framkvæmd af staðbundnum stjórnanda, sem jafngildir umboðsmanni OCPP samskiptareglnanna, sem ber ábyrgð á að taka við skilaboðum frá miðlæga kerfinu og stjórna hleðsluhegðun annarra hleðslustöðva í hópnum. Stýringin sjálf getur verið búin hleðslustöðvum eða ekki. Í staðbundinni snjallhleðsluham takmarkar staðbundni stjórnandinn hleðsluafl hleðslustöðvarinnar. Hægt er að breyta takmörkunargildinu meðan á hleðslu stendur. Hægt er að stilla takmörkunargildi hleðsluhópsins á staðnum eða af miðlæga kerfinu.

    2. Kynning á kerfinu

    Stjórnunarkerfi fyrir hleðslustöðvar (CSMS)

    kerfisbundið rammaverk

    OCPP-hugbúnaðarbygging

    Hugbúnaðararkitektúr
    Virknieiningarnar í OCPP2.0.1 samskiptareglunum innihalda aðallega gagnaflutningseiningu, heimildareiningu, öryggiseiningu, færslueiningu, mæligildiseiningu, kostnaðareiningu, bókunareiningu, snjallhleðslueiningu, greiningareiningu, vélbúnaðarstjórnunareiningu og birtingarskilaboðaeiningu.

    IV. Framtíðarþróun OCPP

    1. Kostir OCPP

    OCPP er frjáls og opinn samskiptamáti og er einnig áhrifarík leið til að leysa núverandi vandamál með hleðslutækjatengingar. Hann hefur notið mikilla vinsælda og verið notaður í mörgum löndum um allan heim. Í framtíðinni mun tenging milli þjónustu rekstraraðila hafa sérstakt tungumál til að eiga samskipti.

    Fyrir tilkomu OCPP þróaði hver framleiðandi hleðslustöðva sína eigin sérsniðnu samskiptareglur fyrir bakendatengingu, og þannig var rekstraraðilum hleðslustöðva læst við einn framleiðanda hleðslustöðva. Nú, þar sem nánast allir vélbúnaðarframleiðendur styðja OCPP, geta rekstraraðilar hleðslustöðva valið vélbúnað frá hvaða framleiðanda sem er, sem gerir markaðinn samkeppnishæfari.

    Hið sama á við um fasteigna-/fyrirtækjaeigendur; þegar þeir kaupa hleðslustöð sem ekki er í OCPP-samningi eða gera samning við rekstraraðila hleðslustöðvar sem ekki er í OCPP-samningi, eru þeir bundnir við tiltekna hleðslustöð og rekstraraðila hleðslustaura. En með hleðslubúnaði sem er í samræmi við OCPP-staðla geta húseigendur verið óháðir rekstraraðilum sínum. Eigendum er frjálst að velja samkeppnishæfari, hagstæðari eða betur virkan rekstraraðila hleðslustöðvar. Einnig geta þeir stækkað net sitt með því að blanda saman mismunandi hleðslustaurabúnaði án þess að þurfa að taka í sundur núverandi uppsetningar.

    Að sjálfsögðu er helsti kosturinn við rafknúin ökutæki sá að ökumenn rafknúinna ökutækja þurfa ekki að reiða sig á einn rekstraraðila hleðslustöðva eða birgja rafknúinna ökutækja. Eins og með keyptar OCPP hleðslustöðvar geta ökumenn rafknúinna ökutækja skipt yfir í betri CPO/EMP hleðslustöðvar. Annar, en mjög mikilvægur kostur, er möguleikinn á að nota reiki fyrir rafknúin ökutæki.

    2.OCPP í hlutverki hleðslu rafknúinna ökutækja

    (1) OCPP hjálpar EVSE og CSMS að eiga samskipti sín á milli

    (2) Heimild notenda rafknúinna ökutækja til að hefja hleðslu

    (3) Fjarstýrð breyting á hleðslustillingum, fjarstýrð hleðslustýring (ræsing/stöðvun), fjarstýrð opnun á byssu (tengikenni)

    (4) Staða hleðslustöðvar í rauntíma (tiltæk, stöðvuð, frestað, óheimil rafbíll/rafmagnsökutæki (EV/EVSE), hleðslugögn í rauntíma, orkunotkun í rauntíma, bilun í rafbíl (EVSE) í rauntíma

    (5) Snjallhleðsla (minnkar álag á raforkukerfið)

    (6) Firmware Management (OTAA)

    OCPP 1.6J2.0.1

    Ⅴ. Reynsluleg staðfesting og innsýn framleiðanda

    Innleiðing OCPP 2.0.1 krefst strangrar staðfestingar.Tengjafl, rannsóknar- og þróunarteymi okkar hefur framkvæmt ítarlegar samvirkniprófanir með því að notaOCTT (Open Charge Point Protocol samræmisprófunartól)ásamt samþættingum í raunverulegum heimi.

    Prófunarumhverfi og niðurstöður:Við höfum staðfest EVSE vélbúnaðinn okkar með góðum árangri.100+ alþjóðlegir CSMS þjónustuaðilar(þar á meðal helstu evrópsku og bandarísku netkerfin). Prófanir okkar beinast að:

    • Stöðugleiki TLS handabands:Að tryggja varanleika tengingar samkvæmt öryggisprófílum 2 og 3.

    • Heilindi viðskiptagagna:Staðfesting á nýjuFærsluatburðurAfhending skilaboða við óstöðugar netaðstæður (hermun pakkataps).

    Þessi empiríska gögn staðfesta að OCPP 2.0.1 lausn okkar er ekki aðeins fræðilega samhæf, heldur einnig tilbúin til notkunar á V2G í viðskiptalegum tilgangi.


    Birtingartími: 21. október 2024