OCPPの解説:EV充電ネットワーク における相互運用性の推進

OCPPの解説:EV充電ネットワーク
における相互運用性の推進

もし、すべての携帯電話が通話するために専用のネットワークを必要としていたらどうでしょう?Apple の携帯は Apple の基地局としか通信できず、Samsung は Samsung 同士のみ。共通の言語もなく、互換性もゼロ。まさに混乱そのものです。実は、EV充電の世界では、OCPP(Open Charge Point Protocol)がこの問題を解決しています。

 

電気自動車(EV)の充電は、ほんの少し前まで複雑でした。各充電ポイントが独自のプロトコルで動作していたため、システムの統合は手間がかかり、コストも高く、スケールさせるのが難しかったのです。

 

オープンチャージポイントプロトコルに入る

 

OCPPは、EV充電ステーション(充電ポイント)と充電ステーション管理システム(CSMS)をシームレスにつなぐ、オープンな通信規格です。この標準化により、あるメーカーのEV充電器を別のメーカーのソフトウェアで管理でき、ベンダーロックインを防ぎます。さらに、充電ポイント事業者(CPO)に柔軟性と相互運用性を提供し、EVドライバーにとって一貫性のある、ストレスのない充電体験を実現します。

OCPPプロトコルはどのように機能方法

OCPPは、EV充電器とそれを管理する中央システムの間で、スムーズな双方向通信を可能にするオープンな通信規格です。これにより、異なるメーカーの機器やソフトウェアが連携し、柔軟性と拡張性を実現します。

 

  • 充電ポイント(充電器): 可用状況、エネルギー消費量の指標、ユーザーの操作(例:プラグイン、セッション開始)などの重要な情報を通信する物理ハードウェア。また、CSMSからのコマンドを受信し実行します。
  • 中央システム(CSMS):これは、1台以上の充電器を管理するバックエンドソフトウェアです。セッションの開始や停止、設定の更新のプッシュ、または充電ポイントへのオーバーザエア(OTA)によるファームウェアアップグレードの提供などのコマンドを発行します。
  • コミュニケーション・チャネル:OCPPメッセージは通常、WebSocketやMQTTのようなセキュアなインターネットベースのプロトコルを通じて交換され、階層化された安全でリアルタイムなメッセージングフローを形成します。
OCPP Explained

OCPP統合が重要である理由

都市で公共充電器を展開している場合でも、スマートインフラを構築しているOEMであっても、EVフリートに投資している企業であっても、OCPPは重要な利点を提供します:

 

  • 相互運用性:OCPP準拠の充電器とバックエンドシステム間でシームレスな通信を可能にし、EVドライバーがどこでも一貫した充電体験を享受できるようにします
  • 柔軟性:進化するニーズに応じてハードウェアとソフトウェアを組み合わせることができるため、ベンダー依存を回避します。
  • スケーラビリティ:容易な拡張をサポート — パイロット導入から本格的な展開への拡大を目指す組織に最適です。
  • セキュリティ:都市、公共事業、インフラ提供者の重要なセキュリティニーズに対応する現代的な暗号化およびユーザー認証を実装しています。

OCPPの進化

OCPPは複数のバージョンを経て進化しており、OCPP 1.6は広く採用されており、OCPP 2.0.1ではデバイス管理、セキュリティの強化、スマート充電のサポートといった高度な機能が導入されています。各新バージョンは互換性、機能性、および性能の向上を続けており、EVインフラの拡大する要求に対応しています

Diagram explaining what is the difference between OCPP 2.1 and 2.0.1, and 1.6

OCPP:EVインフラにおけるAPI経済

世界の電気自動車(EV)市場が急速に拡大する中、OCPPはEVインフラの革新と普及を支える基盤の一つとして浮上しています。実際の応用例には以下が含まれます:

  • フリート運用者は、OCPPを活用し、分散型フリート全体の充電サイクルを遠隔でスケジュール、監視、最適化しています。
  • 電力系統運用者は、負荷のバランスを取り、ピーク時のストレスを軽減するために、動的料金設定や需要応答メカニズムを導入しています。
  • 充電サービスプロバイダーは、請求管理、ロイヤリティプログラム、モバイルアプリを統合し、シームレスな顧客体験を提供しています。
  • チャージポイント運用者は、リアルタイムデータを活用して充電器の稼働状況、車両パラメータ、診断情報を監視し、MQTTやAWS IoT Coreなどのプロトコルを通じて遠隔で設定変更、アップデート、リセットを実現しています。
  • エネルギーマネージャーは、OCPPベースのスマート充電モジュールを導入し、拠点・地域・電力供給エリアごとに動的な負荷プロファイルを作成・割り当てることで、系統の安定性を確保し、局所的な過負荷を防止しています。
  • EVメーカーやテクノロジーパートナーは、隣接する各種プロトコルとの容易な統合により、次のようなメリットを享受しています:
    • ISO 15118は、OCPPと連携して「Plug & Charge」や双方向のV2G(Vehicle-to-Grid)通信などの高度な機能を実現します。
    • OpenADRは、OCPPシステムと統合することで、ピーク時の負荷削減を目的とした自動需要応答(DR)信号をトリガーします。

2024年、国際電気標準会議(IEC)は、OCPP 2.0.1を国際規格「IEC 63584」として正式に承認しました。これにより、OCPPは相互運用性とセキュリティを備えたEV充電通信の世界的な基準としての地位を確立しました。

OCPPと他のプロトコルをつなぐ

OCPPの力は、他の業界プロトコルと連携することでさらに広がります。
ここでは、代表的な統合方法をご紹介します:

 

  • OCPPからMQTTへ:OCPP 1.6および2.0.1は標準でWebSocketをサポートしていますが、MQTTはクラウドベースで軽量かつ信頼性の高いEVSE通信のための優れたトランスポートとして注目されています。MQTTは分散環境における効率的なメッセージ配信を可能にし、スマートシティやフリート運用に最適なOCPPベースのシステムを強化します。
  • OCPPからBACnetへ:スマートビルがEV充電ステーションを導入するにつれて、支配的なビルオートメーションプロトコルであるBACnetとOCPPチャージャーを統合することへの関心が高まっています。OCPPからBACnetへのコンバーターやゲートウェイは、リアルタイムのエネルギーデータの交換を可能にし、施設管理者がグリッドの使用状況、HVACの同期、負荷バランスを最適化するのに役立ちます。
  • OCPPからModbusへ:産業環境では、Modbusが依然としてレガシーシステムを支えています。OCPPとModbusを橋渡しすることで、EVSEとその他の運用技術を統合的に監視できます。この連携は、プロトコルゲートウェイやエッジソフトウェアを介して実現され、EV充電器のメトリクスをModbusレジスタに変換します。

Softdelの戦略的役割

Softdelでは、スマートビル、エネルギー、産業オートメーションにおけるプロトコルエンジニアリング(BACnet、Modbus、Matter)、エッジ接続、IoT統合の分野で20年以上にわたり深い専門知識を築いてきました。その同じ専門性が現在、当社のOCPPサービスにも活かされており、プロトコルを単なるコードとしてではなく、重要なインフラとして扱っています。

 

その結果、Softdelは、EV充電、スマートエネルギーシステム、そしてより広範なIoTエコシステムをつなぐ独自の立場にあり、シームレスなエンドツーエンドのエネルギー最適化、請求、建物統合などを可能にしています。

 

Softdelは、安全で軽量な組み込み型のOCPP準拠スタックを提供し、さまざまなマイクロコントローラーに幅広く対応し、クラウド接続のためにAWS IoT Coreと統合されています。堅牢な自己認証済みMicroOCPPライブラリを使用して構築されたこのソリューションは、以下を提供します:

  • 重要インフラストラクチャ向けの安全な双方向TLS認証
  • コアOCPPメッセージサポート(BootNotification、Heartbeat、StatusNotification、RemoteStartTransactionなど)
  • OCPPの上に構築されたカスタムMQTT/WebSocketレイヤーにより、AWS IoT Coreを通じてリアルタイムのクラウドとの相互作用を可能にします
  • 制約のある組み込み機器に最適な、コンパクトで低消費電力の設計

 

EV充電エコシステムは、単なる電力供給から知能的なエネルギーオーケストレーションへと進化しており、その変革の先導役を担っているのがOCPPです。ソフトデルは、プロトコル統合やデータ駆動型プラットフォームでの豊富な経験を活かし、EV OEM、充電ポイント運営者、エネルギー事業者が次世代のイノベーションを取り入れる手助けをする準備が整っています。

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