Khi xe điện (EV) tiếp tục thay đổi diện mạo giao thông toàn cầu, trải nghiệm sạc điện liền mạch và trực quan là yếu tố then chốt để khuyến khích nhiều người sử dụng xe điện hơn. Việc tiếp cận trạm sạc phức tạp, điều hướng qua nhiều mạng lưới sạc khác nhau và hệ thống thanh toán không nhất quán có thể là rào cản đối với những người muốn mua xe điện hoặc gây khó chịu cho những người đã chuyển sang sử dụng xe điện. Giao thức điểm sạc mở (OCPP) sắp ra mắt và nó sẽ cách mạng hóa hệ sinh thái sạc xe điện. OCPP được thiết kế để đơn giản hóa việc giao tiếp giữa các trạm sạc xe điện và hệ thống quản lý, đảm bảo tính linh hoạt, khả năng tương tác và hiệu quả cho một mạng lưới sạc mạnh mẽ và thân thiện với người dùng.
OCPP – Open Charge Point Protocol là gì?
Giao thức điểm sạc mở (OCPP) là một giao thức ứng dụng để liên lạc giữa các trạm sạc xe điện (còn được gọi là điểm sạc xe điện) và các hệ thống quản lý sạc xe điện (thường được gọi là CMS). Về cơ bản, OCPP hoạt động như một “ngôn ngữ” và kênh chung cho phép giao tiếp liền mạch giữa hai bên tham gia quan trọng này trong hệ sinh thái sạc xe điện.
Giao thức OCPP ban đầu được tạo ra vào năm 2009 để chuẩn hóa sự tương tác giữa các bộ sạc xe điện và hệ thống quản lý. Mặc dù có sự tồn tại của các giao thức độc quyền, OCPP vẫn nổi bật như một nền tảng hoàn toàn mở. Tính mở này mang lại cho người dùng trạm sạc sự linh hoạt để kết nối bất kỳ mạng nào với bất kỳ trạm sạc nào, thúc đẩy sự đổi mới, cạnh tranh và khả năng tiếp cận trong ngành công nghiệp sạc xe điện.
Ưu điểm của OCPP
1. Cung cấp sự linh hoạt và an toàn cho chủ sở hữu trạm sạc
OCPP đảm bảo rằng các chủ sở hữu trạm sạc có thể thay đổi nhà điều hành mạng khi cần thiết, nhờ đó bảo vệ khoản đầu tư của họ và ngăn ngừa tình trạng lỗi thời của tài sản. Nếu nhà sản xuất trạm sạc rút khỏi thị trường, chủ sở hữu có thể chuyển sang mạng lưới tuân thủ OCPP khác mà không mất chức năng. Sự lựa chọn mở này khuyến khích cạnh tranh giữa các nhà sản xuất và nhà cung cấp mạng, giúp giảm chi phí, cải thiện dịch vụ và thúc đẩy đổi mới. Kết quả là,Sạc xe điện Cơ sở hạ tầng đã mở rộng nhanh chóng, cung cấp cho người lái xe điện nhiều lựa chọn sạc hơn.
2. Cho phép giao tiếp toàn diện giữa các trạm sạc và nhà cung cấp dịch vụ mạng để cung cấp các dịch vụ lưới điện một cách hiệu quả về chi phí (chẳng hạn như phản ứng theo nhu cầu).
Việc chuyển đổi sang kịch bản phát thải ròng bằng không vào năm 2050 sẽ dẫn đến sự gia tăng mạnh nhu cầu điện năng, chủ yếu do điện khí hóa giao thông vận tải, sưởi ấm nhà cửa và các ngành công nghiệp khác. Đồng thời, việc triển khai rộng rãi các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, có sản lượng thay đổi theo thời tiết và thời gian trong ngày, cũng tạo thêm áp lực lên lưới điện. Những thay đổi năng động này đặt ra thách thức đối với sự ổn định và độ tin cậy của lưới điện, thúc đẩy các công ty điện lực tìm kiếm các giải pháp sáng tạo như các chương trình ứng phó nhu cầu.
Đáp ứng nhu cầu là gì?
Ứng phó nhu cầu là quá trình cân bằng nhu cầu lưới điện bằng cách khuyến khích người dùng chuyển việc sử dụng điện sang giờ thấp điểm khi nguồn năng lượng dồi dào hơn hoặc nhu cầu thấp hơn.
Điều này thường đạt được thông qua các ưu đãi về giá hoặc các phần thưởng tài chính khác. Phản ứng theo nhu cầu, kết hợp với lưới điện thông minh và hệ thống lưu trữ năng lượng, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính linh hoạt của lưới điện, giảm thiểu tác động của năng lượng tái tạo biến đổi và đảm bảo sự ổn định của lưới điện trong giờ cao điểm.
Vai trò của OCPP trong ứng phó nhu cầu
Để các chương trình phản ứng theo nhu cầu thành công, việc liên lạc liền mạch giữa các trạm sạc và các công ty điện lực là điều thiết yếu. Các trạm sạc phải có khả năng tự động điều chỉnh hoặc tạm ngừng sử dụng điện dựa trên nhu cầu của lưới điện. OCPP tận dụng các kênh tương tác đã được thiết lập giữa các trạm sạc và phần mềm quản lý để tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên lạc này.
Ưu điểm của cơ chế đáp ứng nhu cầu của OCPP
• Hiệu quả về chi phí: Bằng cách tận dụng cơ sở hạ tầng truyền thông hiện có, OCPP giảm thiểu chi phí phát sinh liên quan đến việc tích hợp các trạm sạc vào các chương trình đáp ứng nhu cầu.
• Tăng cường tính linh hoạt: Bộ sạc tuân thủ OCPP cho phép các nhà điều hành tham gia hiệu quả vào các sáng kiến quản lý lưới điện và đảm bảo cân bằng cung và cầu điện.
• Cơ sở hạ tầng đáp ứng nhu cầu tương lai: Kết hợp với OCPP, mạng lưới trạm sạc có thể thích ứng với sự thay đổi của ngành năng lượng và hỗ trợ các nỗ lực hiện đại hóa lưới điện rộng lớn hơn.
Bằng cách tích hợp khả năng đáp ứng nhu cầu thông qua OCPP, các nhà điều hành không chỉ có thể góp phần vào sự ổn định của lưới điện mà còn nâng cao giá trị của mạng lưới trạm sạc trong một hệ sinh thái năng lượng bền vững.
3. Tăng cường việc sử dụng xe điện thông qua quyền truy cập thống nhất và trải nghiệm người dùng đơn giản hóa
Trải nghiệm sạc điện liền mạch và trực quan là yếu tố then chốt để khuyến khích nhiều người sử dụng xe điện (EV). Việc tiếp cận trạm sạc phức tạp, điều hướng qua nhiều mạng lưới sạc khác nhau và hệ thống thanh toán không nhất quán có thể làm nản lòng những người có ý định mua xe điện hoặc gây khó chịu cho những người đã chuyển sang sử dụng xe điện.
Chứng nhận OCPP giải quyết những thách thức này bằng cách thiết lập một bộ giao thức tiêu chuẩn nhằm tăng cường tính nhất quán và khả năng tương tác giữa các mạng lưới tính phí. Bằng cách đảm bảo rằngbộ sạc Đáp ứng các tiêu chuẩn này, OCPP có thể giảm thiểu rào cản gia nhập thị trường và thúc đẩy trải nghiệm người dùng thống nhất, giúp việc sạc xe điện trở nên thuận tiện hơn.
Một số yếu tố tạo nên trải nghiệm người dùng nhất quán được duy trì bởi chứng nhận OCPP bao gồm:
1. Cách tài xế bắt đầu tính phí
2. Tài xế thanh toán phí sạc như thế nào?
3. Truy cập vào các trạm sạc từ nhiều mạng khác nhau thông qua một ứng dụng hoặc hồ sơ thanh toán duy nhất.
4. Hệ thống tính phí tiêu chuẩn hóa trên các mạng tính phí khác nhau
Bức tranh toàn cảnh: Hỗ trợ việc áp dụng xe điện
Bằng cách giảm thiểu các điểm gây cản trở trong quá trình sạc, OCPP tạo ra một hệ sinh thái giúp việc lái xe trở nên thuận tiện hơn. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm cho những người đang sở hữu xe điện mà còn trấn an những người mua tiềm năng rằng việc sở hữu xe điện vừa thiết thực vừa tiện lợi. Một cơ sở hạ tầng sạc thống nhất sẽ xây dựng lòng tin và khuyến khích việc sử dụng xe điện rộng rãi hơn, điều này rất quan trọng để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang giao thông bền vững.
Tóm lại, các trạm sạc đạt chứng nhận OCPP đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một mạng lưới sạc liền mạch và lấy người dùng làm trung tâm, đảm bảo người lái xe cảm thấy tự tin và được hỗ trợ khi áp dụng công nghệ xe điện.
OCPP hoạt động như thế nào?
Trong phần trước, chúng ta đã tìm hiểu rằng Giao thức điểm sạc mở (OCPP) cung cấp một giải pháp thống nhất cho phương thức liên lạc giữa các trạm sạc và bất kỳ hệ thống trung tâm nào, bất kể nhà cung cấp là ai.
OCPP là phương tiện liên lạc giữatrạm sạc xe điệnvà các hệ thống quản lý sạc xe điện. Phần tiếp theo mô tả cách OCPP giúp hai nhóm khác nhau này trong hệ sinh thái sạc xe điện giao tiếp với nhau, và các chức năng khác mà nó có ngoài chức năng giao tiếp.
1. Trao đổi tin nhắn
Giao thức OCPP cho phép các trạm sạc và hệ thống quản lý trao đổi thông tin về trạng thái hiện tại của trạm sạc.
Ví dụ, các tin nhắn có thể bao gồm:
• Cho biết bộ sạc có sẵn, đang được sử dụng hay cần bảo trì
• Khi quá trình sạc bắt đầu hoặc dừng lại
• Đồng hồ đo mức tiêu thụ điện hoặc thời gian lưu trú
• Thông tin chẩn đoán trạm sạc
2. Giám sát từ xa
Các nhà điều hành điểm sạc có thể sử dụng OCPP để giám sát từ xa các trạm sạc của họ.
3. Ủy quyền
Các nhà điều hành điểm sạc có thể sử dụng OCPP để cấp quyền truy cập vào các trạm sạc.
4. Cập nhật phần mềm
Hệ thống quản lý có thể gửi yêu cầu cập nhật phần mềm đến trạm sạc, sau đó trạm sạc sẽ xác nhận và thực hiện cập nhật.
5. Thanh toán và lập hóa đơn
Các nhà điều hành điểm sạc có thể sử dụng OCPP để tích hợp các hệ thống thanh toán và lập hóa đơn khác nhau.
6. Sạc thông minh
OCPP hỗ trợ các tính năng sạc thông minh như cân bằng tải và sử dụng cấu hình sạc.
7. Chương trình ứng phó theo nhu cầu
OCPP cho phép các bộ sạc giao tiếp với lưới điện hoặc các chương trình của công ty điện lực, giúp kiểm soát nhu cầu điện năng.
Giới thiệu về các phiên bản OCPP hiện có trên thị trường
Năm 2010, Giao thức điểm sạc mở (Open Charge Point Protocol - OCPP) phiên bản 1.2 được phát hành, và năm 2013 là OCPP 1.5. Các phiên bản đầu này hiện không còn được OCA tích cực duy trì, vì vậy chúng tôi đã giới thiệu các phiên bản tiếp theo, cụ thể là OCPP 1.6 phát hành năm 2015 và OCPP 2.0.1 phát hành năm 2020. OCPP 2.1 và OCPP 2.0.1 tương thích ngược. OCPP 2.1 dự kiến sẽ được phát hành vào quý đầu tiên năm 2025.
Hai loại triển khai OCPP
SOAP: Giao thức truy cập đối tượng đơn giản (SOAP) là một giao thức dựa trên thông điệp sử dụng XML để biểu diễn dữ liệu. SOAP là một khung cho phép gửi thông điệp giữa các thành phần trên Internet. Ưu điểm của SOAP là tiêu chuẩn này bao gồm cả chức năng gửi và nhận thông điệp. Điều này giúp việc triển khai nhanh chóng hơn.
JSON: JavaScript Object Notation là một định dạng trao đổi dữ liệu nhẹ, dễ đọc và viết đối với con người, đồng thời dễ phân tích và tạo ra dữ liệu bởi máy móc. Nó dễ đọc và viết hơn XML. Nó dựa trên một tập hợp con của JavaScript.
OCPP1.6
OCPP 1.6 được xây dựng dựa trên OCPP 1.5, tích hợp nhiều năm kinh nghiệm thực tiễn và các ứng dụng thành công trên toàn thế giới. Kể từ khi ra mắt vào năm 2012, OCPP 1.5 đã được các nhà cung cấp và các công ty điện lực trên toàn thế giới triển khai rộng rãi. Trên cơ sở đó,OCPP 1.6 Giới thiệu một số cải tiến quan trọng, bao gồm khả năng sạc thông minh và hỗ trợ JSON và SOAP qua WebSocket.
Phiên bản này cũng bao gồm một số cải tiến, chẳng hạn như tài liệu rõ ràng hơn và các bản cập nhật để tăng cường khả năng tương tác giữa các sản phẩm của các nhà cung cấp khác nhau. Các tính năng mới chính bao gồm khả năng chẩn đoán mở rộng (chẳng hạn như mã lỗi), trạng thái điểm sạc bổ sung và khả năng TriggerMessage, tất cả đều được thiết kế để đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường.
OCPP 1.6 giữ nguyên chức năng cốt lõi của phiên bản trước và bổ sung một số bản cập nhật và sửa lỗi cho các vấn đề khó phát hiện đã biết khiến nó không tương thích với OCPP 1.5. Những cải tiến này nhằm mục đích cung cấp dịch vụ tốt hơn cho các nhà điều hành trạm sạc (CPO) và trải nghiệm tốt hơn cho người lái xe điện trên toàn thế giới.
Các tính năng của OCPP 1.6 bao gồm:
· OCPP 1.5
• Phiên bản SOAP và JSON
• Sạc thông minh hỗ trợ cân bằng tải và sử dụng các cấu hình sạc.
• Hỗ trợ quản lý danh sách (cục bộ)
• Các trạng thái bổ sung: Thêm các trạng thái bổ sung vào danh sách trạng thái điểm sạc để cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ sạc (CPO) và người dùng cuối thêm thông tin về trạng thái hiện tại của điểm sạc.
• Yêu cầu gửi tin nhắn, chẳng hạn như thời gian CP hoặc trạng thái CP.
• Cải tiến nhỏ về thông số kỹ thuật (so với OCPP 1.5)
OCPP 2.0.1
So với OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 mang đến những tính năng được nâng cao và khả năng mới. Tuy nhiên, những cải tiến này cũng khiến OCPP 2.0.1 không tương thích với các phiên bản cũ hơn (ví dụ: OCPP 1.6 và OCPP 1.5).
Các tính năng mới của OCPP 2.0.1 so với OCPP 1.6
1. Tính năng Quản lý thiết bị (còn được gọi là Mô hình thiết bị) được sử dụng để lấy và thiết lập cấu hình cũng như giám sát các trạm sạc.
Quản lý thiết bị (còn được gọi là Mô hình thiết bị) là một tính năng được mong chờ từ lâu, đặc biệt được các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông (CSO) quản lý mạng lưới trạm sạc (phức tạp) (từ các nhà cung cấp khác nhau) chào đón.
Nó cung cấp các tính năng sau:
• Báo cáo tồn kho
• Cải thiện báo cáo lỗi và trạng thái
• Cấu hình được cải tiến
• Giám sát tùy chỉnh
Tất cả những điều này giúp các tổ chức xã hội dân sự giảm chi phí vận hành mạng lưới trạm sạc.
Các nhà sản xuất trạm sạcHọ có quyền tự do quyết định mức độ chi tiết thông tin về trạm sạc của mình mà họ muốn công bố.
Quản lý thiết bị: ví dụ, họ có thể quyết định thiết bị nào được giám sát và thiết bị nào không.
2. Cải tiến để xử lý tốt hơn các giao dịch lớn
• Một tin nhắn duy nhất bao gồm tất cả các chức năng liên quan đến giao dịch.
• Giảm dữ liệu
OCPP 1.6 giới thiệu giao thức truyền tải JSON dựa trên WebSockets, giúp giảm đáng kể lưu lượng dữ liệu di động. OCPP 2.0 giới thiệu hỗ trợ nén WebSocket, tiếp tục giảm lượng dữ liệu.
3. Những cải tiến trong an ninh mạng
Những cải tiến sau đây đã được bổ sung để tăng cường khả năng chống lại các cuộc tấn công mạng của OCPP:
• Hồ sơ bảo mật (3 cấp độ) cho trạm sạc và/hoặc xác thực CSMS và bảo mật truyền thông
• Quản lý khóa cho chứng chỉ khách hàng
• Cập nhật phần mềm an toàn
• Nhật ký sự kiện bảo mật
4. Sạc thông minh mở rộng
Trong OCPP 2.0.1, chức năng sạc thông minh đã được mở rộng (so với OCPP 1.6) để hỗ trợ:
• Truyền tín hiệu sạc thông minh trực tiếp từ hệ thống quản lý năng lượng (EMS) đến trạm sạc.
• Cải thiện khả năng sạc thông minh với bộ điều khiển cục bộ
• Hỗ trợ sạc thông minh tích hợp cho CSMS,trạm sạcvà xe điện.
5. Hỗ trợ tiêu chuẩn ISO 15118
So với tiêu chuẩn IEC 61851, tiêu chuẩn ISO 15118 là một giao thức mới hơn dành cho giao tiếp giữa trạm sạc xe điện (EVSE) và xe điện (EV). ISO 15118 cho phép nhiều tính năng mới và giao tiếp an toàn hơn giữa EVSE và EV. OCPP 2.0.1 hỗ trợ tiêu chuẩn ISO 15118, và các tính năng mới bao gồm:
• Cắm và sạc
• Sạc thông minh, bao gồm cả nguồn điện đầu vào từ xe điện
6. Cải thiện trải nghiệm khách hàng
• Nhiều tùy chọn ủy quyền hơn
• Hiển thị thông báo
• Ngôn ngữ ưa thích của người lái xe điện
• Biểu phí và lệ phí
7. Giao thức vận chuyển: Cải tiến OCPP-J
• Định tuyến tin nhắn đơn giản
• Không hỗ trợ SOAP
Thời gian đăng bài: 21 tháng 5 năm 2025