1.Inngangur að OCPP-bókuninni
Open Charge Point Protocol (OCPP), þróað af Open Charge Alliance (OCA) með aðsetur í Hollandi, er frjálst fáanleg samskiptareglur sem eru hönnuð fyrir staðlað samskipti milli hleðslustöðva (CS) og hvaða hleðslustaðastjórnunarkerfis sem er (CPMS). Þessi siðareglur arkitektúr auðveldar óaðfinnanlega samskiptastjórnun milli miðlægra stjórnunarkerfa hvers kyns hleðsluþjónustuaðila og allra hleðslustaða, fyrst og fremst að takast á við hinar ýmsu áskoranir sem stafa af samskiptum milli einka hleðsluneta. OCPP gerir hnökralausa samskiptastjórnun á milli hleðslustöðva og miðlægra stjórnunarkerfa ýmissa veitenda. Undanfarin ár hefur lokað eðli einka hleðsluneta valdið talsverðri gremju fyrir fjölda rafbílaeigenda og fasteignastjóra, sem hefur leitt til útbreiddrar ákalls um opið líkan innan greinarinnar. Kostir OCPP samskiptareglunnar eru meðal annars opin og ókeypis notkun, forvarnir gegn lokun söluaðila (hleðslupallur), minnkun samþættingartíma/vinnuálags og upplýsingatæknivandamál.
A.Kynning á þróun OCPP útgáfur
Árið 2009 hóf hollenska fyrirtækið ElaadNL stofnun Open Charge Alliance (OCA), sem ber fyrst og fremst ábyrgð á framgangi Open Charge Point Protocol (OCPP) og Open Smart Charging Protocol (OSCP). Þessar samskiptareglur eru nú í eigu OCA. OCPP getur stutt allar gerðir af hleðslutækni.
B. Kynning á OCPP útgáfum
OCPP útgáfuþróun: Frá OCPP 1.5 í nýjasta OCPP 2.0.1
(1)OCPP1.2(SÁPA)
(2)OCPP1.5(SÁPA)
Vegna tilvistar fjölmargra sérsamskiptareglna innan iðnaðarins, sem hindra sameinaða þjónustuupplifun og samvirkni milli mismunandi rekstraraðila, tók Open Charge Alliance (OCA) forystuna í þróun opnu samskiptareglunnar OCPP 1.5. SÁPA, bundin af takmörkunum á samskiptareglum, var ekki hægt að kynna hratt í stórum stíl. OCPP 1.5 hefur samskipti við miðlæg kerfi með því að nota SOAP samskiptareglur byggðar á HTTP samskiptareglum, sem gerir rekstur hleðslustaða kleift. Það styður virkni eins og staðbundna og fjarlæga færslu, þar á meðal mælingu fyrir innheimtu.
OCPP 1.6 (SOAP/JSON) kynnti JSON snið útfærslu samhliða SOAP, sem jók stækkanleika fyrir snjallhleðslu. JSON útgáfan hefur samskipti í gegnum WebSocket, sem gerir gagnaskipti kleift í hvaða netumhverfi sem er. Mest notaða útgáfan á markaðnum er 1.6J útgáfan, sem styður gögn á JSON sniði yfir WebSocket til að draga úr gagnaumferð og gera notkun á netkerfum kleift án stuðnings við pakkaleiðsögn (td almennings internet). Snjallhleðsluaðgerðir fela í sér hleðslujöfnun, miðlæga og staðbundna upplýsingaöflun og endursendingu punktaupplýsinga (byggt á núverandi upplýsingum um hleðslustað), eins og endanlegt mæligildi eða stöðu hleðslustaða.
OCPP 2.0 (JSON), gefið út árið 2018, bætti færsluvinnslu, aukið öryggi og kynnti tækjastjórnunarvirkni. Það stækkaði snjallhleðslugetu fyrir orkustjórnunarkerfi (EMS), staðbundna stýringar og staðfræði fyrir samþættingu rafbíla við snjallhleðslu, hleðslustöðvar og stjórnkerfi. OCPP 2.0 styður einnig ISO 15118 fyrir „plug-and-play“ og snjallhleðslukröfur fyrir rafbíla.
OCPP 2.0.1 (JSON) er nýjasta útgáfan, gefin út árið 2020. Hún býður upp á nýja eiginleika og endurbætur, eins og ISO 15118 stuðning fyrir „plug-and-play“, aukið öryggi og yfirgripsmikla afköst.
Samhæfni C.OCPP útgáfu
OCPP 1.x er afturábak samhæft. OCPP 1.6 er samhæft við OCPP 1.5 og OCPP 1.5 er samhæft við OCPP 1.2.
OCPP 2.0.1 er ekki samhæft við OCPP 1.6. Þó að sumt efni í OCPP 2.0.1 gæti verið til í OCPP 1.6, þá er snið sendra gagnaramma allt annað.
2. OCPP 2.0.1 bókunin
A. Samanborið við fyrri útgáfur eins og OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 færir umtalsverðar umbætur á nokkrum sviðum:
Aukið öryggi: OCPP 2.0.1 eykur öryggi með því að kynna HTTPS tengingar sem byggjast á Secure Socket Layer (SSL) og nýju vottorðastjórnunarkerfi til að tryggja örugg samskipti.
Viðbót nýrra eiginleika: OCPP 2.0.1 kynnir marga nýja eiginleika, þar á meðal skynsamlega hleðslustjórnun og ítarlegri bilanatilkynningu og greiningu.
Sveigjanlegri hönnun: Hönnun OCPP 2.0.1 er sveigjanlegri og mætir flóknum og fjölbreyttum umsóknarkröfum.
Einfaldaður kóði: OCPP 2.0.1 einfaldar kóðann og gerir innleiðingu hugbúnaðar auðveldari.
Í OCPP 2.0.1 innihalda fastbúnaðaruppfærslur stafrænar undirskriftir til að koma í veg fyrir ófullnægjandi niðurhal á fastbúnaði og koma þannig í veg fyrir bilanir í fastbúnaðaruppfærslu.
Í hagnýtum forritum er hægt að nota OCPP 2.0.1 samskiptareglur fyrir fjarstýringu á hleðslustöðvum, rauntíma eftirlit með hleðslustöðu, auðkenningu notenda og annarra aðgerða, sem bætir verulega skilvirkni og öryggi hleðslubúnaðar . OCPP 2.0.1 býður upp á fleiri upplýsingar og eiginleika samanborið við útgáfu 1.6, að vísu með aukinni flóknu þróun.
B. Kynning á OCPP 2.0.1 Eiginleikar
OCPP 2.0.1 Protocol er nýjasta útgáfan af OCPP samskiptareglunum, sem hefur gert verulegar endurbætur og fínstillingar miðað við OCPP 1.6. Helstu endurbæturnar eru:
Sending skilaboða: OCPP 2.0.1 kynnir nýjar skilaboðagerðir og breytir nokkrum gömlum skilaboðasniðum til að bæta skilvirkni og afköst.
Stafræn vottorð: OCPP 2.0.1 kynnir öryggiskerfi sem byggir á stafrænum skilríkjum, sem veitir styrkt auðkenningartæki og vernd skilaboða. Þetta er umtalsverð framför á öryggiskerfinu í OCPP 1.6.
Gagnalíkan: OCPP 2.0.1 uppfærir gagnalíkanið og bætir við stuðningi við nýjar gerðir tækja og virkni.
Tækjastjórnun: OCPP 2.0.1 býður upp á yfirgripsmeiri tækjastjórnunaraðgerðir, þar á meðal uppsetningu tækis, bilanagreiningu, hugbúnaðaruppfærslur o.s.frv.
Íhlutalíkan: OCPP 2.0.1 kynnir sveigjanlegra íhlutalíkan, sem hægt er að nota til að lýsa flóknari hleðslutækjum og kerfum. Þetta hjálpar við að innleiða háþróaða virkni eins og Vehicle to Grid (V2G).
Snjallhleðsla: OCPP 2.0.1 bætir við stuðningi við snjallhleðslu, sem gerir kraftmikla aðlögun á hleðsluafli byggt á netaðstæðum eða kröfum notenda.
Notendaauðkenni og heimild: OCPP 2.0.1 býður upp á ítarlegri auðkenningar- og heimildarkerfi notenda, sem styður margar auðkenningaraðferðir notenda og setur meiri kröfur um gagnavernd notenda.
3.Inngangur að OCPP virkni
A.Snjöll hleðsla
Ytra orkustjórnunarkerfi (EMS) og OCPP 2.0.1 eru hönnuð til að taka á utanaðkomandi takmörkunum á hleðslustöðvarstjórnunarkerfum (CSMS). Tilkynningakerfið sem kynnt er í OCPP 2.0.1 upplýsir CSMS um allar ytri takmarkanir. Bein snjallhleðsluinntak frá EMS getur séð um ýmsar aðstæður, svo sem:
Rafknúin ökutæki (EVs) tengd við hleðslustöðvar með ISO 15118
OCPP 2.0.1 styður ISO 15118, uppfærða siðareglur fyrir EVSE til EV samskipti. Auðveldara er að innleiða tengi-og-hleðslu og snjallhleðslueiginleika ISO 15118 staðalsins, þar á meðal inntak frá rafbílum með OCPP 2.0.1. Þetta gerir rekstraraðilum hleðslustöðva kleift að senda skilaboð um hleðslustöðina frá CSMS til að birta ökumönnum rafbíla.
Tilgangur snjallhleðslu felur í sér:
ÁlagsjöfnunHleðslujöfnun fjallar fyrst og fremst um innra álag hleðslustöðvar. Stöðin stjórnar hleðsluafli hvers hleðslubunka í samræmi við fyrirfram stilltar stillingar. Föst viðmiðunarmörk, eins og hámarksúttaksstraumur, er stillt fyrir stöðina. Að auki inniheldur uppsetningin valfrjálsa valkosti til að hámarka orkudreifingu yfir hleðsluhauga. Þessi uppsetning gefur til kynna að hleðsluhraði undir þessu gildi sé árangurslaus og ætti að velja aðrar hleðsluaðferðir.
Miðlæg snjallhleðslaMiðlæg snjallhleðsla gerir ráð fyrir að hleðslumörkum sé stjórnað af miðlægu kerfi. Eftir að hafa fengið spár um netgetu frá netrekanda reiknar miðlæga kerfið út hluta eða allt gjaldtökuáætlunina. Það setur hleðslutakmarkanir á hleðslubunka með því að svara skilaboðum um að setja þessi mörk.
Staðbundin snjallhleðslaStaðbundin snjallhleðsla er útfærð í gegnum staðbundinn stjórnandi, sem virkar sem OCPP samskiptareglur. Það tekur við skilaboðum frá miðlæga kerfinu og stjórnar hleðsluhegðun annarra stöðva í hópnum. Staðbundinn stjórnandi getur verið búinn hleðsluhaugum eða valið að vera það ekki. Í staðbundinni snjallhleðsluham setur staðbundinn stjórnandi hleðsluafli stöðvarinnar takmarkanir. Hægt er að breyta þessum mörkum meðan á hleðslu stendur og hægt er að stilla viðmiðunarmörk hópsins á staðnum eða í miðlæga kerfinu.
B: Kerfiskynning
Virku einingarnar í OCPP2.0.1 samskiptareglunum innihalda aðallega:
Gagnaflutningseining
Heimildareining
Öryggiseining
Færslueining
Mælingareining
Kostnaðareining
Bókunareining
Snjallhleðslueining
Greiningareining
Fastbúnaðarstjórnunareining
Sýna skilaboðareining
4.OCPP framtíðarþróun
A.OCPP KostirOpen Charge Point Protocol (OCPP) er ókeypis og opin siðareglur, sem þjónar sem áhrifarík lausn fyrir samvirkni hleðslustöðva. Það hefur verið kynnt og notað í mörgum löndum um allan heim. Þrátt fyrir að Kína hafi ekki enn myndað sameinaða siðareglur, gæti notkun OCPP sem grundvöllur auðveldað samskipti milli þjónustu rekstraraðila í framtíðinni. Með þróun nýs orkubílaiðnaðar í Kína er aðlögun og sameining hleðsluaðstöðu yfirvofandi. Hvort landsdeildir eða rekstraraðilar munu samþykkja OCPP siðareglur þarf samt tíma til að prófa.
Áður en OCPP kom til sögunnar þróaði hver framleiðandi hleðsluhauga sína eigin sérsamskiptareglur fyrir bakendatengingar og læsti rekstraraðilum hleðsluhauga við einstaka framleiðendur. Nú, þar sem næstum allir vélbúnaðarframleiðendur styðja OCPP, er hleðslustaurum frjálst að velja vélbúnað frá hvaða birgi sem er, sem gerir markaðinn samkeppnishæfari.
Sama á við um eigendur fasteigna/fyrirtækja; þegar þeir kaupa hleðslustöðvar sem ekki eru OCPP eða skrifa undir samninga við CPOs sem ekki eru OCPP, eru þær læstar inn í sérstakar hleðslustöðvar og rekstraraðila. Hins vegar, með OCPP-samhæfðum hleðsluvélbúnaði, geta eigendur verið óháðir birgjum. Þeir geta frjálslega valið CPO sem eru samkeppnishæfari, hagkvæmari eða eiginleikaríkari. Þeir geta einnig stækkað netið sitt með því að blanda saman mismunandi hleðslubunka vélbúnaði án þess að þurfa að fjarlægja núverandi tæki.
Mikill ávinningur fyrir ökumenn rafknúinna ökutækja er að þeir þurfa ekki að reiða sig á einn hleðsluhauga eða rafbílabirgðir. Líkt og að kaupa OCPP hleðslustöðvar, geta ökumenn rafbíla skipt yfir í betri CPO/EMP. Annar, en mjög mikilvægur ávinningur, er hæfileikinn til að nota rafrænt reiki. OCPP og önnur opin siðareglur, OCPI, gera rafreiki mögulega. E-Roaming veitir EV bílstjórum aðgang að öllum tiltækum hleðslumannvirkjum með aðeins einni áskrift eða samningi við E-Mobility þjónustuaðila.
B. Mismunur á milli OCPP og innanlandsbókunarEins og er, taka flestir innlendir framleiðendur og rekstraraðilar hleðslubúnaðar, eins og State Grid, Southern Power Grid, Teld og Aulton, upp 104 siðareglur sem grunnsamskiptareglur og breyta henni að einhverju leyti.
104 samskiptareglur, byggðar á TCP/IP, eru tvöfaldar samskiptareglur sem þekktar eru fyrir litla gagnastærð en lélega læsileika og skort á stækkanleika. Ókostir þess eru meðal annars stjórnun notendareikningsupplýsinga og bókana, BMS-upplýsinga ökutækis og rafhlöðuauðkenningar og rauntímaupplýsinga um stöðu bílastæða. Til dæmis væri erfitt fyrir tímaleigufyrirtæki að hámarka notendaupplifun djúpt með því að senda hleðslubunkann á viðeigandi upplýsingum; að sama skapi er það krefjandi fyrir hleðsluhauga að upplýsa bílaeigendur tafarlaust um stöðu rafhlöðunnar vegna veikrar teygjanleika.
Þess vegna, vegna þessara ókosta, hafa sumir framleiðendur gert ákveðnar breytingar meðan á innleiðingu stendur til að uppfylla að hluta ofangreindar óuppfylltar aðstæður. Þetta hefur leitt til afbrigða í smáatriðum um útfærslu hvers framleiðanda, sem gerir það í rauninni að hálf-einka samskiptareglum þegar tengist utan, sem hefur í för með sér umtalsverðan sérsniðinn samþættingarkostnað.
Það er greint frá því að 104 siðareglur innihalda tvo hluta: viðskiptagagnasnið og netstjórnun. Eins og er, nota flestir framleiðendur ekki tengdar skipanir fyrir netstjórnun meðan á innleiðingu stendur. Áður fyrr, þar sem flestar sérhæfðar hraðhleðslustöðvar voru byggðar í þéttbýli og á jörðu niðri, voru vandamál með þráðlausa tengingu ekki alvarleg. Hins vegar, með þróun einka fólksbíla og byggingu hleðsluaðstöðu sem byggir á endurbótum á bílastæðum, getur margbreytileiki hleðslustaða leitt til óáreiðanlegra tenginga. Í slíkum tilvikum hefur skortur á aðferð til að meðhöndla veik netmerki leitt í ljós fjölmörg vandamál.
C. Hlutverk OCPP í hleðslu rafbíla felur í sér:
OCPP auðveldar samskiptimilli EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) og CSMS (Charging Station Management System).
Heimildfyrir notendur rafbíla að byrja að hlaða.
Fjarstýringaf hleðslustillingum, fjarstýringu á hleðslu (ræsa/stöðva) og fjarlæsingu á hleðslubyssunni (auðkenni tengis).
Staða í rauntímaaf hleðslustöðinni (tiltæk, stöðvuð, stöðvuð, óviðkomandi EV/EVSE), rauntíma hleðslugögn, rauntíma orkunotkun og rauntíma EVSE bilanir.
Snjöll hleðslatil að draga úr álagi á rafkerfi.
Fastbúnaðarstjórnun(Loftheimild).
Þessar aðgerðir hjálpa til við að bæta skilvirkni og notendaupplifun hleðsluinnviða rafbíla.