OCPP: Die Sprache der Ladeinfrastruktur

In der Energie- und Mobilitätsbranche gibt es mehr als genug Abkürzungen, so dass man schnell durcheinander kommt. OCPP sollte man sich aber merken. OCPP ist ein Kommunikationsprotokoll, das den Austausch von Informationen zwischen Ladestationen und Managementsystem ermöglicht. 

Es wird von der Open Charge Alliance verwaltet und ist ein weithin akzeptierter offener Standard, somit ist keine Lizenz für die Verwendung notwendig. Bisher wurde das Protokoll über 65.000 Mal in mehr als 148 Ländern heruntergeladen und hat sich in Europa als De-facto-Standard durchgesetzt. OCPP ist so konzipiert, dass es jede Art von Ladetechnik unterstützt und daher die Interoperabilität zwischen Ladesäulen und Managementsystemen verschiedener Anbieter gewährleistet.

Das Protokoll ermöglicht es Betreibern von Ladestationen (Charging Point Operators - CPOs), den Betrieb der Ladestation zu verwalten und zu überwachen, indem sie Informationen über Transaktionen und Wartung austauschen. Proprietäre Protokolle hingegen erschweren die Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Hersteller. Die Kommunikation zwischen EVCS und Managementsystemen ist jedoch essenziell für den reibungslosen Betrieb von Ladeinfrastruktur. 

Dazu unterstützt die Version 1.6 von OCPP unter anderem folgende Funktionen (eine vollständige Liste aller Funktionen findest du hier):

• Autorisierung – Vorautorisierung, um EV-Nutzer:innen zu identifizieren und ihm die Nutzung des Ladedienstes zu ermöglichen
• Sammeln von Abrechnungsinformationen - Übermittlung von Informationen zur Abrechnung an das Backend-System zur Berechnung der Gebühren. 
• Datenübertragung, Diagnose und Benachrichtigung - Senden von Informationen wie Status, Fortschritt von Aktualisierungen oder Löschungsanfragen zwischen der Ladestation und dem zentralen System.
• Intelligentes Laden - Stapeln und Kombinieren von Ladeprofilen zur Unterstützung des Lastausgleichs.
• Phasendrehung - Senden von Zählerwerten und Meldung der Phasendrehung am Netzanschluss.
• Benutzerfreundlichkeit - Auffinden von Ladestationen und Reservierungen. 
• Echtzeit-Ladedaten - Senden von Daten darüber, welche Ladepunkte (EVSE) verfügbar sind, gerade genutzt werden oder außer Betrieb sind. 
• Fernsteuerung – ferngesteuertes Stoppen oder Starten von Ladevorgängen, Ändern des Status, Aktualisieren der Firmware, Konfigurieren neuer Ladepunkte oder Auslesen und Beheben protokollierter Fehler.

Offene Standards und Innovation

Offene Standards ermöglichen es Betreibern von Ladestationen, die Hardware, die ihren Anforderungen entspricht, frei zu wählen und so problemlos Ladesäulen von mehreren OCPP-konformen Herstellern zu betreiben. Da OCPP unabhängig von der Ladetechnik ist, funktioniert es mit diversen Ladestandards, wie CHAdeMO, CCS oder Typ 2. Darüber hinaus fördert die Offenheit des Protokolls Innovationen aus anderen Branchen und stellt sicher, dass neue Lösungen sofort mit einer großen Zahl an Geräten kompatibel sind. 

Die neuesten OCPP-Standards entsprechen auch anderen Normen wie ISO 15118, das ein Protokoll für die bidirektionale Energieübertragung zwischen E-Fahrzeugen und dem Netz vorgibt, und OpenADR, das die Netzkommunikation und die automatische Nachfragesteuerung erleichtert. Dank der Konformität mit weiteren Protokollen ermöglicht es die Integration in das Stromnetz, um in Spitzenzeiten netzdienlich zu arbeiten. 

Die neueste Version, OCCP 2.0, ermöglicht es einem lokalen Energiemanagementsystem (EMS), parallel zu einem CSMS zu arbeiten und die von der Ladestation bezogene Menge zu begrenzen. Außerdem bietet es erweiterte Funktionen für intelligentes Laden, zur Verschlüsselung und für das Gerätemanagement, wie z. B. eine verbesserte Diagnose. Da diese OCPP-Version jedoch nicht abwärtskompatibel ist und es einige Zeit dauern kann, bis EVCS-Hersteller ihre Firmware aktualisieren, wird die Protokollversion 2.0 nicht so bald zur Norm werden. 

Drei sind einer zu viel – oder?

Eine Ladesäule kann sich anstelle eines CSMS mit der gridBox über OCPP verbinden, um alle dezentralen Energieressourcen zu überwachen und zu steuern und dynamisches Laden zu ermöglichen. Traditionell hindert jedoch das Hinzufügen eines zusätzlichen Elements die Betreibern von Ladepunkten daran, sowohl mit ihrem gewählten OCPP-Backend als auch mit der zusätzlichen Hardware zu kommunizieren. Idealerweise wäre eine Kommunikation sowohl mit der gridBox als auch mit dem Backend möglich, um bspw. die Abrechnung über das Backend zu ermöglichen oder Ladevorgänge zu steuern.

Dazu haben wir für einen Kunden eine Lösung entwickelt. Dieser bietet intelligente Ladelösungen und Software für Management, Überwachung und Abrechnung an. Zur lokalen Steuerung von Energieressourcen hat er sich für unsere XENON Plattform entschieden. Um ein dynamisches Lastmanagement auch bei einem Ausfall der Internetverbindung zu gewährleisten, war eine Kommunikation zwischen der gridBox, CSMS und EVCS erforderlich.

Dies wurde durch die Verwendung eines eigens entwickelten OCPP-Proxys (wie in der Abbildung unten dargestellt) realisiert. Die gridBox wurde so konfiguriert, dass sie einen Proxy-Server startet, der eine Verbindung sowohl mit der Ladesäule als auch mit dem CSMS des Kunden aufrechterhält. Dies ermöglicht die Übertragung von Informationen, so dass alle Parteien über eine Schnittstelle kommunizieren konnten. 

XENON war die offensichtliche Wahl für ein innovatives dynamisches Lastmanagementsystem. Die nahtlose Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten und unserer Software ist für uns ein Schlüsselfaktor. Die maßgeschneiderte OCPP- und Proxy-Implementierung war daher ausschlaggebend dafür, dass wir heute einige der modernsten Lösungen auf dem Markt anbieten können.

Geschäftsführer, Ladelösungsanbieter

Wie alle Technologien werden auch diese Protokolle und Proxys ständig weiterentwickelt und um neue Funktionen und Möglichkeiten ergänzt. So erleichtert beispielsweise eine offene Ladestellenschnittstelle (Open Charge Point Interface, OCPI) die Cloud-to-Cloud-Kommunikation zwischen dem Backend-System und der Ladestation, um die Interoperabilität weiter zu verbessern. Diese werden zusammen mit neuen Entwicklungen wie Offline-Funktionen zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Wir erweitern ständig daran unsere Plattform zu verbessern, um Betreibern die fortschrittlichsten Funktionen zu bieten. Setz dich mit uns in Verbindung, wenn du mehr darüber erfahren möchtest, wie du ein dynamisches Lastmanagement implementieren und gleichzeitig eine nahtlose Kommunikation und Bedienung zwischen allen Stationen und Systemen ermöglichen kannst.