• head_banner_01
  • head_banner_02

OCPP – EV şarjında ​​1,5'ten 2,1'e Açık Şarj Noktası Protokolü

OCPP'nin Evrimi: Elektrikli Araç Şarjında ​​1.6 Sürümünün 2.0.1 ve Sonrasına Köprülenmesi

İçindekiler

    I. Açık Şarj Noktası Protokolüne Giriş

    TheAçık Şarj Noktası Protokolü (OCPP)Elektrikli Araç Tedarik Ekipmanı (EVSE) ile Şarj İstasyonu Yönetim Sistemleri (CSMS) arasındaki iletişim için küresel standart görevi görür.Açık Ücret İttifakı (OCA)Bu protokol, elektrikli araç endüstrisinde fiili standart olarak kabul edilmektedir (IEC 63110 öncüsü). Tescilli kısıtlamaları ortadan kaldırarak, farklı üreticilerin donanımlarının çeşitli arka uç sistemleriyle sorunsuz bir şekilde etkileşime girmesini sağlar.

    Yetkili Notu: Bu makale, OCA Beyaz Bültenlerinde ve IEC/ISO spesifikasyonlarında belirtilen resmi standartlara atıfta bulunmaktadır

    1、OCPP'nin Tarihçesi

    OCPP'nin Tarihçesi

    2. OCPP sürüm tanıtımı

    Aşağıda gösterildiği gibi, OCPP1.5'ten en son OCPP2.0.1'e

    OCPP-Sürüm-Giriş

    Sektörde, birleşik bir hizmet deneyimi ve farklı operatör hizmetleri arasında operasyonel bağlantıyı destekleyecek çok sayıda tescilli protokol bulunduğundan, OCA açık protokol OCPP1.5'in geliştirilmesinde öncülük etti. SOAP, kendi protokol kısıtlamalarıyla sınırlıdır ve yaygın ve hızlı bir şekilde popülerleştirilemez.

    OCPP 1.5, şarj noktalarını işletmek için HTTP protokolüne dayalı SOAP protokolü aracılığıyla merkezi sistemlerle iletişim kurar. Aşağıdaki işlevleri destekler: Fatura ölçümü dahil olmak üzere yerel ve uzaktan başlatılan işlemler

    1,6 J'den 2,0,1'e Sıçrama

    OCPP 1.5 gibi önceki sürümler, kullanımı zor SOAP protokolüne dayanırken,OCPP 1.6JWebSockets üzerinden JSON'u kullanıma sunarak sektörde devrim yarattı. Bu, tam çift yönlü iletişime olanak tanıdı ve veri trafiğini önemli ölçüde azaltarak onu mevcut pazar standardı haline getirdi. Ancak,OCPP 2.0.1(2.0'daki hataların düzeltilmesi) bir paradigma değişikliğini işaret ediyor. 1.6J'den farklı olarak, OCPP 2.0.1, karmaşık enerji yönetim sistemlerini (EMS) ve sıkı güvenlik standartlarını desteklemek üzere tasarlanmış veri yapısındaki temel değişiklikler nedeniyle geriye dönük uyumlu değildir.

    Ⅱ.OCPP sürüm tanıtımı

    Aşağıda gösterildiği gibi, OCPP1.5'ten en son OCPP2.0.1'e

    OCPP-Sürüm-Giriş

    Sektörde, birleşik bir hizmet deneyimi ve farklı operatör hizmetleri arasında operasyonel bağlantıyı destekleyecek çok sayıda tescilli protokol bulunduğundan, OCA açık protokol OCPP1.5'in geliştirilmesinde öncülük etti. SOAP, kendi protokol kısıtlamalarıyla sınırlıdır ve yaygın ve hızlı bir şekilde popülerleştirilemez.

    OCPP 1.5, şarj noktalarını işletmek için HTTP protokolüne dayalı SOAP protokolü aracılığıyla merkezi sistemlerle iletişim kurar. Aşağıdaki işlevleri destekler: Fatura ölçümü dahil olmak üzere yerel ve uzaktan başlatılan işlemler

    OCPP 1.6J (WebSockets üzerinden JSON)

    Eski SOAP sürümü artık geçerliliğini yitirmiş olsa da,OCPP 1.6Jen yaygın olarak kullanılan sürüm olmaya devam ediyor.WebSockets Üzerinden JSON (WSS), tam çift yönlü iletişime olanak tanır. HTTP tabanlı SOAP'ın aksine, WSS sunucunun (CSMS) komutları (örneğin) başlatmasını sağlarUzaktanBaşlatmaİşlemi) şarj cihazı NAT güvenlik duvarının arkasında olsa bile şarj cihazına bağlanır.

    OCPP 2.0 (JSON)

    2018 yılında piyasaya sürülen OCPP 2.0, işlem işlemeyi iyileştirir, güvenliği artırır, cihaz yönetimi: enerji yönetim sistemleri (EMS), yerel denetleyiciler ve entegre akıllı şarj, şarj istasyonları ve şarj istasyonu yönetim sistemlerine sahip elektrikli araçlar için akıllı şarj işlevselliği ekler.ISO 15118: Elektrikli araçlar için Tak ve Çalıştır ve Akıllı Şarj gereksinimleri.

    OCPP 2.0.1 (JSON)

    OCPP 2.0.1, 2020 yılında yayınlanan en son sürümdür. ISO15118 (Tak ve Çalıştır) desteği, gelişmiş güvenlik ve genel olarak iyileştirilmiş performans gibi yeni özellikler ve iyileştirmeler sunar.

    OCPP Sürüm Uyumluluğu

    OCPP1.x daha düşük versiyonlarla uyumludur, OCPP1.6 OCPP1.5 ile uyumludur, OCPP1.5 ise OCPP1.2 ile uyumludur.

    OCPP2.0.1, OCPP1.6 ile uyumlu değildir, OCPP2.0.1'de de OCPP1.6'nın bazı içerikleri uyumlu olsa da, veri çerçevesi biçimi gönderilenden tamamen farklıdır.

    OCPP 2.0.1 protokolü

    1、OCPP 2.0.1 ile OCPP 1.6 arasındaki fark

    OCPP 1.6 gibi önceki sürümlerle karşılaştırıldığında, OCPP 2.0.1 aşağıdaki alanlarda önemli iyileştirmeler içeriyor:

    a. Geliştirilmiş güvenlik

    OCPP 2.0.1: Güvenlik ve Cihaz Yönetimi Yenilemesi

    OCPP 2.0.1, veri modelinin tamamen yeniden yapılandırılması nedeniyle 1.6J ile geriye dönük uyumlu değildir. En önemli iyileştirmesi, üç zorunlu özelliğin sunulmasıdır.Güvenlik Profilleri:

    1. Güvenlik Profili 1:Temel Kimlik Doğrulama (Şifre) ile TLS.

    2. Güvenlik Profili 2:İstemci Taraflı Sertifikalara Sahip TLS (daha yüksek güvenlik).

    3. Güvenlik Profili 3:İstemci Taraflı Sertifikalar ve Donanım Güvenlik Modülü (HSM) desteğine sahip TLS.

    Ayrıca, sınırlı olanın yerini alırKalp atışıkapsamlı bir mekanizmaya sahipCihaz ModeliBu, standartlaştırılmış birBileşenVeDeğişkenFan hızından iç sıcaklığa kadar her şeyi izleyebilen bir yapı, uzaktan tanılamayı büyük ölçüde iyileştiriyor.

    b.Yeni Özellikler Ekleme

    OCPP2.0.1, akıllı şarj yönetimi ve daha detaylı arıza raporlaması ve analizi gibi birçok yeni özellik ekliyor.

    c. Daha Esnek Tasarım

    OCPP2.0.1, daha karmaşık ve çeşitli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için daha esnek olacak şekilde tasarlanmıştır.

    d. Kod Basitleştirme

    OCPP2.0.1 kodu basitleştirerek yazılımın uygulanmasını kolaylaştırıyor.

    OCPP2.0.1 yazılım güncellemesine, yazılım indirme işleminin tamamlanmaması ve yazılım güncellemesinin başarısız olması gibi durumları önlemek için dijital imza eklendi.

    Pratik uygulamada, OCPP2.0.1 protokolü şarj yığınının uzaktan kontrolünü, şarj durumunun gerçek zamanlı izlenmesini, kullanıcı kimlik doğrulamasını ve diğer işlevleri gerçekleştirmek için kullanılabilir, bu da şarj ekipmanının kullanımını, verimliliğini ve güvenliğini büyük ölçüde artırır. OCPP2.0.1 ayrıntıları ve işlevleri 1.6 sürümünden çok daha fazla olduğundan, geliştirme zorluğu da artmıştır.

    2、OCPP2.0.1 fonksiyon tanıtımı

    OCPP2.0.1-Özellikler

    OCPP 2.0.1 protokolü, OCPP protokolünün en son sürümüdür. OCPP 1.6 ile karşılaştırıldığında, OCPP 2.0.1 protokolünde birçok iyileştirme ve iyileştirme yapılmıştır. Başlıca içerikler şunlardır:

    •Mesaj İletimi:OCP 2.0.1, verimliliği ve performansı artırmak için yeni mesaj türleri ekliyor ve eski mesaj biçimlerini değiştiriyor.

    •Dijital Sertifikalar:OCPP 2.0.1 sürümünde, güçlendirilmiş cihaz kimlik doğrulaması ve mesaj bütünlüğü koruması sağlamak için dijital sertifika tabanlı güvenlik mekanizmaları kullanıma sunulmuştur. Bu, OCPP1.6 güvenlik mekanizmalarına göre önemli bir gelişmedir.

    •Veri Modeli:OCPP 2.0.1, yeni cihaz türleri ve özellikleri için desteği içerecek şekilde veri modelini günceller.

    •Cihaz Yönetimi:OCPP 2.0.1, cihaz yapılandırması, sorun giderme, yazılım güncellemeleri vb. dahil olmak üzere daha kapsamlı cihaz yönetimi işlevleri sağlar.

    •Bileşen modelleri:OCPP 2.0.1, daha karmaşık şarj cihazlarını ve sistemlerini tanımlamak için kullanılabilecek daha esnek bir bileşen modeli sunar. Bu, aşağıdakiler gibi daha gelişmiş özelliklerin etkinleştirilmesine yardımcı olur:V2G (Araçtan Şebekeye).

    •Akıllı şarj:Gelişmiş Akıllı Şarj ve ISO 15118 Entegrasyonu, Akıllı şarjda 1.6 ve 2.0.1 arasındaki fark önemlidir. 1.6J temel özelliklere dayanırkenŞarj Profilleri, OCPP 2.0.1 yerel olarak desteklerISO 15118bir geçiş mekanizması aracılığıyla.

    Bu, şunları sağlar:Tak ve Şarj Et (PnC): EVSE, EV'nin otomatik kimlik doğrulama için dijital sertifikaları doğrudan arka uçla paylaşmasına olanak tanıyan bir ağ geçidi görevi görür. RFID kartları veya uygulamaları gerekmez. Bu aynı zamanda aşağıdakiler için de temel oluşturur:V2G (Araçtan Şebekeye)Şebeke frekansı ve kapasitesine bağlı olarak çift yönlü enerji akışı yönetimine olanak sağlar.

    •Kullanıcı Kimliği ve Yetkilendirme:OCPP2.0.1, geliştirilmiş kullanıcı tanımlama ve yetkilendirme mekanizmaları sağlar, birden fazla kullanıcı kimlik doğrulama yöntemini destekler ve kullanıcı verilerinin korunması için daha yüksek gereksinimler ortaya koyar.

    III. OCPP fonksiyonuna giriş

    1. Akıllı şarj

    IEC-63110

    Harici Enerji Yönetim Sistemi (EMS)
    OCPP 2.0.1, harici kısıtlamalar konusunda CSMS'yi (Şarj İstasyonu Yönetim Sistemi) bilgilendiren bir bildirim mekanizması sunarak bu sorunu çözer. Enerji yönetim sistemlerini (EMS) destekleyen doğrudan akıllı şarj girişleri birçok durumu çözebilir:
    Şarj noktalarına bağlı elektrikli araçlar (ISO 15118'e göre)
    OCPP 2.0.1, EVSE-EV iletişimi için ISO 15118 güncellenmiş protokolünü destekler. ISO 15118 standardı tak-çalıştır şarj ve akıllı şarj (EV'lerden gelen girişler dahil), OCPP 2.0.1 kullanılarak daha kolay uygulanabilir. Şarj istasyonu operatörlerinin, şarj istasyonları hakkında EV sürücülerine gösterilmek üzere mesajlar (CSMS üzerinden) göndermesini sağlar.
    Akıllı şarjın kullanım alanları:

    (1) Yük Dengeleyici
    Yük Dengeleyici, esas olarak şarj istasyonunun iç yükünü hedefler. Şarj istasyonu, her şarj noktasının şarj gücünü ön yapılandırmaya göre kontrol eder. Şarj istasyonu, maksimum çıkış akımı gibi sabit bir sınır değerle yapılandırılır. Ayrıca, yapılandırma, şarj istasyonlarının güç dağıtımını ayrı ayrı şarj istasyonlarına optimize etmek için isteğe bağlı seçenekler de içerir. Bu yapılandırma, şarj istasyonuna bu yapılandırma değerinin altındaki şarj hızlarının geçersiz olduğunu ve farklı şarj stratejilerinin seçilmesi gerektiğini bildirir.

    (2) Merkezi akıllı şarj
    Merkezi akıllı şarj, şarj limitlerinin merkezi bir sistem tarafından kontrol edildiğini ve şebeke operatörünün şebeke kapasitesi hakkındaki tahmin bilgilerini aldıktan sonra şarj programının bir kısmını veya tamamını hesapladığını, merkezi sistemin şarj istasyonlarına şarj limitleri uygulayacağını ve mesajlara yanıt vererek şarj limitlerini ayarlayacağını varsayar.

    (3) Yerel akıllı şarj
    Yerel akıllı şarj, merkezi sistemden gelen mesajları almak ve gruptaki diğer şarj istasyonlarının şarj davranışlarını kontrol etmekten sorumlu olan, OCPP protokolünün bir aracısına eşdeğer yerel bir denetleyici tarafından gerçekleştirilir. Denetleyici, şarj istasyonlarıyla donatılmış olabilir veya olmayabilir. Yerel akıllı şarj modunda, yerel denetleyici şarj istasyonunun şarj gücünü sınırlar. Şarj sırasında sınır değeri değiştirilebilir. Şarj grubunun sınır değeri yerel olarak veya merkezi sistem tarafından yapılandırılabilir.

    2. Sistem Tanıtımı

    Şarj İstasyonu Yönetim Sistemi (CSMS)

    sistematik çerçeve

    OCPP-yazılım-yapısı

    Yazılım mimarisi
    OCPP2.0.1 protokolündeki fonksiyonel modüller temel olarak Veri Transfer modülü, Yetkilendirme modülü, Güvenlik modülü, İşlemler modülü, Sayaç Değerleri modülü, Maliyet modülü, Rezervasyon modülü, Akıllı Şarj modülü, Tanılama modülü, Ürün Yazılımı Yönetimi modülü ve Ekran Mesajı modülünü içerir.

    IV. OCPP'nin gelecekteki gelişimi

    1.OCPP'nin Avantajları

    OCPP, ücretsiz ve açık bir protokoldür ve aynı zamanda mevcut şarj yığını bağlantısını çözmenin etkili bir yoludur ve dünyanın birçok ülkesinde popüler hale getirilmiş ve kullanılmıştır, operatörlerin hizmetleri arasındaki gelecekteki bağlantının iletişim kurmak için bir dili olacaktır.

    OCPP'nin ortaya çıkmasından önce, her şarj istasyonu üreticisi arka uç bağlantısı için kendi tescilli protokolünü geliştiriyordu ve bu da şarj istasyonu operatörlerini tek bir şarj istasyonu üreticisine bağlıyordu. Artık neredeyse tüm donanım üreticileri OCPP'yi desteklediğinden, şarj istasyonu operatörleri istedikleri tedarikçiden donanım seçmekte özgür ve bu da pazarı daha rekabetçi hale getiriyor.

    Aynı durum mülk/işletme sahipleri için de geçerlidir; OCPP dışı bir şarj istasyonu satın aldıklarında veya OCPP dışı bir CPO ile sözleşme yaptıklarında, belirli bir şarj istasyonu ve şarj noktası operatörüne bağlı kalırlar. Ancak OCPP uyumlu şarj donanımı sayesinde ev sahipleri, sağlayıcılarından bağımsız kalabilirler. Ev sahipleri, daha rekabetçi, daha uygun fiyatlı veya daha iyi çalışan bir CPO seçmekte özgürdür. Ayrıca, mevcut kurulumları sökmek zorunda kalmadan farklı şarj noktası donanımlarını birleştirerek ağlarını genişletebilirler.

    Elbette, elektrikli araçların en büyük avantajı, elektrikli araç sürücülerinin tek bir şarj istasyonu operatörüne veya elektrikli araç tedarikçisine bağımlı kalmamasıdır. Satın alınan OCPP şarj istasyonlarında olduğu gibi, elektrikli araç sürücüleri daha iyi CPO/EMP'lere geçebilirler. İkinci ama çok önemli bir avantaj ise e-mobilite dolaşımını kullanabilme olanağıdır.

    2.Elektrikli araç şarjında ​​OCPP rolü

    (1) OCPP, EVSE ve CSMS'nin birbirleriyle iletişim kurmasına yardımcı olur

    (2) Elektrikli araç kullanıcılarının şarj işlemine başlama yetkisi

    (3) Şarj yapılandırmasının uzaktan değiştirilmesi, uzaktan şarj kontrolü (başlatma/durdurma), uzaktan kilit açma tabancası (konnektör kimliği)

    (4) Şarj istasyonunun gerçek zamanlı durumu (mevcut, durdurulmuş, askıya alınmış, yetkisiz EV/EVSE), gerçek zamanlı şarj verileri, gerçek zamanlı güç tüketimi, gerçek zamanlı EVSE arızası

    (5) Akıllı şarj (şebeke yükünü azaltma)

    (6) Firmware Yönetimi (OTAA)

    OCPP 1.6J2.0.1

    Ⅴ. Ampirik Doğrulama ve Üretici Görüşleri

    OCPP 2.0.1'in uygulanması titiz bir doğrulama gerektirir.Bağlantı gücüAr-Ge ekibimiz, aşağıdakileri kullanarak kapsamlı birlikte çalışabilirlik testleri gerçekleştirdi:OCTT (Açık Şarj Noktası Protokolü Uyumluluk Test Aracı)gerçek dünya entegrasyonlarının yanı sıra.

    Test Ortamı ve Sonuçları:EVSE yazılımımızı başarıyla doğruladık100'den fazla küresel CSMS sağlayıcısı(Avrupa ve ABD'deki büyük ağlar dahil). Testlerimiz şunlara odaklanıyor:

    • TLS El Sıkışma Kararlılığı:Güvenlik Profili 2 ve 3 altında bağlantı sürekliliğinin sağlanması.

    • İşlem Veri Bütünlüğü:Yeniyi doğrulamaİşlemEtkinliğiKararsız ağ koşullarında mesaj iletimi (Paket kaybı simülasyonu).

    Bu deneysel veriler, OCPP 2.0.1 çözümümüzün yalnızca teorik olarak uyumlu olmadığını, aynı zamanda V2G ticari dağıtımına hazır olduğunu doğrulamaktadır.


    Gönderim zamanı: 21-Eki-2024