Este artículo describe la evolución del protocolo OCPP, actualizándose de la versión 1.5 a la 2.0.1, destacando las mejoras en seguridad, carga inteligente, extensiones de funciones y simplificación de código en la versión 2.0.1, así como su papel clave en la carga de vehículos eléctricos.
I. Introducción del Protocolo OCPP
El nombre completo de OCPP es Protocolo de Punto de Carga Abierto (OCP), un protocolo libre y abierto desarrollado por OCA (Open Charge Alliance), una organización con sede en los Países Bajos. El OCPP es un esquema de comunicación unificado entre un CS y cualquier Sistema de Gestión de Estaciones de Carga (CSMS). Esta arquitectura de protocolo facilita la interconexión del sistema de gestión centralizado de cualquier proveedor de servicios de carga con todas las estaciones de carga y está diseñado principalmente para abordar las dificultades de comunicación que surgen en las redes de carga privadas. OCPP facilita la gestión de la comunicación entre las estaciones de carga y el sistema de gestión centralizado de cada proveedor. Esto modifica el carácter cerrado de las redes de carga privadas, que ha generado problemas para un gran número de propietarios de vehículos eléctricos y administradores de inmuebles, y ha generado una demanda generalizada de un modelo abierto en todo el sector.
Beneficios del protocolo OCPP
Abierto y de uso gratuito
Evita el bloqueo a un único proveedor (plataforma de cobro)
Reduce el tiempo y el esfuerzo de integración y los problemas de TI
1、Historia de OCPP
2. Introducción a la versión OCPP
Como se muestra a continuación, desde OCPP1.5 hasta la última versión OCPP2.0.1
Debido a la gran cantidad de protocolos propietarios en la industria que impiden una experiencia de servicio unificada y la interconexión operativa entre los diferentes servicios de los operadores, OCA lideró el desarrollo del protocolo abierto OCPP1.5. SOAP está limitado por sus propias restricciones de protocolo y no puede popularizarse de forma amplia y rápida.
OCPP 1.5 se comunica con los sistemas centrales a través del protocolo SOAP basado en el protocolo HTTP para operar los puntos de carga. Admite las siguientes funciones: Transacciones iniciadas localmente y de forma remota, incluida la medición de la facturación.
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
La versión OCPP 1.6 se unió a la implementación del formato JSON e impulsó la expansión de la carga inteligente. Esta versión se comunica mediante WebSockets y permite el intercambio de datos en cualquier entorno de red. El protocolo más utilizado en el mercado es la versión 1.6J, compatible con datos en formato JSON basados en el protocolo WebSockets para reducir el tráfico de datos.
Admite datos en formato JSON basados en el protocolo websockets para reducir el tráfico de datos (JSON, Representación de Objetos JavaScript, es un formato ligero de intercambio de datos) y permite el funcionamiento en redes que no admiten el enrutamiento de paquetes de puntos de carga (p. ej., internet público). Carga inteligente: balanceo de carga, carga inteligente centralizada y carga inteligente local. Permite que los puntos de carga reenvíen su propia información (basada en la información actual del punto de carga), como el último valor medido o el estado del punto de carga.
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0, lanzado en 2018, mejora el procesamiento de transacciones, aumenta la seguridad y la gestión de dispositivos: añade funcionalidad de carga inteligente para topologías con sistemas de gestión de energía (EMS), controladores locales y para vehículos eléctricos con carga inteligente integrada, estaciones de carga y sistemas de gestión de estaciones de carga. Cumple con la norma ISO 15118: Requisitos de carga inteligente y Plug and Play para vehículos eléctricos.
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 es la última versión, lanzada en 2020. Ofrece nuevas funciones y mejoras como compatibilidad con ISO15118 (Plug and Play), seguridad mejorada y un rendimiento general mejorado.
3. Compatibilidad de versiones de OCPP
OCPP1.x es compatible con versiones inferiores, OCPP1.6 es compatible con OCPP1.5, OCPP1.5 es compatible con OCPP1.2.
OCPP2.0.1 no es compatible con OCPP1.6, OCPP2.0.1 aunque algunos de los contenidos de OCPP1.6 también lo son, pero el formato del marco de datos es completamente diferente al enviado.
En segundo lugar, el protocolo OCPP 2.0.1
1、Diferencia entre OCPP 2.0.1 y OCPP 1.6
En comparación con versiones anteriores como OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 tiene mejoras importantes en las siguientes áreas:
a. Seguridad mejorada
OCPP2.0.1 ha sido reforzado en seguridad mediante la introducción de conexiones HTTPS basadas en Secure Sockets Layer y un nuevo esquema de gestión de certificados para garantizar la seguridad de las comunicaciones.
b.Añadir nuevas funciones
OCPP2.0.1 agrega muchas características nuevas, incluida la gestión de carga inteligente y análisis e informes de fallas más detallados.
c. Diseño más flexible
OCPP2.0.1 ha sido diseñado para ser más flexible y satisfacer las necesidades de aplicaciones más complejas y diversas.
d. Simplificación de código
OCPP2.0.1 simplifica el código, lo que facilita la implementación del software.
La actualización del firmware OCPP2.0.1 agregó una firma digital para evitar que la descarga del firmware sea incompleta, lo que resulta en una falla en la actualización del firmware.
En la aplicación práctica, el protocolo OCPP2.0.1 se puede utilizar para realizar el control remoto de la pila de carga, el monitoreo en tiempo real del estado de carga, la autenticación del usuario y otras funciones, lo que mejora en gran medida el uso del equipo de carga, la eficiencia y la seguridad. Los detalles y funciones de OCPP2.0.1 que la versión 1.6 de muchos, el desarrollo de la dificultad también ha aumentado.
2. Introducción a la función OCPP2.0.1
El protocolo OCPP 2.0.1 es la versión más reciente del protocolo OCPP. En comparación con OCPP 1.6, el protocolo OCPP 2.0.1 ha introducido numerosas mejoras y optimizaciones. El contenido principal incluye:
Entrega de mensajes: OCP 2.0.1 agrega nuevos tipos de mensajes y modifica formatos de mensajes más antiguos para mejorar la eficiencia y el rendimiento.
Certificados digitales: En OPC 2.0.1, se introdujeron mecanismos de seguridad basados en certificados digitales para proporcionar una autenticación reforzada de dispositivos y protección de la integridad de los mensajes. Esto supone una mejora significativa con respecto a los mecanismos de seguridad de OCPP 1.6.
Modelo de datos: OPC 2.0.1 actualiza el modelo de datos para incluir soporte para nuevos tipos de dispositivos y funciones.
Administración de dispositivos: OPC 2.0.1 proporciona funciones de administración de dispositivos más completas, que incluyen configuración de dispositivos, resolución de problemas, actualizaciones de software, etc.
Modelos de componentes: OCP 2.0.1 introduce un modelo de componentes más flexible que permite describir dispositivos y sistemas de carga más complejos. Esto facilita funciones más avanzadas como V2G (Vehículo a Red).
Carga inteligente: OCPP2.0.1 agrega soporte para carga inteligente, por ejemplo, la potencia de carga se puede ajustar dinámicamente según las condiciones de la red o las necesidades del usuario.
Identidad y autorización del usuario: OCPP2.0.1 proporciona mecanismos mejorados de identificación y autorización de usuarios, admite múltiples métodos de autenticación de usuarios y plantea requisitos más elevados para la protección de datos de los usuarios.
III. Introducción a la función OCPP
1. Carga inteligente
Sistema de Gestión de Energía Externa (EMS)
OCPP 2.0.1 aborda este problema introduciendo un mecanismo de notificación que notifica al CSMS (Sistema de Gestión de Estaciones de Carga) sobre restricciones externas. Las entradas directas de carga inteligente compatibles con los sistemas de gestión de energía (EMS) pueden resolver diversas situaciones:
Vehículos eléctricos conectados a puntos de carga (según ISO 15118)
OCPP 2.0.1 es compatible con el protocolo ISO 15118 actualizado para la comunicación entre EVSE y EV. La carga plug-and-play y la carga inteligente (incluida la entrada de datos desde VE) conforme al estándar ISO 15118 son más fáciles de implementar con OCPP 2.0.1. Permite a los operadores de estaciones de carga enviar mensajes (desde CSMS) sobre las estaciones de carga para que los conductores de VE los vean.
Usos de la carga inteligente:
(1) Balanceador de carga
El Balanceador de Carga se centra principalmente en la carga interna de la estación de carga. Esta controlará la potencia de carga de cada puesto según la preconfiguración. La estación de carga se configurará con un valor límite fijo, como la corriente de salida máxima. Además, la configuración incluye opciones para optimizar la distribución de potencia de las estaciones de carga a cada una de ellas. Esta configuración indica a la estación de carga que las velocidades de carga inferiores a este valor no son válidas y que se deben seleccionar otras estrategias de carga.
(2) Carga inteligente central
La carga inteligente central supone que los límites de carga están controlados por un sistema central, que calcula parte o la totalidad del programa de carga después de recibir la información de predicción del operador de la red sobre la capacidad de la red, y el sistema central impondrá límites de carga en las estaciones de carga y establecerá límites de carga respondiendo a mensajes.
(3) Carga inteligente local
La carga inteligente local se realiza mediante un controlador local, equivalente a un agente del protocolo OCPP, responsable de recibir mensajes del sistema central y controlar el comportamiento de carga de las demás estaciones de carga del grupo. El controlador puede estar equipado con estaciones de carga o no. En el modo de carga inteligente local, el controlador local limita la potencia de carga de la estación. Durante la carga, el valor límite se puede modificar. El valor límite del grupo de carga se puede configurar localmente o mediante el sistema central.
2. Introducción al sistema
marco sistemático
arquitectura de software
Los módulos funcionales del protocolo OCPP2.0.1 incluyen principalmente el módulo de transferencia de datos, el módulo de autorización, el módulo de seguridad, el módulo de transacciones, el módulo de valores del medidor, el módulo de costos, el módulo de reserva, el módulo de carga inteligente, el módulo de diagnóstico, el módulo de gestión de firmware y el módulo de mensajes de visualización.
IV. Desarrollo futuro del OCPP
1. Ventajas del OCPP
OCPP es un protocolo libre y abierto, y también es una forma eficaz de resolver la interconexión de la pila de carga actual, y se ha popularizado y utilizado en muchos países alrededor del mundo, la futura interconexión entre los servicios del operador tendrá un lenguaje para comunicarse.
Antes de la llegada de OCPP, cada fabricante de postes de carga desarrollaba su propio protocolo propietario para la conectividad backend, lo que limitaba a los operadores de postes de carga a un solo fabricante. Ahora, con prácticamente todos los fabricantes de hardware compatibles con OCPP, los operadores de postes de carga tienen la libertad de elegir hardware de cualquier proveedor, lo que aumenta la competitividad del mercado.
Lo mismo ocurre con los propietarios de viviendas y negocios: al adquirir una estación de carga no OCPP o contratar un CPO no OCPP, quedan limitados a una estación y un operador de postes de carga específicos. Sin embargo, con el hardware de carga compatible con OCPP, los propietarios pueden mantener su independencia de sus proveedores. Tienen la libertad de elegir un CPO más competitivo, con mejor precio y mejor funcionamiento. Además, pueden ampliar su red combinando diferentes postes de carga sin tener que desmantelar las instalaciones existentes.
Por supuesto, la principal ventaja de los vehículos eléctricos es que sus conductores no dependen de un único operador de punto de carga ni de un único proveedor. Al igual que con las estaciones de carga OCPP adquiridas, los conductores de vehículos eléctricos pueden cambiar a mejores CPO/EMP. Una segunda ventaja, pero muy importante, es la posibilidad de utilizar la itinerancia de movilidad eléctrica.
2. OCPP en el papel de la carga de vehículos eléctricos
(1) OCPP ayuda a EVSE y CSMS a comunicarse entre sí
(2) Autorización a los usuarios de vehículos eléctricos para iniciar la carga
(3) Modificación remota de la configuración de carga, control de carga remoto (inicio/parada), desbloqueo remoto de pistola (identificación del conector)
(4) Estado en tiempo real de la estación de carga (disponible, detenida, suspendida, EV/EVSE no autorizado), datos de carga en tiempo real, consumo de energía en tiempo real, falla de EVSE en tiempo real
(5) Carga inteligente (reducción de la carga de la red)
(6) Gestión de firmware (OTAA)
Linkpower se fundó en 2018, con más de 8 años de experiencia con el objetivo de brindar investigación y desarrollo llave en mano para estaciones de carga de vehículos eléctricos de CA/CC, incluido software, hardware, apariencia, etc.
Los cargadores rápidos de CA y CC con software OCPP1.6 ya han finalizado las pruebas con más de 100 proveedores de plataformas OCPP. Al mismo tiempo, actualizamos OCPP1.6J a OCPP2.0.1 y la solución EVSE comercial está equipada con módulos IEC/ISO15118, lo que supone un gran avance hacia la implementación de la carga bidireccional V2G.
Hora de publicación: 21 de octubre de 2024