Da Elektrofahrzeuge (EVs) weiter die globale Verkehrsinfrastruktur transformieren, ist ein nahtloses and intuitives Ladeerlebnis entscheidend, um mehr Menschen zur Nutzung von Elektrofahrzeugen (EVs) zu bewegen. Komplexität beim Zugang zu Ladestationen, der Navigation durch mehrere Netze and der Umgang mit inkonsistenten Zahlungssystemen können potenzielle EV-Besitzer abschrecken oder diejenigen frustrieren, die bereits auf elektrische Mobilität umgestiegen sind. Hier kommt das Open Charge Point Protocol (OCPP) – ein Wendepunkt im EV-Ladeökosystem. OCPP wurde entwickelt, um die Kommunikation zwischen EV-Ladestationen and Managementsystemen zu straffen, and sichert Flexibilität, Interoperabilität and Effizienz and fördert so ein robustes and benutzerfreundliches Ladenetzwerk.
Was ist OCPP – Open Charge Point Protocol?
Die Open Charge Point Protocol (OCPP) ist ein Anwendungsprotokoll für die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug-(EV)-Ladestationen, auch EV-Ladepunkte genannt, and EV-Lademanagementsystemen, oft als EV-Ladesoftware bezeichnet. Im Wesentlichen fungiert OCPP als universelle „Sprache“ and Kanal, der eine nahtlose Kommunikation zwischen diesen beiden Schlüsselakteuren im EV-Ladeökosystem ermöglicht.
Ursprünglich 2009 entwickelt, wurde OCPP entworfen, um Interaktionen zwischen EV-Ladegeräten and Managementsystemen zu standardisieren. Zwar existieren proprietäre Protokolle, doch OCPP zeichnet sich als vollständig offene Plattform aus. Diese Offenheit gibt Nutzern von Ladestationen die Flexibilität, jedes Netz mit jeder Ladestation zu verbinden and fördert Innovation, Wettbewerb and Zugänglichkeit in der EV-Ladebranche.
Die Vorteile von OCPP
1. Flexibilität and Sicherheit für Betreiber von Ladestationen
OCPP ensures that charging station owners can switch network operators if needed, safeguarding their investment and preventing assets from becoming obsolete. If a charging station manufacturer exits the market, owners can migrate to another OCPP - compliant network without losing functionality. This open choice encourages competition among manufacturers and network providers, driving down costs, improving services, and fostering innovation. As a result, the infrastructure for EV drivers expands rapidly, offering more charging options.
2. Ermöglicht die gemeinsame Kommunikation zwischen Ladestation and Netzdienstanbieter auch kosteneffizient für die Bereitstellung von Netzdiensten (z. B. Laststeuerung) zu nutzen.
The transition to a Net Zero Emissions scenario by 2050 brings with it a surge in electricity demand, driven by the electrification of transportation, home heating, and other sectors. Simultaneously, the widespread deployment of renewable energy sources like solar and wind—whose output can vary based on weather and time of day—places additional strain on power grids. These dynamics create challenges for grid stability and reliability, prompting utilities to seek innovative solutions like demand response programs.
Was ist Laststeuerung (Demand Response)?
Laststeuerung beinhaltet die Balanceierung der Netznachfrage, indem Nutzer ermutigt werden, ihren Stromverbrauch in Nebenzeiten zu verlagern, wenn Energie reichlicher vorhanden oder weniger gefragt ist.
This is typically achieved through price incentives or other financial rewards. Together with smart grids and energy storage systems, demand response plays a crucial role in maintaining grid flexibility, mitigating the impacts of variable renewables, and ensuring grid stability during periods of high usage.
Die Rolle von OCPP bei der Laststeuerung
Damit Laststeuerungsprogramme erfolgreich sind, ist eine nahtlose Kommunikation zwischen Ladegeräten and Versorgern unerlässlich. Ladegeräte müssen ihren Verbrauch dynamisch an die Netzanforderungen anpassen oder pausieren können. OCPP erleichtert diese Kommunikation, indem es dieselben Kanäle nutzt, die bereits für die Interaktion zwischen Ladegerät and Managementsoftware etabliert sind.
Vorteile von durch OCPP ermöglichter Laststeuerung
· Kosteneffizienz: Durch die Nutzung vorhandener Kommunikationsinfrastruktur minimiert OCPP die zusätzlichen Kosten, die mit der Integration von Ladegeräten in Laststeuerungsprogramme verbunden sind.
· Erhöhte Flexibilität: OCPP-konforme Ladegeräte ermöglichen es Betreibern, effizient an Initiativen zur Netzverwaltung teilzunehmen and so ein ausgewogenes Stromangebot and -nachfrage sicherzustellen.
· Zukunftssichere Infrastruktur: Die Einbeziehung von OCPP versetzt Lade-netzwerke in die Lage, sich an die sich wandelnde Energielandschaft anzupassen and breitere Modernisierungsbestrebungen des Netzes zu unterstützen.
Durch die Integration von Laststeuerungsfunktionen über OCPP tragen Betreiber nicht nur zur Netzstabilität bei, sondern erhöhen auch den Wert ihrer Lade-netzwerke in einem nachhaltigen Energiesystem.
3. Förderung der EV-Adoption durch einheitlichen Zugang and vereinfachte Benutzererfahrung
Ein nahtloses and intuitives Ladeerlebnis ist entscheidend, um mehr Menschen zur Nutzung von Elektrofahrzeugen (EVs) zu bewegen. Komplexität beim Zugang zu Ladestationen, der Navigation durch mehrere Netze and der Umgang mit inkonsistenten Zahlungssystemen können potenzielle EV-Besitzer abschrecken oder diejenigen frustrieren, die bereits auf elektrische Mobilität umgestiegen sind.
Die OCPP-Zertifizierung geht diese Herausforderungen an, indem sie eine Reihe standardisierter Protokolle etabliert, die Konsistenz and Interoperabilität über Lade-netzwerke hinweg erhöhen. Indem sichergestellt wird, dass Ladegeräte diesen Standards entsprechen, minimiert OCPP Eintrittsbarrieren and fördert ein einheitliches Benutzererlebnis, das EV-Laden zugänglicher and bequemer macht.
Einige der Elemente des Benutzererlebnisses, die durch die OCPP-Zertifizierung konsistent gemacht werden, umfassen:
1. Wie Fahrer eine Ladesitzung starten
2. Wie Fahrer das Laden bezahlen
3. Zugang zu Ladegeräten aus verschiedenen Netzen innerhalb einer einzigen App oder eines Zahlungsprofils
4. Standardisierte Abrechnung über verschiedene Lade-netzwerke hinweg
Das große Ganze: Unterstützung der EV-Adoption
Durch die Reduzierung von Reibungspunkten im Ladevorgang schafft OCPP ein fahrerfreundlicheres Ökosystem. Dies verbessert nicht nur das Erlebnis aktueller EV-Besitzer, sondern versichert auch potenzielle Käufer, dass EV-Besitz praktisch and bequem ist. Einheitlichkeit der Ladeinfrastruktur schafft Vertrauen and fördert die breitere Akzeptanz von Elektrofahrzeugen, was für die Beschleunigung des Übergangs zu nachhaltigem Verkehr unerlässlich ist.
Letztlich spielen OCPP-zertifizierte Ladegeräte eine zentrale Rolle bei der Schaffung eines kohärenten, nutzerzentrierten Lade-netzwerks and stellen sicher, dass sich Fahrer bei der Nutzung von EV-Technologie sicher and unterstützt fühlen.
Wie funktioniert OCPP?
Im vorherigen Abschnitt haben wir gelernt, dass das Open Charge Point Protocol (OCPP) eine einheitliche Lösung für die Kommunikationsmethode zwischen Ladestationen and jedem zentralen System bietet, unabhängig vom Hersteller.
OCPP dient als Kommunikationsmedium zwischen EV-Ladestationen and EV-Lademanagementsystemen. Der folgende Abschnitt beschreibt, wie OCPP diesen beiden unterschiedlichen Gruppen innerhalb des EV-Ladeökosystems die Kommunikation miteinander ermöglicht and was es zusätzlich zur Kommunikation ermöglicht.
1. Nachrichtenaustausch
OCPP allows the charging station and the management system to exchange messages about the current status of the charging station.
For example, messages can include:
· Whether the charger is available, in use, or needs maintenance
· When a charging session starts or stops
· The current consumption or dwell-time meter
· Diagnostic information for charging stations
2. Fernüberwachung
Charge point operators can remotely monitor their charging stations using OCPP.
3. Autorisierung
Charge point operators can authorize access to charging stations using OCPP.
4. Firmware-Updates
The management system can send firmware update requests to the charging station, which can then acknowledge and perform the update.
5. Zahlung and Abrechnung
Charge point operators can integrate different payment and billing systems using OCPP.
6. Intelligentes Laden
OCPP supports smart charging features, such as load balancing and charge profile use.
7. Laststeuerungsprogramme
OCPP allows chargers to communicate with grid or utility programs, which can help keep demand for electricity in check.
Einführung in bestehende OCPP-Versionen am Markt
In 2010, Open Charge Point Protocol 1.2 was released, with the release of OCPP 1.5 taking place in 2013. These earlier versions are no longer actively maintained by the OCA, which brings us to the later versions, OCPP 1.6 released in 2015 and OCPP 2.0.1 released in 2020. OCPP 2.1 and OCPP 2.0.1 are backwards compatible.The release of OCPP 2.1 is expected Q1 2025.
(Injet Vision Level 2 AC-Ladegerät für den gewerblichen Einsatz)
Die zwei Arten von OCPP-Implementierungen
SOAP: Simple Object ACESS Protocol (SOAP) is a message-based protocol that uses XML to represent data. SOAP is a framework, which enables messages to be sent between components over the Internet. The advantage of SOAP is that the facilities for sending and receiving messages are covered by the standard. This makes rapid implementation possible.
JSON: JavaScript Object Notation ist ein leichtgewichtiges Datenaustauschformat, das für Menschen leicht zu lesen and zu schreiben and für Maschinen leicht zu parsen and zu generieren ist. Es ist einfacher zu lesen and zu schreiben als XML. Es basiert auf einer Untermenge von JavaScript.
OCPP1.6
OCPP 1.6 baut auf den Grundlagen von OCPP 1.5 auf and integriert Jahre praktischer Erfahrung and erfolgreicher weltweiter Einführung. Seit seiner Einführung 2012 wurde OCPP 1.5 weltweit von Herstellern and Versorgern umfassend implementiert. Auf diesem Erfolg aufbauend führt OCPP 1.6 bedeutende Verbesserungen ein, darunter Smart-Charging-Funktionen and Unterstützung für JSON über WebSockets zusätzlich zu SOAP.
Diese Version umfasst ebenfalls verschiedene Verbesserungen, wie klarere Dokumentation and Aktualisierungen zur Erhöhung der Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller. Wichtige neue Funktionen umfassen erweiterte Diagnosen (z. B. Reason Codes), zusätzliche Charge-Point-Statuswerte and die TriggerMessage-Funktion, allesamt darauf ausgelegt, Marktanforderungen besser zu erfüllen.
Während OCPP 1.6 den Kern seines Vorgängers beibehält, führt es substanzielle Aktualisierungen and Korrekturen bekannter Mehrdeutigkeiten ein, wodurch es inkompatibel mit OCPP 1.5 wird. Diese Fortschritte sichern verbesserte Dienste für Ladepunktbetreiber (CPOs) and ein besseres Erlebnis für EV-Fahrer weltweit.
OCPP 1.6 functions are:
· OCPP 1.5
· Sowohl SOAP- als auch JSON-Versionen
· Smart Charging support for load balancing and use of charge profiles
· (Local) list management support
· Additional status: Extra statuses are added to the Charge Point Status enumeration, giving the CPO and ultimately end-users more information about the current status of a Charge Point
· Message sending requests such as CP time or status at the CP
· Minor improvements in specifications (In comparison to OCPP 1.5)
OCPP 2.0.1
OCPP 2.0.1 bietet im Vergleich zu OCPP 1.6 erweiterte Funktionalitäten and neue Funktionen. Diese Fortschritte machen OCPP 2.0.1 jedoch inkompatibel mit früheren Versionen wie OCPP 1.6 and OCPP 1.5.
New functionalities in OCPP 2.0.1 compared to OCPP 1.6
1. Geräteverwaltung (auch bekannt als Device Model) – Funktionen zum Abrufen and Festlegen von Konfigurationen sowie zur Überwachung einer Ladestation.
Die Geräteverwaltung (auch bekannt als Device Model) ist ein lang erwartetes Feature, das insbesondere von CSOs begrüßt wird, die ein Netzwerk (komplexer) Ladestationen (von verschiedenen Herstellern) verwalten.
Sie bietet folgende Funktionalität:
• Inventarberichterstattung
• Verbesserte Fehler- and Statusberichterstattung
• Verbesserte Konfiguration
• Anpassbare Überwachung
Dies alles sollte CSOs dabei helfen, die Kosten für den Betrieb eines Ladestationsnetzwerks zu senken.
Ladestationshersteller sind frei, selbst zu entscheiden, wie viele Details über eine Ladestation sie über
Geräteverwaltung veröffentlichen möchten: Sie können beispielsweise entscheiden, was überwacht werden kann and was nicht.
2. Verbesserungen für die bessere Handhabung großer Transaktionsmengen
• Eine Nachricht für alle transaktionsbezogenen Funktionen
• Datenreduktion
Mit der Einführung von JSON über WebSockets in OCPP 1.6 lassen sich die mobilen Datenkosten stark senken. Mit OCPP 2.0 wird die Unterstützung für WebSocket-Kompression eingeführt, wodurch die Datenmenge noch weiter reduziert wird.
3. Verbesserungen im Bereich Cybersicherheit
Folgende Verbesserungen wurden hinzugefügt, um OCPP gegen Cyberangriffe zu härten:
• Sicherheitsprofile (3 Stufen) für Ladestations- and/oder CSMS-Authentifizierung and Kommunikationssicherheit
• Schlüsselverwaltung für clientseitige Zertifikate
• Sichere Firmware-Updates
• Sicherheitsereignisprotokoll
4. Erweitertes Smart Charging
In OCPP 2.0.1 wurde die Smart-Charging-Funktionalität (im Vergleich zu OCPP 1.6) erweitert, um zu unterstützen:
• Direkte Smart-Charging-Eingaben von einem Energiemanagementsystem (EMS) an eine Ladestation
• Verbessertes Smart Charging mit einem lokalen Controller
• Unterstützung für integriertes Smart Charging von CSMS, Ladestation and EV.
5. Support for ISO 15118
Der ISO-15118-Standard ist ein neueres Protokoll für die EVSE-EV-Kommunikation im Vergleich zu IEC 61851. ISO 15118 ermöglicht viele neue Funktionen and sicherere Kommunikation zwischen EVSE and EV. OCPP 2.0.1 unterstützt den ISO-15118-Standard; die neu hinzugefügten Funktionen sind:
• Plug & Charge
• Smart Charging einschließlich Eingaben vom EV
6. Verbesserungen für das Kundenerlebnis
• Mehr Autorisierungsoptionen
• Anzeigenachrichten
• Bevorzugte Sprachen des EV-Fahrers
• Tarife and Kosten
7. Transportprotokolle: OCPP-J-Verbesserungen
• Einfache Nachrichtenweiterleitung
• No SOAP Support
(Injet Ampax - Level 3 DC Charging Station)
OCPP 2.1 (kommend)
Für Q1 2025 erwartet, wird OCPP 2.1 Funktionen wie DER-(Distributed Energy Resource)-Steuerung, bidirektionales Laden (Vehicle-to-Grid) and weitere Verbesserungen für Smart Charging and Kundenerlebnis einführen. Diese Version wird abwärtskompatibel mit OCPP 2.0.1 sein.
OCPP 2.1 umfasst im Vergleich zu OCPP 2.0.1 folgende verbesserte and hinzugefügte Funktionalitäten:
• New functional block on DER Control
• New functional block on Bidirectional Charging
• New functionalities for ISO 15118 Plug and Charge
• Improved Smart Charging
• Support for ad hoc payment
• Support for local cost calculation
• Secure dynamic QR Codes
• Many additional improvements requested by the EV charging community
What can Injet New Energy do for you with OCPP?
With more than 20,000 installations and participants in 16 different countries, OCPP has become the de facto open standard for open charger to network communications in both Europe and parts of the United States.
Sehen Sie sich die Teilnehmer von OCPP an
Da die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge weiter expandiert and eine wichtige Rolle in unseren Energiesystemen spielt, werden Standardisierung and Interoperabilität zunehmend unerlässlich.
Im Einklang mit diesen Branchentrends hat Injet New Energy erfolgreich den Vollfunktionstest für die OCPP-1.6-Zertifizierung bestanden. Diese Leistung ermöglicht es uns, unseren Kunden umfassendere, sicherere and bequemere Produkte and Lösungen anzubieten. Mit Blick nach vorn verpflichten wir uns, auf neuere OCPP-Versionen aufzurüsten and noch fortschrittlichere Funktionen einzuführen, um den sich wandelnden Marktanforderungen gerecht zu werden.
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