智能充电新方案：OCPP 4G网关让传统充电桩焕发新生
将OCPP智能充电集成到传统充电桩中时，一个关键的推动因素是OCPP 4G网关。该网关充当协议转换工具，确保传统充电桩可以与符合 OCPP 标准的系统无缝通信。在本文中，我们将探讨OCPP 4G网关如何促进OCPP智能充电，及其在优化能源管理和电网交互方面的作用。
▶ 1. 智能充电概述
智能充电是指根据电网需求、能源可用性和用户偏好等实时条件动态控制电动汽车（EV）充电。它使运营商能够平衡能源分配、防止电网过载并优化充电效率。主要特点包括：
充电配置文件：确定在会话期间提供多少电量的预定义时间表。
动态负载管理：根据电网容量实时调整充电费率。
需求响应：在电网需求高峰期间减少或暂停充电的能力。
然而，传统充电桩本身并不支持这些先进的智能充电功能。这就是OCPP 4G 网关变得至关重要的地方。
▶ 2. 智能充电技术的关键组成部分和机制
智能充电技术利用充电点和中央系统之间的通信来控制何时以及向电动汽车输送多少能量。智能充电技术的关键组成部分和机制如下：
（1）充电配置文件
充电配置文件定义如何管理充电会话。它们包括为不同时间段设置功率或电流限制的特定时间表。
充电时间表是配置文件的一部分，指定具有相关功率或电流限制的时间块。这允许在整个会话期间动态调整充电速率。
复合充电时间表：这是考虑到当地约束和限制，在充电点组合所有活动充电配置文件的结果。
（2）中央系统操作
中央系统可以通过发送以下命令来远程管理智能充电：
SetChargingProfile：此操作允许中央系统设置或更新充电点上的充电配置文件，指定应提供多少电量以及何时提供。
GetCompositeSchedule：中央系统可以从充电点请求此时间表，以配置能量如何在多个车辆或连接器之间分配。
▶ 3. OCPP 4G网关在智能充电中的作用
传统充电桩不具备智能充电功能，但通过我们的OCPP 4G网关，可以将OCPP智能充电功能集成到充电桩中。在OCPP中，智能充电是通过充电配置文件进行管理的，充电配置文件定义了在特定时间段内可以提供多少电量。这些配置文件对于动态负载管理和电网优化至关重要。OCPP 4G网关充当传统充电桩和OCPP后台之间的桥梁，实现无缝通信及智能充电功能。
它的工作原理如下：
(1) 协议解析及计算限制功率或电流
- 接收充电配置文件
OCPP 4G 网关从中央系统接收SetChargingProfile.req，其中包括具有相同/不同目的类型的充电配置文件：ChargePointMaxProfile、TxDefaultProfile、TxProfile。
- 处理多个配置文件
当同时接收到相同目的的多个配置文件时，OCPP 4G网关将使用stackLevel来确定优先级。它根据这些优先级，确定有效的配置文件；
如果收到具有不同目的的配置文件，网关将遵循 OCPP 1.6 规则根据当前有效的充电桩限制功率、ChargePointMaxProfile、TxProfile（没有TxProfile时根据TxDefaultProfile)来确定有效限制。
- 解析并实施充电计划
根据各充电枪的实时充电状态，OCPP 4G 网关通过计算充电计划结果，动态分配每个时间段内各充电枪的功率或电流限制，并解析为传统充电桩的功率控制指令来控制充电桩的功率或电流限制。
- 发送Composite Schedules
当中央系统请求GetCompositeSchedule.req，我们的OCPP 4G网关将根据当时有效的充电配置文件，按照OCPP1.6规则计算出Composite Schedules的限制时段、限制功率或电流等数据返回给中央系统。
(2) 实时数据交换
智能充电很大程度上依赖于电压、电流和能耗等实时数据。 OCPP 4G 网关通过将传统充电桩的实时数据转换为 OCPP 的MeterValues.req格式，使中央系统能够实时监控每个充电桩的运行状态，并根据需要进行动态调整。这种实时数据交换对于实现精确的负载平衡至关重要。
(3) 动态负载管理
在多个充电桩同时工作的场景下，OCPP 4G网关通过将OCPP的负载平衡命令转化为传统充电桩中的相应指令，实现对多个充电桩之间的能量分配。例如，当多个车辆同时连接到同一电源时，OCPP 4G网关可以根据中央系统发送的指令，合理分配每个充电桩的功率输出，确保不会超过总供电能力。这种动态平衡可以防止局部电网过载，同时确保所有车辆都能在规定时间内完成充电。
▶ 4. 需求响应与峰值削减
需求响应是OCPP智能充电系统的重要组成部分，它允许在高峰时段减少或暂停部分车辆的充电，以减轻对电网的压力。OCPP 4G网关可以接收来自OCPP中央系统的需求响应信号，将其转化为传统充电桩可理解的命令，从而实现对各个充电桩的功率调整或暂停操作。此外，在用电高峰期间，OCPP 4G网关还可以帮助实现峰值削减，即在高峰时段降低总功率输出，以减少用电成本并提高能源利用效率。
▶ 5. 远程控制与优化
通过OCPP 4G网关连接，运营商可以远程监控和控制各个充电桩，包括启动/停止事务、设置功率限制等操作。OCPP 4G网关不仅提供了稳定的数据传输通道，还确保这些远程操作能够跨越不同协议（例如云快充协议和OCPP协议）顺利执行。例如，当中央系统检测到某些区域的用电量过大时，可以通过远程控制降低某些非优先级用户的功率输出，从而优化整体用电情况。
▶ 6. 通过OCPP 4G网关实施OCPP智能充电的好处
通过OCPP 4G 网关实施智能充电，运营商可以获得以下几个好处：
（1）能源效率：根据实时数据动态调整电力输送，减少能源浪费并优化资源利用。
（2）提高电网稳定性：智能充电通过在高峰时段降低电动汽车充电费率并在有剩余容量时提高充电费率来帮助防止电网过载。
（3）增强的用户体验：通过负载平衡和参与需求响应计划，用户可以从更高效、更具成本效益的充电选项中受益。
OCPP 4G 网关的集成可实现传统充电桩和OCPP系统之间的无缝通信，从而解锁动态负载管理、实时监控和远程控制等先进的智能充电功能。通过利用这项技术，运营商可以提高能源效率，提高电网稳定性，并在其电动汽车网络中提供更好的用户体验。