Nếu đang vận hành hoặc chuẩn bị xây dựng mạng lưới trụ sạc xe điện, bạn cần đặc biệt quan tâm đến OCPP. Giao thức này ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn phần cứng, nền tảng quản lý và mức độ chủ động đối với chính mạng lưới của mình. Bài viết giải thích OCPP là gì, hoạt động ra sao, đồng thời làm rõ những vấn đề giao thức này có thể và không thể giải quyết cho một đơn vị vận hành trạm sạc (CPO).
OCPP là gì
Open Charge Point Protocol (OCPP) là một chuẩn giao tiếp mở do Open Charge Alliance duy trì, cho phép các trụ sạc xe điện (“charge point”) giao tiếp với một hệ thống quản lý trung tâm (một CSMS - Charging Station Management System) qua kết nối mạng. Trước khi OCPP ra đời, mỗi hãng sản xuất trụ sạc đều đi kèm phần mềm quản lý độc quyền riêng, nghĩa là một đơn vị vận hành mua phần cứng từ hai nhà cung cấp khác nhau buộc phải vận hành hai hệ thống quản lý tách biệt.
OCPP giúp loại bỏ sự phụ thuộc này. Về nguyên tắc, bất kỳ trụ sạc nào triển khai OCPP đúng chuẩn đều có thể kết nối với bất kỳ CSMS nào tuân thủ OCPP - bất kể ai sản xuất phần cứng hay ai xây dựng phần mềm. Đó chính là mục đích cốt lõi của chuẩn này: cho phép trụ sạc và phần mềm quản lý từ các nhà cung cấp khác nhau có thể hoạt động cùng nhau (interoperable).
OCPP hoạt động như thế nào
Một trụ sạc mở một kết nối liên tục tới CSMS - trước đây qua SOAP, và trong các triển khai hiện đại hầu như luôn là JSON qua WebSocket - và hai bên trao đổi các thông điệp có cấu trúc cho những việc như:
- Thông báo khởi động & trạng thái - trụ sạc tự báo cáo và cập nhật trạng thái cổng sạc (sẵn sàng, đang sử dụng, gặp lỗi).
- Xác thực (Authorization) - kiểm tra xem thẻ RFID, thao tác trên ứng dụng hay thanh toán vãng lai có được phép bắt đầu phiên sạc hay không.
- Sự kiện giao dịch - bắt đầu phiên sạc, truyền dữ liệu công tơ trong lúc sạc, và kết thúc phiên sạc.
- Lệnh điều khiển từ xa - CSMS yêu cầu trụ sạc bắt đầu, dừng, khởi động lại, hoặc cập nhật firmware.
- Hồ sơ sạc thông minh (Smart charging) - CSMS yêu cầu trụ sạc giới hạn hoặc điều chỉnh công suất tiêu thụ.
Chính luồng trao đổi thông điệp này là nền tảng giúp một CSMS hiện đại vận hành được: đây là lớp bên dưới toàn bộ hoạt động quản lý trạm, giám sát thời gian thực, điều khiển từ xa và sạc thông minh.
OCPP 1.6 và OCPP 2.0.1
Hai phiên bản phổ biến nhất trong triển khai thực tế hiện nay là OCPP 1.6 (cụ thể là bản JSON, OCPP 1.6J) và OCPP 2.0.1. Hai phiên bản này không tương thích ngược ở tầng thông điệp - đây là điều quan trọng nhất về mặt vận hành cần hiểu trước khi bạn quyết định phần cứng hoặc lộ trình chuyển đổi, được trình bày đầy đủ trong OCPP 1.6 So Với OCPP 2.0.1: Hướng Dẫn Chuyển Đổi Cho Đơn Vị Vận Hành Trạm Sạc.
Những gì OCPP không giải quyết
Đây là điểm khiến hầu hết người mua lần đầu bất ngờ. OCPP chuẩn hoá giao tiếp giữa trụ sạc và CSMS - nó không đề cập đến biểu giá, logic tính phí, xử lý thanh toán, xuất hoá đơn, ứng dụng di động dành cho tài xế, tài khoản khách hàng, roaming giữa các mạng lưới, hay báo cáo kinh doanh. Một trụ sạc hỗ trợ OCPP mang lại khả năng kết nối, chứ không phải một doanh nghiệp sạc hoàn chỉnh.
Roaming - cho phép tài xế thuộc mạng lưới này sạc tại trạm của một đơn vị vận hành khác - được xử lý bởi một chuẩn riêng, bổ trợ cho OCPP, gọi là OCPI (Open Charge Point Interface), chứ không phải bản thân OCPP.
OCPP và các nền tảng sạc thương hiệu riêng
Vì OCPP được thiết kế để không phụ thuộc phần cứng, đây cũng chính là yếu tố giúp một nền tảng sạc xe điện thương hiệu riêng trở nên khả thi: một nền tảng xây dựng trên nền OCPP mở không bị ràng buộc vào một hãng trụ sạc duy nhất, nên đơn vị vận hành có thể chọn phần cứng phù hợp với địa điểm và ngân sách của mình, và vận hành tất cả - cùng với biểu giá, thanh toán và ứng dụng tài xế mang thương hiệu riêng - trên một tài khoản duy nhất. Nền tảng CarChargeOS hỗ trợ OCPP 1.6J, 2.0.1, 2.0.1 Ed3 và 2.1 chính vì lý do này: tách biệt quyết định về phần cứng khỏi quyết định về phần mềm.
Câu hỏi thường gặp
Tôi có cần OCPP nếu chỉ vận hành một vài trụ sạc không?
Về mặt kỹ thuật thì không - một số triển khai rất nhỏ vẫn chạy trên hệ thống độc quyền của nhà sản xuất. Nhưng bất kỳ trụ sạc nào được mua mà không hỗ trợ OCPP sẽ trở thành gánh nặng dài hạn ngay khi bạn muốn thêm nhà cung cấp phần cứng thứ hai, đổi nhà cung cấp phần mềm, hoặc mở rộng ra ngoài một địa điểm duy nhất.
OCPP có giống OCPI không?
Không. OCPP quản lý kết nối giữa trụ sạc và hệ thống quản lý của nó. OCPI quản lý việc roaming giữa các mạng lưới sạc khác nhau - cho phép một tài xế đã xác thực trên nền tảng này sạc tại trạm của một đơn vị vận hành khác.
Một CSMS có thể hỗ trợ đồng thời cả trụ sạc OCPP 1.6 và 2.0.1 không?
Có, và điều này rất quan trọng trong thực tế - hầu hết đơn vị vận hành mở rộng mạng lưới theo từng giai đoạn nên thường vận hành đồng thời nhiều thế hệ trụ sạc. Một nền tảng hỗ trợ OCPP đa nhà sản xuất, đa phiên bản có thể quản lý cả hai thế hệ phần cứng trên một hệ thống quản lý duy nhất mà không buộc phải thay mới toàn bộ phần cứng cùng lúc.
Ai là đơn vị duy trì chuẩn OCPP?
Open Charge Alliance (OCA), một liên minh gồm các nhà sản xuất phần cứng sạc, nhà cung cấp CSMS và các bên liên quan trong ngành, là đơn vị công bố và duy trì đặc tả kỹ thuật OCPP.