У гэтым артыкуле апісваецца эвалюцыя пратакола OCPP, абнаўленне з версіі 1.5 да 2.0.1, з акцэнтам на паляпшэнні бяспекі, разумнай зарадкі, пашырэнні функцый і спрашчэнні кода ў версіі 2.0.1, а таксама на яго ключавой ролі ў зарадцы электрамабіляў.
I. Увядзенне пратакола OCPP
Поўная назва OCPP — Open Charge Point Protocol (пратакол адкрытых зарадных пунктаў). Гэта бясплатны і адкрыты пратакол, распрацаваны OCA (Open Charge Alliance), арганізацыяй, якая базуецца ў Нідэрландах. Open Charge Point Protocol (OCPP) — гэта ўніфікаваная схема сувязі паміж камп'ютарнай станцыяй і любой сістэмай кіравання зараднымі станцыямі (CSMS). Гэтая архітэктура пратакола падтрымлівае ўзаемасувязь цэнтралізаванай сістэмы кіравання любога пастаўшчыка паслуг зарадкі з усімі зараднымі станцыямі і ў першую чаргу прызначана для вырашэння праблем з камунікацыяй, якія ўзнікаюць у прыватных зарадных сетках. OCPP падтрымлівае кіраванне камунікацыяй паміж зараднымі станцыямі і цэнтралізаванай сістэмай кіравання кожнага пастаўшчыка. OCPP падтрымлівае камунікацыю паміж зараднымі станцыямі і цэнтральнай сістэмай кіравання кожнага пастаўшчыка. Гэта змяняе закрытасць прыватных зарадных сетак, якая стварала праблемы для вялікай колькасці ўладальнікаў электрамабіляў і кіраўнікоў нерухомасці, і прывяла да шырокага закліку да адкрытай мадэлі ва ўсёй галіне.
Перавагі пратакола OCPP
Адкрыта і бясплатна для выкарыстання
Прадухіляе прывязку да аднаго пастаўшчыка (платформы зарадкі)
Скарачае час/намаганні па інтэграцыі і праблемы з ІТ
1. Гісторыя OCPP
2. Азнаёмленне з версіяй OCPP
Як паказана ніжэй, ад OCPP1.5 да апошняй версіі OCPP2.0.1
Паколькі ў галіны існуе занадта шмат запатэнтаваных пратаколаў для падтрымкі ўніфікаванага абслугоўвання і аперацыйнай узаемасувязі паміж рознымі аператарскімі службамі, OCA ўзяла на сябе ініцыятыву ў распрацоўцы адкрытага пратакола OCPP1.5. SOAP абмежаваны ўласнымі пратакольнымі абмежаваннямі і не можа быць шырока і хутка папулярызаваны.
OCPP 1.5 звязваецца з цэнтральнымі сістэмамі праз пратакол SOAP на аснове пратаколу HTTP для кіравання пунктамі зарадкі. Ён падтрымлівае наступныя функцыі: лакальныя і дыстанцыйна ініцыяваныя транзакцыі, у тым ліку ўлік выстаўлення рахункаў.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
Версія OCPP1.6 далучылася да рэалізацыі фармату JSON і пашырыла магчымасці разумнай зарадкі. Версія JSON рэалізуецца праз сувязь WebSocket і дазваляе перадаваць адзін аднаму дадзеныя ў любым сеткавым асяроддзі. Найбольш часта на рынку выкарыстоўваецца пратакол версіі 1.6J, які падтрымлівае фармат дадзеных JSON на аснове пратакола WebSockets для скарачэння трафіку дадзеных (JSON, дадзеныя JSON на аснове пратакола WebSockets для скарачэння трафіку дадзеных).
Падтрымлівае дадзеныя ў фармаце JSON на аснове пратакола websockets для скарачэння трафіку дадзеных (JSON, JavaScript Object Representation, — гэта лёгкі фармат абмену дадзенымі) і дазваляе працаваць у сетках, якія не падтрымліваюць маршрутызацыю пакетаў пунктаў зарадкі (напрыклад, публічны інтэрнэт). Інтэлектуальная зарадка: балансаванне нагрузкі, цэнтралізаваная інтэлектуальная зарадка і лакальная інтэлектуальная зарадка. Дазваляе пунктам зарадкі паўторна адпраўляць уласную інфармацыю (на аснове бягучай інфармацыі аб пункце зарадкі), напрыклад, апошняе вымеранае значэнне або стан пункта зарадкі.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, выпушчаны ў 2018 годзе, паляпшае апрацоўку транзакцый, павышае бяспеку, кіраванне прыладамі: дадае функцыянальнасць разумнай зарадкі для тапалогій з сістэмамі кіравання энергіяй (EMS), лакальнымі кантролерамі, а таксама для электрамабіляў з інтэграванай разумнай зарадкай, зараднымі станцыямі і сістэмамі кіравання зараднымі станцыямі. Падтрымлівае ISO 15118: патрабаванні да падключэння і працы і разумнай зарадкі для электрамабіляў.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 — гэта апошняя версія, выпушчаная ў 2020 годзе. Яна прапануе новыя функцыі і паляпшэнні, такія як падтрымка ISO15118 (Plug and Play), палепшаная бяспека і агульная прадукцыйнасць.
3. Сумяшчальнасць версій OCPP
OCPP1.x сумяшчальны з больш раннімі версіямі, OCPP1.6 сумяшчальны з OCPP1.5, OCPP1.5 сумяшчальны з OCPP1.2.
OCPP2.0.1 не сумяшчальны з OCPP1.6, хоць некаторыя часткі змесціва OCPP2.0.1 таксама сумяшчальныя, але фармат кадра дадзеных цалкам адрозніваецца ад адпраўленага.
Па-другое, пратакол OCPP 2.0.1
1. Розніца паміж OCPP 2.0.1 і OCPP 1.6
У параўнанні з папярэднімі версіямі, такімі як OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 мае значныя паляпшэнні ў наступных галінах:
а. Палепшаная бяспека
OCPP2.0.1 мае ўзмоцненую бяспеку за кошт увядзення HTTPS-злучэнняў на аснове Secure Sockets Layer і новай схемы кіравання сертыфікатамі для забеспячэння бяспекі сувязі.
b. Даданне новых функцый
OCPP2.0.1 дадае шмат новых функцый, у тым ліку інтэлектуальнае кіраванне зарадкай, а таксама больш падрабязную справаздачнасць і аналіз няспраўнасцей.
c. Больш гнуткі дызайн
OCPP2.0.1 быў распрацаваны больш гнуткім для задавальнення патрэб больш складаных і разнастайных прыкладанняў.
г. Спрашчэнне кода
OCPP2.0.1 спрашчае код, што спрашчае рэалізацыю праграмнага забеспячэння.
У абнаўленні прашыўкі OCPP2.0.1 дададзены лічбавы подпіс, каб прадухіліць няпоўную загрузку прашыўкі, што прывяло да збою абнаўлення.
На практыцы пратакол OCPP2.0.1 можа выкарыстоўвацца для дыстанцыйнага кіравання зараднай станцыяй, маніторынгу стану зарадкі ў рэжыме рэальнага часу, аўтэнтыфікацыі карыстальнікаў і іншых функцый, што значна паляпшае выкарыстанне зараднага абсталявання, эфектыўнасць і бяспеку. У параўнанні з версіяй 1.6, OCPP2.0.1 мае шмат дэталяў і функцый, але складанасць распрацоўкі таксама павялічылася.
2. Азнаёмленне з функцыяй OCPP2.0.1
Пратакол OCPP 2.0.1 — гэта апошняя версія пратакола OCPP. У параўнанні з OCPP 1.6, пратакол OCPP 2.0.1 мае шмат паляпшэнняў і аптымізацый. Асноўны змест уключае:
Дастаўка паведамленняў: OCP 2.0.1 дадае новыя тыпы паведамленняў і змяняе старыя фарматы паведамленняў для павышэння эфектыўнасці і прадукцыйнасці.
Лічбавыя сертыфікаты: У OPC 2.0.1 былі ўведзены механізмы бяспекі на аснове лічбавых сертыфікатаў для забеспячэння ўзмоцненай аўтэнтыфікацыі прылад і абароны цэласнасці паведамленняў. Гэта значнае паляпшэнне ў параўнанні з механізмамі бяспекі OCPP1.6.
Мадэль дадзеных: OPC 2.0.1 абнаўляе мадэль дадзеных, уключаючы падтрымку новых тыпаў прылад і функцый.
Кіраванне прыладамі: OPC 2.0.1 забяспечвае больш поўныя функцыі кіравання прыладамі, у тым ліку канфігурацыю прылад, ліквідацыю непаладак, абнаўленне праграмнага забеспячэння і г.д.
Кампанентныя мадэлі: OCP 2.0.1 прадстаўляе больш гнуткую кампанентную мадэль, якую можна выкарыстоўваць для апісання больш складаных зарадных прылад і сістэм. Гэта дапамагае рэалізаваць больш прасунутыя функцыі, такія як V2G (Vehicle to Grid).
Разумная зарадка: OCPP2.0.1 дадае падтрымку разумнай зарадкі, напрыклад, магутнасць зарадкі можа дынамічна рэгулявацца ў залежнасці ад умоў сеткі або патрэб карыстальніка.
Ідэнтыфікацыя і аўтарызацыя карыстальніка: OCPP2.0.1 забяспечвае палепшаныя механізмы ідэнтыфікацыі і аўтарызацыі карыстальнікаў, падтрымлівае некалькі метадаў аўтэнтыфікацыі карыстальнікаў і вылучае больш высокія патрабаванні да абароны дадзеных карыстальнікаў.
III. Уводзіны ў функцыю OCPP
1. Інтэлектуальная зарадка
Знешняя сістэма кіравання энергіяй (СЭЭ)
OCPP 2.0.1 вырашае гэтую праблему, уводзячы механізм апавяшчэння, які паведамляе CSMS (сістэме кіравання зараднымі станцыямі) аб знешніх абмежаваннях. Прамыя ўваходы разумнай зарадкі, якія падтрымліваюць сістэмы кіравання энергіяй (EMS), могуць вырашыць многія сітуацыі:
Электрамабілі, падлучаныя да зарадных пунктаў (паводле ISO 15118)
OCPP 2.0.1 падтрымлівае абноўлены пратакол ISO 15118 для сувязі паміж EVSE і EV. Зарадка "падключы і працуй" і разумная зарадка (у тым ліку ўваходныя дадзеныя ад электрамабіляў) у адпаведнасці са стандартам ISO 15118 лягчэй рэалізоўвацца з дапамогай OCPP 2.0.1. Дазваляе аператарам зарадных станцый адпраўляць паведамленні (з CSMS) аб зарадных станцыях для адлюстравання кіроўцам электрамабіляў.
Выкарыстанне разумнай зарадкі:
(1) Балансавальнік нагрузкі
Балансавальнік нагрузкі ў асноўным прызначаны для ўнутранай нагрузкі зараднай станцыі. Зарадная станцыя будзе кантраляваць магутнасць зарадкі кожнай зараднай станцыі ў адпаведнасці з папярэдняй канфігурацыяй. Зарадная станцыя будзе настроена з фіксаваным абмежавальным значэннем, такім як максімальны выходны ток. Акрамя таго, канфігурацыя таксама ўключае дадатковыя опцыі для аптымізацыі размеркавання магутнасці зарадных станцый паміж асобнымі зараднымі станцыямі. Гэтая канфігурацыя паведамляе зараднай станцыі, што хуткасці зарадкі ніжэй за гэтае значэнне канфігурацыі несапраўдныя і што варта выбраць іншыя стратэгіі зарадкі.
(2) Цэнтральная інтэлектуальная зарадка
Цэнтральная разумная зарадка мяркуе, што ліміты зарадкі кантралююцца цэнтральнай сістэмай, якая разлічвае частку або ўвесь графік зарадкі пасля атрымання прагназуемай інфармацыі аператара сеткі аб ёмістасці сеткі, і цэнтральная сістэма будзе ўводзіць ліміты зарадкі на зарадных станцыях і ўсталёўваць ліміты зарадкі, адказваючы на паведамленні.
(3) Лакальная інтэлектуальная зарадка
Лакальная інтэлектуальная зарадка рэалізуецца лакальным кантролерам, які з'яўляецца эквівалентам агента пратакола OCPP, адказнага за атрыманне паведамленняў ад цэнтральнай сістэмы і кіраванне працэсам зарадкі іншых зарадных станцый у групе. Сам кантролер можа быць абсталяваны зараднымі станцыямі ці не. У рэжыме лакальнай інтэлектуальнай зарадкі лакальны кантролер абмяжоўвае магутнасць зарадкі зараднай станцыі. Падчас зарадкі лімітавае значэнне можна змяняць. Лімітавае значэнне групы зарадкі можна наладзіць лакальна або цэнтральнай сістэмай.
2. Уводзіны ў сістэму
сістэматычная структура
архітэктура праграмнага забеспячэння
Функцыянальныя модулі пратакола OCPP2.0.1 у асноўным ўключаюць модуль перадачы дадзеных, модуль аўтарызацыі, модуль бяспекі, модуль транзакцый, модуль значэнняў лічыльнікаў, модуль выдаткаў, модуль браніравання, модуль разумнай зарадкі, модуль дыягностыкі, модуль кіравання прашыўкай і модуль адлюстравання паведамленняў.
IV. Будучае развіццё OCPP
1. Перавагі OCPP
OCPP — гэта бясплатны і адкрыты пратакол, які таксама з'яўляецца эфектыўным спосабам вырашэння бягучай праблемы ўзаемасувязі платных станцый. Ён быў папулярызаваны і выкарыстоўваецца ў многіх краінах свету. У будучыні ўзаемасувязь паміж службамі аператара будзе мець мову для зносін.
Да з'яўлення OCPP кожны вытворца зарадных пунктаў распрацоўваў свой уласны пратакол для падключэння да сервернай часткі, тым самым прывязваючы аператараў зарадных пунктаў да аднаго вытворцы. Цяпер, калі практычна ўсе вытворцы абсталявання падтрымліваюць OCPP, аператары зарадных пунктаў могуць свабодна выбіраць абсталяванне ад любога пастаўшчыка, што робіць рынак больш канкурэнтаздольным.
Гэтае ж самае тычыцца і ўладальнікаў нерухомасці/бізнесу; калі яны купляюць зарадную станцыю, якая не адпавядае стандарту OCPP, або заключаюць кантракт з пастаўшчыком зарадных станцый, які не адпавядае стандарту OCPP, яны прывязаныя да канкрэтнай зараднай станцыі і аператара зараднага пункта. Але з дапамогай абсталявання для зарадкі, якое адпавядае стандарту OCPP, уладальнікі дамоў могуць заставацца незалежнымі ад сваіх пастаўшчыкоў. Уладальнікі могуць свабодна выбіраць больш канкурэнтаздольнае, лепшае па цане або лепш функцыянуючае абсталяванне зарадных пунктаў. Акрамя таго, яны могуць пашыраць сваю сетку, камбінуючы рознае абсталяванне зарадных пунктаў, не дэмантуючы існуючыя ўстаноўкі.
Вядома, галоўная перавага электрамабіляў заключаецца ў тым, што кіроўцам не трэба залежаць ад аднаго аператара зараднай станцыі або пастаўшчыка электрамабіляў. Як і ў выпадку з пакупнымі зараднымі станцыямі OCPP, кіроўцы электрамабіляў могуць пераключыцца на лепшыя CPO/EMP. Другая, але вельмі важная перавага — магчымасць карыстацца роўмінгам электрамабіляў.
2, OCPP у ролі зарадкі электрамабіляў
(1) OCPP дапамагае EVSE і CSMS мець зносіны адзін з адным
(2) Аўтарызацыя карыстальнікаў электрамабіляў для пачатку зарадкі
(3) Дыстанцыйнае змяненне канфігурацыі зарадкі, дыстанцыйнае кіраванне зарадкай (запуск/спыненне), дыстанцыйнае разблакіраванне пісталета (ідэнтыфікатар раздыма)
(4) Стан зараднай станцыі ў рэжыме рэальнага часу (даступная, спыненая, прыпыненая, несанкцыянаваная EV/EVSE), дадзеныя зарадкі ў рэжыме рэальнага часу, спажыванне энергіі ў рэжыме рэальнага часу, збой EVSE ў рэжыме рэальнага часу
(5) Інтэлектуальная зарадка (зніжэнне нагрузкі на сетку)
(6) Кіраванне прашыўкай (OTAA)
Кампанія Linkpower была заснавана ў 2018 годзе і больш за 8 гадоў займалася даследаваннямі і распрацоўкамі зарадных станцый пераменнага/пастаяннага току для электрамабіляў, уключаючы праграмнае забеспячэнне, абсталяванне, знешні выгляд і г.д.
Хуткія зарадныя прылады пераменнага і пастаяннага току з праграмным забеспячэннем OCPP1.6 ужо прайшлі тэставанне з больш чым 100 пастаўшчыкамі платформы OCPP. У той жа час нам удалося абнавіць OCPP1.6J да OCPP2.0.1, а камерцыйнае рашэнне EVSE абсталявана модулямі IEC/ISO15118, што з'яўляецца важным крокам да рэалізацыі двухбаковай зарадкі V2G.
Час публікацыі: 21 кастрычніка 2024 г.