این مقاله تکامل پروتکل OCPP، ارتقاء از نسخه 1.5 به 2.0.1 را تشریح می‌کند، پیشرفت‌ها در امنیت، شارژ هوشمند، افزونه‌های ویژگی و ساده‌سازی کد در نسخه 2.0.1 و همچنین نقش کلیدی آن در شارژ خودروهای الکتریکی را برجسته می‌کند. .
I. معرفی پروتکل OCPP
نام کامل OCPP Open Charge Point Protocol است که یک پروتکل آزاد و باز است که توسط OCA (Open Charge Alliance)، سازمانی مستقر در هلند توسعه یافته است. پروتکل نقطه شارژ باز (OCPP) یک طرح ارتباطی یکپارچه بین CS و هر سیستم مدیریت ایستگاه شارژ (CSMS) است. این معماری پروتکل از اتصال سیستم مدیریت متمرکز هر ارائه‌دهنده خدمات شارژ با تمام ایستگاه‌های شارژ پشتیبانی می‌کند و اساساً برای رفع مشکلات ارتباطی که در شبکه‌های شارژ خصوصی ایجاد می‌شوند طراحی شده است. OCPP از مدیریت ارتباط بین ایستگاه‌های شارژ و سیستم مدیریت متمرکز پشتیبانی می‌کند. هر ارائه دهنده OCPP از ارتباط بین ایستگاه های شارژ و سیستم مدیریت مرکزی هر ارائه دهنده پشتیبانی می کند. این امر ماهیت بسته شبکه‌های شارژ خصوصی را تغییر می‌دهد که باعث ایجاد مشکلاتی برای تعداد زیادی از مالکان خودروهای برقی و مدیران املاک و مستغلات شده است و منجر به فراخوانی گسترده برای یک مدل باز در سراسر صنعت شده است.
مزایای پروتکل OCPP
باز و رایگان برای استفاده
از قفل شدن به یک ارائه دهنده (پلتفرم شارژ) جلوگیری می کند
زمان/تلاش و مسائل IT را کاهش می دهد
1- تاریخچه OCPP
2. معرفی نسخه OCPP
همانطور که در زیر نشان داده شده است، از OCPP1.5 تا آخرین OCPP2.0.1
از آنجایی که پروتکل‌های اختصاصی زیادی در صنعت برای پشتیبانی از یک تجربه خدمات یکپارچه و اتصال عملیاتی بین خدمات اپراتورهای مختلف وجود دارد، OCA در توسعه پروتکل باز OCPP1.5 پیشتاز شد. SOAP با محدودیت های پروتکل خود محدود است و نمی تواند به طور گسترده و سریع رایج شود.
OCPP 1.5 از طریق پروتکل SOAP مبتنی بر پروتکل HTTP برای عملکرد نقاط شارژ با سیستم‌های مرکزی ارتباط برقرار می‌کند و از عملکردهای زیر پشتیبانی می‌کند: تراکنش‌های محلی و از راه دور، از جمله اندازه‌گیری صورت‌حساب.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
نسخه OCPP1.6 به اجرای فرمت JSON پیوست و گسترش شارژ هوشمند را افزایش داد. نسخه JSON از طریق ارتباط WebSocket است، می تواند در هر محیط شبکه ای برای ارسال داده ها به یکدیگر باشد، پر استفاده ترین پروتکل های موجود در بازار نسخه 1.6J است، پشتیبانی از داده های فرمت JSON مبتنی بر پروتکل وب سوکت ها برای کاهش ترافیک داده ها (JSON، وب سوکت ها داده های JSON مبتنی بر پروتکل برای کاهش ترافیک داده).
از داده‌های فرمت JSON بر اساس پروتکل سوکت‌های وب برای کاهش ترافیک داده پشتیبانی می‌کند (JSON، جاوا اسکریپت Object Representation، یک فرمت تبادل داده سبک است) و امکان عملیات بر روی شبکه‌هایی را که از مسیریابی بسته نقطه شارژ پشتیبانی نمی‌کنند (به عنوان مثال، اینترنت عمومی) را پشتیبانی می‌کند. شارژ هوشمند: تعادل بار، شارژ هوشمند متمرکز و شارژ هوشمند محلی. به نقاط شارژ اجازه دهید اطلاعات خود را مجدداً ارسال کنند (بر اساس اطلاعات نقطه شارژ فعلی)، مانند آخرین مقدار اندازه‌گیری شده یا وضعیت نقطه شارژ.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0 که در سال 2018 منتشر شد، پردازش تراکنش ها، افزایش امنیت، مدیریت دستگاه را بهبود می بخشد: قابلیت شارژ هوشمند را اضافه می کند، برای توپولوژی ها با سیستم های مدیریت انرژی (EMS)، کنترل کننده های محلی، و برای خودروهای برقی با شارژ هوشمند یکپارچه، ایستگاه های شارژ و سیستم های مدیریت ایستگاه شارژ. . پشتیبانی از ISO 15118: Plug and Play و الزامات شارژ هوشمند برای وسایل نقلیه الکتریکی.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 آخرین نسخه است که در سال 2020 منتشر شده است. ویژگی ها و پیشرفت های جدیدی مانند پشتیبانی از ISO15118 (Plug and Play)، امنیت افزایش یافته و عملکرد کلی بهبود یافته را ارائه می دهد.
3. سازگاری نسخه OCPP
OCPP1.x با نسخه های پایین تر، OCPP1.6 با OCPP1.5، OCPP1.5 با OCPP1.2 سازگار است.
OCPP2.0.1 با OCPP1.6 سازگار نیست، OCPP2.0.1 اگرچه برخی از محتویات OCPP1.6 نیز دارند، اما فرمت قاب داده کاملاً متفاوت از ارسال شده است.
دوم، پروتکل OCPP 2.0.1
1، تفاوت بین OCPP 2.0.1 و OCPP 1.6
در مقایسه با نسخه های قبلی مانند OCPP 1.6، OCPP 2.0. 1 پیشرفت های عمده ای در زمینه های زیر دارد:
الف امنیت بهبود یافته است
OCPP2.0.1 با معرفی اتصالات HTTPS بر اساس لایه سوکت های امن و یک طرح مدیریت گواهی جدید برای اطمینان از امنیت ارتباطات، امنیت را تقویت می کند.
b.Adding ویژگی های جدید
OCPP2.0.1 بسیاری از ویژگی‌های جدید را اضافه می‌کند، از جمله مدیریت شارژ هوشمند، و گزارش و تجزیه و تحلیل دقیق‌تر خطا.
ج. طراحی انعطاف پذیرتر
OCPP2.0.1 به گونه ای طراحی شده است که برای رفع نیازهای برنامه های پیچیده تر و متنوع تر، انعطاف پذیرتر باشد.
د ساده سازی کد
OCPP2.0.1 کد را ساده می کند و پیاده سازی نرم افزار را آسان تر می کند.
OCPP2.0.1 به روز رسانی سیستم عامل امضای دیجیتال اضافه شده است، برای جلوگیری از دانلود سیستم عامل ناقص است، و در نتیجه شکست به روز رسانی سیستم عامل.
در کاربرد عملی، پروتکل OCPP2.0.1 را می توان برای کنترل از راه دور شمع شارژ، نظارت بر زمان واقعی وضعیت شارژ، احراز هویت کاربر و سایر عملکردها استفاده کرد که استفاده از تجهیزات شارژ، کارایی و ایمنی را تا حد زیادی بهبود می بخشد. جزئیات OCPP2.0.1 و توابع از نسخه 1.6 از بسیاری، توسعه از دشواری نیز افزایش یافته است.
2، معرفی تابع OCPP2.0.1
پروتکل OCPP 2.0.1 آخرین نسخه پروتکل OCPP است. در مقایسه با OCPP 1.6، پروتکل OCPP 2.0.1 پیشرفت ها و بهینه سازی های زیادی را ایجاد کرده است. مطالب اصلی عبارتند از:
تحویل پیام: OCP 2.0.1 انواع پیام های جدید را اضافه می کند و قالب های پیام قدیمی را برای بهبود کارایی و عملکرد تغییر می دهد.
گواهی‌های دیجیتال: در OPC 2.0.1، مکانیسم‌های امنیتی مبتنی بر گواهی دیجیتال معرفی شدند تا احراز هویت سخت‌شده دستگاه و حفاظت از یکپارچگی پیام را فراهم کنند. این یک پیشرفت قابل توجه نسبت به مکانیسم های امنیتی OCPP1.6 است.
مدل داده: OPC 2.0.1 مدل داده را به‌روزرسانی می‌کند تا از انواع و ویژگی‌های جدید دستگاه پشتیبانی کند.
مدیریت دستگاه: OPC 2.0.1 توابع مدیریت دستگاه جامع تری از جمله پیکربندی دستگاه، عیب یابی، به روز رسانی نرم افزار و غیره را ارائه می دهد.
مدل‌های مؤلفه: OCP 2.0.1 یک مدل مؤلفه انعطاف‌پذیرتر را معرفی می‌کند که می‌تواند برای توصیف دستگاه‌ها و سیستم‌های شارژ پیچیده‌تر استفاده شود. این به فعال کردن ویژگی‌های پیشرفته‌تر مانند V2G (Vehicle to Grid) کمک می‌کند.
شارژ هوشمند: OCPP2.0.1 پشتیبانی از شارژ هوشمند را اضافه می کند، به عنوان مثال، قدرت شارژ را می توان به صورت پویا با توجه به شرایط شبکه یا نیازهای کاربر تنظیم کرد.
شناسه و مجوز کاربر: OCPP2.0.1 مکانیسم‌های بهبود یافته شناسایی و مجوز کاربر را ارائه می‌کند، از روش‌های احراز هویت چند کاربر پشتیبانی می‌کند، و الزامات بالاتری را برای حفاظت از داده‌های کاربر مطرح می‌کند.
III. مقدمه ای بر تابع OCPP
1. شارژ هوشمند
سیستم مدیریت انرژی خارجی (EMS)
OCPP 2.0.1 این مشکل را با معرفی یک مکانیسم اعلان که CSMS (سیستم مدیریت ایستگاه شارژ) را از محدودیت های خارجی مطلع می کند، برطرف می کند. ورودی‌های شارژ هوشمند مستقیم که از سیستم‌های مدیریت انرژی (EMS) پشتیبانی می‌کنند می‌توانند بسیاری از موقعیت‌ها را حل کنند:
وسایل نقلیه الکتریکی متصل به نقاط شارژ (بر اساس ISO 15118)
OCPP 2.0.1 از پروتکل به روز شده ISO 15118 برای ارتباط EVSE-to-EV پشتیبانی می کند. با استفاده از OCPP 2.0.1 اجرای استاندارد ISO 15118 شارژ و شارژ هوشمند (شامل ورودی های خودروهای الکتریکی) آسان تر است. اپراتورهای ایستگاه شارژ را فعال کنید تا پیام هایی (از CSMS) در مورد ایستگاه های شارژ برای نمایش به رانندگان EV ارسال کنند.
کاربردهای شارژ هوشمند:
(1) متعادل کننده بار
Load Balancer عمدتاً بار داخلی ایستگاه شارژ را هدف قرار می دهد. ایستگاه شارژ قدرت شارژ هر پست شارژ را با توجه به تنظیمات اولیه کنترل می کند. ایستگاه شارژ با یک مقدار حدی ثابت، مانند حداکثر جریان خروجی، پیکربندی خواهد شد. علاوه بر این، این پیکربندی همچنین شامل گزینه‌های اختیاری برای بهینه‌سازی توزیع برق ایستگاه‌های شارژ به ایستگاه‌های شارژ جداگانه است. این پیکربندی به ایستگاه شارژ می‌گوید که نرخ‌های شارژ کمتر از این مقدار پیکربندی نامعتبر است و سایر استراتژی‌های شارژ باید انتخاب شوند.
(2) شارژ هوشمند مرکزی
شارژ هوشمند مرکزی فرض می‌کند که محدودیت‌های شارژ توسط یک سیستم مرکزی کنترل می‌شود، که پس از دریافت اطلاعات پیش‌بینی اپراتور شبکه در مورد ظرفیت شبکه، بخشی یا تمام برنامه شارژ را محاسبه می‌کند و سیستم مرکزی محدودیت‌های شارژ را برای ایستگاه‌های شارژ اعمال می‌کند و محدودیت‌های شارژ را تعیین می‌کند. با پاسخ دادن به پیام ها
(3) شارژ هوشمند محلی
شارژ هوشمند محلی توسط یک کنترل کننده محلی انجام می شود که معادل یک عامل پروتکل OCPP است که مسئول دریافت پیام ها از سیستم مرکزی و کنترل رفتار شارژ سایر ایستگاه های شارژ در گروه است. خود کنترلر می تواند به ایستگاه های شارژ مجهز شود یا خیر. در حالت شارژ هوشمند محلی، کنترل کننده محلی قدرت شارژ ایستگاه شارژ را محدود می کند. در طول شارژ، مقدار حد را می توان تغییر داد. مقدار محدود گروه شارژ را می توان به صورت محلی یا توسط سیستم مرکزی پیکربندی کرد.
2. معرفی سیستم
چارچوب سیستماتیک
معماری نرم افزار
ماژول های کاربردی در پروتکل OCPP2.0.1 عمدتاً شامل ماژول انتقال داده، ماژول مجوز، ماژول امنیتی، ماژول تراکنش ها، ماژول مقادیر متر، ماژول هزینه، ماژول رزرو، ماژول شارژ هوشمند، ماژول تشخیص، ماژول مدیریت سیستم عامل و ماژول پیام نمایش هستند.
IV. توسعه آینده OCPP
1. مزایای OCPP
OCPP یک پروتکل رایگان و باز است و همچنین روشی موثر برای حل اتصال شمع شارژ فعلی است و در بسیاری از کشورهای جهان رایج و مورد استفاده قرار گرفته است، اتصال آینده بین خدمات اپراتور زبانی برای برقراری ارتباط خواهد داشت.
قبل از ظهور OCPP، هر تولید کننده پست شارژ پروتکل اختصاصی خود را برای اتصال پشتیبان توسعه داد، بنابراین اپراتورهای پست شارژ را به یک سازنده پست شارژ قفل کرد. اکنون، با توجه به اینکه تقریباً تمام سازندگان سخت‌افزار از OCPP پشتیبانی می‌کنند، اپراتورهای پست شارژ در انتخاب سخت‌افزار از هر فروشنده‌ای آزادند و بازار را رقابتی‌تر می‌کند.
همین امر برای صاحبان املاک/کسب و کار نیز صادق است. هنگامی که آنها یک ایستگاه شارژ غیر OCPP خریداری می کنند یا با یک CPO غیر OCPP قرارداد می بندند، در یک ایستگاه شارژ خاص و اپراتور پست شارژ قفل می شوند. اما با سخت افزار شارژ سازگار با OCPP، صاحبان خانه می توانند مستقل از ارائه دهندگان خود باقی بمانند. مالکان در انتخاب CPO رقابتی تر، قیمت بهتر یا عملکرد بهتر آزادند. همچنین، آنها می توانند شبکه خود را با ترکیب سخت افزارهای مختلف پست شارژ بدون نیاز به از بین بردن تاسیسات موجود گسترش دهند.
البته، مزیت اصلی خودروهای برقی این است که رانندگان خودروهای برقی نیازی به تکیه بر یک اپراتور پست شارژ یا تامین‌کننده خودروهای الکتریکی ندارند. مانند ایستگاه های شارژ OCPP خریداری شده، رانندگان خودروهای برقی می توانند به CPO/EMP بهتر روی آورند. مزیت دوم، اما بسیار مهم، امکان استفاده از رومینگ e-mobility است.
2، OCPP در نقش شارژ وسایل نقلیه الکتریکی
(1) OCPP به EVSE و CSMS کمک می کند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند
(2) مجوز استفاده کنندگان وسایل نقلیه الکتریکی برای شروع شارژ
(3) اصلاح از راه دور پیکربندی شارژ، کنترل شارژ از راه دور (شروع/توقف)، تفنگ باز کردن قفل از راه دور (شناسه اتصال)
(4) وضعیت لحظه ای ایستگاه شارژ (موجود، متوقف شده، تعلیق، EV/EVSE غیرمجاز)، داده های شارژ در زمان واقعی، مصرف برق در زمان واقعی، خرابی EVSE در زمان واقعی
(5) شارژ هوشمند (کاهش بار شبکه)
(6) مدیریت سیستم عامل (OTAA)
Linkpower در سال 2018 تاسیس شد و بیش از 8 سال با هدف ارائه تحقیقات کلیدی و توسعه برای ایستگاه های شارژ AC/DC EV از جمله نرم افزار، سخت افزار، ظاهر و غیره تاسیس شد.
هر دو شارژر سریع AC و DC با نرم افزار OCPP1.6 در حال حاضر تست خود را با بیش از 100 تامین کننده پلت فرم OCPP به پایان رسانده اند. در همان زمان، ما می‌توانیم OCPP1.6J را به OCPP2.0.1 به‌روزرسانی کنیم و راه‌حل تجاری EVSE مجهز به ماژول‌های IEC/ISO15118 است که گامی محکم به سوی تحقق شارژ دوطرفه V2G است.
زمان ارسال: اکتبر-21-2024