راهنمای کامل OCPP نسخه ۱.۶ تا ... EV شبکه های شارژ

OCPP 1.6 دقیقاً چیست؟

اساساً، OCPP 1.6 یک پروتکل ارتباطی متن‌باز است که توسط اتحاد شارژ باز (OCA)، یک کنسرسیوم جهانی اختصاص داده شده به پیشرفت، مدیریت می‌شود. EV زیرساخت. این پروتکل‌های تبادل اطلاعات بین یک EV ایستگاه شارژ (نقطه شارژ) و یک سیستم مرکزی یا سیستم دفتر پشتیبانی. برخلاف نسخه‌های قبلی OCPP، نسخه ۱.۶ برخی ویژگی‌های کلیدی را اضافه کرد که مدیریت داده‌ها را در شبکه استاندارد کرد.

عملکردهای اساسی OCPP 1.6 برای رسیدگی به چرخه عمر یک جلسه شارژ در نظر گرفته شده است. پس از روشن شدن اولیه شارژر، یک BootNotification به CMS ارسال می‌کند تا خود و مشخصات سخت‌افزاری را شناسایی کند. شارژر به صورت دوره‌ای یک پیام Heartbeat برای آنلاین ماندن ارسال می‌کند. به محض ورود کاربر، پروتکل با مقایسه برچسب‌های RFID یا اعتبارنامه‌های برنامه تلفن همراه با یک پایگاه داده، مجوز را مدیریت می‌کند. شارژر در طول فرآیند شارژ، MeterValues ​​را ارسال می‌کند تا مصرف انرژی را گزارش دهد، که در صدور صورتحساب ضروری است. در نهایت، این پروتکل از دستورات از راه دور، از جمله RemoteStartTransaction یا RemoteStopTransaction پشتیبانی می‌کند، به طوری که اپراتورها می‌توانند سخت‌افزار را هزاران مایل دورتر بدون حضور فیزیکی اداره کنند. علاوه بر این اصول تراکنشی، OCPP 1.6 از ارتقاء آنلاین Firmware (OTA) نیز پشتیبانی می‌کند. این امر اپراتورها را قادر می‌سازد تا از راه دور وصله‌های نرم‌افزاری، به‌روزرسانی‌های امنیتی و ویژگی‌های جدید را روی سخت‌افزار نصب کنند، به طوری که شارژری که امروز نصب می‌شود بدون نیاز به مراجعه تکنسین به محل، با خودروهای برقی فردا سازگار باشد.

چرا OCPP 1.6 JSON جایگزین نسخه قدیمی‌تر SOAP شد؟

در دوران اولیه EV در زیرساخت‌های موجود، بسیاری از تولیدکنندگان از پروتکل‌های اختصاصی استفاده می‌کردند. وقتی شما یک شارژر از شرکت A خریداری می‌کردید، تا زمانی که محصول دوام می‌آورد، چاره‌ای جز استفاده از نرم‌افزار شرکت A نداشتید. این قفل شدن توسط فروشندگان، خطر بزرگی را برای اپراتورها ایجاد می‌کرد. در صورتی که تولیدکننده از کار خارج می‌شد یا هزینه‌های نرم‌افزاری خود را افزایش می‌داد، سخت‌افزار به یک وزنه کاغذی گران‌قیمت تبدیل می‌شد.

OCPP 1.6 با ارائه قابلیت همکاری، از این خطر جلوگیری می‌کند. یک پیمانکار EPC (مهندسی، تدارکات و ساخت) قادر خواهد بود پایدارترین سخت‌افزار را انتخاب کرده و آن را با هر نرم‌افزار سازگار با OCPP که قابلیت‌های خاص صدور صورتحساب و نظارت مورد نیاز آنها را فراهم می‌کند، ترکیب کند. این انعطاف‌پذیری است که رقابت و نوآوری را تشویق می‌کند. علاوه بر این، روند گسترش شبکه‌های شارژ را آسان‌تر می‌کند. یک اپراتور وقتی می‌خواهد ایستگاه‌های جدیدی را به یک مکان موجود اضافه کند، محدود به یک برند نیست. آنها می‌توانند تجهیزات را مطابق با نیازهای محلی ترکیب و تعویض کنند و همچنان یک داشبورد مدیریتی واحد داشته باشند.

دلیل جایگزینی OCPP 1.6 JSON با نسخه قدیمی‌تر SOAP

تکامل فناوری لزوماً به معنای اضافه شدن ویژگی‌ها نیست، بلکه به معنای بهبود مکانیسم تحویل است. قبل از OCPP 1.6، این پروتکل از SOAP (پروتکل دسترسی ساده به شیء) استفاده می‌کرد که از پیام‌رسانی مبتنی بر XML استفاده می‌کرد. SOAP کاربردی بود، اما سنگین بود و به دلیل ماهیت طولانی XML، پهنای باند و قدرت پردازش زیادی را مصرف می‌کرد.

این صنعت با گذار به OCPP 1.6 JSON (نمادگذاری شیء جاوا اسکریپت) روی WebSockets تغییر کرد. JSON یک فرمت تبادل داده سبک است که خواندن آن توسط ماشین‌ها و انسان‌ها بسیار ساده‌تر است. این پروتکل با استفاده از JSON به برخی از مهمترین اهداف دست یافت. اول، به طور قابل توجهی کارایی انتقال داده را افزایش داد، که در شارژرهایی که از طریق شبکه‌های سلولی متصل هستند و هر مگابایت معادل پول است، بسیار مهم است. دوم، تأخیر را کاهش داد که ارتباط تقریباً بلادرنگ بین شارژر و سیستم مدیریت را امکان‌پذیر کرد. در نهایت، مقیاس‌پذیری سیستم را به حداکثر رساند و به یک سرور ابری واحد اجازه داد تا ده‌ها هزار شارژر را به طور همزمان و بدون از کار افتادن زیر بار پردازش سنگین XML مدیریت کند.

برتری فنی چارچوب JSON در مقایسه با معماری SOAP قدیمی، در تعدادی از ابعاد کلیدی عملیاتی، بلافاصله آشکار می‌شود:

سازوکار شارژ هوشمند و متعادل‌سازی بار پویا از طریق OCPP 1.6

تبدیل‌های OCPP 1.6 EV شارژ از تحویل توان غیرفعال به تنظیم انرژی فعال. نوآوری اساسی آن، شارژ هوشمند، اپراتورها را قادر می‌سازد تا با تبدیل شارژرهای منفرد به یک شبکه یکپارچه و تحت کنترل نرم‌افزار و افزایش چشمگیر تعداد نقاط شارژ فعال، از ارتقاء پرهزینه شبکه جلوگیری کنند.

سیستم مدیریت مرکزی (CMS) دیگر صرفاً داده‌ها را رصد نمی‌کند؛ بلکه به طور فعال رفتار الکتریکی سخت‌افزار را از طریق استفاده از پروفایل‌های شارژ کنترل می‌کند. این کنترل جزئی است که متعادل‌سازی بار پویا (Dynamic Load Balancing) را ممکن می‌سازد.DLB) یک واقعیت تجاری:

• بهینه‌سازی ظرفیت زیرساخت: موازنه بار دینامیک (DLB) محدودیت‌های فیزیکی را به متغیرها تبدیل می‌کند. OCPP 1.6 می‌تواند به طور ایمن از ده یا بیشتر شارژر پشتیبانی کند، به جای چهار یا بیشتر که محدودیت ۱۰۰ کیلووات به طور سنتی پشتیبانی می‌کند. این سیستم کل بار را در زمان واقعی اندازه‌گیری می‌کند و به طور خودکار خروجی هر واحد را کاهش می‌دهد تا شبکه را پایدار نگه دارد و تعداد نقاط شارژ فعال را به حداکثر برساند.
• مدیریت اولویت هوشمند: اپراتورها با ویژگی‌هایی مانند StackLevel و Charging Schedules فراتر از توزیع صرف می‌روند. شما می‌توانید به مشترکین پریمیوم یا خودروهای ناوگان اولویت دهید تا آنها آماده ماموریت باشند و سایر جلسات از بقیه بافر برق استفاده کنند.
• بهینه‌سازی هزینه الگوریتمی: این سیستم به طور خودکار سرعت شارژ را با تعرفه‌های زمان استفاده (TOU) تنظیم می‌کند و مصرف سنگین را به ساعات غیر اوج مصرف منتقل می‌کند تا هزینه‌های برق را به میزان قابل توجهی کاهش داده و حاشیه سود را به حداکثر برساند.

تبدیل پروتکل‌های دیجیتال به مانیتورینگ سخت‌افزاری حسگرها به صورت بلادرنگ

یک پروتکل صرفاً دنباله ای از دستورالعمل ها است؛ برای تبدیل این دستورالعمل ها به اقدامات فیزیکی به سخت افزار خوبی نیاز دارد. پروتکل و سخت افزار را مغز و سیستم عصبی در نظر بگیرید. هنگامی که دستوری توسط CMS برای توقف تراکنش صادر می شود، کنترل کننده داخلی شارژر موظف است یک کنتاکتور فیزیکی را فعال کند تا اتصال الکتریکی را قطع کند.

OCPP 1.6 مستقیماً با حسگرهای سخت‌افزاری مختلف ارتباط برقرار می‌کند تا ایمنی و دقت را فراهم کند. به عنوان مثال، پیام MeterValues ​​بر اساس حسگرهای جریان و ولتاژ با وضوح بالا در شارژر است. مگر اینکه این حسگرها به درستی کالیبره شوند، اطلاعات صورتحساب ارسال شده از طریق OCPP نادرست خواهد بود. علاوه بر این، پروتکل حسگرهای دما را ردیابی می‌کند. هنگامی که یکی از اجزای داخلی شروع به گرم شدن بیش از حد می‌کند، شارژر ممکن است یک StatusNotification با حالت Faulted ارسال کند و نرم‌افزار می‌تواند قبل از اینکه آسیب ببیند، جلسه را خاتمه دهد.

در سخت‌افزارهای پیچیده‌تر، مانند سخت‌افزارهایی که با PCT با وجود ساختارهای خاموش‌کننده قوس الکتریکی ثبت اختراع شده، این تعامل حتی حیاتی‌تر است. محافظت فیزیکی (آب‌بندی IP66، قطع جریان مستقیم ۱۵۰۰ ولت) توسط سخت‌افزار ارائه می‌شود و پروتکل OCPP لایه تشخیصی را ارائه می‌دهد که اپراتور را از سلامت این اجزا مطلع می‌کند. این هم‌افزایی تضمین می‌کند که مفهوم ایمنی یک ویژگی غیرفعال نیست، بلکه یک نقطه داده فعال است که تحت نظارت قرار می‌گیرد. در ارائه این ترکیب بی‌نظیر از سخت‌افزار خام و استانداردهای دیجیتال دقیق است که BENY تجربه تولید مطرح می‌شود.

خطاهای رایج اتصال و نحوه رفع سریع آنها

با وجود مناسب‌ترین سخت‌افزار، نصب ایستگاه شارژ ممکن است دشوار باشد. اتصال دیجیتال بین شارژر جدید و CMS ممکن است به دلایل مختلفی با شکست مواجه شود. پنج خطای رایج اتصال و راه‌حل‌های آنها به شرح زیر است:

• آدرس وب سوکت نادرست (نقطه پایانی OCPP): رایج‌ترین مورد، یک اشتباه تایپی ساده در URL سیستم مدیریت محتوا است، یعنی شارژر نمی‌داند پیام‌های خود را به کجا ارسال کند. برای حل این مشکل، مطمئن شوید که آدرس نقطه پایانی (که معمولاً با ws:// یا wss:// شروع می‌شود) صحیح است و شناسه نقطه شارژ در انتهای URL دقیقاً با شناسه‌ای که در نرم‌افزار backend شما ثبت شده است، مطابقت دارد.
• محدودیت‌های شبکه و فایروال: تعداد زیادی از تأسیسات صنعتی یا تجاری از فایروال‌های سخت افزاری استفاده می‌کنند که پورت‌های لازم برای استفاده از WebSockets را مسدود می‌کنند. این مشکل را می‌توان با همکاری بخش فناوری اطلاعات سایت برطرف کرد تا مطمئن شویم که شبکه محلی اجازه ترافیک خروجی را روی پورت‌های مورد نیاز (معمولاً پورت ۸۰ یا ۴۴۳) می‌دهد و آدرس IP CMS با موفقیت در لیست سفید قرار می‌گیرد.
• عدم تطابق گواهی SSL/TLS: در صورت اتصال امن (wss://)، شارژر باید به طور پیش‌فرض از طریق گواهی SSL خود به سرور اعتماد کند. از آنجایی که ممکن است میان‌افزار قدیمی‌تر نتواند گواهی‌های جدیدتر را شناسایی کند، موثرترین روش، ارتقاء میان‌افزار شارژر به جدیدترین نسخه یا اطمینان از استفاده CMS از یک مرجع صدور گواهی معتبر جهانی است.
• خطاهای مجوز (حالت آفلاین): گاهی اوقات یک شارژر قادر به اتصال به شبکه است، اما جلسه شارژ را شروع نمی‌کند. این معمولاً نشان دهنده یک لیست مجوز محلی یا حافظه پنهان خراب است. این مشکل معمولاً با پاک کردن حافظه پنهان محلی شارژر مستقیماً از طریق CMS و اطمینان از تنظیم صحیح پارامتر AuthorizeRemoteTxRequests برطرف می‌شود.
• خطاهای پیکربندی پارامتر: OCPP 1.6 صدها کلید پیکربندی دارد، از جمله HeartbeatInterval یا MeterValueSampleInterval. وقتی هر یک از این کلیدها به مقادیری تغییر کنند که سخت‌افزار از نظر فیزیکی قادر به تحمل آنها نباشد، احتمالاً اتصال قطع می‌شود. یک تنظیم مجدد سخت، شارژر را به تنظیمات OCPP کارخانه‌ای خود باز می‌گرداند و می‌توانید با خیال راحت کلیدها را یکی یکی دوباره پیکربندی کنید.

OCPP 1.6 در مقابل 2.0.1: از کدام یک باید استفاده کرد؟

با پیشرفت صنعت، بحث به OCPP 2.0.1 تغییر یافته است. اما در مورد اکثر پروژه‌های موجود، نسخه ۱.۶ چاقوی سوئیسی صنعت است، قابل اعتماد، همه‌کاره و مورد پشتیبانی بسیاری.

در ادامه، مقایسه‌ی مستقیمی از دو نسخه از نظر جنبه‌های فنی و عملیاتی اصلی ارائه شده است:

OCPP 1.6 رهبر بلامنازع بازار در استقرار تجاری و سهم بازار در سراسر جهان است. این سیستم از بلوغ اکوسیستم بی‌نظیری برخوردار است و ادغام سریع و کم‌هزینه را با تقریباً هر سخت‌افزار یا سیستم مدیریت مرکزی (CMS) موجود تضمین می‌کند و نیروی کار عملی و اثبات‌شده این صنعت است. از سوی دیگر، OCPP 2.0.1 برای پشتیبانی از شبکه‌های پر تقاضای امروزی طراحی شده است. این سیستم مزایای منحصر به فردی در امنیت رمزنگاری پیشرفته با مدیریت گواهی سرتاسری بومی و مدیریت توپولوژی پیچیده دستگاه با تشخیص از راه دور دقیق و مسیریابی انرژی محلی دقیق ارائه می‌دهد.

OCPP 1.6 امروزه در اکثر قریب به اتفاق تأسیسات تجاری و مسکونی گزینه مناسبی است. این پایدارترین گزینه است و تقریباً همه CMS های روی زمین از آن پشتیبانی می‌کنند. وقتی در حال ساخت یک ایستگاه شارژ بزرگراهی غول‌پیکر، Ultra-Fast هستید، یا قصد دارید از Plug and Charge (خودرو بدون کارت خود را شناسایی می‌کند) استفاده کنید، سرمایه‌گذاری روی سخت‌افزار آماده برای نسخه ۲.۰.۱، یک اقدام خوب و آینده‌نگرانه است.

آیا شارژر شما به گواهینامه رسمی OCA نیاز دارد؟

اینکه یک سازنده شارژر اعلام کند که با OCPP سازگار است، کافی نیست. این پروتکل رسماً توسط اتحادیه شارژ باز (OCA) تأیید نشده است، بنابراین هیچ مدرک خارجی مبنی بر استفاده صحیح از پروتکل وجود ندارد. گواهینامه OCA تضمین می‌کند که ویژگی‌های Core و Smart Charging از طریق آزمایش‌های دقیق بی‌عیب و نقص هستند. این امر به طور قابل توجهی خطرات قابلیت همکاری را برای EPCها و سرمایه‌گذاران در مقیاس بزرگ به حداقل می‌رساند. همچنین تضمین می‌کند که سخت‌افزار شما حتی زمانی که سال‌ها بعد ارائه‌دهنده نرم‌افزار را تغییر می‌دهید، کاملاً سازگار است و لازم نیست هزینه زیادی برای بازنویسی صرف کنید.

علاوه بر قابلیت اطمینان فنی، گواهینامه رسمی OCA یک منبع تجاری مهم است. این گواهینامه برای شرکت‌هایی که به دنبال ورود به عرصه بین‌المللی هستند یا در مناقصه‌های دولتی شرکت می‌کنند، ضروری است. در رقابتی‌ترین بازارها مانند آمریکای شمالی، نشان دادن انطباق رسمی اغلب پیش‌نیاز دستیابی به قراردادهای دولتی پرسود است. EV یارانه‌های زیرساختی. در نهایت، این یک نشان کیفیت بی‌چون‌وچرا است که نشان می‌دهد سخت‌افزار شما قابل فروش، استاندارد و آماده ورود به بازار جهانی است.

نتیجه

مدرن EV انقلاب شارژ، دست نامرئی OCPP 1.6 است. این پروتکل با ارائه یک چارچوب ارتباطی استاندارد، سبک و هوشمند، مقیاس‌پذیری سریع زیرساخت‌ها را در سراسر جهان تسهیل کرده است. صرف نظر از اینکه شما یک ایستگاه شارژ کوچک در محل کار دارید یا یک شبکه ملی متشکل از هزاران ایستگاه، برای موفقیت در عملکرد آن، دانستن پیچیدگی‌های این پروتکل، از جمله کارایی آن در JSON و پروفایل‌های شارژ هوشمند، مهم است.

هنگام انتخاب سخت‌افزار شارژ خود، فراتر از پوشش بیرونی بروید. روی تجهیزاتی تمرکز کنید که دانش فنی عمیق DC را با پیاده‌سازی قوی و دارای گواهینامه OCPP ترکیب می‌کنند. به این ترتیب، شما نه تنها مطمئن می‌شوید که سرمایه‌گذاری شما صرفاً ابزاری برای زمان حال نیست، بلکه یک دارایی مقیاس‌پذیر و سازگار است که می‌تواند با نیازهای دائماً در حال تغییر گذار انرژی جهانی سازگار شود.

سوالات متداول