Die evolusie van OCPP: Oorbrugging van weergawe 1.6 na 2.0.1 en verder in EV-laai
Inhoudsopgawe
I. Inleiding tot die Oop Laaipunt Protokol
DieOop Laaipunt Protokol (OCPP)dien as die wêreldwye standaard vir kommunikasie tussen Elektriese Voertuigvoorsieningstoerusting (EVSE) en Laaistasiebestuurstelsels (CSMS). Geskryf deur dieOpen Charge Alliance (OCA), word hierdie protokol erken as die de facto standaard in die EV-bedryf (IEC 63110-voorloper). Dit elimineer eie vassluitings en verseker dat hardeware van verskillende vervaardigers naatloos met verskeie backend-stelsels kan saamwerk.
Outoriteitsnota: Hierdie artikel verwys na die amptelike standaarde wat in OCA-witskrifte en IEC/ISO-spesifikasies uiteengesit word.
1. Geskiedenis van OCPP
2. Inleiding tot die OCPP-weergawe
Soos hieronder getoon, van OCPP1.5 na die nuutste OCPP2.0.1
Omdat daar te veel eie protokolle in die bedryf is om 'n verenigde dienservaring en operasionele interkonneksie tussen verskillende operateurdienste te ondersteun, het OCA die voortou geneem in die ontwikkeling van die oop protokol OCPP1.5. SOAP word beperk deur sy eie protokolbeperkings en kan nie wyd en vinnig gewild gemaak word nie.
OCPP 1.5 kommunikeer met sentrale stelsels via SOAP-protokol gebaseer op HTTP-protokol om laaipunte te bedryf. Dit ondersteun die volgende funksies: Plaaslike en afstand-geïnisieerde transaksies, insluitend die meting van fakturering.
Die sprong van 1.6J na 2.0.1
Terwyl vroeëre weergawes soos OCPP 1.5 op die omslagtige SOAP-protokol staatgemaak het,OCPP 1.6Jhet die bedryf gerevolusioneer deur JSON oor WebSockets bekend te stel. Dit het volduplekskommunikasie moontlik gemaak en dataverkeer aansienlik verminder, wat dit die huidige markstandaard maak. Die vrystelling vanOCPP 2.0.1(die regstelling van die foute van 2.0) dui op 'n paradigmaskuif. Anders as 1.6J, is OCPP 2.0.1 nie terugwaarts versoenbaar nie as gevolg van fundamentele veranderinge in sy datastruktuur wat ontwerp is om komplekse energiebestuurstelsels (EMS) en streng sekuriteitsstandaarde te ondersteun.
Ⅱ.OCPP weergawe inleiding
Soos hieronder getoon, van OCPP1.5 na die nuutste OCPP2.0.1
Omdat daar te veel eie protokolle in die bedryf is om 'n verenigde dienservaring en operasionele interkonneksie tussen verskillende operateurdienste te ondersteun, het OCA die voortou geneem in die ontwikkeling van die oop protokol OCPP1.5. SOAP word beperk deur sy eie protokolbeperkings en kan nie wyd en vinnig gewild gemaak word nie.
OCPP 1.5 kommunikeer met sentrale stelsels via SOAP-protokol gebaseer op HTTP-protokol om laaipunte te bedryf. Dit ondersteun die volgende funksies: Plaaslike en afstand-geïnisieerde transaksies, insluitend die meting van fakturering.
OCPP 1.6J (JSON oor WebSockets)
Alhoewel die ouer SOAP-weergawe verouderd is,OCPP 1.6Jbly die mees wydverspreide weergawe. Dit gebruikJSON oor WebSockets (WSS), wat volduplekskommunikasie moontlik maak. Anders as HTTP-gebaseerde SOAP, stel WSS die bediener (CSMS) in staat om bevele te begin (soos)Afstandsbegintransaksie) na die laaier selfs wanneer die laaier agter 'n NAT-firewall is.
OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, vrygestel in 2018, verbeter transaksieverwerking, verhoog sekuriteit, toestelbestuur: voeg slim laaifunksionaliteit by, vir topologieë met energiebestuurstelsels (EMS), plaaslike beheerders, en vir EV's met geïntegreerde slim laai, laaistasies en laaistasiebestuurstelsels. OndersteunISO 15118: Inprop-en-speel- en slimlaaivereistes vir elektriese voertuie.
OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 is die nuutste weergawe, vrygestel in 2020. Dit bied nuwe funksies en verbeterings soos ondersteuning vir ISO15118 (Plug and Play), verbeterde sekuriteit en algehele verbeterde werkverrigting.
OCPP-weergawe-versoenbaarheid
OCPP1.x is versoenbaar met laer weergawes, OCPP1.6 is versoenbaar met OCPP1.5, OCPP1.5 is versoenbaar met OCPP1.2.
OCPP2.0.1 is nie versoenbaar met OCPP1.6, OCPP2.0.1 nie, alhoewel sommige van die inhoud van die OCPP1.6 dit ook het, maar die dataraamformaat was heeltemal anders as dié wat gestuur is.
OCPP 2.0.1-protokol
1. Verskil tussen OCPP 2.0.1 en OCPP 1.6
In vergelyking met vorige weergawes soos OCPP 1.6, het OCPP 2.0.1 groot verbeterings in die volgende areas:
a. Verbeterde sekuriteit
OCPP 2.0.1: Die Sekuriteit- en Toestelbestuur-oorsig
OCPP 2.0.1 is nie terugwaarts versoenbaar met 1.6J nie as gevolg van 'n volledige herstrukturering van die datamodel. Die belangrikste verbetering daarvan is die bekendstelling van drie verpligteSekuriteitsprofiele:
-
Sekuriteitsprofiel 1:TLS met basiese verifikasie (wagwoord).
-
Sekuriteitsprofiel 2:TLS met kliëntkant-sertifikate (hoër sekuriteit).
-
Sekuriteitsprofiel 3:TLS met kliëntkant-sertifikate en ondersteuning vir die hardewaresekuriteitsmodule (HSM).
Verder vervang dit die beperkteHartklopmeganisme met 'n omvattendeToestelmodelDit gebruik 'n gestandaardiseerdeKomponentenVeranderlikestruktuur om alles van waaierspoed tot interne temperatuur te monitor, wat afstanddiagnostiek aansienlik verbeter.
b. Nuwe funksies byvoeg
OCPP2.0.1 voeg baie nuwe funksies by, insluitend intelligente laaibestuur, en meer gedetailleerde foutrapportering en -analise.
c. Meer buigsame ontwerp
OCPP2.0.1 is ontwerp om meer buigsaam te wees om aan die behoeftes van meer komplekse en diverse toepassings te voldoen.
d. Kodevereenvoudiging
OCPP2.0.1 vereenvoudig die kode, wat dit makliker maak om die sagteware te implementeer.
OCPP2.0.1-firmware-opdatering het 'n digitale handtekening bygevoeg om te verhoed dat die firmware-aflaai onvolledig is, wat lei tot 'n mislukking in die firmware-opdatering.
In praktiese toepassing kan die OCPP2.0.1-protokol gebruik word om afstandbeheer van die laaistapel, intydse monitering van laaistatus, gebruikersverifikasie en ander funksies te bewerkstellig, wat die gebruik van laaitoerusting, doeltreffendheid en veiligheid aansienlik verbeter. OCPP2.0.1 se besonderhede en funksies is baie meer as die 1.6-weergawe, en die moeilikheidsgraad het ook toegeneem.
2. Inleiding tot die OCPP2.0.1-funksie
Die OCPP 2.0.1-protokol is die nuutste weergawe van die OCPP-protokol. In vergelyking met OCPP 1.6 het die OCPP 2.0.1-protokol baie verbeterings en optimaliserings aangebring. Die hoofinhoud sluit in:
• Boodskaplewering:OCP 2.0.1 voeg nuwe boodskaptipes by en wysig ouer boodskapformate om doeltreffendheid en werkverrigting te verbeter.
•Digitale Sertifikate:In OCPP 2.0.1 is digitale sertifikaat-gebaseerde sekuriteitsmeganismes bekendgestel om versterkte toestelverifikasie en boodskapintegriteitsbeskerming te bied. Dit is 'n beduidende verbetering teenoor OCPP1.6-sekuriteitsmeganismes.
•Datamodel:OCPP 2.0.1 werk die datamodel op om ondersteuning vir nuwe toesteltipes en -kenmerke in te sluit.
• Toestelbestuur:OCPP 2.0.1 bied meer omvattende toestelbestuurfunksies, insluitend toestelkonfigurasie, probleemoplossing, sagteware-opdaterings, ens.
•Komponentmodelle:OCPP 2.0.1 stel 'n meer buigsame komponentmodel bekend wat gebruik kan word om meer komplekse laaitoestelle en -stelsels te beskryf. Dit help om meer gevorderde funksies soosV2G (Voertuig na Netwerk).
•Slim laai:Gevorderde Slimlaai en ISO 15118-integrasie. Die onderskeid tussen 1.6 en 2.0.1 in slimlaai is beduidend. Terwyl 1.6J staatmaak op basieseLaaiprofiele, OCPP 2.0.1 ondersteun inheemsISO 15118via 'n deurvoermeganisme.
Dit maak dit moontlikInprop en laai (PnC)Die EVSE tree op as 'n poort, wat die EV toelaat om digitale sertifikate direk met die backend uit te ruil vir outomatiese verifikasie. Geen RFID-kaarte of toepassings word benodig nie. Dit lê ook die grondslag virV2G (Voertuig-tot-Netwerk), wat tweerigting-energievloeibestuur moontlik maak gebaseer op netwerkfrekwensie en -kapasiteit.
• Gebruikersidentiteit en -magtiging:OCPP2.0.1 bied verbeterde gebruikersidentifikasie- en magtigingsmeganismes, ondersteun verskeie gebruikersverifikasiemetodes en stel hoër vereistes vir gebruikersdatabeskerming.
III. Inleiding tot die OCPP-funksie
1. Intelligente laai
Eksterne Energiebestuurstelsel (EMS)
OCPP 2.0.1 spreek hierdie probleem aan deur 'n kennisgewingsmeganisme in te stel wat CSMS (Laaistasiebestuurstelsel) van eksterne beperkings in kennis stel. Direkte slim laai-insette wat energiebestuurstelsels (EMS) ondersteun, kan baie situasies oplos:
Elektriese voertuie gekoppel aan laaipunte (volgens ISO 15118)
OCPP 2.0.1 ondersteun ISO 15118 - opgedateerde protokol vir EVSE-na-EV-kommunikasie. ISO 15118 standaard plug-and-play laai en slim laai (insluitend insette van EV's) is makliker om te implementeer met behulp van OCPP 2.0.1. Stel laaistasie-operateurs in staat om boodskappe (vanaf CSMS) oor laaistasies te stuur vir vertoon aan EV-bestuurders.
Slim laai gebruike:
(1) Lasbalanseerder
Load Balancer is hoofsaaklik gemik op die interne las van die laaistasie. Die laaistasie sal die laaikrag van elke laaipaal beheer volgens die voorafkonfigurasie. Die laaistasie sal gekonfigureer word met 'n vaste limietwaarde, soos die maksimum uitsetstroom. Daarbenewens sluit die konfigurasie ook opsionele opsies in vir die optimalisering van die kragverspreiding van laaistasies na individuele laaistasies. Hierdie konfigurasie sê vir die laaistasie dat laaitariewe onder hierdie konfigurasiewaarde ongeldig is en dat ander laaistrategieë gekies moet word.
(2) Sentrale intelligente laai
Sentrale slim laai veronderstel dat laailimiete beheer word deur 'n sentrale stelsel, wat 'n deel of die hele laaiskedule bereken nadat die netwerkoperateur se voorspellingsinligting oor die netwerkkapasiteit ontvang is, en die sentrale stelsel sal laailimiete op laaistasies oplê en laailimiete stel deur op boodskappe te reageer.
(3) Plaaslike intelligente laai
Lokale intelligente laai word bewerkstellig deur 'n plaaslike beheerder, wat gelykstaande is aan 'n agent van die OCPP-protokol, wat verantwoordelik is vir die ontvangs van boodskappe vanaf die sentrale stelsel en die beheer van die laaigedrag van ander laaistasies in die groep. Die beheerder self kan met laaistasies toegerus wees of nie. In die modus van plaaslike intelligente laai beperk die plaaslike beheerder die laaikrag van die laaistasie. Tydens laai kan die limietwaarde gewysig word. Die limietwaarde van die laaigroep kan plaaslik of deur die sentrale stelsel gekonfigureer word.
2. Stelselinleiding
sistematiese raamwerk
Sagteware-argitektuur
Die funksionele modules in die OCPP2.0.1-protokol sluit hoofsaaklik die Data-oordragmodule, Magtigingsmodule, Sekuriteitsmodule, Transaksiemodule, Meterwaardesmodule, Kostemodule, Besprekingsmodule, Slimlaaimodule, Diagnostiese module, Firmware-bestuurmodule en Vertoonboodskapmodule in.
IV. Toekomstige ontwikkeling van OCPP
1. Voordele van OCPP
OCPP is 'n gratis en oop protokol, en is ook 'n effektiewe manier om die huidige laaipaal-interkonneksie op te los, en is gewild gemaak en in baie lande regoor die wêreld gebruik, die toekomstige interkonneksie tussen die operateur se dienste sal 'n taal hê om te kommunikeer.
Voor die koms van OCPP het elke laaipaalvervaardiger sy eie eie protokol vir agterkant-konnektiwiteit ontwikkel, wat laaipaaloperateurs tot 'n enkele laaipaalvervaardiger beperk het. Nou, met feitlik alle hardewarevervaardigers wat OCPP ondersteun, is laaipaaloperateurs vry om hardeware van enige verskaffer te kies, wat die mark meer mededingend maak.
Dieselfde geld vir eiendoms-/sake-eienaars; wanneer hulle 'n nie-OCPP-laaistasie koop of 'n kontrak met 'n nie-OCPP-CPO sluit, is hulle vasgevang in 'n spesifieke laaistasie en laaipaaloperateur. Maar met OCPP-voldoenende laaihardeware kan huiseienaars onafhanklik van hul verskaffers bly. Eienaars is vry om 'n meer mededingende, beter geprysde of beter funksionele CPO te kies. Hulle kan ook hul netwerk uitbrei deur verskillende laaipaalhardeware te meng sonder om bestaande installasies te hoef af te breek.
Natuurlik is die hoofvoordeel van elektriese voertuie dat elektriese voertuie-bestuurders nie op 'n enkele laaipaaloperateur of elektriese voertuie-verskaffer hoef staat te maak nie. Soos met aangekoopte OCPP-laaistasies, kan elektriese voertuie-bestuurders oorskakel na beter CPO's/EMP's. 'n Tweede, maar baie belangrike voordeel is die vermoë om e-mobiliteitsroaming te gebruik.
2.OCPP in die rol van elektriese voertuiglaai
(1) OCPP help EVSE en CSMS om met mekaar te kommunikeer
(2) Magtiging van gebruikers van elektriese voertuie om te begin laai
(3) Afstandswysiging van laaikonfigurasie, afstandslaaibeheer (begin/stop), afstandsontgrendelingsgeweer (konnektor-ID)
(4) Intydse status van laaistasie (beskikbaar, gestop, opgeskort, ongemagtigde EV/EVSE), intydse laaidata, intydse kragverbruik, intydse EVSE-mislukking
(5) Slim laai (verminder netlas)
(6) Firmwarebestuur (OTAA)
Ⅴ. Empiriese Validasie en Vervaardigerinsigte
Die implementering van OCPP 2.0.1 vereis streng validering.Skakelkrag, ons O&O-span het uitgebreide interoperabiliteitstoetsing uitgevoer met behulp van dieOCTT (Oop Laaipunt Protokol Nakomingstoetsinstrument)saam met werklike integrasies.
Toetsomgewing en resultate:Ons het ons EVSE firmware suksesvol gevalideer teen100+ wêreldwye CSMS-verskaffers(insluitend groot Europese en Amerikaanse netwerke). Ons toetse fokus op:
-
TLS Handskud Stabiliteit:Verseker verbindingsduur onder Sekuriteitsprofiel 2 en 3.
-
Transaksiedata-integriteit:Verifieer die nuwe
TransaksieGebeurtenisboodskaplewering onder onstabiele netwerktoestande (Pakketverliessimulasie).
Hierdie empiriese data bevestig dat ons OCPP 2.0.1-oplossing nie net teoreties voldoen nie, maar ook veldgereed is vir kommersiële ontplooiing van V2G.
Plasingstyd: 21 Okt-2024