Еволуција OCPP-а: Премошћавање верзије 1.6 на 2.0.1 и даље у пуњењу електричних возила
Садржај
I. Увод у Протокол отворених пунктова за пуњење
TheПротокол отворених тачака пуњења (OCPP)служи као глобални стандард за комуникацију између опреме за напајање електричних возила (EVSE) и система за управљање пуњачима (CSMS). Аутор јеОтворени савез за наплату (OCA), овај протокол је препознат као де факто стандард у индустрији електричних возила (претходник IEC 63110). Он елиминише власничке везе, осигуравајући да хардвер различитих произвођача може беспрекорно да сарађује са различитим бекенд системима.
Напомена о ауторитету: Овај чланак се позива на званичне стандарде наведене у OCA белим књигама и IEC/ISO спецификацијама
1. Историја ОЦПП-а
2. Увод у верзију OCPP-а
Као што је приказано испод, од OCPP1.5 до најновијег OCPP2.0.1
Пошто у индустрији постоји превише власничких протокола да би се подржало јединствено искуство услуге и оперативна међусобна повезаност између различитих оператерских сервиса, OCA је преузела водећу улогу у развоју отвореног протокола OCPP1.5. SOAP је ограничен сопственим протоколским ограничењима и не може се широко и брзо популаризовати.
OCPP 1.5 комуницира са централним системима путем SOAP протокола заснованог на HTTP протоколу за управљање пуњачима. Подржава следеће функције: Локалне и даљински покренуте трансакције, укључујући мерење наплате.
Скок са 1,6 Ј на 2,0,1
Док су се раније верзије попут OCPP 1.5 ослањале на гломазан SOAP протокол,ОЦПП 1.6Јреволуционисао је индустрију увођењем JSON-а преко WebSockets-а. Ово је омогућило комуникацију у пуном дуплексу и значајно смањило промет података, чинећи га тренутним тржишним стандардом. Међутим, објављивањеОЦПП 2.0.1(исправљање грешака из верзије 2.0) означава промену парадигме. За разлику од верзије 1.6J, OCPP 2.0.1 није компатибилан са претходним верзијама због фундаменталних промена у структури података дизајнираних да подрже сложене системе за управљање енергијом (EMS) и ригорозне безбедносне стандарде.
Увод у верзију Ⅱ.OCPP
Као што је приказано испод, од OCPP1.5 до најновијег OCPP2.0.1
Пошто у индустрији постоји превише власничких протокола да би се подржало јединствено искуство услуге и оперативна међусобна повезаност између различитих оператерских сервиса, OCA је преузела водећу улогу у развоју отвореног протокола OCPP1.5. SOAP је ограничен сопственим протоколским ограничењима и не може се широко и брзо популаризовати.
OCPP 1.5 комуницира са централним системима путем SOAP протокола заснованог на HTTP протоколу за управљање пуњачима. Подржава следеће функције: Локалне и даљински покренуте трансакције, укључујући мерење наплате.
OCPP 1.6J (JSON преко WebSockets-а)
Иако је старија верзија SOAP-а застарела,ОЦПП 1.6Јостаје најшире распрострањена верзија. КористиJSON преко WebSockets-а (WSS), што омогућава комуникацију у пуном дуплексу. За разлику од SOAP-а заснованог на HTTP-у, WSS омогућава серверу (CSMS) да покреће команде (као штоДаљинскиПокретТрансакција) на пуњач чак и када се пуњач налази иза NAT заштитног зида (фајервола).
ОЦПП 2.0 (ЈСОН)
OCPP 2.0, објављен 2018. године, побољшава обраду трансакција, повећава безбедност, управљање уређајима: додаје функционалност паметног пуњења, за топологије са системима за управљање енергијом (EMS), локалним контролерима и за електрична возила са интегрисаним паметним пуњењем, станицама за пуњење и системима за управљање станицама за пуњење. ПодржаваИСО 15118Захтеви за „укључи и користи“ и паметно пуњење за електрична возила.
ОЦПП 2.0.1 (ЈСОН)
OCPP 2.0.1 је најновија верзија, објављена 2020. године. Она пружа нове функције и побољшања као што су подршка за ISO15118 (Plug and Play), побољшана безбедност и свеукупно побољшане перформансе.
Компатибилност верзија OCPP-а
OCPP1.x је компатибилан са старијим верзијама, OCPP1.6 је компатибилан са OCPP1.5, OCPP1.5 је компатибилан са OCPP1.2.
OCPP2.0.1 није компатибилан са OCPP1.6, OCPP2.0.1 иако јесте компатибилан са неким садржајем OCPP1.6, али је формат оквира података био потпуно другачији од оног који је послат.
ОЦПП 2.0.1 протокол
1. Разлика између OCPP 2.0.1 и OCPP 1.6
У поређењу са ранијим верзијама као што је OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 има значајна побољшања у следећим областима:
a. Побољшана безбедност
OCPP 2.0.1: Ревизија безбедности и управљања уређајима
OCPP 2.0.1 није компатибилан са верзијом 1.6J због потпуног реструктурирања модела података. Његово најважније побољшање је увођење три обавезна...Безбедносни профили:
-
Безбедносни профил 1:TLS са основном аутентификацијом (лозинка).
-
Безбедносни профил 2:TLS са сертификатима на страни клијента (већа безбедност).
-
Безбедносни профил 3:TLS са подршком за сертификате на страни клијента и модул безбедности хардвера (HSM).
Штавише, замењује ограниченоОткуцаји срцамеханизам са свеобухватнимМодел уређајаОво користи стандардизованиКомпонентаиПроменљиваструктура за праћење свега, од брзине вентилатора до унутрашње температуре, знатно побољшавајући даљинску дијагностику.
б. Додавање нових функција
OCPP2.0.1 додаје многе нове функције, укључујући интелигентно управљање пуњењем и детаљније извештавање и анализу кварова.
ц. Флексибилнији дизајн
OCPP2.0.1 је дизајниран да буде флексибилнији како би задовољио потребе сложенијих и разноврснијих апликација.
d. Поједностављивање кода
OCPP2.0.1 поједностављује код, што олакшава имплементацију софтвера.
Ажурирање фирмвера OCPP2.0.1 је додало дигитални потпис како би се спречило да преузимање фирмвера буде непотпуно, што доводи до неуспеха ажурирања фирмвера.
У практичној примени, протокол OCPP2.0.1 може се користити за остваривање даљинског управљања пуњачем, праћење статуса пуњења у реалном времену, аутентификацију корисника и друге функције, што значајно побољшава употребу опреме за пуњење, ефикасност и безбедност. Детаљи и функције OCPP2.0.1 су многобројнији у односу на верзију 1.6, а и развој је постао тежи.
2. Увод у функцију OCPP2.0.1
Протокол OCPP 2.0.1 је најновија верзија протокола OCPP. У поређењу са OCPP 1.6, протокол OCPP 2.0.1 је направио много побољшања и оптимизација. Главни садржај укључује:
• Достава поруке:OCP 2.0.1 додаје нове типове порука и мења старије формате порука како би се побољшала ефикасност и перформансе.
• Дигитални сертификати:У OCPP 2.0.1, уведени су безбедносни механизми засновани на дигиталним сертификатима како би се обезбедила појачана аутентификација уређаја и заштита интегритета порука. Ово је значајно побољшање у односу на безбедносне механизме OCPP 1.6.
•Модел података:OCPP 2.0.1 ажурира модел података како би укључио подршку за нове типове и функције уређаја.
• Управљање уређајима:OCPP 2.0.1 пружа свеобухватније функције управљања уређајима, укључујући конфигурацију уређаја, решавање проблема, ажурирања софтвера итд.
• Модели компоненти:OCPP 2.0.1 уводи флексибилнији модел компоненти који се може користити за опис сложенијих уређаја и система за пуњење. Ово помаже у омогућавању напреднијих функција као што суV2G (Од возила до мреже).
• Паметно пуњење:Напредно паметно пуњење и интеграција са ISO 15118, Разлика између 1.6 и 2.0.1 у паметном пуњењу је значајна. Док се 1.6J ослања на основноПрофили пуњења, OCPP 2.0.1 изворно подржаваИСО 15118преко пролазног механизма.
Ово омогућаваУкључи и пуни (PnC)EVSE делује као капија, омогућавајући електричном возилу да директно размењује дигиталне сертификате са бекендом ради аутоматске аутентификације. Нису потребне RFID картице или апликације. Ово такође поставља темеље заV2G (Возило-мрежа), што омогућава двосмерно управљање протоком енергије на основу фреквенције и капацитета мреже.
• Идентитет и ауторизација корисника:OCPP2.0.1 пружа побољшане механизме за идентификацију и ауторизацију корисника, подржава више метода аутентификације корисника и поставља веће захтеве за заштиту корисничких података.
III. Увод у функцију OCPP-а
1. Интелигентно пуњење
Спољни систем за управљање енергијом (EMS)
OCPP 2.0.1 решава овај проблем увођењем механизма обавештавања који обавештава CSMS (Систем за управљање пуњачима) о спољним ограничењима. Директни паметни улази за пуњење који подржавају системе за управљање енергијом (EMS) могу решити многе ситуације:
Електрична возила повезана са пуњачима (према ISO 15118)
OCPP 2.0.1 подржава протокол ажуриран према ISO 15118 за комуникацију између EVSE и електричних возила. Стандардно „plug-and-play“ пуњење и паметно пуњење (укључујући улазе из електричних возила) према ISO 15118 је лакше имплементирати помоћу OCPP 2.0.1. Омогућава оператерима станица за пуњење да шаљу поруке (из CSMS-а) о станицама за пуњење ради приказивања возачима електричних возила.
Паметно пуњење користи:
(1) Балансер оптерећења
Балансер оптерећења је првенствено усмерен на унутрашње оптерећење станице за пуњење. Станица за пуњење ће контролисати снагу пуњења сваке станице за пуњење у складу са претходном конфигурацијом. Станица за пуњење ће бити конфигурисана са фиксном граничном вредношћу, као што је максимална излазна струја. Поред тога, конфигурација такође укључује опционе опције за оптимизацију расподеле снаге станица за пуњење на појединачне станице за пуњење. Ова конфигурација говори станици за пуњење да су брзине пуњења испод ове вредности конфигурације неважеће и да треба изабрати друге стратегије пуњења.
(2) Централно интелигентно пуњење
Централно паметно пуњење претпоставља да ограничења пуњења контролише централни систем, који израчунава део или цео распоред пуњења након што прими информације о предвиђању капацитета мреже од оператера мреже, а централни систем ће наметнути ограничења пуњења станицама за пуњење и поставити ограничења пуњења одговарајући на поруке.
(3) Локално интелигентно пуњење
Локално интелигентно пуњење се реализује помоћу локалног контролера, који је еквивалентан агенту OCPP протокола, одговорном за пријем порука из централног система и контролу понашања пуњења других станица за пуњење у групи. Сам контролер може бити опремљен станицама за пуњење или не. У режиму локалног интелигентног пуњења, локални контролер ограничава снагу пуњења станице за пуњење. Током пуњења, гранична вредност се може мењати. Гранична вредност групе за пуњење може се конфигурисати локално или помоћу централног система.
2. Увод у систем
систематски оквир
Софтверска архитектура
Функционални модули у OCPP2.0.1 протоколу углавном укључују модул за пренос података, модул за ауторизацију, модул безбедности, модул трансакција, модул вредности бројила, модул трошкова, модул резервације, модул паметног пуњења, модул за дијагностику, модул за управљање фирмвером и модул за приказивање порука.
IV. Будући развој OCPP-а
1. Предности OCPP-а
ОЦПП је бесплатан и отворен протокол, а такође је ефикасан начин за решавање тренутног проблема међусобног повезивања наплатних гомила, популаризован је и коришћен у многим земљама широм света, будуће међусобно повезивање између услуга оператера имаће језик за комуникацију.
Пре појаве OCPP-а, сваки произвођач пуњача је развио сопствени протокол за повезивање са сервером, чиме је оператере пуњача везао за једног произвођача. Сада, када практично сви произвођачи хардвера подржавају OCPP, оператери пуњача могу слободно да бирају хардвер од било ког произвођача, што тржиште чини конкурентнијим.
Исто важи и за власнике некретнина/предузећа; када купе станицу за пуњење која није OCPP или склопе уговор са CPO-ом који није OCPP, везани су за одређену станицу за пуњење и оператера пуњача. Али са OCPP компатибилним хардвером за пуњење, власници кућа могу остати независни од својих добављача. Власници могу слободно да изаберу конкурентнији, повољнији или боље функционалан CPO. Такође, могу проширити своју мрежу комбиновањем различите хардверске опреме пуњача без потребе за демонтажом постојећих инсталација.
Наравно, главна предност електричних возила је то што возачи електричних возила не морају да се ослањају на једног оператера пуњача или добављача електричних возила. Као и код купљених OCPP пуњачких станица, возачи електричних возила могу да пређу на боље CPO/EMP станице. Друга, али веома важна предност је могућност коришћења роминга за електричну мобилност.
2.OCPP у улози пуњења електричних возила
(1) OCPP помаже EVSE-у и CSMS-у да међусобно комуницирају
(2) Овлашћење корисника електричних возила за почетак пуњења
(3) Даљинска модификација конфигурације пуњења, даљинска контрола пуњења (старт/стоп), даљинско откључавање пиштоља (идентификатор конектора)
(4) Статус станице за пуњење у реалном времену (доступно, заустављено, суспендовано, неовлашћено EV/EVSE), подаци о пуњењу у реалном времену, потрошња енергије у реалном времену, квар EVSE у реалном времену
(5) Паметно пуњење (смањење оптерећења мреже)
(6) Управљање фирмвером (ОТАА)

Ⅴ. Емпиријска валидација и увиди произвођача
Имплементација OCPP 2.0.1 захтева ригорозну валидацију.Снага везе, наш тим за истраживање и развој је спровео опсежна испитивања интероперабилности користећиOCTT (Алат за тестирање усаглашености са протоколом отворених пунктова пуњења)заједно са интеграцијама из стварног света.
Тестно окружење и резултати:Успешно смо валидирали наш EVSE фирмвер у односу на100+ глобалних CSMS добављача(укључујући главне европске и америчке мреже). Наши тестови се фокусирају на:
-
Стабилност TLS рукостискања:Обезбеђивање трајности везе у оквиру безбедносног профила 2 и 3.
-
Интегритет података о трансакцијама:Верификација новог
Трансакцијски догађајиспорука порука у нестабилним мрежним условима (симулација губитка пакета).
Ови емпиријски подаци потврђују да наше OCPP 2.0.1 решење није само теоретски компатибилно, већ је и спремно за комерцијалну примену V2G.
Време објаве: 21. октобар 2024.







