Leitfaden

Der OCPI-Leitfaden für Charge Point Operator (CPO)

Nutzen Sie OCPI, um Roaming-Funktionen für Elektrofahrzeuge zu optimieren und ein herausragendes Fahrerlebnis zu gewährleisten

1. Was ist das Open Charge Point Interface (OCPI)?

Unternehmen im Bereich der Elektromobilität übernehmen oft unterschiedliche Rollen, die weit über die Grenzen von Charge Point Operators (CPOs), welche Ladestationen betreiben, oder eMobility Service Providern (eMSPs), welche EV-Fahrer betreuen, hinausgehen. Dies führt sowohl technisch als auch geschäftlich zu Komplexität und unterstreicht die Notwendigkeit einer standardisierten Verbindung und Kommunikation zwischen diesen zentralen Akteuren.

Um diese Herausforderungen anzugehen und eine stärkere Interoperabilität im Bereich der Elektromobilität zu fördern, hat sich die Branche dem Protokoll Open Charge Point Interface (OCPI) zugewandt. OCPI ist ein offenes, unabhängiges und frei verfügbares Protokoll, das den Datenaustausch und die Verbindungen zwischen eMSPs und CPOs unterstützt. Es bietet einen leistungsfähigen Rahmen für den Austausch wesentlicher Informationen, darunter Autorisierungen, Transaktionsereignisse, Ladeabrechnungsdaten (Charge Detail Records) sowie Smart-Charging-Befehle zwischen den beteiligten Parteien. OCPI kann entweder über direkte bilaterale Verbindungen oder durch die Vernetzung mehrerer Parteien über einen Roaming-Hub betrieben werden.

OCPI wird von der EVRoaming Foundation entwickelt und verwaltet und verfolgt das übergeordnete Ziel, jedem Fahrer eines Elektrofahrzeugs das Laden an jeder Ladestation zu ermöglichen – unabhängig von Standort oder Betreiber. OCPI strebt dies an, indem es den Elektromobilitätsmarkt beschleunigt und Mobilitätsdienste verbessert.

Eine kurze Geschichte von OCPI

OCPI wurde erstmals 2012 von ElaadNL, dem niederländischen Wissens- und Innovationszentrum für Smart Charging und Ladeinfrastruktur, sowie großen niederländischen Netzbetreibern eingeführt, die sich auf den Ausbau der Infrastruktur für Elektrofahrzeuge spezialisiert haben. Ziel von OCPI war es, den Informationsaustausch zwischen Betreibern von Ladestationen und Mobilitätsdienstleistern zu standardisieren und damit die Vernetzung und Nutzung verschiedener Ladenetze zu erleichtern.

Ursprünglich vom Netherlands Knowledge Platform for Public Charging Infrastructure (NKL) verwaltet, ging die Verwaltung von OCPI im Mai 2020 an die EVRoaming Foundation über. Die erste Version von OCPI, OCPI 2.0, wurde 2015 veröffentlicht. Seitdem hat das Protokoll zahlreiche Aktualisierungen und Verbesserungen durchlaufen, welche in der neuesten Version, OCPI 2.2.1, ihren bisherigen Höhepunkt gefunden haben.

Der Haupteinsatzzweck

Das primäre Ziel von OCPI ist es, standardisierte Regeln für eine nahtlose Kommunikation zwischen Charge Point Operators (CPOs) und eMobility Service Providern (eMSPs) zu schaffen, sodass Fahrer von Elektrofahrzeugen Zugang zu Ladestationen außerhalb der Netze ihres primären Anbieters erhalten. Ähnlich wie bei der Nutzung eines Mobiltelefons in verschiedenen Netzen auf Reisen ermöglicht das Roaming im Bereich des EV-Ladens den Fahrern ein problemloses Laden an Stationen unterschiedlicher Betreiber.

OCPI ermöglicht es Fahrern von Elektrofahrzeugen, Ladedienste verschiedener Anbieter zu nutzen, sich zu authentifizieren und Zahlungen durchzuführen. Es unterstützt Echtzeit-Statusaktualisierungen, Preisinformationen und den Datenaustausch, wodurch ein standardisiertes und benutzerfreundliches Erlebnis für EV-Nutzer geschaffen wird.

Abbildung: Das Fahrerlebnis für Elektrofahrzeug-Nutzer

Entwicklung und Lizenzierung

OCPI ist ein offener Standard, der von der OCPI-Community entwickelt wurde. Das Protokoll erfordert keine Registrierung und ist kostenlos verfügbar, veröffentlicht unter der Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International Public License. Während die Verbreitung mit ordnungsgemäßer Quellenangabe frei ist, wird die Verbreitung von modifizierten Versionen des Protokolls eingeschränkt.

Während sich OCPI weiterentwickelt, um technologischen Fortschritten und den Anforderungen der Branche gerecht zu werden, werden diese Updates in der Regel kollaborativ entwickelt, mit Beiträgen von interessierten Parteien.

In einigen Fällen können Organisationen eine Zertifizierung anstreben, um sicherzustellen, dass ihre Implementierung von OCPI dem Standard entspricht. Zertifizierungsprogramme oder -organisationen können diesen Service anbieten, um die Kompatibilität und die Einhaltung des Protokolls zu überprüfen.

Regulatorische Compliance

Die weltweite Anerkennung von OCPI unterstreicht dessen Bedeutung. Es hat Anerkennung und Unterstützung von Regierungen, lokalen und nationalen Initiativen sowie Unternehmen in verschiedenen Regionen erhalten, wie zum Beispiel:

  • Vereinigte Staaten: Die Corporate Electric Vehicle Alliance setzt sich aktiv für die Einführung von OCPI und OCPP als Standard-Ladeprotokolle ein. Die NEVI-Förderung verlangt zudem die Integration der OCPI-Standards, um die Kompatibilität und Effizienz in EV-Ladeinitiativen zu verbessern.
  • Vereinigtes Königreich: Die britische Regierung hat die Einführung von OCPI als Standardprotokoll vorgeschlagen, um eine zuverlässige und zugängliche Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zu gewährleisten.
  • Europäische Union: Das internationale Projekt evRoaming4EU, an dem Organisationen aus Österreich, Dänemark, Deutschland und den Niederlanden beteiligt sind, hat zum Ziel, Roaming-Dienste für Elektrofahrzeug-Fahrer zu verbessern und die Transparenz mithilfe des OCPI-Protokolls zu erhöhen.

2. Wie OCPI funktioniert

Standardisierte Kommunikation

OCPI fungiert als gemeinsame Sprache und stellt eine Reihe standardisierter Regeln und Richtlinien bereit, die sicherstellen, dass verschiedene EV-Ladesoftware-Systeme effektiv miteinander kommunizieren können. Diese Standardisierung ist der Schlüssel, um Netzwerkbetreibern den Austausch wichtiger Informationen zu ermöglichen, einschließlich Reservierungen, Ladehistorien, finanziellen Transaktionen und Standortdaten, wodurch eine nahtlose Verfolgung ihrer Kunden über verschiedene Ladenetze hinweg ermöglicht wird. Infolgedessen erhalten EV-Fahrer Zugang zu allen OCPI-kompatiblen Ladepunkten in ihrer Nähe, die mit aktuellen Informationen zu Preisen und Verfügbarkeit ausgestattet sind.

Durch die Nutzung von OCPI können EV-Ladesoftware-Systeme nahtlose Kommunikationskanäle aufbauen, die die Unterschiede in den Ladesäulentypen und Serviceanbietern überwinden. Dies stellt sicher, dass EV-Fahrer problemlos eine Vielzahl von Ladestationen verschiedener Anbieter nutzen können, während sie ein konsistentes und benutzerfreundliches Erlebnis genießen.

Informationsaustausch

OCPI erleichtert den Austausch wichtiger Informationen zwischen Netzwerkbetreibern, einschließlich:

Autorisierungen:
OCPI umfasst ein Token-Modul, das den Charge Point Operators Informationen zu Tokens von eMSPs bereitstellt. Die Autorisierung kann auf zwei Arten erfolgen: in Echtzeit oder über eine Whitelist, wodurch autorisierte Benutzer sicheren Zugang zu Ladestationen erhalten.

Reservierungen:
OCPI ermöglicht es eMSPs, Reservierungen vorzunehmen und zu stornieren, sodass Fahrer Zugang zu verfügbaren Ladestationen haben, wenn sie benötigt werden.

Abrechnung:
Das Protokoll unterstützt die Grundlage für die Rechnungsstellung durch Charge Detail Records (CDRs), die transparente finanzielle Transaktionen zwischen eMSPs und CPOs ermöglichen.

Tarifinformationen:
OCPI unterstützt den Austausch von Energietarifdetails, einschließlich komplexer Berechnungen basierend auf Faktoren wie Zeit und Energieverbrauch.

Statische Ladestationsinformationen:
Dies umfasst umfassende Daten zu Ladestationen, einschließlich ihrer Kennungen, Standorte, Verfügbarkeit, Zahlungsmethoden und mehr. EV-Fahrer können auf diese Informationen in Echtzeit zugreifen, was ein nahtloses und bequemes Ladeerlebnis gewährleistet.

Echtzeit-Ladestationsinformationen:
OCPI liefert Echtzeit-Updates zum Status der Ladestationen, einschließlich Verfügbarkeit, Ladevorgang, außer Betrieb, entfernt und reserviert.

Verfolgung von Sitzungsinformationen in Echtzeit und statischen Formaten:
Dies umfasst Details wie Sitzungs-ID, Energieverbrauch, Kosten und Standort, Ladepunkt-ID, Zähler-ID, Währung, Ladezeiten, Gesamtkosten, Sitzungsstatus und letzte Aktualisierung.

CDR-Informationen (Charge Detail Records):
Charge Detail Records (CDRs) sind entscheidend für die Abrechnung, und OCPI stellt den effizienten Austausch von CDRs zwischen CPOs und eMSPs sicher.

Unterstützung der Kalibrierungsgesetzgebung:
OCPI ermöglicht den Austausch von signierten Zählerdaten, die für die Einhaltung von Kalibrierungsgesetzen, wie dem Eichrecht, dem deutschen Kalibrierungsgesetz, erforderlich sind.

Fernstart/-stopp:
Ladesitzungen können aus der Ferne über die eMSP-App gestartet oder beendet werden, was den Fahrern von Elektrofahrzeugen Komfort und Kontrolle bietet.

Smart Charging:
OCPI unterstützt mehrere Ladeprofile, die es Fahrern ermöglichen, die kostengünstigste, schnellste oder umweltfreundlichste Ladeoption auszuwählen. Diese Präferenzen können pro Sitzung festgelegt und vom CPO akzeptiert oder abgelehnt werden.

Ein Bild, wie OCPI funktioniert

Das Echtzeit-, modulare und flexible Rückgrat des EV-Lade-Ökosystems

OCPI arbeitet in Echtzeit und stellt sicher, dass alle Beteiligten Zugang zu aktuellen Informationen haben. Es bietet eine modulare Struktur, die es den Nutzern ermöglicht, die spezifischen Module auszuwählen, die ihren Anforderungen entsprechen, und fördert so Flexibilität und Skalierbarkeit. Darüber hinaus unterstützt OCPI sowohl synchrone als auch asynchrone Operationen, um verschiedenen Kommunikationsbedürfnissen gerecht zu werden.

3. Die wichtigsten Anwendungsfälle für OCPI

OCPI eröffnet die folgenden Anwendungsfälle, die verschiedenen Akteuren in der Branche erhebliche Vorteile bieten:

1. Direkte Peer-to-Peer (P2P) Verbindung

Eine direkte P2P-Verbindung, die durch OCPI ermöglicht wird, beseitigt die Notwendigkeit für Zwischenhändler. Stattdessen treten EV-Ladenetze in direkte Kommunikation und Vereinbarung, sodass ihre jeweiligen Kunden nahtlos die Ladeinfrastruktur des jeweils anderen nutzen können. Dieser Prozess umfasst bilaterale Vereinbarungen zwischen den Netzwerkbetreibern, in denen Regeln für Authentifizierung und Abrechnung festgelegt werden. Infolgedessen können EV-Fahrer Ladesitzungen auf besuchten Netzen problemlos starten und abschließen, während ihr Heimnetzwerk die Abrechnung und Vergleiche direkt mit dem besuchten Netzwerk verwaltet.

Dieser Anwendungsfall ist besonders wertvoll in Szenarien, in denen spezifische EV-Ladedaten das Teilen oder die Integration mit Drittanbietersoftware erfordern. Bemerkenswerte Beispiele sind:

  • OCPI ermöglicht es Abrechnungssoftware, auf Nutzer- und Ladesitzungsdaten zuzugreifen, um Dokumente im Zusammenhang mit Ladesitzungen auszustellen.
  • Software zur Unterstützung von EV-Fahrern nutzt OCPI, um auf Ladepunkt-, Nutzer- und Ladesitzungsdaten zuzugreifen. Sie kann diese Informationen verarbeiten und gegebenenfalls Befehle an Ladepunkte senden, um Probleme oder Anfragen von EV-Fahrern zu beheben.
  • Informationen über unterstützte Zahlungsterminal-Software und Zahlungsoptionen, wie Kreditkarten, Debitkarten oder PIN-Code-Eingabegeräte, können über OCPI übertragen werden, wodurch sichergestellt wird, dass Zahlungsterminals über die neuesten Daten für die Transaktionsverarbeitung verfügen.
  • OCPI stellt Regierungen und Aufsichtsbehörden genaue und Echtzeit-Informationen über Ladesitzungen zur Verfügung.
  • Betrieber, die in mehreren Ländern mit unterschiedlichen Geschäftsmodellen tätig sind, können OCPI nutzen, um Verbindungen zwischen ihren Mietern herzustellen. Dadurch können sie Nutzern den Zugang zu ihren Ladepunkten über Landesgrenzen hinweg ermöglichen und gleichzeitig die verschiedenen geschäftlichen Anforderungen in jedem Land berücksichtigen.
Abbildung der direkten Peer-to-Peer-Verbindungen

2. Integration von Roaming-Hubs

Für größere Ladenetze können direkte P2P-Verbindungen unpraktisch werden. Roaming über einen Hub bietet klare Vorteile, insbesondere in Bezug auf Effizienz und Betriebsumfang. Ein wesentlicher Vorteil ist die vereinfachte Konnektivität: Netzwerkbetreiber verbinden sich nur einmal mit einem zentralen Hub, wodurch die Notwendigkeit für mehrere Vereinbarungen und technische Arrangements mit verschiedenen Parteien entfällt. Über einen Hub können Betreiber sofort ihre Reichweite erweitern und auf dessen umfangreiches Netzwerk zugreifen, ohne individuelle Verhandlungen mit jeder Partei führen zu müssen. Dieser Komfort geht mit potenziellen zusätzlichen Gebühren für CPOs einher; das Hub-Modell könnte jedoch Ressourcen sparen, die andernfalls für die Verwaltung zahlreicher bilateraler Beziehungen aufgebracht werden müssten.

Abbildung einer Roaming-Hub-Verbindung

4. Die Vorteile von OCPI für Charge Point Operators (CPOs) 

OCPI dient als gemeinsame Sprache für verschiedene Interessengruppen und begegnet mehreren wichtigen Herausforderungen, während es Innovation und Zugänglichkeit fördert.

Die Implementierung von OCPI ermöglicht es CPOs, ihre Ladeinfrastruktur effektiver zu monetarisieren. Durch den erweiterten Zugang zu einer breiteren Palette von eMSPs und EV-Fahrern können CPOs eine größere Kundenbasis erschließen, was zu höheren Auslastungsraten und Umsatzmöglichkeiten führt.

OCPI stattet CPOs mit einer gemeinsamen Sprache und einem Rahmen aus, der die täglichen Managementaufgaben vereinfacht, betriebliche Komplexitäten reduziert und Konsistenz in den Ladeleistungen gewährleistet, selbst inmitten der wachsenden Komplexität der Branche.

Die neueste Version von OCPI, OCPI 2.2.1, führt Smart Charging-Funktionen ein. CPOs können diese Funktion nutzen, um mit einzelnen Ladegeräten über mehrere Netzwerke hinweg zu interagieren und sich an den sich entwickelnden Anforderungen der Branche in Bezug auf Effizienz und Nachhaltigkeit auszurichten.

Hier sind die wichtigsten Vorteile von OCPI:

Einfach zu implementieren

OCPI nutzt APIs, ein grundlegendes Element der Softwaretechnologie. Dies gewährleistet eine einfache Implementierung für Ingenieure und verringert die Eintrittsbarrieren für neue Akteure in der EV-Ladebranche. Dies wird durch die umfassende und ständig aktualisierte Dokumentation der EV Roaming Foundation weiter erleichtert.

Interoperabilität

OCPI bietet eine gemeinsame Sprache für verschiedene Ladennetze und Zahlungssysteme. Dies hilft, den Ladeprozess für Fahrer zu vereinfachen und die Entwicklung umfangreicherer und effizienter Ladeinfrastrukturen zu fördern.

Skalierbarkeit

OCPI wurde so entwickelt, dass es skalierbar und flexibel ist und das Wachstum sowie die Weiterentwicklung der EV-Ladeindustrie aufnehmen kann. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es OCPI, auch inmitten technologischer Fortschritte, sich entwickelnder Geschäftsmodelle und sich ändernder Marktnachfragen relevant und effektiv zu bleiben.

Standardisierung

OCPI hat weltweit internationale Anerkennung und Akzeptanz bei Regierungen und Branchenorganisationen erlangt. Diese Anerkennung etabliert OCPI als ein gemeinsames Rahmenwerk für EV-Ladesysteme, unabhängig von geografischen Grenzen, und fördert Konsistenz sowie Interoperabilität.

Kosteneinsparungen und Effizienz

OCPI reduziert die Komplexität und die Kosten der Integration mit verschiedenen Ladestationen, verbessert die Effizienz und senkt die Betriebskosten, was möglicherweise zu niedrigeren Preisen für EV-Fahrer führt.

5. Die wichtigsten OCPI-Begriffe

Die folgenden Begriffe sind die wichtigsten Bausteine, die das Laden von Elektrofahrzeugen und den Datenaustausch erleichtern.

Plattform:
Software, die über OCPI Dienste bereitstellt. Eine Plattform kann Dienste für einen einzelnen eMSP oder CPO oder für mehrere CPOs oder eMSPs bereitstellen. Sie kann sogar gleichzeitig Dienste für sowohl eMSPs als auch CPOs anbieten.

Hub:
Dient als zentrale Plattform, die Verbindungen und Interaktionen zwischen mehreren CPOs und eMSPs ermöglicht.

NAP (Nationaler Zugangspunkt):
Bietet eine nationale Datenbank mit allen (öffentlichen) Ladestationen. Informationen können vom NAP gesendet und abgerufen werden. Dies unterscheidet es von einem typischen NSP.

NSP (Navigationsdienstanbieter):
Stellt EV-Fahrern Standortinformationen von Ladepunkten zur Verfügung. In der Regel nur an Standortinformationen interessiert.

SCSP (Smart Charging Service Provider):
Bietet Smart Charging-Dienste für andere Parteien an. Kann verschiedene Eingaben nutzen, um Smart Charging-Profile zu berechnen.

6. Die OCPI-Module, Rollen und Topologien

Module

Das OCPI-Protokoll umfasst 8 funktionale Module und 2 administrative Module:

Abbildung der OCPI-Module

Konfigurationsmodule

The Configuration Modules in OCPI are essential for setting up and maintaining OCPI connections but do not provide any information for the EV driver.

  • Versions – Dies ist das erforderliche Basismodul von OCPI. Dieses Modul ist der Ausgangspunkt für jede OCPI-Verbindung. Über dieses Modul können Clients erfahren, welche Versionen von OCPI ein Server unterstützt und welche Module er für jede Version unterstützt.
  • Credentials – The credentials module is used to exchange the credentials token that has to be used by parties for authorization of requests. Every OCPI request is required to contain a credentials token in the HTTP Authorization header.
  • HubClientInfo – Dieses Modul stellt den an einen Hub angeschlossenen Parteien den Verbindungsstatus anderer Parteien zur Verfügung, die mit dem Hub verbunden sind und mit denen sie kommunizieren können. So wissen CPOs, welche eMSPs und andere Parteien online sind und umgekehrt. Im Gegensatz zu den üblichen OCPI-Modulen befindet sich dieses Modul zwischen eMSP/CPO und dem Hub, statt zwischen eMSP und CPO.

Funktionale Module

Die funktionalen Module bieten Funktionen und Informationen für den EV-Fahrer und sind in vier Kategorien unterteilt:

1. Module für die Zahlungsabwicklung

  • Tokens – Definieren den Austausch von Tokens (z. B. RFID-Daten) zwischen eMSP und CPO. Tokens werden für den Zugangskontroll- und Authentifizierungsprozess an Ladestationen verwendet. Sie stellen sicher, dass nur autorisierte Benutzer Ladesitzungen initiieren und nutzen können. Wenn ein EV-Fahrer bei einem eMSP oder einem Ladenetzwerk abonniert, erhält er ein Token, üblicherweise in Form einer RFID-Karte oder einer mobilen App-Authentifizierung.
  • CDRs (Charge Detail Records) – CDRs sind entscheidend für die Aufzeichnung und Verfolgung der Details jeder Ladesitzung. Wenn eine Ladesitzung abgeschlossen ist, wird ein Transaktionsdatensatz erstellt, der Kosten, Dauer, Energieverbrauch und andere Details enthält, der dann an den eMSP zur Abrechnung übermittelt wird. Obwohl es keine Anforderung gibt, CDRs in (semi-) Echtzeit zu senden, gilt es als gute Praxis, sie so schnell wie möglich zu übermitteln. Da ein CDR für Abrechnungszwecke erstellt wird, kann er nach der Übermittlung an den eMSP nicht mehr geändert oder ersetzt werden. Änderungen sind einfach nicht erlaubt. Stattdessen kann ein Credit CDR gesendet werden.

2. Module für die Navigation

  • Locations – Dieses Modul erleichtert den Austausch von Ladestandortdaten, einschließlich der Fähigkeiten der Ladepunkte, Verfügbarkeit und Kosten. Der CPO sendet diese Liste regelmäßig an den eMSP, wodurch der eMSP den Nutzern eine Live-Ladekartenanzeige anbieten kann.
  • Tariffs – Ergänzend zu den Locations stellt das Tariffs-Modul spezifische Preisinformationen zu den Ladepunkten bereit. Dies hilft den Fahrern von Elektrofahrzeugen, die anfallenden Kosten an jedem Standort zu verstehen, und verbessert ihre Entscheidungsfindung bei der Auswahl von Ladestationen.

3. Module für das Laden

  • Sessions – Das Sessions-Modul ermöglicht den Austausch interaktiver Sitzungsdaten zwischen verschiedenen Entitäten. Diese Daten umfassen Ladegeschwindigkeit, Energieverbrauch und Steckdosenstatus (laden, abgeschlossen, etc.). Es ermöglicht dem eMSP, die Nutzer der mobilen App über den Echtzeit-Ladestatus zu informieren. Das Session-Objekt gehört in der Regel dem Backend-System des Charge Point Operators (CPO) und kann entweder vom CPO-System abgerufen oder vom CPO an ein anderes System, wie die Plattform des eMSP, übertragen werden.
  • Commands – Das Commands-Modul ermöglicht es dem eMSP, ladebezogene Befehle an einen bestimmten Ladepunkt zu senden. Diese Befehle können Aktionen wie das Reservieren eines Ladepunkts für einen Nutzer, das Starten oder Beenden einer Ladesitzung oder das Entsperren eines Steckers, der möglicherweise blockiert ist, umfassen. Der eMSP kann diese Befehle nutzen, um das Starten und Verwalten von Ladevorgängen innerhalb der App umzusetzen und den Nutzern mehr Kontrolle und Flexibilität über ihre Ladeerfahrungen zu geben.

4. Das Modul, das das Verhalten des Ladepunkts steuert

Das Modul, das vom eMSP (und anderen) verwendet wird, um das Verhalten des Ladepunkts zu steuern, wird als „ChargingProfile“-Modul bezeichnet. Dieses Modul ermöglicht es Entitäten wie Smart Charging Service Providern (SCSPs), Aggregatoren, Energie-Service-Brokern und eMSPs, (Smart) Charging-Profile an einen Standort/EVSE zu senden. Es ist auch möglich, das „ActiveChargingProfile“ von einem Standort/EVSE anzufordern.

Das „ActiveChargingProfile“ ist das Ladeprofil, das vom EVSE selbst berechnet wird. Es ist das Ergebnis der Berechnung aller Smart Charging-Eingaben, die im EVSE vorhanden sind, und kann auch lokale Begrenzungen berücksichtigen.

ChargingProfiles können vom Inhaber eines Tokens für Sitzungen erstellt werden, die diesem Token zugeordnet sind. Wenn jedoch eine andere Partei ein ChargingProfile sendet und der Charge Point Operator (CPO) keinen Vertrag hat, der dieser Partei das Setzen von Sitzungen erlaubt, kann der CPO solche Profile ablehnen.

Rollen

Die verschiedenen Rollen in OCPI sind definiert, um die Datenhoheit zu bestimmen und die Verantwortlichkeiten sowie Berechtigungen der verschiedenen Entitäten im EV-Lade-Ökosystem abzustecken. Diese Rollen tragen dazu bei, Ordnung, Sicherheit und Verantwortung im System zu etablieren.

In früheren Versionen von OCPI (2.0 und 2.1.1) waren die Rollen strikt als entweder CPO oder eMSP definiert. Diese strikte Kategorisierung entsprach jedoch nicht den realen Szenarien, in denen Unternehmen mehrere Rollen übernehmen oder Dienste für andere anbieten. In der Praxis können viele Organisationen sowohl CPOs als auch eMSPs bedienen, und diese Komplexität erfordert die Einrichtung mehrerer OCPI-Verbindungen.

OCPI 2.2 geht dieses Problem an, indem es einen flexibleren und umfassenderen Ansatz für Rollen einführt. Es wurde das Konzept einer „Plattform“ eingeführt, die Dienste für mehrere Rollen bereitstellen kann, wodurch sie besser an reale Szenarien angepasst wird. Die Plattform könnte ein reiner CPO, ein eMSP oder eine Kombination aus beidem sein. Hier sind einige Beispiele:

Reiner CPO: Ein Unternehmen, das Ladepunkte betreibt und kein eMSP ist. In OCPI 2.2 wird dies als Plattform mit einer CPO-Rolle dargestellt.

Cloud-basierter eMSP-Lösungsanbieter: Ein Unternehmen, das eMSP-Dienste für andere Unternehmen anbietet. In OCPI 2.2 kann diese Plattform mehrere eMSP-Rollen haben, eine für jedes Unternehmen, dem sie Dienste bereitstellt.

Ein Unternehmen, das Ladepunkte betreibt und eMSP-Dienste anbietet: Ein Unternehmen, das Ladepunkte betreibt und eMSP-Dienste bereitstellt. In OCPI 2.2 kann diese Plattform sowohl CPO- als auch eMSP-Rollen haben.

Erweiterung der Dienste auf andere CPOs und eMSPs: Wenn eines der oben genannten Unternehmen entscheidet, seine Dienste auf andere CPOs und eMSPs auszudehnen, wird es in OCPI 2.2 weiterhin als eine Plattform betrachtet und kann mehrere CPO- und eMSP-Rollen bereitstellen.

Roaming Hub: In OCPI-Begriffen wird ein Roaming Hub ebenfalls als eine Plattform betrachtet, die Verbindungen und Interaktionen zwischen mehreren CPOs und eMSPs erleichtert.

Topologien

OCPI-Topologien beschreiben die Kommunikationsmuster zwischen verschiedenen Entitäten im EV-Lade-Ökosystem. Alle Topologien bestimmen, wie Informationen fließen und Transaktionen zwischen Charge Point Operators, eMSPs und Hubs stattfinden.

Peer-to-Peer

Abbildung der Topologie - Peer-to-Peer

Die einfachste Topologie ist eine bilaterale Verbindung, bei der zwei Plattformen eine Peer-to-Peer-Beziehung aufbauen, bei der jede Plattform eine einzelne Rolle übernimmt.

Mehrere Peer-to-Peer-Verbindungen

Abbildung von mehreren Peer-to-Peer-Verbindungen in OCPI

Eine realistischere Topologie, bei der mehrere Parteien ihre Plattformen verbinden und jede Plattform nur eine Rolle übernimmt. (Nicht jede Partei verbindet sich notwendigerweise mit allen anderen Parteien, die eine andere Rolle haben).

Peer-to-Peer mit mehreren gleichen Rollen

Abbildung der Topologie Peer-to-Peer mit mehreren gleichen Rollen in OCPI

In einer Peer-to-Peer-Konfiguration, bei der mehrere Parteien die gleichen Rollen übernehmen, bieten bestimmte Parteien Dienste wie CPO oder eMSP für andere Unternehmen an. Diese Topologie ist eine bilaterale Verbindung zwischen zwei Plattformen, bei der beide Plattformen mehrere Rollen übernehmen können.

Peer-to-Peer mit Doppelrollen

Abbildung der Topologie: Peer-to-Peer mit Doppelrollen

In einem Peer-to-Peer-Netzwerk mit Doppelrollen übernehmen einige Parteien sowohl die CPO- als auch die eMSP-Rollen, was das häufige Szenario widerspiegelt, in dem Unternehmen beide Funktionen ausüben. Diese Topologie hält eine bilaterale Verbindung zwischen zwei Plattformen aufrecht, von denen jede gleichzeitig die Rollen von CPO und eMSP spielt.

Peer-to-Peer mit gemischten Rollen

Abbildung der Topologie: Peer-to-Peer mit gemischten Rollen

In einem Peer-to-Peer-Netzwerk mit gemischten Rollen können Parteien Doppelrollen übernehmen oder diese an andere weitergeben und sich anschließend mit Unternehmen verbinden, die ähnliche Praktiken anwenden. Diese Topologie ist eine bilaterale Verbindung zwischen zwei Plattformen, bei der beide Plattformen mehrere Rollen übernehmen, die sowohl unterschiedlich als auch überlappend sein können.

Mehrere Peer-to-Peer-Verbindungen

Abbildung der Topologie: Mehrere Peer-to-Peer-Verbindungen in OCPI

In einer realen Topologie, in der OCPI zwischen Marktakteuren ohne einen Hub verwendet wird, sind alle Parteien Plattformen mit mehreren Rollen. Ein wesentlicher Nachteil dieses Ansatzes ist die Notwendigkeit, zahlreiche Verbindungen zwischen diesen Plattformen herzustellen, zu testen und zu pflegen.

Plattformen über einen Hub

Abbildung der Topologie: Plattformen über einen Hub

Alle Plattformen verbinden sich über einen Hub, und alle Kommunikation erfolgt über den Hub.

Plattformen über einen Hub und direkt

Abbildung der Topologie: Plattformen über einen Hub und direkt

Nicht alle Plattformen werden ausschließlich über einen Hub kommunizieren. Es könnte verschiedene Gründe geben, warum Plattformen dennoch Peer-to-Peer-Verbindungen aufrechterhalten. Einige Plattformen pflegen direkte Peer-to-Peer-Verbindungen aus verschiedenen Gründen, wie zum Beispiel, weil der Hub keine Unterstützung für neue Funktionen bietet oder Plattformen benutzerdefinierte Module für spezifische Projekte verwenden, die vom Hub nicht unterstützt werden.

7. Ein kurzer Überblick über die Hauptversionen von OCPI

OCPI 2.1.1 (veröffentlicht 2017)

OCPI 2.1.1 ist ein weit verbreiteter Standard in der EV-Ladebranche. Diese Version von OCPI bietet eine solide Grundlage für Interoperabilität und Kommunikation zwischen EV-Ladenetzen. Sie unterstützt grundlegende Funktionen wie Authentifizierung, Tarifverwaltung und den Austausch von Sitzungsdaten, um ein nahtloses und konsistentes Ladeerlebnis für EV-Nutzer und Betreiber zu gewährleisten. Auch wenn sie nicht über die fortgeschrittenen Funktionen neuerer Versionen verfügt, bleibt OCPI 2.1.1 eine zuverlässige und weit genutzte Wahl für die Kommunikation in EV-Ladenetzen.

OCPI 2.2 (veröffentlicht 2019)

OCPI 2.2 ist ein bedeutendes Upgrade gegenüber dem Vorgänger 2.1.1 und führt wichtige Funktionen für ein effizienteres EV-Ladenetzwerk ein. Bemerkenswerte Ergänzungen umfassen die Unterstützung von Hubs, die die Kommunikation verbessern und es den Parteien ermöglichen, den Online-Status des jeweils anderen zu überwachen. Es richtet sich auch an Plattformen mit unterschiedlichen Rollen und bietet detaillierte Rolleninformations- und Ländercodes. Die Einführung von Charging Profiles ermöglicht es eMSPs, spezifische Ladeanweisungen an die EVSE zu senden und Ladesitzungen zu optimieren. Darüber hinaus erlaubt die Einführung von Präferenz-basiertem Smart Charging den eMSPs, das Laden an die Vorlieben der EV-Fahrer anzupassen, was das gesamte Ladeerlebnis verbessert.

OCPI 2.2.1 (2021)

OCPI 2.2.1 ist die neueste offizielle Version des OCPI-Standards, die Probleme behebt und Verbesserungen gegenüber ihrem Vorgänger 2.2 einführt. Diese Version bringt mehrere wichtige Änderungen und Erweiterungen, darunter Nachrichten-Routing-Header und Hub-Client-Informationen. Sie ermöglicht auch eine umfassendere Unterstützung von Plattformen mit unterschiedlichen und zusätzlichen Rollen, wodurch das EV-Lade-Ökosystem nahtloser funktioniert.

Bemerkenswerte Verbesserungen umfassen Credit CDRs, Unterstützung für Mehrwertsteuer (MwSt.), Kalibrierungsgesetz/Eichrecht, Session_id, AuthorizationReference, CdrLocation und mehr in der CDR-Kategorie. Es verfeinert die Module für Sessions, Tariffs, Locations, Tokens und führt die Möglichkeit ein, Reservierungen in Commands zu stornieren.

OCPI 3.0 (in Entwicklung)

OCPI 3.0 wird eine umfassende Überarbeitung des OCPI-Standards sein, die darauf abzielt, die Effizienz zu verbessern und den sich entwickelnden Bedürfnissen im EV-Lade-Ökosystem gerecht zu werden. Aufbauend auf den im November 2021 veröffentlichten Business Use Cases verfolgt diese Version einen geschäftsorientierten Ansatz zur Entwicklung funktionaler Anwendungsfälle und Spezifikationen, um sicherzustellen, dass sie mit den Herausforderungen der Branche in Einklang steht.

Wesentliche Änderungen in OCPI 3.0 umfassen architektonische Verbesserungen zur Steigerung der Gesamt-Effizienz sowie eine Reihe neuer Funktionen. Zu diesen Erweiterungen gehören die Unterstützung von ISO15118, die fortschrittliche EV-Kommunikation und Kompatibilität ermöglicht, Statusanzeigen für CDRs, die Unterstützung für das Senden von Zählerwerten an Verteilnetzbetreiber (DSOs), vereinfachtes Vertragsmanagement sowie umfassende Unterstützung für Implementierung und Tests.

Ein herausragendes Merkmal von OCPI 3.0 ist die Einführung fortschrittlicher Authentifizierungsprotokolle wie Plug & Charge und Autocharge. Diese Protokolle authentifizieren das Elektrofahrzeug über die Ladeleitung, wodurch die Notwendigkeit für RFID-Tags oder mobile Apps entfällt und der Ladevorgang für EV-Fahrer vereinfacht wird.

OCPI 3.0 verbessert die Kommunikation zwischen CPOs, eMSPs und EV-Fahrern weiter. Es ermöglicht es eMSPs, Preisinformationen und Nachrichten direkt auf den Displays der Ladepunkte anzuzeigen, wodurch das Verständnis der Nutzer und die Transparenz verbessert werden. CPOs können EV-Fahrern Echtzeit-Push-Nachrichten senden, um während des Ladevorgangs Updates und Anweisungen zu geben.

8. Einstieg in OCPI

Bei der Implementierung von OCPI sollten Sie Ihre spezifischen Anforderungen berücksichtigen und die relevanten Anwendungsfälle aus der OCPI-Suite identifizieren, die mit Ihren Bedürfnissen übereinstimmen, wie sie im Abschnitt „Unterstützte Topologien“ der OCPI-Dokumentation beschrieben sind. Bewerten Sie, welche funktionalen Module für Ihre Implementierung erforderlich sind, indem Sie auf das untenstehende Bild „Typische OCPI-Implementierungen pro Rolle“ verweisen, wobei zu beachten ist, dass diese Module nicht obligatorisch sind.

Abbildung der OCPI-Implementierung

Push- und Pull-Modelle

OCPI arbeitet mit zwei Kommunikationsmodellen: Push und Pull. Push sendet (semi-)echtzeitliche Updates und neue Objekte an den Empfänger, während Pull den Empfänger dazu auffordert, eine Liste von Objekten in bestimmten Intervallen anzufordern. Pull ist für OCPI obligatorisch, um die Synchronisation nach einem Verbindungsverlust sicherzustellen und kann als Ausgangspunkt für die Implementierung dienen. Für Produktionssysteme mit hoher Last oder mehreren Clients wird jedoch dringend empfohlen, Push zu implementieren, da es Ressourcen spart.

Verstehen von Anfrageformaten

OCPI verwendet HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT, PATCH und DELETE, ähnlich wie bei REST-APIs. GET ruft Objekte oder Informationen ab, POST erstellt neue Objekte, PUT aktualisiert bestehende, PATCH ändert bestehende Objekte teilweise, und DELETE entfernt Objekte oder Informationen.

Berücksichtigung des Offline-Verhaltens in der OCPI-Kommunikation

OCPI basiert auf ereignisgesteuerter Nachrichtenübertragung. Nachrichten und Statusaktualisierungen werden zwischen den Parteien übertragen, und wenn die Kommunikation unterbrochen wird oder eine kommunizierende Partei für einen unbestimmten Zeitraum nicht erreichbar ist, können Updates nicht zugestellt werden. Wichtig ist, dass OCPI-Nachrichten nicht in eine Warteschlange gestellt werden sollten. Wenn eine Anfrage eines Clients (POST, PUT oder PATCH) fehlschlägt oder abläuft, sollte sie nicht für einen späteren Versuch in die Warteschlange gestellt werden. Stattdessen sollte der Zielserver, wenn die Verbindung wiederhergestellt wird, eine GET-Anfrage initiieren, um den aktuellen Status vom Quellserver abzurufen und die Synchronisation fortzusetzen.

9. Schalten Sie das volle Potenzial von OCPI mit AMPECO frei

In der heutigen, sich schnell entwickelnden Elektromobilitätslandschaft ist die Einführung des OCPI-Protokolls eine strategische Notwendigkeit für Charge Point Operators, die erfolgreich sein wollen. OCPI bietet ein automatisiertes und skalierbares Rahmenwerk für nahtloses EV-Roaming zwischen CPOs und eMSPs, mit Funktionen wie Sitzungsautorisierung, Ladepunkt-Datenfreigabe, Transaktionsabstimmung, Ladepunkt-Reservierungen und mehr.

CPOs können sich an AMPECO wenden, einen führenden Anbieter von EV-Ladeinfrastruktur-Management-Software und Mitglied der EVRoaming Foundation, um die Vorteile von OCPI vollständig zu nutzen, wie zum Beispiel:

Roaming-Funktionen: OCPI erleichtert das Roaming mit vertrauenswürdigen EV-Ladenetzwerken und ermöglicht es Charge Point Operators, ihre Dienste durch Partnerschaften mit anderen EV-Ladenetzwerken auszubauen. Dies macht das Laden für EV-Fahrer einfacher und bequemer, da sie ein einziges Konto oder eine App nutzen können, um auf Ladestationen in verschiedenen Netzwerken zuzugreifen.

Erweiterte Management-Tools: Mit AMPECO können Sie Ihre Ladepunkte effizient überwachen, Echtzeit-Statusaktualisierungen verfolgen und auf umfassende Sitzungsdaten, Preis- und Verfügbarkeitsinformationen zugreifen. Diese Tools ermöglichen es CPOs, die Nutzung der Ladeinfrastruktur zu optimieren und Einnahmemöglichkeiten zu identifizieren.

Integration mit Branchenführern: Betreiber von EV-Ladenetzwerken können OCPI nutzen, um sich mit prominenten Akteuren der Branche wie Zap-Map und Electroverse zu integrieren. Durch die Ausrichtung ihrer Betriebe an etablierten eMSPs können Betreiber eine größere Nutzerbasis ansprechen und die Sichtbarkeit ihres Ladenetzwerks erhöhen.

Smart Energy Management: Die Lastmanagement-Funktionen von OCPI ermöglichen es Betreibern, den Energieverbrauch zu optimieren. Sie können die Ladegeschwindigkeiten steuern, Ladesitzungen während der Nebenzeiten planen und Programme zur Nachfragebeantwortung unterstützen. Dies kommt nicht nur dem Stromnetz zugute, indem Überlastungen verhindert werden, sondern verbessert auch die Gesamteffizienz des Netzwerks.

Regulatorische Compliance: Angesichts der wachsenden Bedeutung offener Standards im Bereich der EV-Ladeinfrastruktur müssen CPOs die Einhaltung sich entwickelnder Vorschriften priorisieren. Dies umfasst die Bereitstellung und Einreichung regelmäßiger Berichte an Behörden über EV-Ladedaten wie Sitzungen, Transaktionen und EVSEs, was durch OCPI ermöglicht wird.

Verbessertes EV-Fahrerlebnis: AMPECO legt großen Wert darauf, ein außergewöhnliches Benutzererlebnis zu bieten. Durch die Implementierung der Lösungen von AMPECO können CPOs den EV-Fahrern Echtzeitinformationen zu Ladepunktstandorten, Verfügbarkeit und Preisen bereitstellen. Dieses benutzerfreundliche Erlebnis fördert die Kundenbindung und ermutigt EV-Fahrer, CPOs zu wählen, die Wert auf Komfort und Transparenz legen.

In einer Ära, in der sich die EV-Ladeinfrastruktur schnell weiterentwickelt, steht AMPECO als strategischer Partner bereit, um CPOs zu unterstützen, das volle Potenzial von OCPI zu realisieren und sicherzustellen, dass sie in der dynamischen Elektromobilitätsbranche wettbewerbsfähig und kundenorientiert bleiben.

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