Der ultimative Leitfaden zum Testen von OCPP-Ladegeräten

Das Open Charge Point Protocol, oft als OCPP abgekürzt, ist ein wichtiger Bestandteil der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge (EV).

Als universelles Protokoll ermöglicht OCPP eine nahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen EV-Ladestationen und der entsprechenden Backend-Systemsoftware. Diese Kompatibilitätsfunktion ermöglicht es einer Vielzahl von Ladestationen und Systemen, effektiv zu interagieren und zusammenzuarbeiten.

Die Vorteile der Implementierung von OCPP sind enorm und haben große Auswirkungen auf das Laden von Elektrofahrzeugen. Einführung von OCPP:

• erhöht die Flexibilität für Betreiber,
• erleichtert den Austausch von Netzanbietern, ohne dass Änderungen an der Hardware erforderlich sind,
• stimuliert Innovation und Wettbewerb auf dem Markt.

Dieses Umfeld der kontinuierlichen Verbesserung trägt direkt zu Fortschritten in Technologie und Servicequalität bei. Das Endergebnis? Ein problemloses und optimiertes Erlebnis für Nutzer von Elektrofahrzeugen und Flottenmanager.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die praktischen Aspekte von OCPP, insbesondere in Bezug auf das Testen und Identifizieren potenzieller Probleme bei Ladesystemen für Elektrofahrzeuge.

Wir untersuchen häufig auftretende Probleme und Probleme, ihre Lösungen und wichtige Betriebselemente wie Startbenachrichtigungen, Heartbeat und Autorisierungsanfragen. Erfahren Sie mehr über OCPP und Smart Charging in unserem OCPP-Bericht.

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Was ist OCPP?

Das Offenes Ladepunktprotokoll (OCPP) ist ein standardisiertes Kommunikationsframework, das in der EVSE-Branche (Electric Vehicle Supply Equipment) weit verbreitet ist. Dieses Protokoll ermöglicht eine effiziente Kommunikation verschiedener Hard- und Softwaresysteme und ist damit die Lingua Franca der Ladeumgebung für Elektrofahrzeuge.

Das OCPP funktioniert wie eine gemeinsame Sprache und stellt sicher, dass sowohl Sender als auch Empfänger die übermittelten Informationen verstehen. Dieses Protokoll hat, wie jede Sprache, Regeln und Strukturen, die den Kommunikationsprozess leiten und so gegenseitiges Verständnis und einen effizienten Informationsaustausch gewährleisten.

Das Protokoll verwendet einen Mechanismus, der als Websocket bezeichnet wird, um diese Kommunikation zwischen der Hardware (dem Ladegerät) und dem Backend-System (der EV-Ladennetzwerk-Software) zu erleichtern. Diese Verbindung wird von der Hardware initiiert, die bestimmte Informationen, einschließlich eines Geheimnisses und einer Ladegerät-ID, an das Backend-System sendet.

Das Backend-System validiert diese Informationen und schließt den Handshake ab, wobei die Verbindung akzeptiert wird. Sobald diese Verbindung hergestellt ist, können Nachrichten sowohl vom Client-Ende als auch vom Backend gesendet und empfangen werden.

Im Falle einer vorsätzlichen oder versehentlichen Unterbrechung der Verbindung können sich beide Seiten wieder verbinden, wodurch ein flexibles und belastbares Kommunikationssystem gewährleistet wird. Für den gesamten Verbindungsvorgang ist nur eine einzige URL erforderlich, die Websocket-URL.

Je nach Hardwarehersteller gibt es mehrere Möglichkeiten, diese Websocket-URL zu aktualisieren. Das Update kann remote über eine App, lokal über eine TCP-Verbindung oder durch Senden der URL zur Aktualisierung an das Backend des Hardwareherstellers erfolgen. Einige Hersteller gewähren möglicherweise sogar direkten Zugriff auf ihr System für URL-Aktualisierungen.

Das intelligente Ladesoftwaresystem Ampcontrol bietet ein einfaches dreistufiges Verfahren, um Ihr Ladegerät mit einer URL zu verbinden.

Warum sind Hardwaretests wichtig?

Die Bedeutung von Tests von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge liegt in ihrer Fähigkeit, potenzielle Fehler zu erkennen und die Kompatibilität von Ladestationen sicherzustellen, bevor sie voll funktionsfähig sind, um so den Nutzern von Elektrofahrzeugen ein effizientes und zuverlässiges Ladeerlebnis zu garantieren.

• Vermeidung von Ladefehlern: Ladefehler von Elektrofahrzeugen können zu erheblichen Unannehmlichkeiten und Ineffizienzen für Besitzer und Flotten von Elektrofahrzeugen führen. Wenn ein Ladegerät während eines Ladevorgangs ausfällt, kann dies zu einer Unterbrechung der Stromversorgung führen, was zu einem unvollständigen Ladevorgang führt. Obwohl das OCPP eine wichtige Rolle spielt, haben viele Ladegerätefehler nichts mit dem Protokoll zu tun. Jeder Verbindungspunkt kann potenziell ausfallen und sollte getestet werden. Dazu gehören Verbindungen von intelligenten Ladezählern, Grundlastinformationen, Energiepreise von Versorgungsunternehmen in Echtzeit und die physische Verbindung des Fahrzeugs zum Ladegerät.‍

• Minderung von Kompatibilitätsproblemen: Ein Hauptproblem in der Ladebranche für Elektrofahrzeuge ist die Kompatibilität. Angesichts des Aufkommens verschiedener Ladetechnologien und -standards ist es von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass ein Ladegerät mit verschiedenen Fahrzeugtypen und Modellen kompatibel ist. Mithilfe von Hardwaretests kann festgestellt werden, ob ein Ladegerät universell kompatibel ist oder ob es für bestimmte Marken oder Modelle von Elektrofahrzeugen am besten geeignet ist. Darüber hinaus wird überprüft, ob das Ladegerät verschiedene Ladestandards unterstützt, z. B. OCPP 1,6 M, wodurch die Interoperabilität mit verschiedenen Elektrofahrzeugen weiter gewährleistet wird.

• Bedeutung für komplexe Standorte: Hardwaretests werden für komplexe Standorte mit mehreren Ladegeräten immer wichtiger. Das für diese Standorte erforderliche Maß an Interoperabilität ist höher, da sie für eine breitere Palette von Elektrofahrzeugen geeignet sein müssen. Wenn ein Ladegerät an einem großen Standort ausfällt, kann dies außerdem möglicherweise das gesamte Netzwerk stören, was zu weit verbreiteten Ladeausfällen führen kann. Daher sind gründliche Hardwaretests erforderlich, um die Robustheit und Zuverlässigkeit aller Ladegeräte an solchen Standorten sicherzustellen. Die Verwendung von OCPP ist zwar standardisiert, der Umfang der Implementierung ist jedoch je nach Hardwarehersteller unterschiedlich. Bei komplexen Websites ist es wichtig sicherzustellen, dass alle eingehenden Datenpunkte korrekt empfangen werden, damit das System erwartungsgemäß funktioniert.

• Sicherstellung einer optimalen Leistung: Schließlich sind Hardwaretests ein wesentlicher Bestandteil, um die optimale Leistung von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge sicherzustellen. Es ermöglicht die Identifizierung und Behebung potenzieller Probleme wie Überstrom, Unterstrom, Überspannung, Unterspannung und Temperaturanstieg, wodurch die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Ladegeräte gewährleistet wird.

Verbindungsprobleme verstehen

Beim Testen von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge vor Ort ist die Aufrechterhaltung einer stabilen Konnektivität von entscheidender Bedeutung. Eine kontinuierliche Kommunikation zwischen dem EV-Ladegerät und dem Backend-System ermöglicht einen reibungslosen Betrieb und ein effizientes Laden. Eines der wichtigsten Elemente dieser Konnektivität ist die „Heartbeat“ -Funktion innerhalb des OCPP, die als Lebensader für das Netzwerk fungiert.

Die Heartbeat-Funktion ist im Wesentlichen die regelmäßige Nachricht, die vom EV-Ladegerät an das Backend-System gesendet wird und den Online-Status des Ladegeräts angibt. Sie stellt fest, dass das Ladegerät aktiv ist, ordnungsgemäß funktioniert und bereit ist, Nachrichten auszutauschen. Dieser Prozess ist kontinuierlich und wird in festgelegten Intervallen ausgeführt, sodass der Status des Ladegeräts in Echtzeit aktualisiert wird. Jede Unterbrechung des Herzschlags kann auf ein potenzielles Problem mit dem Ladegerät oder dem Netzwerk hinweisen. Daher ist es ein grundlegendes Instrument zur Identifizierung von Verbindungsproblemen.

Falsche Konfiguration der Ladegerät-ID oder Seriennummer

Obwohl ein stabiler Herzschlag wichtig ist, können bei Tests vor Ort immer noch Verbindungsprobleme auftreten. Eines der häufigsten Probleme ist die falsche Konfiguration von Ladegeräte-IDs oder Seriennummern. Diese eindeutigen Identifikatoren sind für die Unterscheidung von Ladegeräten im Netzwerk unerlässlich, und jede Diskrepanz kann zu Verbindungsfehlern führen. Diese Kennungen müssen bei der Erstkonfiguration des Ladegeräts korrekt eingestellt und vor Beginn der Testverfahren überprüft werden.

Mangel an TLS

Ein weiteres häufiges Problem ist das Fehlen von Transport Layer Security (TLS), das die über das Netzwerk übertragenen Daten schützt. Ohne TLS können Daten abgefangen werden, was zu potenziellem unbefugtem Zugriff oder Manipulation führen kann. Die Integration von TLS in den OCPP-Testprozess stellt sicher, dass die zwischen dem Ladegerät und dem Backend-System ausgetauschten Daten sicher sind, wodurch die Integrität der Testverfahren gewahrt bleibt.

Eine rechtzeitige Behebung dieser Probleme ist erforderlich, um Störungen im Testprozess zu vermeiden. Zu den effektiven Strategien zur Fehlerbehebung gehören die Überprüfung der IDs oder Seriennummern des Ladegeräts, die Sicherstellung, dass der Heartbeat ordnungsgemäß funktioniert, und die Überprüfung, ob TLS ordnungsgemäß integriert wurde.

Hohe Latenz

Eine weitere Herausforderung bei der Verbindung könnte eine hohe Latenz sein, die die Synchronisation stören und die Echtzeitüberwachung der Ladevorgänge beeinträchtigen könnte. Es wurden Latenzzeiten von bis zu fünf Minuten gemeldet, die den Betrieb erheblich beeinträchtigen können, wenn sie nicht überprüft werden.

Herausforderungen bei der Konfiguration des Ladegeräts

Die korrekte Einrichtung von Ladegeräten ist der Schlüssel zu einem effizienten und benutzerfreundlichen Betrieb. Dazu gehören eine Reihe von Überlegungen, darunter Leistungsparameter, Identifizierung des Ladetyps, Autorisierungsanfragen und Authentifizierungsmethoden.

• Stellen Sie die richtigen Leistungsparameter ein — Stellen Sie sicher, dass das Ladegerät so programmiert ist, dass es den richtigen Strom, Leistungsfaktor und die richtige Spannung an das Elektrofahrzeug liefert. Es ist wichtig zu beachten, dass verschiedene Elektrofahrzeuge unterschiedliche Ladefunktionen haben und das Ladegerät auf diese abgestimmt sein muss, um eine Beschädigung der Fahrzeugbatterie oder des Ladesystems zu vermeiden. Darüber hinaus müssen diese Leistungsparameter konfigurierbar und an verschiedene Situationen anpassbar sein, z. B. an Leistungsbeschränkungen in Spitzenzeiten, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

• ‍Identifizieren Sie verschiedene Ladegerätetypen — Es gibt eine Reihe von Ladegeräten auf dem Markt, von AC-Ladegeräten der Stufen 1 und 2 bis hin zu Hochgeschwindigkeits-DC-Ladegeräten. Jedes Gerät hat seine eigenen Spezifikationen und Betriebsanforderungen. Das Verständnis dieser Nuancen ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass das Ladegerät effizient und zuverlässig arbeitet und die erforderliche Leistung und Ladegeschwindigkeit für die Bedürfnisse des Benutzers bietet.

• Überprüfen Sie die OCPP-Konfiguration — Die OCPP-Konfiguration sollte in der Dokumentation jedes Hardwareherstellers beschrieben werden. Diese Konfigurationen können leicht abweichen und sich darauf auswirken, wie bestimmte Funktionen funktionieren oder interpretiert werden. Diese Variabilität kann zu Diskrepanzen zwischen den Ladegeräten führen, was zu Verwirrung bei denjenigen führt, die diese Geräte implementieren oder verwalten. Ein häufig auftretendes Problem ist beispielsweise die Konfiguration „Aus aktiviert“. Unwissende Betreiber gehen möglicherweise davon aus, dass sie Backend-Autorisierungen aktiviert haben. Wenn diese Konfiguration jedoch nicht auf „true“ gesetzt ist, könnten sie versehentlich allen Benutzern kostenlose Gebühren anbieten, was alles andere als ideal ist.

• Überprüfen Sie die Aktualisierungsfunktionen — Beispielsweise werden Diagnose-Firmware-Updates oder Firmware-Statusaktualisierungen möglicherweise nicht vollständig implementiert. Diese Funktionen sind zwar nicht von entscheidender Bedeutung, können aber wertvolle Informationen für Bediener liefern, sodass deren Abwesenheit zu einer potenziellen Hürde wird. Um Komplikationen zu vermeiden, müssen die Bediener testen, ob diese Funktionen zugänglich sind.

• Autorisierungsanfragen — Dies sind die Torwächter eines Ladesystems für Elektrofahrzeuge. Autorisierungsanfragen sind eine Sicherheitsmaßnahme, die sicherstellt, dass nur autorisiertes Personal oder Benutzer Ladevorgänge einleiten können. Dies ist besonders wichtig für öffentliche und halböffentliche Ladestationen, um Missbrauch oder Vandalismus zu verhindern. Die richtige Konfiguration der Autorisierungsanfragen schützt nicht nur die Hardware, sondern stellt auch sicher, dass der Energieverbrauch korrekt dem entsprechenden Benutzer zugeordnet und in Rechnung gestellt wird.

• Prozess der Authentifizierung — Dies beinhaltet in der Regel die Verwendung von Radiofrequenzidentifikation (RFID) oder Fahrzeugidentifikationsnummern (VIDs). RFID bietet Benutzern die Möglichkeit, sich an Ladestationen zu authentifizieren und zu Abrechnungszwecken eine Verbindung zu einem registrierten Konto herzustellen. In der Zwischenzeit stellen VIDs sicher, dass die Ladestation das Fahrzeug korrekt identifiziert, und passen die Ladeparameter an die spezifischen Anforderungen des Fahrzeugs an.

• Bearbeitung von TX-Profilen — TX-Profile sind das Herzstück des intelligenten Ladens und können zu potenziellen Problemen führen, wenn sie nicht korrekt verarbeitet werden. Diese Profile begrenzen die Gebühr auf der Grundlage verschiedener Elemente. Wenn die Anzahl der Profile, die gleichzeitig gesendet oder gespeichert werden können, begrenzt ist, kann dies die Funktionalität des Gebührenverwaltungssystems (CMS) einschränken.

Leistungsprofile verstehen

Ein wesentlicher Aspekt beim Testen von OCPP-Ladegeräten ist das Verständnis der Leistungsprofile. Dies sind wichtige Konfigurationen, die darüber entscheiden, wie Ladegeräte die Leistungs- und Strominformationen eines Elektrofahrzeugs interpretieren.

Leistungsprofile ermöglichen es der Ladestation, mit dem Bordladesystem des Fahrzeugs zu kommunizieren und so sicherzustellen, dass der Stromfluss den Fähigkeiten und Ladeanforderungen des Fahrzeugs entspricht.

Das Leistungsprofil wird durch Transaktionszählerwerte definiert. Diese Werte legen die Geschwindigkeit fest, mit der Energie während eines Ladevorgangs übertragen wird. Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass diese Zählerwerte gemäß den Spezifikationen des Elektrofahrzeugs und der Kapazität der Ladestation korrekt konfiguriert sind. Wenn sie falsch konfiguriert sind, liefert das Ladegerät möglicherweise zu viel oder zu wenig Strom, was zu längeren Ladezeiten oder, schlimmer noch, zu einer möglichen Beschädigung der Fahrzeugbatterie führt.

Die korrekte Konfiguration der Transaktionszählerwerte ermöglicht einen reibungslosen Betrieb des Ladegeräts und bietet dem Benutzer ein nahtloses Ladeerlebnis. Präzise Leistungsprofile verhindern mögliche Abweichungen oder Unterbrechungen beim Ladevorgang und fördern so ein zuverlässiges und effizientes Laden von Elektrofahrzeugen.

Standardprofile und ihr Verhalten

Standardprofile, ein inhärenter Aspekt eines OCPP-Ladegeräts, bestimmen, wie sich das Ladegerät unter Standardbedingungen verhält. Diese Profile umfassen Parameter wie die maximale Leistungsabgabe, die Reaktion auf Ladeanfragen und das Verhalten im Leerlauf. Sie sind so konzipiert, dass sie die Funktionen des Ladegeräts an die typischen Anforderungen von Elektrofahrzeugen anpassen, die es voraussichtlich bedienen wird.

Es ist wichtig, das Standardverhalten dieser Standardprofile zu verstehen, um sicherzustellen, dass sie während der Ladevorgänge optimal funktionieren. Eine Fehlinterpretation des Verhaltens von Standardprofilen kann zu Fehlfunktionen führen, die die Leistung des Ladegeräts beeinträchtigen oder, schlimmer noch, zu einem Systemfehler führen. Dies kann sich nachteilig auswirken, insbesondere in einer öffentlichen Ladeumgebung, in der eine Vielzahl von Elektrofahrzeugen für ihre Ladeanforderungen möglicherweise auf diese Standardprofile angewiesen sind.

Zu den häufigsten Missverständnissen über Standardprofile gehört die Annahme, dass sie nicht geändert werden können oder dass sie die maximale Leistungsfähigkeit des Ladegeräts darstellen. In der Realität können diese Profile oft so konfiguriert werden, dass sie den Anforderungen bestimmter EV-Modelle oder Ladeumgebungen besser entsprechen.

Zusammenfassung

Das Testen von OCPP-Ladegeräten ist ein entscheidendes Element für den reibungslosen Betrieb von EV-Ladesystemen. Ein gründliches Verständnis des OCPP und seiner Feinheiten trägt wesentlich zur Genauigkeit und Effizienz dieser Tests bei und führt zu leistungsfähigeren Ladestationen.

Dieser Leitfaden sollte verschiedene Aspekte der OCPP-Ladegerätetests beleuchten, von der Einrichtung von Tests vor Ort bis hin zum Verständnis von Leistungsprofilen und häufigen Fehlern. Darin wurde die Bedeutung einer stabilen Konnektivität, einer korrekten Ladegerätekonfiguration und eines umfassenden Verständnisses der Standard- und Leistungsprofile hervorgehoben.

Wir hoffen, dass sich die in diesem Leitfaden enthaltenen Erkenntnisse als wertvoll für die Verbesserung Ihrer eigenen Testprozesse erweisen werden. Indem Sie sich die hier beschriebenen Prinzipien zu eigen machen, können Sie ein genaueres und effizienteres Testen von OCPP-Ladegeräten anstreben und so letztlich zum übergeordneten Ziel einer effektiven und zuverlässigen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge beitragen.

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