この記事では、バージョン 1.5 から 2.0.1 へのアップグレードによる OCPP プロトコルの進化について説明し、バージョン 2.0.1 でのセキュリティ、スマート充電、機能拡張、コードの簡素化の改善点と、電気自動車の充電におけるその重要な役割に焦点を当てます。 。
I. OCPPプロトコルの導入
OCPP の正式名称は Open Charge Point Protocol で、オランダに本拠を置く組織 OCA (Open Charge Alliance) によって開発された無料のオープン プロトコルです。 Open Charge Point Protocol (OCPP) は、CS と任意の Charging Station Management System (CSMS) 間の統一通信方式です。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と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ネットワークで発生する通信の問題に対処するように設計されています。OCPP は、充電ステーションと充電ステーションの集中管理システム間の通信の管理をサポートします。各プロバイダー。 OCPP は、充電ステーションと各プロバイダーの中央管理システム間の通信をサポートします。これは、多くの EV 所有者や不動産管理者に問題を引き起こしてきたプライベート充電ネットワークの閉鎖的な性質を変えるものであり、業界全体でオープン モデルを求める声が広まっています。
OCPPプロトコルの利点
オープンで無料で使用できる
単一プロバイダー（充電プラットフォーム）へのロックインを防止
統合の時間/労力と IT 問題を軽減します
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
業界には独自のプロトコルが多すぎて、統一されたサービス エクスペリエンスと異なるオペレータ サービス間の運用上の相互接続をサポートできないため、OCA はオープン プロトコル OCPP1.5 の開発を主導しました。 SOAP は独自のプロトコル制約によって制限されているため、広く急速に普及させることはできません。
OCPP 1.5 は、HTTP プロトコルに基づく 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。 ローカルおよびリモートで開始されるトランザクション (請求の計量を含む)
(3) OCPP1.6(SOAP/JSON)
OCPP1.6バージョンでは、JSON形式の実装に加わり、スマート充電の拡張が強化されました。 JSON バージョンは WebSocket 通信を介して行われ、任意のネットワーク環境で相互にデータを送信できます。市場で最も使用されているプロトコルは 1.6J バージョンです。WebSocket プロトコル ベースの JSON 形式データをサポートして、データ トラフィック (JSON、WebSocket) を削減します。データ トラフィックを削減するためのプロトコル ベースの JSON データ）。
WebSocket プロトコルに基づく JSON 形式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)、充電ポイントのパケット ルーティングをサポートしていないネットワーク (公共のインターネットなど) での操作を可能にします。スマート充電: 負荷分散、集中型スマート充電、ローカル スマート充電。充電ポイントが、最新の計測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) を再送信できるようにします。
(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、セキュリティを強化し、デバイス管理を強化します。エネルギー管理システム (EMS) を備えたトポロジー、ローカル コントローラー、および統合されたスマート充電、充電ステーション、および充電ステーション管理システムを備えた EV 向けに、スマート充電機能を追加します。 。 ISO 15118: 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をサポートします。
(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の新機能と改善が提供されます。
3. OCPP バージョンの互換性
OCPP1.x は下位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とは互換性がありませんが、OCPP1.6の内容の一部には互換性がありますが、データフレームフォーマットは送信されるものとは完全に異なります。
2 番目、OCPP 2.0.1 プロトコル
1、OCPP 2.0.1とOCPP 1.6の違い
OCPP 1.6、OCPP 2.0などの以前のバージョンとの比較。 1 では、次の領域が大幅に改善されています。
ａ．セキュリティの向上
OCPP2.0.1 は、Secure Sockets Layer に基づく HTTPS 接続と、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を導入することでセキュリティが強化されています。
b.新機能の追加
OCPP2.0.1 には、インテリジェントな充電管理、より詳細な障害レポートと分析など、多くの新機能が追加されています。
c.より柔軟な設計
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、より柔軟になるように設計されています。
d.コードの簡略化
OCPP2.0.1 ではコードが簡素化され、ソフトウェアの実装が容易になります。
OCPP2.0.1 ファームウェア アップデートでは、ファームウェアのダウンロードが不完全になってファームウェア アップデートが失敗することを防ぐために、デジタル署名が追加されました。
実際の応用では、OCPP2.0.1プロトコルを使用して、充電パイルの遠隔制御、充電状態のリアルタイム監視、ユーザー認証およびその他の機能を実現でき、充電機器の使用、効率および安全性が大幅に向上します。OCPP2.0.1の詳細バージョン1.6よりも機能や機能が多くなり、開発の難易度も上がっています。
2、OCPP2.0.1機能紹介
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 プロトコルでは多くの改善と最適化が行われています。主な内容は次のとおりです。
メッセージ配信: OCP 2.0.1 では、効率とパフォーマンスを向上させるために、新しいメッセージ タイプが追加され、古いメッセージ形式が変更されます。
デジタル証明書: OPC 2.0.1 では、強化されたデバイス認証とメッセージ整合性保護を提供するために、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ました。これは、OCPP1.6 セキュリティ メカニズムに比べて大幅な改善です。
データ モデル: OPC 2.0.1 は、新しいデバイス タイプと機能のサポートを含めるためにデータ モデルを更新します。
デバイス管理: OPC 2.0.1 は、デバイス構成、トラブルシューティング、ソフトウェア更新などを含む、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 では、より複雑な充電デバイスや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 モデルが導入されています。これは、V2G (Vehicle to Grid) などのより高度な機能を有効にするのに役立ちます。
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、電力網の状態やユーザーのニーズに応じて充電電力を動的に調整できます。
ユーザー ID と認可: OCPP2.0.1 は、改良されたユーザー識別および認可メカニズムを提供し、複数のユーザー認証方法をサポートし、ユーザー データ保護に対するより高い要件を提示します。
Ⅲ． OCPP機能の紹介
1. インテリジェント充電
外部エネルギー管理システム (EMS)
OCPP 2.0.1 では、CSMS (充電ステーション管理システム) に外部制限を通知する通知メカニズムを導入することで、この問題に対処しています。エネルギー管理システム (EMS) をサポートする直接スマート充電入力により、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 から EV への通信用の ISO 15118 更新プロトコルをサポートします。 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 を使用すると実装が簡単になります。充電ステーションのオペレーターが充電ステーションに関するメッセージを (CSMS から) 送信して、EV ドライバーに表示できるようにします。
スマート充電には次のものが使用されます。
(1) ロードバランサ
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目的としています。充電ステーションは、事前設定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を使用して構成されます。さらに、この構成には、充電ステーションから個々の充電ステーションへの電力配分を最適化するためのオプションも含まれています。この構成は、この構成値を下回る充電率は無効であり、他の充電戦略を選択する必要があることを充電ステーションに伝えます。
(2) 集中インテリジェント充電
中央スマート充電は、充電制限が中央システムによって制御されることを前提としています。中央システムは、系統容量に関する電力会社の予測情報を受信した後、充電スケジュールの一部またはすべてを計算し、中央システムが充電ステーションに充電制限を課し、充電制限を設定します。メッセージに応答することで。
(3) ローカル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、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、中央システムからの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動作を制御します。コントローラー自体には充電ステーションが装備されているかどうかが異なります。ローカル インテリジェント充電モードでは、ローカル コントローラーが充電ステーションの充電電力を制限します。充電中に制限値を変更できます。課金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
体系的な枠組み
ソフトウェアアーキテクチャ
OCPP2.0.1プロトコルの機能モジュールには、主にデータ転送モジュール、認可モジュール、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、メッセージ表示モジュールが含まれます。
IV. OCPPの今後の展開
1. OCPPのメリット
OCPP は無料でオープンなプロトコルであり、現在の充電パイル相互接続を解決する効果的な方法でもあり、世界中の多くの国で普及して使用されており、将来の通信事業者のサービス間の相互接続には通信言語が必要になります。
OCPP が登場する前は、各充電ポスト メーカーがバックエンド接続用に独自のプロトコルを開発していたため、充電ポストのオペレーターは 1 つの充電ポスト メーカーに固定されていました。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、充電ポストの運営者はどのベンダーのハードウェアも自由に選択できるため、市場の競争力が高まっています。
不動産/ビジネスの所有者にも同じことが当てはまります。非 OCPP 充電ステーションを購入するか、非 OCPP CPO と契約すると、特定の充電ステーションおよび充電ポストの運営者に拘束されます。しかし、OCPP 準拠の充電ハードウェアを使用すると、住宅所有者はプロバイダーから独立した状態を保つことができます。所有者は、より競争力があり、価格が高く、機能が優れている CPO を自由に選択できます。また、既存の設備を解体することなく、さまざまな充電ポスト ハードウェアを組み合わせてネットワークを拡張できます。
もちろん、EV の主な利点は、EV ドライバーが単一の充電ポスト運営者や 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 ドライバーはより優れた CPO/EMP に切り替えることができます。 2 番目の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を担うOCPP
(1) OCPP は EVSE と CSMS の相互通信を支援します
(2) 電気自動車利用者の充電開始の許可
(3) 充電設定のリモート変更、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、一時停止、不正EV/EVSE）、リアルタイム充電データ、リアルタイム消費電力、リアルタイムEVSE障害
(5) スマート充電（系統負荷の軽減）
(6) ファームウェア管理(OTAA)
Linkpower は 2018 年に設立され、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ターンキー研究開発を提供することを 8 年以上目指してきました。
OCPP1.6 ソフトウェアを搭載した AC および DC 急速充電器は、すでに 100 社以上の OCPP プラットフォーム サプライヤーによるテストを完了しています。同時に、OCPP1.6J を OCPP2.0.1 にアップデートすることができ、商用 EVSE ソリューションには IEC/ISO15118 モジュールが装備されており、V2G 双方向充電の実現に向けた確かな一歩となります。
投稿日時: 2024 年 10 月 21 日