Sähköautojen latausprotokollat ja -palvelut: tiedonsiirto, käyttöoikeus ja laskutus

Latauskortti voi toimia yhdessä verkossa ja tulla hylätyksi toisessa, vaikka liittimet ovat samanlaiset. Latausprotokollat välittävät tehonohjauksen ja käyttöoikeuden tarkistuksen viestit; latauspalvelut yhdistävät viestit tiliisi ja laskuusi.

Kuka viestii kenen kanssa?

Autolle sähköä syöttävää laitteistoa kutsutaan nimellä Electric Vehicle Supply Equipment eli EVSE. Sen ja auton välinen tiedonsiirto määrittää, miten lataus voi edetä. Erilliset tietoliikenneyhteydet yhdistävät aseman palvelua tarjoaviin yrityksiin.

Latauspisteitä ylläpitävä yritys on latauspisteoperaattori (CPO). Lataustilisi tai -korttisi tarjoava yritys on sähköisen liikenteen palveluntarjoaja (eMSP). Yksi yritys voi hoitaa molemmat tehtävät. Kun käytät yhden palveluntarjoajan tiliä toisen operaattorin asemalla, verkkovierailu yhdistää nämä palvelut. EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Kolme protokollan nimeä esiintyy usein, kukin eri yhteydessä:

• ISO 15118 kattaa auton ja latauslaitteiston välisen digitaalisen tiedonsiirron.
• Open Charge Point Protocol (OCPP) yhdistää aseman sen hallintajärjestelmään, jotta asema voi raportoida lataustapahtumista ja vastaanottaa komentoja.
• Open Charge Point Interface (OCPI) mahdollistaa operaattorien ja palveluntarjoajien välisen tiedonvaihdon verkkovierailua varten joko suoraan tai keskitetyn välityspalvelun kautta. ISO 15118-1:2019 — General information and use-case definition Open Charge Alliance — Open Charge Point Protocol EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Sähkön kulkureittiä latauslaitteiston ja auton läpi käsittelee Sähköauton lataus: näin järjestelmä toimii. Liittimien muodot ja alueelliset liitäntäratkaisut esitellään artikkelissa Sähköautojen latauspistokkeet ja latausliitännät.

Miten auto ja asema sopivat latauksesta

Tavallisessa AC-latauksessa käytettävissä oleva virta voidaan ilmoittaa yksinkertaisella sähköisellä signaalilla ohjauspilotin kautta. Auton sisäinen laturi ottaa virtaa tämän rajan puitteissa. Näin seinälatauslaite voi ohjata latausta ilman digitaalista ISO 15118 -istuntoa. Argonne National Laboratory — PEV charging response characterization for grid integration (October 2025)

CCS-DC-lataus lisää digitaalisen tiedonvaihdon: auto ja asema ilmoittavat rajansa ja sovittavat yhteen pyydetyn jännitteen ja virran. CCS-toteutukset voivat käyttää DIN SPEC 70121- tai ISO 15118 -protokollaa; onnistunut CCS-lataus ei yksin osoita Plug & Charge -tukea. CharIN — Combined Charging System design guide V7 (2019)

CCS-istuntoa muodostettaessa auto ja asema valitsevat protokollan ja version, jota molemmat tukevat. ISO 15118-2 ja ISO 15118-20 määrittelevät sovellusprotokollan eri sukupolvet; osa 20 sisältää kaksisuuntaisen energiansiirron viestit ja toimintajärjestykset. Toiminnon käyttö edellyttää sen toteuttamista molemmissa laitteissa sekä sopivaa teholaitteistoa. Laitteisto- ja asennusvaatimuksia käsittelee Kaksisuuntainen lataus: sähköautosta virtaa laitteisiin, kotiin ja sähköverkkoon. CharIN — Combined Charging System design guide V7 (2019) ISO 15118-2:2014 — Network and application protocol requirements ISO 15118-20:2022 — Second-generation network and application requirements

Yksinkertaistetussa CCS-DC-latausesimerkissä kytketty auto ja asema muodostavat yhteyden, saavat käyttöoikeuden ja vaihtavat latausparametrit. Sen jälkeen ne suorittavat tarvittavat turvallisuustarkistukset, mukaan lukien eristyksen tarkistuksen. Esilatauksen aikana asema säätää lähtöjännitteensä lähelle akun jännitettä ennen latausvirran kasvattamista. Latauksen alettua auto jatkaa virran pyytämistä käytettävissä olevien rajojen puitteissa. Lopuksi järjestelmät pienentävät virtaa ja päättävät yhteyden hallitussa järjestyksessä. CharIN — Combined Charging System design guide V7 (2019)

Kuljettajan toimet voivat tapahtua eri järjestyksessä maksutavasta riippuen. Fastned esimerkiksi ohjeistaa sovelluksen käyttäjiä valitsemaan liittimen ennen sen kytkemistä ja latauskortin käyttäjiä näyttämään kortin ensin. Noudata aseman tai sovelluksen ohjeita sen sijaan, että olettaisit liittimen kytkemisen olevan aina ensimmäinen vaihe. Fastned — Charging, payment and charge-card billing

Käyttöoikeus, hinta ja loppulasku

Kun näytät latauskorttia lukijalle, asema lukee sen tunnisteen ja tarkistaa paikallisesti tai hallintajärjestelmänsä kautta, saako kortilla aloittaa latauksen. Tämä lupa on käyttöoikeuden myöntäminen eli auktorisointi. Palveluntarjoajan tunnistama kortti voidaan silti hylätä asemalla, joka ei kuulu tarjoajan verkkovierailun piiriin. Open Charge Alliance — OCPP 2.0.1 certification profiles EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Todentaminen eli autentikointi muodostaa luottamuksen henkilöllisyyteen tai tunnistautumistietoon esimerkiksi Plug & Chargen käyttämien varmenteiden tarkistusten avulla. Se on eri asia kuin lupa käyttää tiettyä asemaa. Maksaminen ja tilitys hoitavat rahaliikenteen: maksun perimisen asiakkaalta ja yritysten välisten saatavien suorittamisen. CharIN — Plug & Charge EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Verkkovierailu erottaa myös sähköä toimittavan yrityksen laskuttavasta yrityksestä. Fastned kertoo, että asiakkaan latauskortin tarjoaja voi periä eri hinnan kuin Fastned perii siltä ja että kortin tarjoaja lähettää laskun. Sovellettava hinta määräytyy latauksen aloittamiseen valitsemasi palvelun mukaan. Fastned — Charging, payment and charge-card billing

Pankkikorttimaksussa odottavana näkyvä summa voi olla tilapäinen katevaraus eikä lopullinen kustannus. Fastned varaa rahaa ennen latausta, veloittaa sitten maksettavan summan ja vapauttaa loput. Pankki määrää, kuinka nopeasti vapautettu summa on jälleen käytettävissä. Fastned — Charging, payment and charge-card billing

Verkkovierailuna tapahtuvan latauksen taustalla OCPI voi välittää tunnistautumistiedon käyttöoikeuden tarkistamista varten sekä palauttaa lataustapahtuman tiedot ja yksityiskohtaisen lataustietueen. Tietue antaa palveluntarjoajalle laskutuksessa tarvittavat tiedot; sen siirtäminen on eri asia kuin rahan siirtäminen pankin tai maksunvälittäjän kautta. EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface

Plug & Charge ja Autocharge

ISO 15118 Plug & Chargessa auto esittää digitaalisen sopimusvarmenteen latausyhteyden kautta. Luotetut varmentajat myöntävät ja allekirjoittavat varmenteet, joilla sopimuksen tunnistautumistieto tarkistetaan. Nämä varmentajat ja niitä tukevat järjestelmät muodostavat julkisen avaimen infrastruktuurin (PKI). Kun tuettu palvelu on otettu käyttöön, kuljettaja voi kytkeä auton lataukseen näyttämättä erillistä korttia tai avaamatta sovellusta joka kerta. CharIN — Plug & Charge

Fastnedin Autocharge tunnistaa auton CCS-tiedonsiirron aikana latausohjaimen verkko-osoitteesta, jota kutsutaan MAC-osoitteeksi. Fastned yhdistää tämän tunnisteen asiakkaan tiliin ja maksutapaan. Menetelmä ei edellytä, että auto esittää sopimusvarmenteen, ja se voi toimia rinnakkain Plug & Chargen kanssa. Fastned — How Autocharge works

Aktivointi vaatii yhteensopivan auton, Fastned-tilin ja voimassa olevan maksutavan. Fastned tarjoaa Autochargea omilla asemillaan, ja sen yhteensopivuusluettelo voi poiketa Plug & Charge -tuesta. Fastned pyytää myös poistamaan Autochargen käytöstä auton vaihtaessa omistajaa, jotta myöhempiä latauksia ei veloiteta edellisen omistajan tililtä. Fastned — Autocharge compatibility and activation Fastned — How Autocharge works

Mitä OCPP-tuki kertoo?

OCPP:n avulla operaattorin hallintajärjestelmä voi vastaanottaa aseman tila- ja tapahtumatietoja, tarkistaa käyttöoikeuden sekä lähettää latausrajoja. Kun esimerkiksi aloitat latauksen verkkovierailupalvelun tarjoajan sovelluksesta, pyyntö voi kulkea OCPI:n kautta operaattorin hallintajärjestelmään. Järjestelmä voi sitten lähettää asemalle etäkäynnistyskomennon OCPP:n kautta. EVRoaming Foundation — Open Charge Point Interface Open Charge Alliance — OCPP 2.0.1 certification profiles Ajoituksen ja kapasiteetinhallinnan käyttökohteita käsittelee Sähköauton älylataus: ajastus, aurinkosähkö ja jaettu latausteho. Open Charge Alliance — Open Charge Point Protocol

Jos valitset verkkoon liitettävää seinälatauslaitetta tai ylläpidät latausaluetta, tarkista, että asema ja hallintapalvelu tukevat yhteistä OCPP-versiota. OCPP 1.6 ja OCPP 2.0.1 eivät ole yhteensopivia protokollia. OCPP 2.0.1 lisää toimintoja, kuten ISO 15118 -tuen, ja OCPP 2.1 laajentaa sitä ISO 15118-20:een ja kaksisuuntaiseen lataukseen. Nämä ovat protokollan mahdollistamia ominaisuuksia; asennettujen tuotteiden on toteutettava käytettävät toiminnot. Open Charge Alliance — Open Charge Point Protocol

Myös sertifioinnilla on rajattu laajuus. OCPP 2.0.1 -sertifiointiohjelmassa Core-profiili on pakollinen, mutta Smart Charging- ja ISO 15118 Support -profiilien kaltaiset profiilit ovat valinnaisia. Tarkista tuotteen sertifikaatista, kattaako se tarvittavan profiilin. Aseman OCPP-sertifiointi ei yksin osoita, että sen ajoneuvoyhteys, sopimusvarmenteet ja tilipalvelut ovat valmiita Plug & Chargeen. Open Charge Alliance — OCPP 2.0.1 certification profiles

Mitä tapahtuu yhteyden katketessa?

Aseman ja hallintajärjestelmän välisen yhteyden katkeamisen ei tarvitse keskeyttää jo käynnissä olevaa latausta. OCPP tukee meneillään olevan tapahtuman jatkamista ja viestien tallentamista lähetettäviksi yhteyden palattua. Uuden latauksen aloittaminen on eri kysymys: asema saattaa tarvita verkossa tehtävän käyttöoikeuden hyväksynnän, jota se ei enää saa. Open Charge Alliance — Improving uptime monitoring with OCPP (August 2024)

Asemalla hiljattain hyväksytty kortti voi edelleen toimia, jos asema on tallentanut hyväksynnän käyttöoikeuksien välimuistiin. Operaattori voi myös ladata asemalle paikallisen hyväksyttyjen korttien luettelon. Hyväksynnän ilman verkkoyhteyttä on oltava tuettu ja käytössä, ja kyseisen kortin tietojen on oltava edelleen voimassa. Open Charge Alliance — Improving uptime monitoring with OCPP (August 2024)

Epäonnistunut aloitus ei yksin osoita, mikä yhteys on rikki. Mahdollisia syitä ovat auton ja aseman välinen tiedonsiirtovika, hylätty tunnistautumistieto tai hallintapalvelun puuttuminen käytöstä. Myös katkennut yhteys verkkovierailukumppaniin voi estää kelvollisen kortin hyväksymisen. Aseman ilmoitus ja operaattorin tallenteet auttavat erottamaan nämä tilanteet, kun ilmoitat viasta. CharIN — Combined Charging System design guide V7 (2019) Open Charge Alliance — Improving uptime monitoring with OCPP (August 2024)

Ennen kuin luotat latauspalveluun, tarkista suunniteltu asema palveluntarjoajan sovelluksesta tai kartasta ja varmista, että mahdollinen automaattinen käynnistystoiminto on aktivoitu autollesi. Pidä käytettävissä myös toinen hyväksytty maksutapa. Fyysisen liitännän tarkistuksia, toisen latauslaitteen kokeilemista ja varapysähdyksen suunnittelua käsittelee DC-pikalataus: latausteho ja latauspysähdysten suunnittelu.