OCPP - EV充電で1.5から2.1のオープンチャージポイントプロトコル

この記事では、OCPPプロトコルの進化について説明し、バージョン1.5から2.0.1にアップグレードされ、セキュリティ、スマート充電、機能拡張、およびバージョン2.0.1のコード単純化の改善と、電気自動車の充電における重要な役割について説明します。

I. OCPPプロトコルの導入

OCPPのフルネームは、オランダに拠点を置く組織であるOCA（Open Charge Alliance）が開発した無料のオープンプロトコルであるオープンチャージポイントプロトコルです。オープンチャージポイントプロトコル（OCPP）は、CSと充電ステーション管理システム（CSMS）の間の統一された通信スキームです。このプロトコルアーキテクチャは、充電サービスプロバイダーの集中管理システムのすべての充電ステーションとの相互接続をサポートし、主にプライベート充電Networks.ocppで発生する通信の困難に対処するように設計されています。 OCPPは、各プロバイダーの充電ステーションと中央管理システム間の通信をサポートしています。これは、プライベート充電ネットワークの閉鎖性を変え、多数のEV所有者と不動産マネージャーに問題を引き起こし、業界全体でオープンモデルを求めて広く呼びかけました。

OCPPプロトコルの利点

オープンして無料で使用できます

単一のプロバイダーへのロックインを防ぎます（充電プラットフォーム）

統合の時間/労力を短縮し、それが問題になります

1 ocppの歴史

2。OCPPバージョンの紹介

以下に示すように、OCPP1.5から最新のOCPP2.0.1まで

業界には、異なるオペレーターサービス間の統一されたサービスエクスペリエンスと運用相互接続をサポートするには、業界には専有プロトコルが多すぎるため、OCAはオープンプロトコルOCPP1.5の開発にリードしました。 SOAPは独自のプロトコルの制約によって制限されており、広くかつ迅速に普及させることはできません。

OCPP 1.5は、HTTPプロトコルに基づいてSOAPプロトコルを介して中央システムと通信し、充電ポイントを操作します。次の機能をサポートします。

（3）OCPP1.6（SOAP/JSON）

OCPP1.6バージョンは、JSON形式の実装に参加し、スマート充電の拡張を増やしました。 JSONバージョンはWebSocket通信を通じて、あらゆるネットワーク環境にあるため、互いのデータを送信できます。市場で最も使用されるプロトコルは、1.6Jバージョン、WebSocketsプロトコルベースのJSON形式データのサポートでデータトラフィックを削減します（JSON、ProtocolベースのJSONデータを減らすためのデータトラフィックを削減します）。

WebSocketsプロトコルに基づいてJSON形式のデータをサポートして、データトラフィックを削減し（JSON、JavaScriptオブジェクト表現は軽量のデータ交換形式です）、充電ポイントパケットルーティング（パブリックインターネットなど）をサポートしていないネットワークでの操作を可能にします。スマート充電：ロードバランシング、集中型スマート充電、ローカルスマート充電。充電ポイントに、最後のメーターの値や充電ポイントの状態など、独自の情報（現在の充電ポイント情報に基づく）を再送信することを許可します。

（4）OCPP2.0（JSON）

2018年にリリースされたOCPP 2.0は、トランザクション処理を改善し、セキュリティを増やし、デバイス管理：スマート充電機能を追加し、エネルギー管理システム（EMS）、ローカルコントローラー、統合されたスマート充電、充電ステーション、充電ステーション管理システムを備えたEVのトポロジーを追加します。 ISO 15118をサポート：電気自動車のプラグアンドプレイおよびスマート充電要件。

（5）OCPP2.0.1（JSON）

OCPP 2.0.1は、2020年にリリースされた最新バージョンです。ISO15118（プラグアンドプレイ）のサポート、セキュリティの強化、全体的なパフォーマンスの向上など、新しい機能と改善を提供します。

3。OCPPバージョンの互換性

OCPP1.xは低いバージョンと互換性があり、OCPP1.6はOCPP1.5と互換性があり、OCPP1.5はOCPP1.2と互換性があります。

OCPP2.0.1はOCPP1.6、OCPP2.0.1と互換性がありませんが、OCPP1.6の内容の一部もありますが、データフレーム形式は送信されたものとはまったく異なります。

第二に、OCPP 2.0.1プロトコル

1 oCPP 2.0.1とOCPP 1.6の差

OCPP 1.6、OCPP 2.0などの以前のバージョンと比較してください。 1は、次の領域で大幅な改善があります。

a。セキュリティの改善

OCPP2.0.1は、安全なソケット層と通信のセキュリティを確保するための新しい証明書管理スキームに基づいてHTTPS接続を導入することにより、セキュリティが強化されています。

B.新機能を採用します

OCPP2.0.1は、インテリジェントな充電管理や、より詳細な障害の報告と分析など、多くの新機能を追加します。

c。より柔軟なデザイン

OCPP2.0.1は、より複雑で多様なアプリケーションのニーズを満たすために、より柔軟に対応できるように設計されています。

d。コード単純化

OCPP2.0.1はコードを簡素化し、ソフトウェアの実装を容易にします。

OCPP2.0.1ファームウェアの更新デジタル署名が追加され、ファームウェアのダウンロードが不完全であることを防ぐため、ファームウェアの更新障害が発生します。

実際のアプリケーションでは、OCPP2.0.1プロトコルを使用して、充電パイルのリモート制御、充電ステータスのリアルタイム監視、ユーザー認証、その他の機能を実現できます。これにより、充電機器、効率、安全性の使用が大幅に向上します。

2、OCPP2.0.1関数の導入

OCPP 2.0.1プロトコルは、OCPPプロトコルの最新バージョンです。 OCPP 1.6と比較して、OCPP 2.0.1プロトコルは多くの改善と最適化を行いました。主なコンテンツには次のものがあります。
メッセージの配信：OCP 2.0.1新しいメッセージタイプを追加し、古いメッセージ形式を変更して効率とパフォーマンスを向上させます。
デジタル証明書：OPC 2.0.1では、デジタル証明書ベースのセキュリティメカニズムが導入され、硬化したデバイス認証とメッセージの整合性保護を提供しました。これは、OCPP1.6セキュリティメカニズムよりも大幅に改善されています。
データモデル：OPC 2.0.1データモデルを更新して、新しいデバイスの種類と機能をサポートします。
デバイス管理：OPC 2.0.1は、デバイスの構成、トラブルシューティング、ソフトウェアの更新など、より包括的なデバイス管理機能を提供します。
コンポーネントモデル：OCP 2.0.1は、より複雑な充電デバイスとシステムを記述するために使用できる、より柔軟なコンポーネントモデルを導入します。これにより、V2G（Grid to Grid）などのより高度な機能が可能になります。
スマート充電：OCPP2.0.1は、スマート充電のサポートを追加します。たとえば、充電電力は、グリッド条件やユーザーのニーズに応じて動的に調整できます。
ユーザーのアイデンティティと承認：OCPP2.0.1は、ユーザーの識別と承認メカニズムの改善を提供し、複数のユーザー認証方法をサポートし、ユーザーデータ保護のためのより高い要件を提出します。

iii。 OCPP関数の紹介
1。インテリジェントな充電

外部エネルギー管理システム（EMS）
OCPP 2.0.1は、CSMS（充電ステーション管理システム）に外部の制限を通知する通知メカニズムを導入することにより、この問題に対処します。エネルギー管理システム（EMS）をサポートする直接的なスマート充電入力は、多くの状況を解決できます。
充電ポイントに接続された電気自動車（ISO 15118による）
OCPP 2.0.1は、EVSE-to-EV通信のためのISO 15118 updatedプロトコルをサポートしています。 ISO 15118標準のプラグアンドプレイ充電とスマート充電（EVからの入力を含む）は、OCPP 2.0.1を使用して実装しやすいです。充電ステーションのオペレーターが、EVドライバーにディスプレイ用の充電ステーションについて（CSMから）メッセージを送信できるようにします。
スマート充電の使用：
（1）ロードバランサー
ロードバランサーは、主に充電ステーションの内部負荷を対象としています。充電ステーションは、事前構成に従って各充電ポストの充電電力を制御します。充電ステーションは、最大出力電流などの固定制限値で構成されます。さらに、構成には、個々の充電ステーションへの充電ステーションの電力分配を最適化するためのオプションのオプションも含まれています。この構成は、充電ステーションに、この構成値以下の充電率が無効であり、他の充電戦略を選択する必要があることを示します。
（2）中央のインテリジェント充電
中央のスマート充電は、充電制限がグリッドオペレーターのグリッド容量に関する予測情報を受け取った後に充電スケジュールの一部またはすべてを計算する中央システムによって制御されることを前提としており、中央システムは充電ステーションに充電制限を課し、メッセージに応答することで充電制限を設定します。
（3）地元のインテリジェント充電
ローカルインテリジェント充電は、中央システムからメッセージを受信し、グループ内の他の充電ステーションの充電挙動を制御する責任があるOCPPプロトコルのエージェントに相当するローカルコントローラーによって実現されます。コントローラー自体には、充電ステーションを装備できます。ローカルインテリジェント充電のモードでは、ローカルコントローラーは充電ステーションの充電力を制限します。充電中、制限値を変更できます。充電グループの制限値は、ローカルまたは中央システムによって構成できます。
2。システムの紹介

体系的なフレームワーク

ソフトウェアアーキテクチャ
OCPP2.0.1プロトコルの関数モジュールには、主にデータ転送モジュール、認証モジュール、セキュリティモジュール、トランザクションモジュール、メーター値モジュール、コストモジュール、予約モジュール、スマート充電モジュール、診断モジュール、ファームウェア管理モジュール、表示メッセージモジュールが含まれます。
IV。 OCPPの将来の開発
1。OCPPの利点

OCPPは無料でオープンなプロトコルであり、現在の充電パイルの相互接続を解決するための効果的な方法でもあり、世界中の多くの国で普及し使用されているため、オペレーターのサービス間の将来の相互接続には通信言語があります。

OCPPが出現する前に、各充電ポストメーカーは、バックエンド接続用の独自のプロトコルを開発したため、充電ポストオペレーターを単一の充電ポストメーカーにロックしました。現在、事実上すべてのハードウェアメーカーがOCPPをサポートしているため、充電ポストオペレーターはあらゆるベンダーからハードウェアを自由に選択できるため、市場の競争力が高まります。

同じことが不動産/ビジネスオーナーにも当てはまります。非OCPP充電ステーションまたは非OCPP CPOと契約を購入すると、特定の充電ステーションと充電ポストオペレーターに閉じ込められます。しかし、OCPP準拠の充電ハードウェアにより、住宅所有者はプロバイダーから独立したままでいることができます。所有者は、より競争力のある、より良い価格、またはより良い機能のCPOを自由に選択できます。また、既存のインストールを解体することなく、異なる充電ポストハードウェアを混合することにより、ネットワークを拡張できます。

もちろん、EVSの主な利点は、EVドライバーが単一の充電郵便オペレーターまたはEVサプライヤーに依存する必要がないことです。購入したOCPP充電ステーションと同様に、EVドライバーはより良いCPO/EMPに切り替えることができます。 2番目であるが非常に重要な利点は、eモビリティローミングを使用できることです。

2、電気自動車充電の役割におけるOCPP
（1）OCPPはEVSEとCSMSが互いに通信するのを助けます
（2）充電を開始する電気自動車ユーザーの承認
（3）充電構成のリモート変更、リモート充電制御（開始/停止）、リモートロック解除ガン（コネクタID）
（4）充電ステーションのリアルタイムステータス（利用可能、停止、停止、不正なEV/EVSE）、リアルタイム充電データ、リアルタイム電力消費、リアルタイムEVSE障害
（5）スマート充電（グリッド負荷の削減）
（6）ファームウェア管理（OTAA）

LinkPowerは2018年に設立され、8年以上は、ソフトウェア、ハードウェア、外観などを含むAC/DC EV充電ステーションの主要な研究開発を提供することを目指しています。

OCPP1.6ソフトウェアを備えたACとDCの両方の高速充電器は、100を超えるOCPPプラットフォームサプライヤーでのテストをすでに完了しています。同時に、OCPP1.6JをOCPP2.0.1に更新することができ、市販のEVSEソリューションにはIEC/ISO15118モジュールが装備されています。