開發人員如何使電動車充電器能夠與行動應用程式通信

在電動車 (EV) 世界中，電動車駕駛員最神奇的體驗之一就是在行動應用程式上點擊「開始」並看到充電器開始工作。

但是這個魔法是如何發生的呢？

讓我們深入了解電動車充電器和行動應用程式如何通訊的幕後旅程。

遊戲中的玩家

1. 行動應用程式：這是使用者啟動操作的地方，例如開始或停止充電會話。
2. 後端伺服器：操作背後的大腦，協調應用程式和充電器之間的通訊。
3. 電動車充電器：為您的電動車提供電力的硬體。

這些玩家之間的通訊遵循名為OCPP（開放充電點協定）的標準化協定。具體來說，大多數系統都使用 基於 WebSocket 的 OCPP，這可確保即時、可靠的通訊。

開始充電過程

第 1 步：用戶在應用程式中點擊“開始”

當使用者點擊「開始」按鈕時，流程開始。後端伺服器準備一個 RemoteStartTransaction 命令，其中包含以下詳細資訊：

{
  "connectorId": 1,
  "idTag": "remote-11902",
  "chargingProfile": {
    "transactionId": 11902,
    "chargingProfileId": 1,
    "stackLevel": 1,
    "chargingProfilePurpose": "TxProfile",
    "chargingProfileKind": "Relative",
    "chargingSchedule": {
      "chargingRateUnit": "A",
      "chargingSchedulePeriod": [ ... ]
    }
  }
}

此指令透過後端使用 RPC 呼叫傳送到充電器：

await client.call(
  'RemoteStartTransaction',
  remoteStartTransactionBody
);

第 2 步：充電器響應

充電器透過回應確認指令：

{"status": "Accepted"}

這表示充電器已準備好開始交易。

第三步：充電器發送StartTransaction

當充電器完全準備好後，它會向後端發送StartTransaction訊息：

{
  "connectorId": 1,
  "idTag": "remote-11902",
  "meterStart": 0,
  "timestamp": "2025-01-15T02:09:54.000Z"
}

監控充電會話

在整個充電過程中，充電器會定期發送MeterValues更新，其中包括電壓、電流和傳遞的能量等指標。這些更新可以配置為每 30 秒或以不同的時間間隔進行：

{
  "connectorId": 1,
  "transactionId": 11902,
  "meterValue": [
    {
      "timestamp": "2025-01-15T02:09:54.000Z",
      "sampledValue": [
        { "value": "241.10", "measurand": "Voltage", "unit": "V" },
        { "value": "0.00", "measurand": "Current.Import", "unit": "A" },
        { "value": "0", "measurand": "Power.Active.Import", "unit": "W" },
        { "value": "32", "measurand": "Current.Offered", "unit": "A" }
      ]
    }
  ]
}

停止充電過程

第 1 步：用戶在應用程式中點擊“停止”

當使用者點選「停止」時，後端會傳送RemoteStopTransaction指令：

await client.call(
  'RemoteStopTransaction',
  { transactionId: 11902 }
);

第 2 步：充電器響應

充電器確認：

{"status": "Accepted"}

步驟3：充電器發送StopTransaction

完成關閉後，充電器會發送一條StopTransaction訊息，其中包含傳輸的總能量等詳細資訊：

{
  "connectorId": 1,
  "idTag": "remote-11902",
  "chargingProfile": {
    "transactionId": 11902,
    "chargingProfileId": 1,
    "stackLevel": 1,
    "chargingProfilePurpose": "TxProfile",
    "chargingProfileKind": "Relative",
    "chargingSchedule": {
      "chargingRateUnit": "A",
      "chargingSchedulePeriod": [ ... ]
    }
  }
}

什麼是連接器？

就像汽油幫浦可能有不同的柴油或汽油噴嘴一樣，電動車充電器可以有多個連接器。常見類型包括：

• CCS2：風靡歐洲和北美。
• CHAdeMO：常見於日本。
• Mennekes（2 型）：在歐洲廣泛使用。

每個連接器獨立運行，允許一個充電器為多輛車提供服務。

OCPP

OCPP（開放充電點協定）是一種開放式通訊標準，專為電動車（EV）充電站（充電點）和中央管理系統（通常稱為後端系統或充電點管理系統）之間的互動而設計。

它實現了不同製造商和軟體供應商的充電基礎設施之間的互通性。

OCPP 版：

• OCPP 1.5：早期版本，仍在一些舊系統中使用。
• OCPP 1.6：廣泛採用，支援 SOAP 和 WebSocket 通訊。
• OCPP 2.0 和 2.0.1：增強版本，具有更多功能，如改進的安全性 (TLS)、支援智慧充電、更好的診斷和韌體管理。

關鍵用例：

1. 充電站管理：充電站的遠端監控、故障排除和韌體更新。
2. 智慧型充電：實現負載平衡、調度/預訂以及與電網整合。
3. 支付整合：允許充電站與支付網關互動並管理使用者帳戶。
4. 分析與報告：幫助業者分析使用模式並最佳化營運。

OCPP 的工作原理：

OCPP 定義了充電點和中央系統之間的訊息結構和通訊協定。例如：

• 充電點會發送有關其狀態、能耗或錯誤的訊息。
• 中央系統可以發送命令來啟動/停止充電、更新韌體或執行診斷。

OCPP 由開放收費聯盟 (OCA) 管理，該聯盟持續開發和推廣該協議。

包裹

1. Python：mobilityhouse/ocpp
2. Javascript：mikuso/ocpp-rpc

總結一下

每次您從應用程式開始或停止充電時，一系列精確的即時訊息都會在您的應用程式、後端和充電器之間流動。

OCPP 協議使這一切成為可能，確保不同製造商的充電器和應用程式可以無縫協作。

所以，下次您插入電動車並點擊「開始」時，您會更了解幕後的魔力！

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開發人員如何使電動車充電器能夠與行動應用程式通信 的 Athreya 又名 Maneshwar ・ 2024 年 12 月 14 日

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