一、简介
OCPP(Open Charge Point Protocol)是一个开放的通信协议,用于充电站(Charge Point)与中央系统(Central System,如充电站管理系统或服务提供商平台)之间的通讯。本篇文档将详细阐述如何基于OCPP 1.6版本进行接入和实现。
1.1 OCPP 1.6 特点
OCPP 1.6标准增强了安全性,支持JSON格式的消息传输,并引入了更多的功能以满足更复杂的充电需求,例如智能充电、远程触发控制、计量数据上报等。
二、环境准备
- 硬件:确保充电设备支持OCPP 1.6协议并配置网络连接。
- 软件:在充电站和中央系统两端均需安装支持OCPP 1.6的软件栈,包括协议解析库和应用层业务逻辑处理程序。
- 安全设置:根据OCPP 1.6规范,可以使用TLS加密以保证通讯的安全性。
三、接入步骤
3.1 建立连接
- 充电站启动后主动向中央系统发起TCP连接请求,并发送
BootNotification
消息以告知其已上线。 - 中央系统收到
BootNotification
后回应一个确认消息,并可能提供一些配置信息。
1)BootNotification.req:充电站启动后发送BootNotification.req消息给中央系统。
2)BootNotification.conf:中央系统收到请求后回复BootNotification.conf确认消息,并可能提供配置信息。
3.2 认证授权
- 根据实际部署情况,可能需要执行身份认证和授权过程,这通常通过
Authorize
和StartTransaction
等消息实现。
1)Authorize.req:当用户插入充电枪时,充电站向中央系统发起Authorize.req请求,包含用户ID(如RFID标签ID)。
2)Authorize.conf:中央系统验证用户身份并回复Authorize.conf响应,指示是否授权成功。
3)StartTransaction.req:在授权成功后,充电站发送StartTransaction.req以开始充电交易。
4)StartTransaction.conf:中央系统回复确认交易开始的消息。
3.3 数据交互
- 充电站定期或在特定事件触发时向中央系统发送状态更新,如
Heartbeat
,MeterValues
,StatusNotification
等。
1)MeterValues.req:充电过程中,充电站定期或按需发送MeterValues.req报告计量值(如电量消耗)。
2)Heartbeat.req/Heartbeat.conf:为了保持连接状态和检查存活,双方可定期互发心跳包。 - 中央系统可以通过
RemoteStartTransaction
,RemoteStopTransaction
,ChangeConfiguration
等命令来远程控制和管理充电站。
3.4 交易处理
- 交易生命周期涉及
StartTransaction
,StopTransaction
等消息,用于记录并结算充电费用。
1)StopTransaction.req:充电结束时,充电站发送StopTransaction.req停止交易并结算费用。
2)StopTransaction.conf:中央系统确认交易已停止并完成计费处理。
3)UpdateFirmware.req:如果有新固件版本,中央系统可以发送UpdateFirmware.req命令要求充电站升级固件。
四、关键接口实现
4.1 BootNotification
Json
{"messageTypeId": "BootNotification","chargePointVendor": "Vendor Name","chargePointModel": "Model Name","firmwareVersion": "Version Number","iccid": "Optional ICCID","imsi": "Optional IMSI"
}
4.2 Authorize
Json
{"messageTypeId": "Authorize","idTag": "User's ID Tag"
}
4.3 StartTransaction
Json
{"messageTypeId": "StartTransaction","connectorId": "Connector Identifier","idTag": "User's ID Tag",// Other optional parameters...
}
4.4 MeterValues
Json
{"messageTypeId": "MeterValues","connectorId": "Connector Identifier","transactionId": "Transaction Identifier","meterValue": [{"timestamp": "Timestamp of the reading","sampledValue": [{"value": "Energy consumed in Wh",// Other sampled values such as voltage, current, etc.}]}]
}
1. 创建基础结构
首先,你需要创建一个ChargePoint
类和一个CentralSystem
类来模拟双方交互。假设使用了Spring Boot和WebSockets(因为OCPP 1.6支持WebSocket传输):
Java
public class ChargePoint {// 连接WebSocket会话private WebSocketSession session;// 其他属性如vendor, model等...public void sendToCentralSystem(Message message) {try {this.session.sendMessage(new TextMessage(objectMapper.writeValueAsString(message)));} catch (JsonProcessingException e) {// 处理序列化异常} catch (IOException e) {// 处理网络IO异常}}// 实现其他接口调用方法,如bootNotification, startTransaction等...
}public class CentralSystem {// 处理从充电站接收的消息public void handleMessage(String json) {Message message = objectMapper.readValue(json, Message.class);handleIncomingMessage(message);}private void handleIncomingMessage(Message message) {switch (message.getMessageTypeId()) {case BOOT_NOTIFICATION:BootNotificationRequest bootNotification = (BootNotificationRequest) message;// 处理并回应BootNotification请求break;// 类似的处理StartTransaction, MeterValues等其他类型的消息}}// 实现向充电站发送消息的方法
}
2. 定义消息模型
定义各类消息对象,例如BootNotificationRequest
、MeterValuesRequest
等,它们都继承自一个基类Message
:
Java
public abstract class Message {private String messageTypeId;// 其他公共属性或方法...
}public class BootNotificationRequest extends Message {private String chargePointVendor;private String chargePointModel;// 其他属性...
}public class MeterValuesRequest extends Message {private List<MeterValue> meterValues;// 其他属性...public static class MeterValue {private Long timestamp;private List<SampledValue> sampledValues;// ...}public static class SampledValue {private String value;// 其他计量值属性...}
}
3. 序列化与反序列化
利用Jackson库或其他JSON库进行序列化和反序列化操作:
Java
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
4. 实际消息处理逻辑
在handleIncomingMessage
方法中,针对每种消息类型执行相应的业务逻辑,例如处理BootNotification
:
Java
private void handleIncomingMessage(Message message) {if (message instanceof BootNotificationRequest) {BootNotificationRequest bootNotification = (BootNotificationRequest) message;// 业务逻辑:验证设备信息、保存到数据库、回复确认消息等BootNotificationResponse response = new BootNotificationResponse(RegistrationStatus.Accepted, "config");String jsonResponse = objectMapper.writeValueAsString(response);chargePoint.sendToCentralSystem(response);}// 其他消息类型的处理...
}
五、注意事项
- 确保正确处理各类消息的响应以及错误处理机制。
- 遵循协议规定的消息序列化和反序列化规则,确保数据传输准确无误。
- 对于长期运行的服务,必须考虑异常恢复、断线重连及事务一致性问题。
六、测试验证
- 在完成对接后,进行全面的功能测试和压力测试,确保在各种场景下系统的稳定性和可靠性。
通过遵循上述步骤和指南,您可以成功地将符合OCPP 1.6标准的充电站接入到您的中央系统中,实现充电设施的智能化管理和运营。同时,请务必查阅官方的OCPP 1.6完整规范以获取详细的协议定义和要求。
七、实现效果
APP 效果图:
首页及钱包页
运营平台:
首页
订单详情页
如有海外充电平台定制需求,可私。