از آنجایی که خودروهای الکتریکی (EV) همچنان چشم‌انداز حمل و نقل جهانی را تغییر می‌دهند، یک تجربه شارژ یکپارچه و شهودی برای تشویق افراد بیشتر به استفاده از خودروهای الکتریکی بسیار مهم است. دسترسی پیچیده به ایستگاه‌های شارژ، پیمایش شبکه‌های شارژ متعدد و سیستم‌های پرداخت متناقض می‌تواند برای دارندگان بالقوه خودروهای الکتریکی بازدارنده یا برای کسانی که قبلاً به حمل و نقل خودروهای الکتریکی روی آورده‌اند، ناامیدکننده باشد. پروتکل نقطه شارژ باز (OCPP) در راه است و اکوسیستم شارژ خودروهای الکتریکی را متحول خواهد کرد. OCPP برای ساده‌سازی ارتباط بین ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی و سیستم‌های مدیریتی طراحی شده است و انعطاف‌پذیری، قابلیت همکاری و کارایی را برای یک شبکه شارژ قوی و کاربرپسند تضمین می‌کند.
OCPP - پروتکل نقطه شارژ باز چیست؟
پروتکل نقطه شارژ باز (OCPP) یک پروتکل کاربردی برای ارتباط بین ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی (EV) (که به عنوان نقاط شارژ EV نیز شناخته می‌شوند) و سیستم‌های مدیریت شارژ EV (که معمولاً به عنوان CMS شناخته می‌شوند) است. اساساً، OCPP به عنوان یک "زبان" و کانال مشترک عمل می‌کند که ارتباط یکپارچه بین این دو بازیگر کلیدی در اکوسیستم شارژ EV را ممکن می‌سازد.
OCPP در ابتدا در سال ۲۰۰۹ برای استانداردسازی تعامل بین شارژرهای خودروهای برقی و سیستم‌های مدیریتی ایجاد شد. علیرغم وجود پروتکل‌های اختصاصی، OCPP به عنوان یک پلتفرم کاملاً باز شناخته می‌شود. این باز بودن به کاربران ایستگاه‌های شارژ انعطاف‌پذیری اتصال هر شبکه‌ای را به هر ایستگاه شارژی می‌دهد و نوآوری، رقابت و دسترسی را در صنعت شارژ خودروهای برقی ارتقا می‌دهد.
مزایای OCPP
۱. ارائه انعطاف‌پذیری و امنیت به دارندگان ایستگاه‌های شارژ
OCPP تضمین می‌کند که صاحبان ایستگاه‌های شارژ می‌توانند در صورت نیاز اپراتورهای شبکه را تغییر دهند و از این طریق از سرمایه‌گذاری خود محافظت کرده و از منسوخ شدن دارایی‌ها جلوگیری کنند. اگر یک تولیدکننده ایستگاه شارژ از بازار خارج شود، صاحبان می‌توانند بدون از دست دادن عملکرد، به شبکه دیگری که با OCPP سازگار است، مهاجرت کنند. این انتخاب آزاد، رقابت بین تولیدکنندگان و ارائه‌دهندگان شبکه را تشویق می‌کند که هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، خدمات را بهبود می‌بخشد و نوآوری را ارتقا می‌دهد. در نتیجه،شارژ خودروهای برقی زیرساخت‌ها به سرعت گسترش یافته‌اند و گزینه‌های شارژ بیشتری را در اختیار رانندگان خودروهای برقی قرار می‌دهند.
۲. امکان ارتباط جهانی بین ایستگاه‌های شارژ و ارائه‌دهندگان خدمات شبکه را فراهم می‌کند تا خدمات شبکه (مانند پاسخ به تقاضا) را به صورت مقرون‌به‌صرفه ارائه دهد.
گذار به سناریوی انتشار خالص صفر در سال ۲۰۵۰، افزایش تقاضای برق را به همراه خواهد داشت که عمدتاً ناشی از برقی شدن حمل و نقل، گرمایش منازل و سایر صنایع است. در عین حال، استقرار گسترده منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشیدی و بادی که تولید آنها با توجه به آب و هوا و زمان روز متفاوت است، فشار بیشتری را بر شبکه وارد کرده است. این تغییرات پویا چالش‌هایی را برای پایداری و قابلیت اطمینان شبکه ایجاد می‌کند و باعث می‌شود که شرکت‌های برق به دنبال راه‌حل‌های نوآورانه‌ای مانند برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا باشند.
پاسخ به تقاضا چیست؟
پاسخگویی به تقاضا شامل متعادل کردن تقاضای شبکه با تشویق کاربران به انتقال مصرف برق خود به ساعات غیر اوج مصرف است، زمانی که انرژی فراوان‌تر یا تقاضا کمتر است.
این امر معمولاً از طریق مشوق‌های قیمتی یا سایر پاداش‌های مالی حاصل می‌شود. پاسخگویی به تقاضا، همراه با شبکه‌های هوشمند و سیستم‌های ذخیره انرژی، نقش حیاتی در حفظ انعطاف‌پذیری شبکه، کاهش تأثیر انرژی تجدیدپذیر متغیر و تضمین پایداری شبکه در ساعات پرباری ایفا می‌کند.
نقش OCPP در پاسخگویی به تقاضا
برای موفقیت برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا، ارتباط یکپارچه بین شارژرها و شرکت‌های برق ضروری است. شارژرها باید بتوانند به صورت پویا مصرف برق خود را بر اساس تقاضای شبکه تنظیم یا متوقف کنند. OCPP از کانال‌های ارتباطی ایجاد شده بین شارژرها و نرم‌افزارهای مدیریتی برای تسهیل این ارتباط استفاده می‌کند.
مزایای سیستم پاسخگویی به تقاضای OCPP
· مقرون به صرفه بودن: با بهره‌گیری از زیرساخت‌های ارتباطی موجود، OCPP هزینه‌های اضافی مرتبط با ادغام شارژرها در برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا را به حداقل می‌رساند.
· انعطاف‌پذیری بیشتر: شارژرهای سازگار با OCPP، اپراتورها را قادر می‌سازند تا به طور مؤثر در ابتکارات مدیریت شبکه مشارکت داشته باشند و از تعادل عرضه و تقاضای برق اطمینان حاصل کنند.
· زیرساخت‌های آینده‌نگر: شبکه‌های شارژ در ترکیب با OCPP می‌توانند با چشم‌انداز انرژی در حال تغییر سازگار شوند و از تلاش‌های گسترده‌تر برای نوسازی شبکه پشتیبانی کنند.
با ادغام قابلیت‌های پاسخگویی به تقاضا از طریق OCPP، اپراتورها نه تنها می‌توانند به پایداری شبکه کمک کنند، بلکه می‌توانند ارزش شبکه‌های شارژ خود را در یک اکوسیستم انرژی پایدار افزایش دهند.
۳. افزایش پذیرش خودروهای برقی از طریق دسترسی یکپارچه و تجربه کاربری ساده
یک تجربه شارژ روان و شهودی برای تشویق افراد بیشتر به استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی (EV) بسیار مهم است. دسترسی پیچیده به شارژر، ناوبری در شبکه‌های شارژ متعدد و سیستم‌های پرداخت متناقض می‌تواند مالکان بالقوه EV را دلسرد کند یا کسانی را که قبلاً به حمل و نقل EV روی آورده‌اند، ناامید کند.
گواهینامه OCPP با ایجاد مجموعه‌ای از پروتکل‌های استاندارد که ثبات و قابلیت همکاری را در شبکه‌های شارژ افزایش می‌دهند، به این چالش‌ها می‌پردازد. با تضمین این امرشارژرها با رعایت این استانداردها، OCPP می‌تواند موانع ورود را به حداقل برساند و یک تجربه کاربری یکپارچه را ارتقا دهد و شارژ خودروهای برقی را راحت‌تر کند.
برخی از عناصر تجربه کاربری پایدار که توسط گواهینامه OCPP حفظ می‌شوند عبارتند از:
۱. نحوه شروع دریافت هزینه توسط رانندگان
۲. نحوه پرداخت هزینه شارژ توسط رانندگان
۳. دسترسی به شارژرها از شبکه‌های مختلف از طریق یک برنامه یا نمایه پرداخت واحد
۴. صدور صورتحساب استاندارد در شبکه‌های مختلف شارژ
تصویر بزرگتر: حمایت از پذیرش خودروهای برقی
با کاهش نقاط اصطکاک در فرآیند شارژ، OCPP اکوسیستمی ایجاد می‌کند که رانندگی را راحت‌تر می‌کند. این امر نه تنها تجربه را برای دارندگان فعلی خودروهای برقی بهبود می‌بخشد، بلکه به خریداران بالقوه اطمینان می‌دهد که داشتن یک خودروی برقی هم کاربردی و هم راحت است. یک زیرساخت شارژ یکپارچه، اعتماد ایجاد می‌کند و پذیرش گسترده‌تر خودروهای برقی را تشویق می‌کند، که برای تسریع گذار به حمل و نقل پایدار بسیار مهم است.
در نهایت، شارژرهای دارای گواهینامه OCPP نقش کلیدی در ایجاد یک شبکه شارژ منسجم و کاربر محور دارند و اطمینان حاصل می‌کنند که رانندگان در هنگام پذیرش فناوری خودروهای برقی، احساس اطمینان و پشتیبانی می‌کنند.
OCPP چگونه کار می‌کند؟
در بخش قبل، آموختیم که پروتکل نقطه شارژ باز (OCPP) یک راهکار یکپارچه برای روش ارتباط بین ایستگاه‌های شارژ و هر سیستم مرکزی، صرف نظر از فروشنده، ارائه می‌دهد.
OCPP واسطه ارتباطی بین ... است.ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقیو سیستم‌های مدیریت شارژ خودروهای برقی. بخش بعدی توضیح می‌دهد که چگونه OCPP به این دو گروه مختلف در اکوسیستم شارژ خودروهای برقی کمک می‌کند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و علاوه بر ارتباط، چه عملکردهای دیگری نیز دارد.
۱. تبادل پیام
OCPP به ایستگاه‌های شارژ و سیستم‌های مدیریتی اجازه می‌دهد تا پیام‌هایی را در مورد وضعیت فعلی ایستگاه شارژ رد و بدل کنند.
برای مثال، پیام‌ها می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
· اینکه آیا شارژر موجود است، در حال استفاده است یا نیاز به تعمیر و نگهداری دارد
· هنگامی که فرآیند شارژ شروع یا متوقف می‌شود
· کنتور مصرف جریان یا زمان توقف
· اطلاعات تشخیصی ایستگاه شارژ
۲. نظارت از راه دور
اپراتورهای ایستگاه‌های شارژ می‌توانند از OCPP برای نظارت از راه دور بر ایستگاه‌های شارژ خود استفاده کنند.
۳. مجوز
اپراتورهای ایستگاه‌های شارژ می‌توانند از OCPP برای تأیید دسترسی به ایستگاه‌های شارژ استفاده کنند.
۴. به‌روزرسانی میان‌افزار
سیستم مدیریت می‌تواند درخواست به‌روزرسانی میان‌افزار را به ایستگاه شارژ ارسال کند، که سپس می‌تواند به‌روزرسانی را تأیید و انجام دهد.
۵. پرداخت و صدور صورتحساب
اپراتورهای نقاط شارژ می‌توانند از OCPP برای ادغام سیستم‌های مختلف پرداخت و صدور صورتحساب استفاده کنند.
۶. شارژ هوشمند
OCPP از ویژگی‌های شارژ هوشمند مانند متعادل‌سازی بار و استفاده از پروفایل شارژ پشتیبانی می‌کند.
۷. برنامه پاسخگویی به تقاضا
OCPP به شارژرها اجازه می‌دهد تا با شبکه یا برنامه‌های برق ارتباط برقرار کنند، که به کنترل تقاضای برق کمک می‌کند.
مقدمه‌ای بر نسخه‌های موجود OCPP در بازار
در سال ۲۰۱۰، پروتکل نقطه شارژ باز ۱.۲ و OCPP ۱.۵ در سال ۲۰۱۳ منتشر شدند. این نسخه‌های اولیه دیگر به طور فعال توسط OCA نگهداری نمی‌شوند، بنابراین ما نسخه‌های بعدی، یعنی OCPP ۱.۶ منتشر شده در سال ۲۰۱۵ و OCPP ۲.۰.۱ منتشر شده در سال ۲۰۲۰ را معرفی کردیم. OCPP ۲.۱ و OCPP ۲.۰.۱ با نسخه‌های قبلی سازگار هستند. انتظار می‌رود OCPP ۲.۱ در سه ماهه اول سال ۲۰۲۵ منتشر شود.
دو نوع پیاده‌سازی OCPP
SOAP: پروتکل دسترسی ساده به اشیاء (SOAP) یک پروتکل مبتنی بر پیام است که از XML برای نمایش داده‌ها استفاده می‌کند. SOAP چارچوبی است که امکان ارسال پیام‌ها بین اجزا در اینترنت را فراهم می‌کند. مزیت SOAP این است که استاندارد، عملکردهای ارسال و دریافت پیام‌ها را پوشش می‌دهد. این امر پیاده‌سازی سریع را ممکن می‌سازد.
JSON: مخفف عبارت JavaScript Object Notation، یک فرمت تبادل داده سبک است که خواندن و نوشتن آن برای انسان آسان و تجزیه و تولید آن برای ماشین‌ها آسان است. خواندن و نوشتن آن از XML آسان‌تر است. این فرمت بر اساس زیرمجموعه‌ای از جاوا اسکریپت ساخته شده است.
او سی پی پی ۱.۶
OCPP 1.6 بر اساس OCPP 1.5 ساخته شده است و سال‌ها تجربه عملی و کاربردهای موفق در سراسر جهان را در خود جای داده است. از زمان راه‌اندازی آن در سال ۲۰۱۲، OCPP 1.5 به طور گسترده توسط تأمین‌کنندگان و شرکت‌های برق در سراسر جهان پیاده‌سازی شده است. بر این اساس،او سی پی پی ۱.۶ چندین پیشرفت عمده، از جمله قابلیت‌های شارژ هوشمند و پشتیبانی از JSON و SOAP از طریق WebSocket را معرفی می‌کند.
این نسخه همچنین شامل چندین بهبود، مانند مستندات واضح‌تر و به‌روزرسانی‌هایی برای افزایش قابلیت همکاری بین محصولات فروشندگان مختلف است. ویژگی‌های جدید عمده شامل قابلیت‌های تشخیصی گسترش‌یافته (مانند کدهای دلیل)، وضعیت اضافی نقطه شارژ و قابلیت‌های TriggerMessage است که همگی برای برآوردن بهتر نیازهای بازار طراحی شده‌اند.
OCPP 1.6 قابلیت‌های اصلی نسخه قبلی را حفظ کرده و تعدادی به‌روزرسانی و اصلاحیه برای مشکلات ناشناخته شناخته‌شده‌ای که آن را با OCPP 1.5 ناسازگار می‌کند، ارائه می‌دهد. این بهبودها با هدف ارائه خدمات بهتر به اپراتورهای ایستگاه‌های شارژ (CPO) و تجربه‌ای بهتر برای رانندگان خودروهای برقی در سراسر جهان در نظر گرفته شده است.
ویژگی‌های OCPP 1.6 عبارتند از:
· او سی پی پی ۱.۵
· نسخه‌های SOAP و JSON
شارژ هوشمند از تعادل بار و استفاده از پروفایل‌های شارژ پشتیبانی می‌کند
· پشتیبانی از مدیریت لیست (محلی)
· حالت‌های اضافی: حالت‌های اضافی را به شمارش حالت نقطه شارژ اضافه می‌کند تا اطلاعات بیشتری در مورد وضعیت فعلی نقطه شارژ در اختیار CPOها و کاربران نهایی قرار دهد.
· درخواست‌های ارسال پیام، مانند زمان CP یا وضعیت CP
· بهبودهای جزئی در مشخصات (در مقایسه با OCPP 1.5)
او سی پی پی ۲.۰.۱
در مقایسه با OCPP 1.6، OCPP 2.0.1 ویژگی‌های بهبود یافته و قابلیت‌های جدیدی را ارائه می‌دهد. با این حال، این پیشرفت‌ها همچنین OCPP 2.0.1 را با نسخه‌های قبلی (مثلاً OCPP 1.6 و OCPP 1.5) ناسازگار می‌کند.
ویژگی‌های جدید OCPP 2.0.1 در مقابل OCPP 1.6
۱. ویژگی مدیریت دستگاه (که با نام مدل دستگاه نیز شناخته می‌شود) برای دریافت و تنظیم پیکربندی‌ها و نظارت بر ایستگاه‌های شارژ استفاده می‌شود.
مدیریت دستگاه (که با نام مدل دستگاه نیز شناخته می‌شود) یک ویژگی مورد انتظار طولانی است، به خصوص توسط مدیران ارشد خدمات شهری که شبکه‌های (پیچیده) ایستگاه‌های شارژ (از فروشندگان مختلف) را مدیریت می‌کنند، مورد استقبال قرار گرفته است.
این ویژگی های زیر را ارائه می دهد:
• گزارش موجودی
• بهبود گزارش خطا و وضعیت
• پیکربندی بهبود یافته
• نظارت قابل تنظیم
همه این‌ها به سازمان‌های جامعه مدنی کمک می‌کند تا هزینه‌های عملیاتی شبکه ایستگاه‌های شارژ را کاهش دهند.
تولیدکنندگان ایستگاه شارژآزاد هستند که تصمیم بگیرند چه میزان اطلاعات دقیق در مورد ایستگاه‌های شارژ خود را منتشر کنند.
مدیریت دستگاه: به عنوان مثال، آنها می‌توانند تصمیم بگیرند که چه چیزی قابل نظارت است و چه چیزی قابل نظارت نیست.
۲. بهبودهایی برای مدیریت بهتر تراکنش‌های بزرگ
• یک پیام تمام عملکردهای مربوط به تراکنش را پوشش می‌دهد
• کاهش داده
OCPP 1.6 انتقال JSON مبتنی بر Websockets را معرفی کرد که می‌تواند ترافیک داده‌های تلفن همراه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. OCPP 2.0 پشتیبانی از فشرده‌سازی WebSocket را معرفی کرد که باعث کاهش بیشتر حجم داده‌ها می‌شود.
۳. بهبود در امنیت سایبری
بهبودهای زیر برای تقویت توانایی OCPP در مقاومت در برابر حملات سایبری اضافه شده است:
• پروفایل‌های امنیتی (۳ سطح) برای ایستگاه شارژ و/یا احراز هویت CSMS و امنیت ارتباطات
• مدیریت کلید برای گواهی‌های مشتری
• به‌روزرسانی‌های امن میان‌افزار
• گزارش‌های رویدادهای امنیتی
۴. شارژ هوشمند پیشرفته
در OCPP 2.0.1، قابلیت شارژ هوشمند (در مقایسه با OCPP 1.6) گسترش یافته است تا از موارد زیر پشتیبانی کند:
• ورودی شارژ هوشمند مستقیم از سیستم مدیریت انرژی (EMS) به ایستگاه شارژ
• شارژ هوشمند بهبود یافته با کنترل‌کننده‌های محلی
• پشتیبانی از شارژ هوشمند یکپارچه CSMS،ایستگاه‌های شارژو وسایل نقلیه الکتریکی.
۵. پشتیبانی از استاندارد ISO 15118
در مقایسه با IEC 61851، استاندارد ISO 15118 پروتکل جدیدتری برای ارتباط EVSE با EV است. ISO 15118 ویژگی‌های جدید و ارتباط امن‌تری را بین EVSE و EV فراهم می‌کند. OCPP 2.0.1 از استاندارد ISO 15118 پشتیبانی می‌کند و ویژگی‌های جدید آن عبارتند از:
• وصل و شارژ کنید
• شارژ هوشمند، شامل ورودی از وسیله نقلیه الکتریکی
۶. بهبود تجربه مشتری
• گزینه‌های مجوز بیشتر
• نمایش پیام‌ها
• زبان مورد نظر راننده خودروهای برقی
• تعرفه‌ها و هزینه‌ها
۷. پروتکل انتقال: بهبودهای OCPP-J
• مسیریابی پیام ساده
• عدم پشتیبانی از SOAP
زمان ارسال: ۲۱ مه ۲۰۲۵