Questo articolo descrive l'evoluzione del protocollo OCPP, passando dalla versione 1.5 alla 2.0.1, evidenziando i miglioramenti in termini di sicurezza, ricarica intelligente, estensione delle funzionalità e semplificazione del codice nella versione 2.0.1, nonché il suo ruolo chiave nella ricarica dei veicoli elettrici.
I. Introduzione del protocollo OCPP
Il nome completo di OCPP è Open Charge Point Protocol, un protocollo libero e aperto sviluppato da OCA (Open Charge Alliance), un'organizzazione con sede nei Paesi Bassi. L'Open Charge Point Protocol (OCPP) è uno schema di comunicazione unificato tra un CS e qualsiasi sistema di gestione delle stazioni di ricarica (CSMS). Questa architettura di protocollo supporta l'interconnessione del sistema di gestione centralizzato di qualsiasi fornitore di servizi di ricarica con tutte le stazioni di ricarica ed è progettata principalmente per risolvere le difficoltà di comunicazione che sorgono nelle reti di ricarica private. OCPP supporta la gestione della comunicazione tra le stazioni di ricarica e il sistema di gestione centralizzato di ciascun fornitore. OCPP modifica la natura chiusa delle reti di ricarica private, che ha causato problemi a un gran numero di proprietari di veicoli elettrici e gestori immobiliari, e ha portato a una richiesta diffusa di un modello aperto in tutto il settore.
Vantaggi del protocollo OCPP
Aperto e gratuito da usare
Evita il vincolo con un unico fornitore (piattaforma di ricarica)
Riduce i tempi/sforzi di integrazione e i problemi IT
1. Storia dell'OCPP
2. Introduzione alla versione OCPP
Come mostrato di seguito, da OCPP1.5 all'ultimo OCPP2.0.1
Poiché nel settore sono presenti troppi protocolli proprietari per supportare un'esperienza di servizio unificata e l'interconnessione operativa tra i diversi servizi offerti dagli operatori, OCA ha assunto la guida nello sviluppo del protocollo aperto OCPP1.5. SOAP è limitato dai suoi stessi vincoli di protocollo e non può essere diffuso rapidamente e su larga scala.
OCPP 1.5 comunica con i sistemi centrali tramite protocollo SOAP basato sul protocollo HTTP per gestire i punti di ricarica. Supporta le seguenti funzioni: transazioni avviate localmente e da remoto, inclusa la misurazione della fatturazione.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
La versione OCPP 1.6 ha introdotto l'implementazione del formato JSON, incrementando l'espansione della ricarica intelligente. La versione JSON, tramite la comunicazione WebSocket, può essere utilizzata in qualsiasi ambiente di rete per inviare dati. Il protocollo più utilizzato sul mercato è la versione 1.6J, che supporta i dati in formato JSON basati sul protocollo WebSocket per ridurre il traffico dati (JSON, dati JSON basati sul protocollo WebSocket per ridurre il traffico dati).
Supporta dati in formato JSON basati sul protocollo websocket per ridurre il traffico dati (JSON, JavaScript Object Representation, è un formato di scambio dati leggero) e consente il funzionamento su reti che non supportano il routing dei pacchetti verso i punti di ricarica (ad esempio, la rete Internet pubblica). Ricarica intelligente: bilanciamento del carico, ricarica intelligente centralizzata e ricarica intelligente locale. Consente ai punti di ricarica di inviare nuovamente le proprie informazioni (in base alle informazioni correnti del punto di ricarica), come l'ultimo valore misurato o lo stato del punto di ricarica.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, rilasciato nel 2018, migliora l'elaborazione delle transazioni, aumenta la sicurezza e la gestione dei dispositivi: aggiunge funzionalità di ricarica intelligente, per topologie con sistemi di gestione dell'energia (EMS), controller locali e per veicoli elettrici con ricarica intelligente integrata, stazioni di ricarica e sistemi di gestione delle stazioni di ricarica. Supporta la norma ISO 15118: requisiti Plug and Play e ricarica intelligente per veicoli elettrici.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 è la versione più recente, rilasciata nel 2020. Offre nuove funzionalità e miglioramenti, come il supporto per ISO15118 (Plug and Play), maggiore sicurezza e prestazioni complessivamente migliorate.
3. Compatibilità della versione OCPP
OCPP1.x è compatibile con le versioni precedenti, OCPP1.6 è compatibile con OCPP1.5, OCPP1.5 è compatibile con OCPP1.2.
OCPP2.0.1 non è compatibile con OCPP1.6, sebbene alcuni contenuti di OCPP2.0.1 lo siano, ma il formato del data frame è completamente diverso da quello inviato.
In secondo luogo, il protocollo OCPP 2.0.1
1、Differenza tra OCPP 2.0.1 e OCPP 1.6
Rispetto alle versioni precedenti, come OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 presenta importanti miglioramenti nei seguenti ambiti:
a. Sicurezza migliorata
OCPP2.0.1 è stato rafforzato dal punto di vista della sicurezza introducendo connessioni HTTPS basate su Secure Sockets Layer e un nuovo schema di gestione dei certificati per garantire la sicurezza delle comunicazioni.
b.Aggiunta di nuove funzionalità
OCPP2.0.1 aggiunge molte nuove funzionalità, tra cui una gestione intelligente della ricarica e una segnalazione e analisi dei guasti più dettagliate.
c. Design più flessibile
OCPP2.0.1 è stato progettato per essere più flessibile e soddisfare le esigenze di applicazioni più complesse e diversificate.
d. Semplificazione del codice
OCPP2.0.1 semplifica il codice, facilitando l'implementazione del software.
L'aggiornamento del firmware OCPP2.0.1 ha aggiunto la firma digitale per evitare che il download del firmware sia incompleto, con conseguente fallimento dell'aggiornamento del firmware.
Nell'applicazione pratica, il protocollo OCPP2.0.1 può essere utilizzato per realizzare il controllo remoto della stazione di ricarica, il monitoraggio in tempo reale dello stato di ricarica, l'autenticazione dell'utente e altre funzioni, migliorando notevolmente l'uso delle apparecchiature di ricarica, l'efficienza e la sicurezza. I dettagli e le funzioni di OCPP2.0.1 sono più numerosi rispetto alla versione 1.6 e anche lo sviluppo della difficoltà è aumentato.
2. Introduzione alla funzione OCPP2.0.1
Il protocollo OCPP 2.0.1 è l'ultima versione del protocollo OCPP. Rispetto alla versione 1.6, il protocollo OCPP 2.0.1 ha apportato numerosi miglioramenti e ottimizzazioni. I contenuti principali includono:
Recapito dei messaggi: OCP 2.0.1 aggiunge nuovi tipi di messaggi e modifica i formati dei messaggi più vecchi per migliorare l'efficienza e le prestazioni.
Certificati digitali: in OPC 2.0.1 sono stati introdotti meccanismi di sicurezza basati su certificati digitali per garantire un'autenticazione più efficace dei dispositivi e una maggiore protezione dell'integrità dei messaggi. Si tratta di un miglioramento significativo rispetto ai meccanismi di sicurezza di OCPP1.6.
Modello di dati: OPC 2.0.1 aggiorna il modello di dati per includere il supporto per nuovi tipi di dispositivi e funzionalità.
Gestione dispositivi: OPC 2.0.1 fornisce funzioni di gestione dei dispositivi più complete, tra cui configurazione dei dispositivi, risoluzione dei problemi, aggiornamenti software, ecc.
Modelli di componenti: OCP 2.0.1 introduce un modello di componenti più flessibile che può essere utilizzato per descrivere dispositivi e sistemi di ricarica più complessi. Questo contribuisce ad abilitare funzionalità più avanzate come V2G (Vehicle to Grid).
Ricarica intelligente: OCPP2.0.1 aggiunge il supporto per la ricarica intelligente, ad esempio la potenza di ricarica può essere regolata dinamicamente in base alle condizioni della rete o alle esigenze dell'utente.
Identità e autorizzazione dell'utente: OCPP2.0.1 fornisce meccanismi migliorati di identificazione e autorizzazione dell'utente, supporta più metodi di autenticazione dell'utente e propone requisiti più elevati per la protezione dei dati dell'utente.
III. Introduzione alla funzione OCPP
1. Ricarica intelligente
Sistema di gestione dell'energia esterna (EMS)
OCPP 2.0.1 affronta questo problema introducendo un meccanismo di notifica che segnala al CSMS (Charging Station Management System) eventuali restrizioni esterne. Gli input diretti per la ricarica intelligente che supportano i sistemi di gestione dell'energia (EMS) possono risolvere molte situazioni:
Veicoli elettrici collegati ai punti di ricarica (secondo ISO 15118)
OCPP 2.0.1 supporta il protocollo aggiornato ISO 15118 per la comunicazione tra veicoli elettrici (EVSE-EV). La ricarica plug-and-play e la ricarica intelligente conformi allo standard ISO 15118 (inclusi gli input dai veicoli elettrici) sono più facili da implementare utilizzando OCPP 2.0.1. Consente ai gestori delle stazioni di ricarica di inviare messaggi (dal CSMS) sulle stazioni di ricarica da visualizzare ai conducenti di veicoli elettrici.
La ricarica intelligente utilizza:
(1) Bilanciatore di carico
Il Load Balancer è principalmente rivolto al carico interno della stazione di ricarica. La stazione di ricarica controllerà la potenza di ricarica di ciascuna colonnina in base alla preconfigurazione. La stazione di ricarica sarà configurata con un valore limite fisso, come la corrente di uscita massima. Inoltre, la configurazione include anche opzioni opzionali per ottimizzare la distribuzione della potenza delle stazioni di ricarica alle singole stazioni. Questa configurazione indica alla stazione di ricarica che le velocità di ricarica inferiori a questo valore di configurazione non sono valide e che è necessario selezionare altre strategie di ricarica.
(2) Ricarica intelligente centralizzata
La ricarica intelligente centralizzata presuppone che i limiti di ricarica siano controllati da un sistema centrale, che calcola parte o tutto il programma di ricarica dopo aver ricevuto le informazioni di previsione del gestore della rete sulla capacità della rete; il sistema centrale imporrà limiti di ricarica alle stazioni di ricarica e definirà i limiti di ricarica rispondendo ai messaggi.
(3) Ricarica intelligente locale
La ricarica intelligente locale è realizzata da un controller locale, equivalente a un agente del protocollo OCPP, responsabile della ricezione dei messaggi dal sistema centrale e del controllo del comportamento di ricarica delle altre stazioni di ricarica del gruppo. Il controller stesso può essere dotato o meno di stazioni di ricarica. In modalità di ricarica intelligente locale, il controller locale limita la potenza di ricarica della stazione di ricarica. Durante la ricarica, il valore limite può essere modificato. Il valore limite del gruppo di ricarica può essere configurato localmente o dal sistema centrale.
2. Introduzione al sistema
quadro sistematico
architettura software
I moduli funzionali nel protocollo OCPP2.0.1 includono principalmente il modulo di trasferimento dati, il modulo di autorizzazione, il modulo di sicurezza, il modulo di transazioni, il modulo dei valori dei contatori, il modulo dei costi, il modulo di prenotazione, il modulo di ricarica intelligente, il modulo di diagnostica, il modulo di gestione del firmware e il modulo dei messaggi visualizzati.
IV. Sviluppo futuro dell'OCPP
1. Vantaggi dell'OCPP
OCPP è un protocollo libero e aperto, ed è anche un modo efficace per risolvere l'attuale interconnessione delle colonnine di ricarica; è stato diffuso e utilizzato in molti paesi in tutto il mondo; la futura interconnessione tra i servizi dell'operatore avrà un linguaggio per comunicare.
Prima dell'avvento dell'OCPP, ogni produttore di colonnine di ricarica sviluppava il proprio protocollo proprietario per la connettività back-end, vincolando così gli operatori di colonnine di ricarica a un unico produttore. Ora, con il supporto di OCPP da parte di praticamente tutti i produttori di hardware, gli operatori di colonnine di ricarica sono liberi di scegliere hardware da qualsiasi fornitore, rendendo il mercato più competitivo.
Lo stesso vale per i proprietari di immobili/attività commerciali: quando acquistano una stazione di ricarica non OCPP o stipulano un contratto con un CPO non OCPP, sono vincolati a una specifica stazione di ricarica e a un gestore di colonnine di ricarica. Ma con l'hardware di ricarica conforme all'OCPP, i proprietari di casa possono rimanere indipendenti dai loro fornitori. I proprietari sono liberi di scegliere un CPO più competitivo, più economico o più funzionale. Inoltre, possono espandere la propria rete combinando diversi hardware di colonnine di ricarica senza dover smantellare le installazioni esistenti.
Naturalmente, il vantaggio principale dei veicoli elettrici è che i conducenti non devono affidarsi a un singolo operatore di colonnine di ricarica o fornitore di veicoli elettrici. Come per le stazioni di ricarica OCPP acquistate, i conducenti di veicoli elettrici possono passare a CPO/EMP migliori. Un secondo, ma molto importante vantaggio è la possibilità di utilizzare il roaming per la mobilità elettrica.
2, OCPP nel ruolo di ricarica dei veicoli elettrici
(1) L'OCPP aiuta EVSE e CSMS a comunicare tra loro
(2) Autorizzazione degli utilizzatori di veicoli elettrici ad avviare la ricarica
(3) Modifica remota della configurazione di carica, controllo remoto della carica (avvio/arresto), pistola di sblocco remota (ID connettore)
(4) Stato in tempo reale della stazione di ricarica (disponibile, arrestata, sospesa, EV/EVSE non autorizzato), dati di ricarica in tempo reale, consumo energetico in tempo reale, guasto EVSE in tempo reale
(5) Ricarica intelligente (riduzione del carico sulla rete)
(6) Gestione firmware (OTAA)
Linkpower è stata fondata nel 2018 e da oltre 8 anni si propone di fornire servizi di ricerca e sviluppo chiavi in mano per stazioni di ricarica AC/DC per veicoli elettrici, inclusi software, hardware, aspetto, ecc.
Sia il caricabatterie rapido AC che DC con software OCPP1.6 hanno già completato i test con oltre 100 fornitori di piattaforme OCPP. Allo stesso tempo, abbiamo aggiornato OCPP1.6J a OCPP2.0.1 e la soluzione EVSE commerciale è dotata di moduli IEC/ISO15118, il che rappresenta un passo avanti significativo verso la realizzazione della ricarica bidirezionale V2G.
Data di pubblicazione: 21 ottobre 2024