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April 22, 2025
Das Open Charge Point Protocol (OCPP) ist ein Protokoll für die Kommunikation zwischen einer EV-Ladestation und einem zentralen Backoffice-System. OCPP ist ein internationaler offener Standard, der kostenlos verfügbar ist. Es fallen keine Lizenzgebühren an. Die Version des Protokolls wurde 2009 für den Infrastrukturmarkt für Elektrofahrzeuge entwickelt und wird heute von vielen großen Akteuren der Elektrofahrzeugbranche wie Versorgungsunternehmen, Herstellern von Ladestationen, Ladepunkt-Betreibern (CPO) und Backoffice-Softwareanbietern unterstützt.
Daher ist OCPP so konzipiert, dass es herstellerunabhängig ist und Infrastrukturbetreibern die Möglichkeit bietet, sich für Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu entscheiden, und Anbietern, EV-Ladestationen an jeden Infrastrukturbetreiber zu liefern. Unternehmen wie ampcontrol haben ihre Softwarelösungen häufig auf der Grundlage von OCPP entwickelt. Erfahren Sie mehr in unserem OCPP-Bericht.
Ähnlich wie bei vielen IoT-Protokollen beschreibt OCPP die Nachrichten, die Ladestation und das IT-Backend aneinander senden, um neue EV-Benutzer zu authentifizieren, die Werte von Energiezählern zu verfolgen oder Ladebefehle zu erteilen. Die folgende Abbildung zeigt ein kleines Beispiel aus dem OCPP-Protokoll, das sich auf die Autorisierung, den Start und das Stoppen eines Ladezyklus bezieht.
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Die Trends in der Welt der Elektrofahrzeuge und auf dem Energiemarkt verändern die Standards und Anforderungen für Lade-Backends. Softwaresysteme werden sicherer, flexibler, erhalten neue Funktionen und sind immer interoperabler. Eine wesentliche „Innovation“ ist die ISO-Norm ISO 15118 das beschreibt die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation. Es bietet eine ähnliche Authentifizierung, die von PKI bekannt ist (z. B. für eine sichere Verbindung für Websites verwendet) und eine bessere Kommunikation für Datennachrichten zwischen Fahrzeugen und Ladestationen.
Eine zweite wesentliche Änderung sind die ausgereifteren Smart-Charging-Funktionen für OCPP 2.0 sowie OCPP 1.6. Vor allem OCPP 2.0 bietet eine breite Palette von Steuerungsfunktionen für Versorgungsunternehmen, Ladepunktbetreiber (CPO) oder EVSE-Besitzer.
Wie die Nummer bereits sagt, wurde OCPP 2.0 nach OCPP 1.6 veröffentlicht und ist die neueste Version des offenen Protokolls für das Laden von Elektrofahrzeugen. Da OCPP 2.0 2018 veröffentlicht wurde, verwenden große Ladesysteme für Elektrofahrzeuge immer noch OCPP 1.6. Nichtsdestotrotz betrachten die meisten Hersteller und Dienstleister OCPP 2.0 als wichtigen Meilenstein und planen die Umstellung auf die neu veröffentlichte Version in den nächsten Jahren. Nur wenige Anbieter von Ladestationen wie Ebee vermarkten bereits Ladepunkte auf Basis von OCPP 2.0.
Frühere OCPP-Versionen haben einen erheblichen Mangel an Datenkommunikation gezeigt. Verbundene IoT-Systeme wie komplexe Ladenetzwerke sind darauf angewiesen, dass sie mit den neuesten Geräteinformationen auf dem neuesten Stand sind. Ein zentrales System benötigt immer aktuelle Informationen über vernetzte Fahrzeuge, Nutzeridentifikationen, Messwerte und mehr. Nur ausgereifte Kommunikationsprotokolle verfügen über genügend Datenfelder und die notwendige Flexibilität, die in den Quellcode integriert ist, um den Softwareingenieuren genügend Tools und Flexibilität bei der Integration eines Ladenetzwerks an die Hand zu geben.
Eine wesentliche Verbesserung ist die Möglichkeit, die angeforderte Energiemenge (= die Energiemenge in kWh, die das Fahrzeug laden möchte) mitzuteilen. Nachdem der Fahrzeugnutzer sein Elektrofahrzeug und die Ladestation angeschlossen hat, sendet das Fahrzeug die angeforderten Energieinformationen in einer Nachricht an die Ladestation (nur bei ISO 15118). Die Ladestation leitet diesen Wert als absoluten Wert (z. B. kWh) an das zentrale Ladenetz weiter, das den Ladezyklus auf der Grundlage der angeforderten Energiemenge planen kann.
OCPP beschreibt dies als „Laden mit Lastausgleich auf der Grundlage von High-Level-Kommunikation“, was sich auf die fortgeschrittene Nutzung der Ladestation (EVSE) und des Ladestation Management Systems (CSMS) bezieht. Die folgende Abbildung zeigt einen Teil des primären Kommunikationsprozesses zwischen EVSE und CSMS. Die ersten drei Schritte zeigen den Verbrauch der angeforderten Energiemenge:
1. Das Elektrofahrzeug sendet eine ChargeParameterDiscoveryReq-Nachricht an die Ladestation.
2. Die Ladestation sendet eine NotifyEvChargingNeedsRequest-Nachricht an das CSMS.
3. Das CSMS sendet eine NotifyEvChargingNeedsResponse-Nachricht an die Ladestation.
Die Ladestation verwendet die Nachricht „NotifyEvChargingNeedsRequest“, um dem CSMS den vom Elektrofahrzeug berechneten Ladebedarf mitzuteilen. Die NotifyEvChargingNeedsRequest enthält die folgenden Felder. Das Feld „ChargingNeeds“ beinhaltet den „EnergyAmount“ des EV.
OCPP 1.6 erlaubt nicht die Verwendung eines solchen Feldes oder das Senden der angeforderten Energiemenge als absoluten Wert vom Ladepunkt an das OCPP-Backend. Stattdessen erlaubt OCPP 1.6 „nur“ das Senden eines Ladezustands (auch SoC genannt), der den aktuellen Zustand der Fahrzeugbatterie in Prozent darstellt (Ladezustand = 80% bedeutet, dass 20% der Batterie mit elektrischer Energie geladen werden müssen). Der Ladezustand ist ein wichtiges Datenfeld, begrenzt jedoch die Informationen auf dem OCPP-Backend oder einem möglichen Energiemanagementsystem. Dennoch gibt es in OCPP 1.6 viele Möglichkeiten, Smart Charging in Ladenetzwerken zu implementieren. Zum Beispiel haben wir bei ampcontrol modernste Schnittstellen für OCPP 1.6- und OCPP 2.0-Backends entwickelt. Entwickler können kostenlosen Zugang zu unserer Dokumentation und eine kostenlose Testversion anfordern, um Smart Charging über ampcontrol für ihr OCPP-Backend-System zu implementieren. (www.ampcontrol.io)
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