تصف هذه المقالة تطور بروتوكول OCPP ، حيث تم ترقيته من الإصدار 1.5 إلى 2.0.1 ، مع تسليط الضوء على التحسينات في الأمن ، والشحن الذكي ، وملحقات الميزات ، وتبسيط التعليمات البرمجية في الإصدار 2.0.1 ، بالإضافة إلى دوره الرئيسي في شحن المركبات الكهربائية.
1. إدخال بروتوكول OCPP
الاسم الكامل لـ OCPP هو بروتوكول نقطة الشحن المفتوح ، وهو بروتوكول مجاني ومفتوح تم تطويره بواسطة OCA (تحالف الشحنة المفتوحة) ، وهي منظمة مقرها هولندا. بروتوكول نقطة الشحن المفتوح (OCPP) هو نظام اتصال موحد بين CS وأي نظام إدارة محطة شحن (CSMS). تدعم بنية البروتوكول هذه الترابط بين نظام الإدارة المركزي لأي مزود خدمة الشحن مع جميع محطات الشحن ، وهو مصمم في المقام الأول لمعالجة صعوبات الاتصال التي تنشأ في شبكات الشحن الخاصة. يدعم OCPP إدارة التواصل بين محطات الشحن ونظام الإدارة المركزي لكل مزود. يدعم OCPP التواصل بين محطات الشحن ونظام الإدارة المركزي لكل مزود. إنه يغير الطبيعة المغلقة لشبكات الشحن الخاصة ، والتي تسببت في مشاكل لعدد كبير من مالكي EV ومديري العقارات ، وقد أدى إلى دعوة واسعة النطاق لنموذج مفتوح في جميع أنحاء الصناعة.
فوائد بروتوكول OCPP
مفتوح ومجاني للاستخدام
يمنع القفل إلى مزود واحد (منصة الشحن)
يقلل من وقت التكامل/الجهد ويتيح
1 、 تاريخ OCPP
2. مقدمة إصدار OCPP
كما هو موضح أدناه ، من OCPP1.5 إلى أحدث OCPP2.0.1
نظرًا لوجود الكثير من بروتوكولات الملكية في الصناعة لدعم تجربة خدمة موحدة وترابط تشغيلي بين خدمات المشغل المختلفة ، تولى OCA زمام المبادرة في تطوير البروتوكول المفتوح OCPP1.5. يقتصر الصابون على قيود البروتوكول الخاصة به ولا يمكن أن يكون على نطاق واسع وسريع.
يتواصل OCPP 1.5 مع الأنظمة المركزية عبر بروتوكول الصابون استنادًا إلى بروتوكول HTTP لتشغيل نقاط الشحن التي يدعمها الوظائف التالية: المعاملات المحلية والبدء عن بعد ، بما في ذلك قياس الفواتير
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
إصدار OCPP1.6 ، انضم إلى تطبيق تنسيق JSON ، وزاد من توسيع الشحن الذكي. يمكن أن يكون إصدار JSON من خلال اتصال WebSocket ، في أي بيئة شبكة لإرسال بعض البيانات الأخرى ، والبروتوكولات الأكثر استخدامًا في السوق هي الإصدار 1.6J ، ودعم بيانات تنسيق JSON المستندة إلى بروتوكول WebSockets لتقليل حركة بيانات البيانات (JSON ، بيانات JSON المستندة إلى بروتوكول WebSockets لتقليل حركة مرور البيانات).
يدعم بيانات تنسيق JSON استنادًا إلى بروتوكول WebSockets لتقليل حركة البيانات (JSON ، تمثيل كائن JavaScript ، هو تنسيق لتبادل البيانات خفيف الوزن) ويسمح للتشغيل على الشبكات التي لا تدعم توجيه حزم نقاط الشحن (على سبيل المثال ، الإنترنت العام). الشحن الذكي: موازنة التحميل والشحن الذكي المركزي والشحن الذكي المحلي. السماح لنقاط الشحن بإعادة تقديم معلوماتها الخاصة (استنادًا إلى معلومات نقطة الشحن الحالية) ، مثل القيمة المقاسة الأخيرة أو حالة نقطة الشحن.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0 ، الذي تم إصداره في عام 2018 ، يحسن معالجة المعاملات ، ويزيد من الأمان ، وإدارة الأجهزة: يضيف وظائف الشحن الذكية ، والطوبولوجيا مع أنظمة إدارة الطاقة (EMS) ، ووحدات التحكم المحلية ، وللـ EVs مع محطات الشحن الذكية المتكاملة ، ومحطات الشحن وأنظمة إدارة محطة الشحن. يدعم ISO 15118: متطلبات التوصيل واللعب والشحن الذكي للسيارات الكهربائية.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 هو أحدث إصدار ، تم إصداره في عام 2020. ويوفر ميزات جديدة وتحسينات مثل دعم ISO15118 (التوصيل والتشغيل) ، والأمان المحسن والأداء المحسن.
3. توافق إصدار OCPP
OCPP1.x متوافق مع الإصدارات المنخفضة ، OCPP1.6 متوافق مع OCPP1.5 ، OCPP1.5 متوافق مع OCPP1.2.
OCPP2.0.1 غير متوافق مع OCPP1.6 ، OCPP2.0.1 على الرغم من أن بعض محتويات OCPP1.6 لديها أيضًا ، ولكن تنسيق إطار البيانات كان مختلفًا تمامًا عن تلك المرسلة.
ثانياً ، بروتوكول OCPP 2.0.1
1 、 الفرق بين OCPP 2.0.1 و OCPP 1.6
مقارنة بالإصدارات السابقة مثل OCPP 1.6 ، OCPP 2.0. 1 لديه تحسينات كبيرة في المجالات التالية:
أ. تحسين الأمن
يتم تصلب OCPP2.0.1 من خلال إدخال اتصالات HTTPS بناءً على طبقة مآخذ آمنة ومخطط جديد لإدارة الشهادات لضمان أمان الاتصالات.
ب. ميزات جديدة
يضيف OCPP2.0.1 العديد من الميزات الجديدة ، بما في ذلك إدارة الشحن الذكية ، والإبلاغ عن الأخطاء والتحليل الأكثر تفصيلاً.
ج. تصميم أكثر مرونة
تم تصميم OCPP2.0.1 ليكون أكثر مرونة لتلبية احتياجات التطبيقات الأكثر تعقيدًا وتنوعًا.
د. تبسيط الكود
OCPP2.0.1 يبسط الرمز ، مما يسهل تنفيذ البرنامج.
تمت إضافة توقيع رقمي OCPP2.0.0.1 ، لمنع تنزيل البرامج الثابتة غير مكتمل ، مما يؤدي إلى فشل تحديث البرامج الثابتة.
في التطبيق العملي ، يمكن استخدام بروتوكول OCPP2.0.1 لتحقيق التحكم عن بُعد في شحن كومة ، والمراقبة في الوقت الفعلي لحالة الشحن ، ومصادقة المستخدم والوظائف الأخرى ، مما يحسن إلى حد كبير استخدام معدات الشحن ، وزيادة الكفاءة والفصل.
2 、 OCPP2.0.1 وظيفة وظيفة
بروتوكول OCPP 2.0.1 هو أحدث إصدار من بروتوكول OCPP. بالمقارنة مع OCPP 1.6 ، قام بروتوكول OCPP 2.0.1 بالكثير من التحسينات والتحسينات. تشمل المحتويات الرئيسية:
تسليم الرسائل: OCP 2.0.1 يضيف أنواع رسائل جديدة وتعديل تنسيقات الرسائل القديمة لتحسين الكفاءة والأداء.
الشهادات الرقمية: في OPC 2.0.1 ، تم تقديم آليات الأمان القائمة على الشهادة الرقمية لتوفير مصادقة الجهاز الصلبة وحماية سلامة الرسائل. هذا تحسن كبير على آليات الأمن OCPP1.6.
نموذج البيانات: يقوم OPC 2.0.1 بتحديث نموذج البيانات لتضمين دعم أنواع وميزات الأجهزة الجديدة.
إدارة الجهاز: OPC 2.0.1 يوفر وظائف إدارة الجهاز أكثر شمولاً ، بما في ذلك تكوين الجهاز ، استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، تحديثات البرامج ، إلخ.
نماذج المكونات: يقدم OCP 2.0.1 نموذج مكون أكثر مرونة يمكن استخدامه لوصف أجهزة وأنظمة الشحن الأكثر تعقيدًا. هذا يساعد على تمكين ميزات أكثر تقدمًا مثل V2G (مركبة إلى شبكة).
الشحن الذكي: يضيف OCPP2.0.1 دعمًا للشحن الذكي ، على سبيل المثال ، يمكن تعديل قوة الشحن ديناميكيًا وفقًا لظروف الشبكة أو احتياجات المستخدم.
هوية المستخدم والترخيص: يوفر OCPP2.0.1 محسّنة لآليات تعريف المستخدم والترخيص ، ويدعم طرق مصادقة المستخدم المتعددة ، ويضع متطلبات أعلى لحماية بيانات المستخدم.
ثالثا. مقدمة لوظيفة OCPP
1. الشحن الذكي
نظام إدارة الطاقة الخارجي (EMS)
يعالج OCPP 2.0.1 هذه المشكلة من خلال إدخال آلية الإخطار التي تخطر CSMS (نظام إدارة محطة الشحن) من القيود الخارجية. يمكن أن تحل مدخلات الشحن الذكية المباشرة التي تدعم أنظمة إدارة الطاقة (EMS) العديد من المواقف:
السيارات الكهربائية المتصلة بنقاط الشحن (بواسطة ISO 15118)
يدعم OCPP 2.0.1 بروتوكول ISO 15118 للاتصال EVSE-TO-EV. من الأسهل تنفيذ ISO 15118 شحن التوصيل والتشويش القياسي والشحن الذكي (بما في ذلك المدخلات من EVs) باستخدام OCPP 2.0.1. قم بتمكين مشغلي محطة الشحن من إرسال رسائل (من CSMS) حول محطات الشحن للعرض إلى برامج تشغيل EV.
استخدامات الشحن الذكي:
(1) تحميل الموازن
يهدف موازن الحمل بشكل أساسي إلى الحمل الداخلي لمحطة الشحن. ستتحكم محطة الشحن في قوة الشحن لكل منشور شحن وفقًا لتكوين ما قبل التكوين. سيتم تكوين محطة الشحن بقيمة الحد الثابت ، مثل الحد الأقصى لتيار الإخراج. بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن التكوين أيضًا خيارات اختيارية لتحسين توزيع الطاقة لمحطات الشحن لمحطات الشحن الفردية. يخبر هذا التكوين محطة الشحن أن معدلات الشحن دون قيمة التكوين هذه غير صالحة وأنه ينبغي تحديد استراتيجيات الشحن الأخرى.
(2) الشحن الذكي المركزي
يفترض الشحن الذكي المركزي أن حدود الشحن يتم التحكم فيها بواسطة نظام مركزي ، الذي يحسب جزءًا أو جميع جدول الشحن بعد تلقي معلومات تنبؤات مشغل الشبكة حول سعة الشبكة ، وسوف يفرض النظام المركزي حدود الشحن على محطات الشحن وتحديد حدود الشحن من خلال الاستجابة للرسائل.
(3) الشحن الذكي المحلي
يتم تحقيق الشحن الذكي المحلي من قبل وحدة تحكم محلية ، أي ما يعادل وكيل بروتوكول OCPP ، المسؤول عن تلقي الرسائل من النظام المركزي والتحكم في سلوك الشحن لمحطات الشحن الأخرى في المجموعة. يمكن تجهيز وحدة التحكم نفسها بمحطات الشحن أم لا. في وضع الشحن الذكي المحلي ، تحد وحدة التحكم المحلية من قوة الشحن لمحطة الشحن. أثناء الشحن ، يمكن تعديل قيمة الحد. يمكن تكوين قيمة الحد من مجموعة الشحن محليًا أو بواسطة النظام المركزي.
2. نظام مقدمة
إطار منهجي
بنية البرمجيات
يتضمن الوحدات الوظيفية في بروتوكول OCPP2.0.1 بشكل أساسي وحدة نقل البيانات ، وحدة التخويل ، وحدة الأمان ، وحدة المعاملات ، وحدة القيم العاطفية ، وحدة التكلفة ، وحدة الحجز ، وحدة الشحن الذكية ، وحدة التشخيص ، وحدة إدارة البرامج الثابتة ووحدة الرسائل العرض
رابعا. التنمية المستقبلية لـ OCPP
1. مزايا OCPP
يعد OCPP بروتوكولًا مجانيًا ومفتوحًا ، وهو أيضًا وسيلة فعالة لحل توصيل كومة الشحن الحالي ، وقد تم توصيله واستخدامه في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم ، وسيكون للترابط المستقبلي بين خدمات المشغل لغة للتواصل.
قبل ظهور OCPP ، طورت كل مصنّعة شحن بروتوكول خاص بها للاتصال الخلفي ، وبالتالي قفل المشغلين بعد شحن الشركة المصنعة الشحن. الآن ، مع وجود جميع الشركات المصنعة للأجهزة التي تدعم OCPP تقريبًا ، أصبح شحن المشغلين بعد اختيار الأجهزة من أي بائع ، مما يجعل السوق أكثر قدرة على المنافسة.
وينطبق الشيء نفسه على أصحاب العقارات/الأعمال ؛ عندما يشترون محطة شحن غير OCPP أو عقد مع CPO غير OCPP ، يتم حبسهم في محطة شحن محددة وشحن المشغل بعد الشحن. ولكن مع أجهزة الشحن المتوافقة مع OCPP ، يمكن لأصحاب المنازل أن يظلوا مستقلين عن مقدمي الخدمات. المالكون أحرار في اختيار CPO أكثر تنافسية أو أفضل أسعارًا أو أفضل. أيضًا ، يمكنهم توسيع شبكتهم من خلال خلط أجهزة Post Vost Darging المختلفة دون الحاجة إلى تفكيك المنشآت الحالية.
بالطبع ، فإن الفائدة الرئيسية لـ EVs هي أن سائقي EV لا يحتاجون إلى الاعتماد على مشغل ما بعد الشحن أو مورد EV. كما هو الحال مع محطات شحن OCPP التي تم شراؤها ، يمكن لبرامج التشغيل EV التبديل إلى CPO/EMPs أفضل. والثانية ، ولكن فائدة مهمة للغاية هي القدرة على استخدام التجوال الإلكترونية.
2 ، OCPP في دور شحن المركبات الكهربائية
(1) يساعد OCPP EVSE و CSMS على التواصل مع بعضهما البعض
(2) ترخيص مستخدمي المركبات الكهربائية للبدء في الشحن
(3) التعديل عن بُعد لتكوين الشحن ، والتحكم في الشحن عن بُعد (ابدأ/توقف) ، ومسدس فتح عن بُعد (معرف الموصل)
(4) الحالة في الوقت الفعلي لمحطة الشحن (متوفرة ، توقف ، معلق ، EV/EVSE غير المصرح بها) ، بيانات الشحن في الوقت الفعلي ، استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي ، فشل EVSE في الوقت الفعلي
(5) الشحن الذكي (تقليل حمل الشبكة)
(6) إدارة البرامج الثابتة (OTAA)
تأسست LinkPower في عام 2018 ، حيث تهدف أكثر من 8 سنوات إلى توفير البحث والتطوير الرئيسيين لمحطات شحن AC/DC EV ، بما في ذلك البرامج والأجهزة والمظهر وما إلى ذلك.
لقد انتهى كل من AC و DC Fast Charger مع برنامج OCPP1.6 بالفعل من الاختبار مع أكثر من 100 موردي منصة OCPP. في الوقت نفسه ، يمكننا تحديث OCPP1.6J إلى OCPP2.0.1 ومحلول EVSE التجاري مجهز بوحدات IEC/ISO15118 ، وهي خطوة قوية نحو تحقيق شحن V2G ثنائي الاتجاه.
وقت النشر: أكتوبر -21-2024