1.Pengenalan kepada Protokol OCPP
Protokol Titik Caj Terbuka (OCPP), yang dibangunkan oleh Open Charge Alliance (OCA) yang berpangkalan di Belanda, ialah protokol tersedia secara percuma yang direka untuk komunikasi piawai antara Stesen Pengecasan (CS) dan mana-mana Sistem Pengurusan Titik Caj (CPMS). Seni bina protokol ini memudahkan pengurusan komunikasi yang lancar antara sistem pengurusan pusat mana-mana pembekal perkhidmatan pengecasan dan semua titik pengecasan, terutamanya menangani pelbagai cabaran yang timbul daripada komunikasi antara rangkaian pengecasan peribadi. OCPP membolehkan pengurusan komunikasi yang lancar antara stesen pengecasan dan sistem pengurusan pusat pelbagai pembekal. Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, sifat tertutup rangkaian pengecasan persendirian telah menyebabkan kekecewaan yang besar bagi banyak pemilik kenderaan elektrik dan pengurus hartanah, mendorong seruan meluas untuk model terbuka dalam industri. Kelebihan protokol OCPP termasuk penggunaan terbuka dan percuma, pencegahan penguncian vendor (platform pengecasan), pengurangan masa/beban kerja penyepaduan dan isu IT.
A.Pengenalan kepada Pembangunan Versi OCPP
Pada tahun 2009, syarikat Belanda ElaadNL memulakan pembentukan Open Charge Alliance (OCA), yang bertanggungjawab terutamanya untuk memajukan Open Charge Point Protocol (OCPP) dan Open Smart Charging Protocol (OSCP). Protokol ini kini dimiliki oleh OCA. OCPP boleh menyokong semua jenis teknologi pengecasan.
B.Pengenalan kepada Versi OCPP
Evolusi Versi OCPP: Daripada OCPP 1.5 kepada OCPP 2 Terkini.0.1
(1)OCPP1.2(SOAP)
(2) OCPP1.5(SAUN)
Disebabkan kewujudan banyak protokol proprietari dalam industri, yang menghalang pengalaman perkhidmatan bersatu dan kebolehoperasian antara operator yang berbeza, Open Charge Alliance (OCA) menerajui pembangunan protokol terbuka OCPP 1.5. SOAP, dikekang oleh batasan protokolnya, tidak dapat dipromosikan dengan pantas secara besar-besaran. OCPP 1.5 berkomunikasi dengan sistem pusat menggunakan protokol SOAP berdasarkan protokol HTTP, membolehkan operasi titik pengecasan. Ia menyokong fungsi seperti permulaan transaksi tempatan dan jauh, termasuk pemeteran untuk pengebilan.
OCPP 1.6 (SOAP/JSON) memperkenalkan pelaksanaan format JSON bersama SOAP, meningkatkan kebolehlanjutan untuk pengecasan pintar. Versi JSON berkomunikasi melalui WebSocket, membenarkan pertukaran data dalam mana-mana persekitaran rangkaian. Versi yang paling banyak digunakan dalam pasaran ialah versi 1.6J, menyokong data format JSON melalui WebSocket untuk mengurangkan trafik data dan membolehkan operasi pada rangkaian tanpa sokongan untuk penghalaan paket (cth, internet awam). Fungsi pengecasan pintar termasuk pengimbangan beban, perisikan pusat dan tempatan, dan penghantaran semula maklumat titik (berdasarkan maklumat titik pengecasan semasa), seperti nilai pemeteran akhir atau status titik pengecasan.
OCPP 2.0 (JSON), dikeluarkan pada 2018, pemprosesan transaksi yang dipertingkat, keselamatan yang dipertingkatkan dan fungsi pengurusan peranti yang diperkenalkan. Ia mengembangkan keupayaan pengecasan pintar untuk sistem pengurusan tenaga (EMS), pengawal tempatan dan topologi untuk penyepaduan kenderaan elektrik dengan pengecasan pintar, stesen pengecasan dan sistem pengurusan. OCPP 2.0 juga menyokong ISO 15118 untuk keperluan plug-and-play dan pengecasan pintar untuk kenderaan elektrik.
OCPP 2.0.1 (JSON) ialah versi terbaharu, dikeluarkan pada tahun 2020. Ia menyediakan ciri dan penambahbaikan baharu, seperti sokongan ISO 15118 untuk palam dan main, keselamatan yang dipertingkatkan dan peningkatan prestasi yang komprehensif.
Keserasian Versi C.OCPP
OCPP 1.x adalah serasi ke belakang. OCPP 1.6 serasi dengan OCPP 1.5 dan OCPP 1.5 serasi dengan OCPP 1.2.
OCPP 2.0.1 tidak serasi dengan OCPP 1.6. Walaupun sesetengah kandungan dalam OCPP 2.0.1 mungkin wujud dalam OCPP 1.6, format bingkai data yang dihantar adalah berbeza sama sekali.
2. OCPP 2.0.1 Protokol
A.Berbanding dengan versi terdahulu seperti OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 membawa peningkatan yang ketara dalam beberapa aspek:
Keselamatan Dipertingkat: OCPP 2.0.1 memperkukuh keselamatan dengan memperkenalkan sambungan HTTPS berdasarkan Lapisan Soket Selamat (SSL) dan skim pengurusan sijil baharu untuk memastikan komunikasi selamat.
Penambahan Ciri Baharu: OCPP 2.0.1 memperkenalkan banyak ciri baharu, termasuk pengurusan pengecasan pintar dan pelaporan dan analisis kerosakan yang lebih terperinci.
Reka Bentuk Lebih Fleksibel: Reka bentuk OCPP 2.0.1 adalah lebih fleksibel, memenuhi keperluan aplikasi yang kompleks dan pelbagai.
Kod Ringkas: OCPP 2.0.1 memudahkan kod, menjadikan pelaksanaan perisian lebih mudah.
Dalam OCPP 2.0.1, kemas kini perisian tegar termasuk tandatangan digital untuk menghalang muat turun perisian tegar yang tidak lengkap, sekali gus mengelakkan kegagalan kemas kini perisian tegar.
Dalam aplikasi praktikal, protokol OCPP 2.0.1 boleh digunakan untuk kawalan jauh stesen pengecasan, pemantauan masa nyata status pengecasan, pengesahan pengguna dan fungsi lain, meningkatkan kecekapan dan keselamatan peralatan pengecasan dengan ketara. . OCPP 2.0.1 menawarkan lebih banyak butiran dan ciri berbanding versi 1.6, walaupun dengan peningkatan kerumitan pembangunan.
B.Pengenalan kepada OCPP 2.0.1 Ciri
OCPP 2.0.1 Protocol ialah versi terkini protokol OCPP, yang telah membuat peningkatan dan pengoptimuman yang ketara berbanding dengan OCPP 1.6. Penambahbaikan utama termasuk:
Penghantaran Mesej: OCPP 2.0.1 memperkenalkan jenis mesej baharu dan mengubah suai beberapa format mesej lama untuk meningkatkan kecekapan dan prestasi.
Sijil Digital: OCPP 2.0.1 memperkenalkan mekanisme keselamatan berdasarkan sijil digital, menyediakan pengesahan peranti yang diperkukuh dan perlindungan integriti mesej. Ini merupakan peningkatan ketara ke atas mekanisme keselamatan dalam OCPP 1.6.
Model Data: OCPP 2.0.1 mengemas kini model data, menambah sokongan untuk jenis dan fungsi peranti baharu.
Pengurusan Peranti: OCPP 2.0.1 menyediakan fungsi pengurusan peranti yang lebih komprehensif, termasuk konfigurasi peranti, diagnosis kerosakan, kemas kini perisian, dsb.
Model Komponen: OCPP 2.0.1 memperkenalkan model komponen yang lebih fleksibel, yang boleh digunakan untuk menerangkan peranti dan sistem pengecasan yang lebih kompleks. Ini membantu dalam melaksanakan fungsi lanjutan seperti Vehicle to Grid (V2G).
Pengecasan Pintar: OCPP 2.0.1 menambah sokongan untuk pengecasan pintar, membenarkan pelarasan dinamik kuasa pengecasan berdasarkan keadaan grid atau permintaan pengguna.
Identiti dan Kebenaran Pengguna: OCPP 2.0.1 menyediakan mekanisme pengecaman dan kebenaran identiti pengguna yang lebih komprehensif, menyokong kaedah pengesahan berbilang pengguna dan mengenakan keperluan yang lebih tinggi pada perlindungan data pengguna.
3.Pengenalan kepada Fungsi OCPP
A. Pengecasan Pintar
Sistem Pengurusan Tenaga Luaran (EMS) dan OCPP 2.0.1 direka untuk menangani isu kekangan luaran pada Sistem Pengurusan Stesen Pengecasan (CSMS). Mekanisme pemberitahuan yang diperkenalkan dalam OCPP 2.0.1 memberitahu CSMS tentang sebarang had luaran. Input pengecasan pintar langsung daripada EMS boleh mengendalikan pelbagai senario, seperti:
Kenderaan elektrik (EV) disambungkan ke titik pengecasan melalui ISO 15118
OCPP 2.0.1 menyokong ISO 15118, protokol yang dikemas kini untuk komunikasi EVSE ke EV. Ciri palam dan cas dan pengecasan pintar standard ISO 15118, termasuk input daripada EV, adalah lebih mudah untuk dilaksanakan dengan OCPP 2.0.1. Ini membolehkan pengendali stesen pengecasan menghantar mesej tentang stesen pengecasan daripada CSMS untuk dipaparkan kepada pemandu EV.
Tujuan pengecasan pintar termasuk:
Pengimbangan BebanPengimbangan beban terutamanya menangani beban dalaman stesen pengecasan. Stesen ini mengawal kuasa pengecasan setiap longgokan pengecasan mengikut tetapan pra-konfigurasi. Nilai had tetap, seperti arus keluaran maksimum, ditetapkan untuk stesen. Selain itu, konfigurasi termasuk pilihan pilihan untuk mengoptimumkan pengagihan kuasa merentas cerucuk pengecasan. Konfigurasi ini menunjukkan bahawa kadar pengecasan di bawah nilai ini adalah tidak berkesan dan strategi pengecasan lain harus dipilih.
Pengecasan Pintar PusatPengecasan pintar pusat menganggap bahawa had pengecasan dikawal oleh sistem pusat. Selepas menerima ramalan tentang kapasiti grid daripada pengendali grid, sistem pusat mengira sebahagian atau semua pelan pengecasan. Ia mengenakan sekatan pengecasan pada longgokan pengecasan dengan membalas mesej untuk menetapkan had ini.
Pengecasan Pintar TempatanPengecasan pintar tempatan dilaksanakan melalui pengawal tempatan, yang bertindak sebagai proksi protokol OCPP. Ia menerima mesej daripada sistem pusat dan mengawal tingkah laku pengecasan stesen lain dalam kumpulan. Pengawal tempatan boleh dilengkapi dengan buasir pengecasan atau memilih untuk tidak. Dalam mod pengecasan pintar tempatan, pengawal tempatan mengenakan had pada kuasa pengecasan stesen. Had ini boleh diubah suai semasa proses pengecasan, dan nilai had kumpulan boleh dikonfigurasikan secara setempat atau oleh sistem pusat.
B: Pengenalan Sistem
Modul berfungsi dalam OCPP2.0.1 protokol terutamanya termasuk:
Modul Pemindahan Data
Modul Kebenaran
Modul Keselamatan
Modul Transaksi
Modul Pemeteran
Modul Kos
Modul Tempahan
Modul Pengecasan Pintar
Modul Diagnostik
Modul Pengurusan Perisian Tegar
Paparan Modul Mesej
4. Pembangunan masa depan OCPP
A.Kelebihan OCPPProtokol Titik Caj Terbuka (OCPP) ialah protokol percuma dan terbuka, berfungsi sebagai penyelesaian berkesan untuk kesalingoperasian stesen pengecasan. Ia telah dipromosikan dan digunakan di banyak negara di seluruh dunia. Walaupun China masih belum membentuk protokol bersatu, menggunakan OCPP sebagai asas boleh memudahkan komunikasi antara perkhidmatan pengendali pada masa hadapan. Dengan pembangunan industri kenderaan tenaga baharu China, pelarasan dan penyatuan kemudahan pengecasan akan berlaku. Sama ada jabatan atau pengendali negara akan menerima pakai protokol OCPP masih memerlukan masa untuk diuji.
Sebelum kemunculan OCPP, setiap pengeluar cerucuk pengecasan membangunkan protokol proprietari mereka sendiri untuk sambungan hujung belakang, mengunci pengendali cerucuk pengecasan dengan pengeluar individu. Kini, memandangkan hampir semua pengeluar perkakasan menyokong OCPP, pengendali cerucuk pengecasan bebas memilih perkakasan daripada mana-mana pembekal, menjadikan pasaran lebih kompetitif.
Perkara yang sama berlaku kepada pemilik harta/perniagaan; apabila mereka membeli stesen pengecasan bukan OCPP atau menandatangani kontrak dengan CPO bukan OCPP, mereka dikunci ke dalam stesen dan pengendali pengecasan tertentu. Walau bagaimanapun, dengan perkakasan pengecasan yang mematuhi OCPP, pemilik boleh kekal bebas daripada pembekal. Mereka bebas memilih CPO yang lebih berdaya saing, kos efektif atau kaya dengan ciri. Mereka juga boleh mengembangkan rangkaian mereka dengan mencampurkan perkakasan longgokan pengecasan yang berbeza tanpa perlu mengalih keluar peranti sedia ada.
Faedah utama untuk pemandu kenderaan elektrik ialah mereka tidak perlu bergantung pada satu pengendali cerucuk pengecasan atau pembekal EV. Sama seperti membeli stesen pengecasan OCPP, pemandu EV boleh bertukar kepada CPO/EMP yang lebih baik. Manfaat kedua, tetapi sangat penting ialah keupayaan untuk menggunakan perayauan e-mobiliti. OCPP dan satu lagi protokol terbuka, OCPI, membolehkan e-perayauan. E-Roaming menyediakan pemacu EV akses kepada semua infrastruktur pengecasan yang tersedia dengan hanya satu langganan atau kontrak dengan pembekal perkhidmatan E-Mobility.
B.Perbezaan Antara OCPP dan Protokol DomestikPada masa ini, kebanyakan pengeluar dan pengendali peralatan pengecasan domestik, seperti State Grid, Southern Power Grid, Teld, dan Aulton, mengguna pakai protokol 104 sebagai protokol asas dan mengubah suainya sedikit sebanyak.
Protokol 104, berdasarkan TCP/IP, ialah protokol komunikasi binari yang terkenal dengan saiz datanya yang kecil tetapi kebolehbacaan yang lemah dan kekurangan kebolehlanjutan. Kelemahannya termasuk pengurusan maklumat dan tempahan akaun pengguna, maklumat BMS sisi kenderaan dan pengesahan bateri, dan maklumat status masa nyata tempat letak kereta. Sebagai contoh, sukar bagi syarikat penyewaan perkongsian masa untuk mengoptimumkan pengalaman pengguna secara mendalam melalui penghantaran maklumat yang berkaitan oleh longgokan pengecasan; begitu juga, adalah mencabar untuk mengecas cerucuk untuk memaklumkan pemilik kereta dengan segera tentang status bateri kerana kebolehlanjutan yang lemah.
Oleh itu, disebabkan oleh kelemahan ini, sesetengah pengeluar telah membuat pengubahsuaian tertentu semasa pelaksanaan untuk memenuhi sebahagian daripada senario yang tidak dipenuhi yang dinyatakan di atas. Ini telah membawa kepada variasi dalam butiran pelaksanaan setiap pengeluar, pada asasnya menjadikannya protokol separa persendirian apabila antara muka secara luaran, mengakibatkan kos penyepaduan tersuai yang ketara.
Dilaporkan bahawa protokol 104 merangkumi dua bahagian: format data perniagaan dan pengurusan rangkaian. Pada masa ini, kebanyakan pengeluar tidak menggunakan arahan berkaitan untuk pengurusan rangkaian semasa pelaksanaan. Sebelum ini, kerana kebanyakan stesen pengecasan operasi pantas yang berdedikasi dibina di kawasan bandar dan di lapangan, isu sambungan wayarles tidak teruk. Bagaimanapun, dengan pembangunan kereta penumpang persendirian dan pembinaan kemudahan pengecasan berdasarkan pengubahsuaian tempat letak kereta, kerumitan lokasi pengecasan boleh membawa kepada sambungan yang tidak boleh dipercayai. Dalam kes sedemikian, kekurangan kaedah untuk mengendalikan isyarat rangkaian yang lemah telah mendedahkan banyak masalah.
C. Peranan OCPP dalam pengecasan kenderaan elektrik termasuk:
OCPP memudahkan komunikasiantara EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) dan CSMS (Charge Station Management System).
Kebenaranuntuk pengguna kenderaan elektrik mula mengecas.
Pengubahsuaian jauhkonfigurasi pengecasan, kawalan pengecasan jauh (mula/berhenti), dan buka kunci senapang pengecas jauh (ID penyambung).
Status masa nyatastesen pengecasan (tersedia, dihentikan, digantung, EV/EVSE yang tidak dibenarkan), data pengecasan masa nyata, penggunaan kuasa masa nyata dan kerosakan EVSE masa nyata.
Pengecasan pintaruntuk mengurangkan beban pada grid elektrik.
Pengurusan perisian tegar(Kebenaran Melalui Udara).
Fungsi ini membantu meningkatkan kecekapan dan pengalaman pengguna infrastruktur pengecasan kenderaan elektrik.