ข่าวสาร - เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox OCPP 2.0.1 โปรโตคอลการสื่อสารการชาร์จ

โปรโตคอล OCPP มอบโซลูชันการสื่อสารแบบรวมศูนย์ระหว่างสถานีชาร์จเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox และระบบการจัดการส่วนกลางใดๆ สถาปัตยกรรมโปรโตคอลนี้รองรับการเชื่อมต่อการชาร์จใดๆเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox ระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการพร้อมจุดชาร์จไฟทั้งหมด

โปรโตคอล OCPP

1. ชื่อเต็มของ OCPP คือ Open Charge Point Protocol ซึ่งเป็นโปรโตคอลแบบเปิดและฟรีที่พัฒนาโดย OCA (Open Charge Alliance) ซึ่งเป็นองค์กรที่มีฐานอยู่ในเนเธอร์แลนด์ Open Charge Pointเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox โปรโตคอล (OCPP) ใช้สำหรับการสื่อสารรวมระหว่างสถานีชาร์จ (CS)เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallboxและระบบจัดการสถานีชาร์จใดๆ (CSMS) สถาปัตยกรรมโปรโตคอลนี้รองรับการเชื่อมต่อ CSMS ของผู้ให้บริการสถานีชาร์จใดๆ กับสถานีชาร์จทั้งหมด ข้อดีของโปรโตคอล OCPP: เปิดกว้างและใช้งานได้ฟรี ป้องกันการล็อกอินกับผู้ให้บริการรายเดียว (แพลตฟอร์มชาร์จ) ลดเวลา/ความพยายามในการบูรณาการและปัญหาด้านไอที

2、เวอร์ชันหลักของโปรโตคอล OCPP

OCPP1.2(SOAP) OCPP1.5(SOAP) OCPP1.6(SOAP/JSON)

OCPP2.0.1 (เจสัน)

SOAP ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดของโปรโตคอลของตัวเอง จึงไม่สามารถมีขอบเขตกว้างในการโปรโมตอย่างรวดเร็วได้ เวอร์ชัน JSON ของการสื่อสาร WebSocket สามารถอยู่ในสภาพแวดล้อมเครือข่ายใดๆ ก็ได้เพื่อส่งข้อมูลถึงกัน โปรโตคอลที่ใช้มากที่สุดในตลาดคือเวอร์ชัน 1.6J ส่วน OCPP2.0.1 คือโปรโตคอลจากปี 2018 ที่กำลังส่งเสริมการใช้งานในทิศทางของอนาคต

3. ความแตกต่างระหว่าง OCPP เวอร์ชันต่างๆเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallboxr

OCPP1.* เข้ากันได้กับเวอร์ชั่นที่ต่ำกว่า, OCPP1.6 เข้ากันได้กับ OCPP1.5, OCPP1.5 เข้ากันได้กับ OCPP1.2

OCPP2.0.1 ไม่เข้ากันได้กับ OCPP1.6, OCPP2.0.1 แม้ว่าเนื้อหาบางส่วนของ OCPP1.6 จะเข้ากันได้ก็ตาม แต่รูปแบบของเฟรมข้อมูลที่ส่งแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง OCPP2.0.1 ได้เพิ่มฟังก์ชัน OCPP1.6 เข้ามาจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น

(1) StartTransaction และ StopTransaction ใน OCPP1.6 ถูกแทนที่ด้วย TransactionEvent ใน OCPP2.0.1

(2) การอัปเดตเฟิร์มแวร์ใน OCPP2.0.1 เพิ่มลายเซ็นดิจิทัลเพื่อป้องกันการดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ที่ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้การอัปเดตเฟิร์มแวร์ล้มเหลว

(3) แพลตฟอร์มรับประกันว่า transactionId จะไม่ซ้ำกันใน OCPP1.6 และจุดชำระเงินจะรับประกันว่าจะไม่ซ้ำกันเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallboxใน OCPP2.0.1

(4) ใน OCPP1.6 สถานที่ที่บกพร่องได้รับการปรับให้เหมาะสมและอัปเกรด เช่น ใน OCPP1.6 ข้อมูล transactionId ภายใน StartTransaction จะถูกกำหนดโดยแพลตฟอร์ม แต่ใน OCPP2.0.1 จะเป็นกองชาร์จเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox ที่กำหนดค่า transactionId ซึ่งมีข้อดีเพราะเมื่อเกิดความล้มเหลวของเครือข่าย จำเป็นต้องส่งข้อมูล StartTransaction อีกครั้งเมื่อทำการชาร์จไฟเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox ต้องส่งข้อมูลใหม่อีกครั้ง ข้อดีของวิธีนี้คือเมื่อเครือข่ายล้มเหลว จำเป็นต้องส่งข้อมูล StartTransaction อีกครั้ง หากเป็นเวอร์ชัน OCPP1.6 แพลตฟอร์มจะบันทึกสำเนาข้อมูลธุรกรรมเดียวกันสองชุด ส่งผลให้ลูกค้าต้องเสียเงินสองครั้ง

(5) รายละเอียดและคุณสมบัติของ OCPP 2.0.1 มีมากกว่าเวอร์ชั่น 1.6 มาก การพัฒนาความยากก็เพิ่มมากขึ้น

ประการที่สอง ข้อตกลง OCPP 2.0.1

OCPP2.0.1 รองรับการใช้การสื่อสารเว็บซ็อกเก็ตข้อมูลรูปแบบ JSON ส่วน OCPP2.0.1 ไม่เข้ากันได้กับ OCPP1.6

รองรับวิธีการอนุญาตด้านความปลอดภัยหลายวิธี ISO15118 การชาร์จอัจฉริยะ การจัดการอุปกรณ์ การจัดการการชาร์จ ฯลฯ มีคุณสมบัติความเข้ากันได้สูง ความปลอดภัยสูง และความสามารถในการปรับขนาดสูง

โครงสร้างเครือข่าย OCPP

1、สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ OCPP2.0.1

โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยโมดูลการส่งข้อมูล การอนุญาต ความปลอดภัย การกำหนดค่า การวินิจฉัย การจัดการเฟิร์มแวร์ การจัดการอุปกรณ์ และการจัดการการชาร์จ เป็นต้น การแบ่งส่วนโมดูลการทำงาน (บางส่วน) ในโปรโตคอล OCPP2.0.1:

2、โมดูลการส่งข้อมูล (DataTransfer)

ใช้ไลบรารี libwebsockets ของบุคคลที่สามเพื่อสร้างการเชื่อมต่อ websockets กับ CSMS ระยะไกลผ่านเครือข่ายสำหรับการโต้ตอบข้อมูล ใช้ไลบรารี rapidjson ของบุคคลที่สามสำหรับ

3、โมดูลการอนุญาต (Authorization)

วิธีการอนุญาตได้แก่ RFID, ปุ่มเริ่มต้น, บัตรเดบิต/เครดิต, รหัส PIN, CSMS, idToken ท้องถิ่น, ISO15118, การอนุญาตแบบออฟไลน์ และอื่นๆ

ตัวอย่าง: แผนภูมิกำหนดเวลาการอนุมัติ CSMS

4、โมดูลความปลอดภัย(Security)

โมดูลความปลอดภัยใช้ไลบรารีของบุคคลที่สาม mbedtls RSA, โมดูล ECC (Elliptic Curve) เพื่อเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล และโมดูล X509 ในการจัดการใบรับรอง

ตัวอย่าง: แผนภาพเวลาสำหรับการอัปเดตใบรับรองสถานีชาร์จ

5、โมดูลการทำธุรกรรม(ธุรกรรม)

ธุรกรรมหมายถึงกระบวนการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์ชาร์จ

ใน OCPP2.0 ข้อความที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมทั้งหมดจะถูกรวมไว้ในข้อความ ซึ่งมาแทนที่ - - - และข้อความอื่น ๆ ใน OCPP1.6

แผนภาพเวลา: เริ่มทำธุรกรรม - ปลั๊กแอนด์เพลย์

6、โมดูลค่ามิเตอร์

ในระหว่างกระบวนการทำธุรกรรมนั้นจำเป็นต้องส่งข้อมูลมิเตอร์ในพื้นที่ไปยัง CSMS เป็นระยะเพื่อให้ CSMS และผู้ใช้เข้าใจความคืบหน้าของธุรกรรมได้แบบเรียลไทม์

ไดอะแกรมเวลา: ข้อมูลมิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรม

7、โมดูลต้นทุน

โมดูลการเรียกเก็บเงินเป็นโมดูลซอฟต์แวร์ใหม่ใน OCPP2.0 ซึ่งใช้เพื่อแจ้งราคาและข้อมูลการเรียกเก็บเงินแก่ผู้ใช้ โดยโมดูลนี้ประกอบด้วย:

-ก่อนการชาร์จให้แจ้งราคาสถานีชาร์จอย่างละเอียดเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox.

-ระหว่างการชาร์จจะให้ข้อมูลค่าใช้จ่ายแบบเรียลไทม์

-หลังการชาร์จจะแจ้งข้อมูลการชาร์จครั้งสุดท้าย

(1) แผนภาพเวลาการแจ้งข้อมูลราคา ก่อนการชาร์จ:

(2) แผนภูมิเวลาของข้อมูลการเรียกเก็บเงินระหว่างการชาร์จ

(3) แผนภาพเวลาการชาร์จข้อมูลหลังการชาร์จ

8、โมดูลการจอง

การสำรองที่นั่งเป็นฟังก์ชันที่สงวนไว้ ซึ่งผู้ให้บริการสามารถตั้งค่าได้ เนื่องจากสถานีชาร์จมีไม่มากนักเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox และระยะการขับขี่ของรถยนต์ไฟฟ้ามีจำกัด ผู้ใช้จึงต้องหาอุปกรณ์ชาร์จไว้ล่วงหน้า

แผนผังกำหนดเวลาการสำรองอุปกรณ์ชาร์จที่กำหนดไว้ที่สถานีชาร์จเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox:

9、โมดูลการชาร์จอัจฉริยะ

การชาร์จแบบสมาร์ทหมายถึงพฤติกรรมการปรับกำลังชาร์จแบบไดนามิกตามความจำเป็นในระหว่างกระบวนการชาร์จ ซึ่งรวมถึง:

-การปรับสมดุลโหลดภายในสถานีชาร์จ -ระบบควบคุมส่วนกลาง

- การชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่ - ระบบควบคุมการจัดการพลังงาน

ในการชาร์จอัจฉริยะ OCPPเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox การควบคุมจะสะท้อนให้เห็นเป็นหลักในโปรไฟล์การชาร์จ ซึ่งมีข้อจำกัดการถ่ายโอนพลังงานสำหรับสถานีชาร์จในจุดเวลาที่เฉพาะเจาะจง

เนื้อหาข้อความโปรไฟล์การชาร์จ (JSON):

10、โมดูลการวินิจฉัย

ใช้ในการวินิจฉัยปัญหาของสถานีชาร์จจากระยะไกลโดยการอัปโหลดไฟล์ที่มีข้อมูลการวินิจฉัยจากสถานีชาร์จ

ไดอะแกรมลำดับการอัพโหลดไฟล์ข้อมูลการวินิจฉัย:

รหัสที่เกี่ยวข้องกับไฟล์การวินิจฉัย (บางส่วน):

11、โมดูลการจัดการเฟิร์มแวร์

เมื่อสถานีชาร์จจำเป็นต้องอัปเดตเฟิร์มแวร์ CSMS จะแจ้งให้สถานีชาร์จทราบเมื่อสามารถเริ่มดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ใหม่ได้ และสถานีชาร์จควรแจ้งให้ CSMS ทราบหลังจากแต่ละขั้นตอนของการดาวน์โหลดและติดตั้งเฟิร์มแวร์ใหม่

ตัวอย่าง: แผนภาพเวลาการอัพเดตเฟิร์มแวร์ (บางส่วน)

รหัสที่เกี่ยวข้องกับการอัพเดตเฟิร์มแวร์ (ส่วนหนึ่ง):

12、โมดูลแสดงข้อความ

โมดูลแสดงข้อความใช้โดยผู้ปฏิบัติงานสถานีชาร์จ (CSO) เพื่อแสดงข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จให้กับผู้ใช้ โมดูลแสดงข้อความเป็นฟังก์ชันใหม่ใน OCPP 2.0 ซึ่งประกอบด้วย

-ตั้งค่าการแสดงข้อความโดย CSO

-สถานีชาร์จเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า Wallbox กำลังอัพโหลดข้อความแสดง

การตั้งค่าไดอะแกรมเวลาแสดงข้อความ: