전기자동차 충전기 부팅 시, 충전기와 관리 시스템 간의 연동

전기자동차 충전기 부팅 시, 충전기와 관리 시스템 간의 연동은 OCPP (Open Charge Point Protocol)를 기반으로 이루어집니다. OCPP는 충전기와 관리 시스템 간의 상호작용을 표준화하여, 충전기의 상태를 모니터링하고, 원격 제어하며, 충전 세션을 관리할 수 있게 합니다.

 

OCPP 기반 충전기 부팅 시 연동 절차

부팅 과정에서 충전기는 여러 가지 단계로 관리 시스템과 통신을 설정합니다. 

이는 일반적으로 다음과 같은 절차로 이루어집니다:

1. 부팅 및 초기화 (Booting and Initialization)

- 충전기 전원 공급: 충전기에 전원이 공급되면 하드웨어와 소프트웨어가 초기화됩니다.
- 네트워크 연결 설정:

  충전기는 네트워크에 연결하고 IP 주소를 얻습니다.

  이는 DHCP를 통해 자동으로 할당되거나, 고정 IP 설정이 적용될 수 있습니다.
- 시스템 체크: 충전기는 하드웨어 상태와 내부 시스템을 점검하여 초기화 오류를 확인합니다.

 

2. BootNotification 메시지 전송

- 메시지 구성:  충전기는 관리 시스템(중앙 서버)로 BootNotification 메시지를 전송합니다. 이 메시지는 충전기의 상태, 소프트웨어 버전, 모델 정보, 시리얼 번호 등을 포함합니다.

- 목적: 관리 시스템에게 충전기의 온라인 상태를 알리고, 관리 시스템이 충전기를 인식하고 등록할 수 있도록 합니다.

 

3. 관리 시스템 응답 (Management System Response)

- 응답 메시지: 관리 시스템은 **BootNotificationResponse** 메시지를 충전기로 전송합니다.
- 내용: 응답 메시지에는 승인 여부와 승인 지연 시간(대기 시간)이 포함됩니다. 승인된 경우 충전기가 관리 시스템과의 통신을 지속할 수 있게 됩니다.
- 상태 확인: 응답이 성공적인 경우 충전기는 온라인 상태로 전환되고, 실패한 경우 오류 메시지에 따라 재시도 또는 문제 해결을 시도합니다.

4. Heartbeat 설정

- **주기적 상태 보고**: 충전기는 관리 시스템에 주기적으로 **Heartbeat** 메시지를 전송하여, 자신의 상태를 지속적으로 보고합니다. 
- **목적**: 충전기와 관리 시스템 간의 연결 상태를 유지하고, 충전기의 가용성을 모니터링하기 위함입니다.

5. 충전기 구성 정보 동기화

- **Configuration 메시지**: 관리 시스템은 필요에 따라 충전기 구성 정보를 **Configuration** 메시지를 통해 요청할 수 있습니다.
- **응답**: 충전기는 해당 요청에 대해 자신의 설정 값을 포함한 **ConfigurationResponse** 메시지를 전송합니다.

6. Firmware 업데이트 (Optional)

- 업데이트 요청: 관리 시스템이 필요할 경우 충전기의 펌웨어 업데이트를 요청할 수 있습니다.
- 업데이트 절차: 충전기는 업데이트 파일을 다운로드하고 설치한 후 재부팅합니다. 업데이트 후 부팅 시에도 위의 절차를 반복합니다.

OCPP 메시지 플로우 요약

1. **BootNotification**: 충전기가 부팅 시 관리 시스템에 자신의 상태를 알림.
2. **BootNotificationResponse**: 관리 시스템이 충전기의 부팅 요청에 대한 응답을 제공.
3. **Heartbeat**: 충전기가 관리 시스템에 주기적으로 상태 보고.
4. **Configuration**: 관리 시스템이 충전기의 설정 정보를 요청.
5. **ConfigurationResponse**: 충전기가 설정 정보에 대한 응답을 제공.
6. **Firmware 업데이트**: (필요 시) 관리 시스템이 충전기의 펌웨어 업데이트를 지시.

부팅 및 연동 시 고려 사항

1. 네트워크 신뢰성: 안정적인 네트워크 연결이 필수적입니다. 네트워크 불안정 시 재시도 메커니즘이 필요합니다.
2. 보안: 메시지 전송 시 TLS/SSL을 사용하여 데이터의 기밀성과 무결성을 보장해야 합니다.
3. 에러 처리: 통신 실패나 오류 발생 시 적절한 에러 처리와 로그 기록이 필요합니다.
4. 시간 동기화: 충전기와 관리 시스템 간의 시간 동기화는 로그 관리와 이벤트 추적을 위해 중요합니다.

예시 시퀀스 다이어그램


충전기                 관리 시스템
   |                         |
   | BootNotification        |
   |------------------------>|
   |                         |
   | BootNotificationResponse|
   |<------------------------|
   |                         |
   | Heartbeat               |
   |------------------------>|
   |                         |
   | Configuration           |
   |<------------------------|
   | ConfigurationResponse   |
   |------------------------>|
   |                         |


이 다이어그램은 기본적인 메시지 교환의 흐름을 보여줍니다.

요약

전기차 충전기 부팅 시 OCPP를 통한 관리 시스템과의 연동 과정은 **BootNotification**을 통한 초기 등록, **Heartbeat**를 통한 상태 모니터링, **Configuration** 메시지를 통한 설정 정보 동기화 등의 단계로 구성됩니다. 이러한 절차는 충전기와 관리 시스템 간의 원활한 통신과 충전 인프라의 효율적인 운영을 보장합니다.