Еволуцијата на OCPP: Премостување на верзијата 1.6 до 2.0.1 и понатаму во полнењето електрични возила
Содржина
I. Вовед во протоколот за отворени точки за полнење
НаПротокол за отворена точка за полнење (OCPP)служи како глобален стандард за комуникација помеѓу опремата за снабдување со електрични возила (EVSE) и системите за управување со станици за полнење (CSMS). Авторизирано одАлијанса за отворени плаќања (OCA), овој протокол е признат како де факто стандард во индустријата за електрични возила (претходник на IEC 63110). Ги елиминира сопственичките ограничувања, осигурувајќи дека хардверот од различни производители може беспрекорно да соработува со различни backend системи.
Забелешка за авторитетот: Оваа статија се повикува на официјалните стандарди наведени во белите книги на OCA и спецификациите на IEC/ISO
1. Историја на OCPP
2. Вовед во OCPP верзијата
Како што е прикажано подолу, од OCPP1.5 до најновата OCPP2.0.1
Бидејќи во индустријата има премногу сопственички протоколи за поддршка на унифицирано искуство со услугите и оперативна меѓусебна поврзаност помеѓу различни операторски услуги, OCA ја презеде водечката улога во развојот на отворениот протокол OCPP1.5. SOAP е ограничен од сопствените ограничувања на протоколот и не може да биде широко и брзо популаризиран.
OCPP 1.5 комуницира со централните системи преку SOAP протокол базиран на HTTP протокол за управување со точките за полнење. Поддржува следниве функции: Локални и далечински иницирани трансакции, вклучително и мерење на фактурирање.
Скокот од 1,6J на 2,0,1
Додека претходните верзии како OCPP 1.5 се потпираа на гломазниот SOAP протокол,OCPP 1.6Jја револуционизираше индустријата со воведување на JSON преку WebSockets. Ова овозможи целосна дуплекс комуникација и значително го намали сообраќајот на податоци, што го прави моментален пазарен стандард. Сепак, објавувањето наOCPP 2.0.1(поправање на грешките на 2.0) означува промена на парадигмата. За разлика од 1.6J, OCPP 2.0.1 не е компатибилен со претходни верзии поради фундаментални промени во неговата структура на податоци дизајнирана да поддржува сложени системи за управување со енергија (EMS) и ригорозни безбедносни стандарди.
Ⅱ. Вовед во верзијата OCPP
Како што е прикажано подолу, од OCPP1.5 до најновата OCPP2.0.1
Бидејќи во индустријата има премногу сопственички протоколи за поддршка на унифицирано искуство со услугите и оперативна меѓусебна поврзаност помеѓу различни операторски услуги, OCA ја презеде водечката улога во развојот на отворениот протокол OCPP1.5. SOAP е ограничен од сопствените ограничувања на протоколот и не може да биде широко и брзо популаризиран.
OCPP 1.5 комуницира со централните системи преку SOAP протокол базиран на HTTP протокол за управување со точките за полнење. Поддржува следниве функции: Локални и далечински иницирани трансакции, вклучително и мерење на фактурирање.
OCPP 1.6J (JSON преку WebSockets)
Иако постарата верзија на SOAP е застарена,OCPP 1.6Jостанува најшироко распоредената верзија. КористиJSON преку WebSockets (WSS), што овозможува целосна дуплекс комуникација. За разлика од SOAP базиран на HTTP, WSS му овозможува на серверот (CSMS) да иницира команди (какоRemoteStartTransaction) до полначот дури и кога полначот е зад NAT заштитен ѕид.
OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, објавен во 2018 година, ја подобрува обработката на трансакциите, ја зголемува безбедноста, управувањето со уредите: додава функционалност за паметно полнење, за топологии со системи за управување со енергија (EMS), локални контролери и за електрични возила со интегрирано паметно полнење, станици за полнење и системи за управување со станици за полнење. ПоддржуваISO 15118Барања за „вклучи и пушти“ и паметно полнење за електрични возила.
OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 е најновата верзија, објавена во 2020 година. Нуди нови функции и подобрувања како што се поддршка за ISO15118 (Plug and Play), подобрена безбедност и целокупно подобрени перформанси.
Компатибилност со OCPP верзии
OCPP1.x е компатибилен со пониски верзии, OCPP1.6 е компатибилен со OCPP1.5, OCPP1.5 е компатибилен со OCPP1.2.
OCPP2.0.1 не е компатибилен со OCPP1.6, иако OCPP2.0.1 е компатибилен со дел од содржината на OCPP1.6, но форматот на рамката за податоци е сосема различен од оној што е испратен.
OCPP 2.0.1 протокол
1. Разлика помеѓу OCPP 2.0.1 и OCPP 1.6
Во споредба со претходните верзии како што е OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 има големи подобрувања во следниве области:
а. Подобрена безбедност
OCPP 2.0.1: Ревизија на безбедноста и управувањето со уредите
OCPP 2.0.1 не е компатибилен со 1.6J поради целосно реструктуирање на моделот на податоци. Неговото најкритично подобрување е воведувањето на три задолжителниБезбедносни профили:
-
Безбедносен профил 1:TLS со основна автентикација (лозинка).
-
Безбедносен профил 2:TLS со сертификати од клиентска страна (повисока безбедност).
-
Безбедносен профил 3:TLS со клиентски сертификати и поддршка за хардверски безбедносен модул (HSM).
Понатаму, го заменува ограниченотоОтчукувањето на срцетомеханизам со сеопфатенМодел на уредОва користи стандардизиранКомпонентаиПроменливаструктура за следење на сè, од брзината на вентилаторот до внатрешната температура, значително подобрувајќи ја далечинската дијагностика.
б. Додавање нови функции
OCPP2.0.1 додава многу нови функции, вклучувајќи интелигентно управување со полнењето и подетално известување и анализа на грешки.
в. Пофлексибилен дизајн
OCPP2.0.1 е дизајниран да биде пофлексибилен за да ги задоволи потребите на посложени и разновидни апликации.
г. Поедноставување на кодот
OCPP2.0.1 го поедноставува кодот, олеснувајќи ја имплементацијата на софтверот.
Ажурирањето на фирмверот OCPP2.0.1 додаде дигитален потпис, за да се спречи нецелосно преземање на фирмверот, што ќе резултира со неуспех во ажурирањето на фирмверот.
Во практична примена, протоколот OCPP2.0.1 може да се користи за далечинска контрола на полнењето, следење во реално време на статусот на полнење, автентикација на корисникот и други функции, што значително ја подобрува употребата на опремата за полнење, ефикасноста и безбедноста. OCPP2.0.1 детали и функции од 1.6 верзијата на многуте, развојот на тежината е исто така зголемен.
2, вовед во функцијата OCPP2.0.1
Протоколот OCPP 2.0.1 е најновата верзија на протоколот OCPP. Во споредба со OCPP 1.6, протоколот OCPP 2.0.1 има направено многу подобрувања и оптимизации. Главните содржини вклучуваат:
• Достава на порака:OCP 2.0.1 додава нови типови пораки и ги модифицира постарите формати на пораки за да ја подобри ефикасноста и перформансите.
• Дигитални сертификати:Во OCPP 2.0.1, беа воведени безбедносни механизми базирани на дигитални сертификати за да се обезбеди зајакната автентикација на уредот и заштита на интегритетот на пораките. Ова е значително подобрување во однос на безбедносните механизми на OCPP1.6.
• Модел на податоци:OCPP 2.0.1 го ажурира моделот на податоци за да вклучи поддршка за нови типови уреди и функции.
• Управување со уреди:OCPP 2.0.1 обезбедува посеопфатни функции за управување со уреди, вклучувајќи конфигурација на уреди, решавање проблеми, ажурирања на софтвер итн.
• Модели на компоненти:OCPP 2.0.1 воведува пофлексибилен модел на компоненти што може да се користи за опишување на посложени уреди и системи за полнење. Ова помага да се овозможат понапредни функции како што сеV2G (Од возило до мрежа).
• Паметно полнење:Напредно паметно полнење и интеграција со ISO 15118, Разликата помеѓу 1.6 и 2.0.1 во паметното полнење е значајна. Додека 1.6J се потпира на основноПрофили за полнење, OCPP 2.0.1 нативно поддржуваISO 15118преку механизам за пропуштање.
Ова овозможуваВклучи и полни (PnC)EVSE делува како портал, дозволувајќи му на електричното возило да разменува дигитални сертификати директно со бекендот за автоматска автентикација. Не се потребни RFID картички или апликации. Ова исто така ја поставува основата заV2G (Возило-до-Мрежа), овозможувајќи двонасочно управување со протокот на енергија врз основа на фреквенцијата и капацитетот на мрежата.
• Идентитет и овластување на корисникот:OCPP2.0.1 обезбедува подобрени механизми за идентификација и авторизација на корисниците, поддржува повеќе методи за автентикација на корисниците и поставува повисоки барања за заштита на податоците на корисниците.
III. Вовед во функцијата OCPP
1. Интелигентно полнење
Надворешен систем за управување со енергија (EMS)
OCPP 2.0.1 го решава овој проблем со воведување механизам за известување кој го известува CSMS (Систем за управување со станици за полнење) за надворешни ограничувања. Директните влезни сигнали за паметно полнење кои поддржуваат системи за управување со енергија (EMS) можат да решат многу ситуации:
Електрични возила поврзани со точки за полнење (според ISO 15118)
OCPP 2.0.1 поддржува ажуриран протокол ISO 15118 за комуникација EVSE-со-EV. Стандардот ISO 15118 за полнење „plug-and-play“ и паметното полнење (вклучувајќи влезни податоци од електрични возила) се полесни за имплементација со користење на OCPP 2.0.1. Овозможува операторите на станици за полнење да испраќаат пораки (од CSMS) за станиците за полнење за прикажување до возачите на електрични возила.
Паметното полнење користи:
(1) Балансатор на оптоварување
Уредот за балансирање на оптоварување е главно насочен кон внатрешното оптоварување на станицата за полнење. Станицата за полнење ќе ја контролира моќноста на полнење на секој столб за полнење според претходната конфигурација. Станицата за полнење ќе биде конфигурирана со фиксна гранична вредност, како што е максималната излезна струја. Покрај тоа, конфигурацијата вклучува и опционални опции за оптимизирање на распределбата на моќноста на станиците за полнење до поединечните станици за полнење. Оваа конфигурација ѝ кажува на станицата за полнење дека стапките на полнење под оваа конфигурациска вредност се неважечки и дека треба да се изберат други стратегии за полнење.
(2) Централно интелигентно полнење
Централното паметно полнење претпоставува дека ограничувањата за полнење се контролирани од централен систем, кој пресметува дел или целиот распоред за полнење откако ќе ги добие информациите за предвидување од операторот на мрежата за капацитетот на мрежата, а централниот систем ќе наметне ограничувања за полнење на станиците за полнење и ќе постави ограничувања за полнење преку одговарање на пораките.
(3) Локално интелигентно полнење
Локалното интелигентно полнење се реализира преку локален контролер, кој е еквивалентен на агент на протоколот OCPP, одговорен за примање пораки од централниот систем и контролирање на однесувањето при полнење на другите станици за полнење во групата. Самиот контролер може да биде опремен со станици за полнење или не. Во режимот на локално интелигентно полнење, локалниот контролер ја ограничува моќноста на полнење на станицата за полнење. За време на полнењето, граничната вредност може да се измени. Граничната вредност на групата за полнење може да се конфигурира локално или од централниот систем.
2. Вовед во системот
систематска рамка
Софтверска архитектура
Функционалните модули во протоколот OCPP2.0.1 главно вклучуваат модул за пренос на податоци, модул за авторизација, модул за безбедност, модул за трансакции, модул за вредности на мерни инструменти, модул за трошоци, модул за резервација, модул за паметно полнење, модул за дијагностика, модул за управување со фирмвер и модул за пораки за прикажување.
IV. Иден развој на OCPP
1. Предности на OCPP
OCPP е бесплатен и отворен протокол, а исто така е ефикасен начин за решавање на моменталниот проблем со меѓусебното поврзување на куповите за полнење, и е популаризиран и користен во многу земји низ целиот свет, а идната меѓусебна поврзаност помеѓу услугите на операторот ќе има јазик за комуникација.
Пред појавата на OCPP, секој производител на станици за полнење развиваше свој сопствен протокол за поврзување одзади, со што операторите на станици за полнење ги врзуваше за еден производител на станици за полнење. Сега, со оглед на тоа што практично сите производители на хардвер поддржуваат OCPP, операторите на станици за полнење се слободни да изберат хардвер од кој било добавувач, што го прави пазарот поконкурентен.
Истото важи и за сопствениците на имоти/бизниси; кога купуваат станица за полнење што не е OCPP или склучуваат договор со CPO што не е OCPP, тие се врзани за одредена станица за полнење и оператор на станица за полнење. Но, со хардвер за полнење што е компатибилен со OCPP, сопствениците на домовите можат да останат независни од своите добавувачи. Сопствениците се слободни да изберат поконкурентен, подобро ценов или подобро функционален CPO. Исто така, тие можат да ја прошират својата мрежа со мешање на различен хардвер за станица за полнење без да мора да ги расклопуваат постојните инсталации.
Секако, главната придобивка на електричните возила е тоа што возачите на електрични возила не треба да се потпираат на еден оператор на станица за полнење или добавувач на електрични возила. Како и со купените OCPP станици за полнење, возачите на електрични возила можат да се префрлат на подобри CPO/EMP. Втора, но многу важна придобивка е можноста за користење на роаминг за електрична мобилност.
2.OCPP во улога на полнење на електрични возила
(1) OCPP им помага на EVSE и CSMS да комуницираат едни со други
(2) Овластување на корисниците на електрични возила да започнат со полнење
(3) Далечинска модификација на конфигурацијата за полнење, далечинска контрола на полнењето (старт/стоп), далечинско отклучување на пиштолот (идентификациски број на конекторот)
(4) Статус на станицата за полнење во реално време (достапна, запрена, суспендирана, неовластено EV/EVSE), податоци за полнење во реално време, потрошувачка на енергија во реално време, дефект на EVSE во реално време
(5) Паметно полнење (намалување на оптоварувањето на мрежата)
(6) Управување со фирмверот (OTAA)

Ⅴ. Емпириска валидација и увиди од производителот
Имплементацијата на OCPP 2.0.1 бара ригорозна валидација.Линкпауер, нашиот тим за истражување и развој спроведе обемно тестирање на интероперабилност користејќи гоOCTT (Алатка за тестирање на усогласеност со протоколот за отворени точки за полнење)заедно со интеграциите во реалниот свет.
Тест околина и резултати:Успешно го валидиравме нашиот EVSE фирмвер во однос на100+ глобални CSMS провајдери(вклучувајќи ги главните европски и американски мрежи). Нашите тестови се фокусираат на:
-
Стабилност при ракување со TLS:Обезбедување на трајност на врската според Безбедносниот профил 2 и 3.
-
Интегритет на податоците за трансакциите:Потврдување на новиот
Настан на трансакцијаиспорака на пораки под нестабилни мрежни услови (симулација на губење на пакети).
Овие емпириски податоци потврдуваат дека нашето решение OCPP 2.0.1 е не само теоретски компатибилно, туку и подготвено за терен за комерцијално распоредување на V2G.
Време на објавување: 21 октомври 2024 година







