Integracja stacji ładowania z systemem backend

Otwarty Protokół Komunikacyjny OCPP 

Open Charge Point Protocol (OCPP) to ustandaryzowany protokół komunikacyjny używany do zarządzania stacjami ładowania pojazdów elektrycznych (EV). Umożliwia on stacjom ładowania komunikację z centralnym systemem, takim jak serwer backend, w celach diagnostycznych, rozliczeniowych oraz zarządzania. OCPP definiuje zestaw wiadomości i formatów danych, które ułatwiają wymianę informacji między centralnym systemem zarządzania (CSMS), a poszczególnymi stacjami ładowania. Te wiadomości obejmują różne funkcje, takie jak rozpoczynanie i zatrzymywanie sesji ładowania, monitorowanie statusu ładowania, pobieranie historii ładowania, obsługę informacji dotyczących rozliczeń i innych. 

Podsumowując, OCPP można określić jako swoisty „język”, który opiera się na przejrzystych zasadach i strukturach, ułatwiających efektywną wymianę informacji między ładowarką a systemem backend. Ta standaryzacja umożliwia współpracę stacji ładowania od różnych dostawców i ich integrację w jednolitą sieć. 

Podstawowe funkcje OCPP: 

Poniżej przedstawiamy kilka podstawowych funkcji OCPP. Funkcje te obejmują podstawowe aspekty komunikacji między stacją ładowania a systemem zarządzania, umożliwiając operatorom efektywne zarządzanie siecią stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Warto jednak zauważyć, że protokół OCPP może występować w różnych wersjach, które posiadają różne funkcjonalności. Obecnie dostępna jest wersja 2.0.1, umożliwiająca m.in. bezproblemowe podłączanie samochodu do ładowarki bez konieczności dodatkowej identyfikacji. Niemniej jednak, najbardziej rozpowszechnioną i nadal używaną wersją jest 1.6. 

• Autoryzacja użytkownika: OCPP umożliwia identyfikację użytkownika poprzez różne metody, takie jak karty dostępu RFID, aplikacje mobilne, czy identyfikatory transakcji. To pozwala na kontrolę dostępu do stacji ładowania oraz gromadzenie danych dotyczących korzystania z usług przez poszczególnych użytkowników.  
• Rozpoczęcie i zakończenie ładowania: dzięki OCPP operator ma zdalną kontrolę nad procesem ładowania pojazdu elektrycznego. Może monitorować, rozpoczynać i zatrzymywać ładowanie z dowolnego miejsca, co przyczynia się do elastyczności i efektywności obsługi. 
• Monitorowanie procesu ładowania: protokół OCPP umożliwia monitorowanie kluczowych parametrów procesu ładowania, takich jak napięcie, prąd, moc, czas ładowania, ilość dostarczonej energii itp.. Te dane są istotne zarówno dla operatorów stacji ładowania, jak i dla użytkowników pojazdów elektrycznych, umożliwiając przejrzystość i raportowanie 
• Zdalna modyfikacja konfiguracji/ustawień stacji ładowania: dzięki zdalnej modyfikacji konfiguracji, operatorzy stacji ładowania zyskują możliwość elastycznego dostosowania parametrów ładowania w zależności od potrzeb. 
• Alarmy i powiadomienia: OCPP umożliwia przesyłanie powiadomień i alarmów związanych z awariami, błędami lub innymi sytuacjami wymagającymi uwagi operatora. To pozwala na szybką reakcję operatora na potencjalne problemy. 
• Zdalne diagnozowanie i resetowanie: Protokół OCPP ułatwia zdalne diagnozowanie problemów związanych z ładowarkami, co przekłada się na efektywne utrzymanie sprzętu i minimalizację przestojów. 
• Zdalne aktualizacje oprogramowania stacji ładowania: OCPP umożliwia operatorom zdalne aktualizacje oprogramowania stacji ładowania, co pozwala na dodawanie nowych funkcji lub naprawę błędów bez konieczności fizycznego dostępu do urządzeń. 

Wyzwania związane z integracją stacji ładowania z systemem backendowym 

Najczęstszymi trudnościami w infrastrukturze ładowania pojazdów elektrycznych są, oprócz problemów z komunikacją, wyzwania związane z konfiguracją stacji ładowania. Dlatego integracja stacji ładowania z systemem backendowym za pomocą protokołu OCPP wiąże się z odpowiednimi testami, mającymi na celu zapewnienie niezawodności połączenia, poprawnego działania systemu oraz adekwatnej reakcji stacji ładowania na komunikaty od backendu. Warto wspomnieć, że testy integracyjne systemów backendowych są zróżnicowane, a o tym, jakie mają to być testy wynika z indywidualnych potrzeb danego systemu backend. Po pomyślnym zakończeniu wszystkich testów, stacja ładowania dodawana jest do listy zintegrowanych ładowarek danego backendu i może być przez niego zarządzana. Poniżej przedstawiłem kilka z nich: 

• Testowanie komunikacji i wymiany danych: obejmuje weryfikację, czy stacja może pomyślnie nawiązać połączenie z systemem backendowym, wysyłać i odbierać wiadomości zgodne z OCPP oraz obsługiwać operacje, takie jak np.: inicjowanie, autoryzowanie transakcji i zakończenie sesji ładowania 
• Testowanie autoryzacji: weryfikacja czy procesy autoryzacji użytkowników działają poprawnie. Upewnienie się, że konta użytkowników są prawidłowo rozpoznawane, a system jest w stanie zapobiec nieautoryzowanemu dostępowi do stacji ładowania 

• Testowanie diagnostyki i kontroli zdalnej: Weryfikacja zdolności do zdalnego monitorowania i sterowania stacją ładowania. 
• Testowanie obsługi błędów: Sprawdzanie czy system może efektywnie radzić sobie z ewentualnymi błędami. 

Zrozumienie działania OCPP jest kluczowe dla efektywnego zarządzania infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych. Testowanie oraz rozwiązywanie potencjalnych problemów stanowią istotne elementy każdej integracji. Warto jednak pamiętać, że proces integracji może czasami wymagać cierpliwości, ale jest kluczowy dla zapewnienia niezawodności całego systemu. 

Integracja systemów w praktyce – Elocity

Protokół komunikacji OCPP to podstawa działania systemu Elocity. Firma tworzy technologię zarządzania infrastrukturą EV i sprzedaży usług ładowania więc backend, w bardzo rozbudowanym stopniu korzysta z funkcjonalności tego standardu.

Kluczem jest prawidłowa integracja z producentami stacji i nieraz zdarza się, że konieczna jest weryfikacja poprawności działania wszystkich procesów. Dzięki przeprowadzonym testom producenci stacji otrzymują raporty z niezbędnymi poprawkami, które powinni zaimplementować po swojej stronie, aby integracja przebiegła pomyślnie. Warto podkreślić, że na dziś pozytywny wynik testów otrzymało 45 producentów z całego świata. Dlatego też bardzo istotną kwestią w stacjach ładowania, jest dobrej klasy sterownik.

Obecnie system Elocity zarządza 1400 stacjami, z czego duża cześć pracuje na sterownikach Phoenix Contact, przy czym producent oferuje nie tylko sterowniki do stacji ładowania, ale kompletne wyposażenie w komponenty do budowy każdej stacji – od domowego wallboxa po sieć punktów ładowania.

Linki:

Rozwiązania do  budowy stacji ładowania

Infrastruktura ładowania dla elektromobilności | Phoenix Contact

System zarządzania siecią stacji ładowania

Zarabiaj na ładowaniu samochodów elektrycznych – Elocity

Autorzy:

Rafał Sypniewski, Menadżer Segmentu Rynku E-mobility

Phoenix Contact

Jan Trzeciakowski, Sales & Marketing Manager – Partner Channel

Elocity