通俗易懂的 OCMF 开放充电计量格式技术解析

电子说

1.4w人已加入

描述

OCMF 是专为电动汽车充电设计的开放式计量数据交换标准,通过标准化结构、加密签名和灵活适配,解决了充电计量不透明、数据易篡改、协议不兼容三大行业痛点,让充电计费更可信、行业协作更高效。

一、OCMF 是什么?一句话看懂核心价值

OCMF(Open Charge Metering Format)即开放充电计量格式,是由欧洲充电联盟和 SAFE-eV 组织推动的行业标准。它就像充电领域的 “计量数据普通话”,定义了充电桩、管理系统、运营商之间传输充电数据的统一规则,确保充电量、充电时间、费用等关键信息 “说得出、读得懂、改不了”。

简单来说,没有 OCMF 之前,不同品牌充电桩的数据格式五花八门,就像不同地区说不同方言,互相无法直接沟通;有了 OCMF,所有符合标准的设备都用统一 “语言” 传输数据,从充电开始到结算完成,数据全程可追溯、可验证。

二、OCMF 的核心技术亮点:解决三大行业痛点

1. 标准化结构:打破 “数据孤岛”

OCMF 采用轻量化设计,没有复杂的额外包头,核心数据按固定格式封装,适配 RS-485 等常见串口通信场景。它包含充电量(Wh)、充电时间、设备 ID、 tariff 信息等关键字段,还支持版本迭代扩展 —— 比如 V1.2.0 新增了电缆损耗补偿数据,V1.3.0 加入了充电桩控制器固件版本字段,既保证统一性又兼顾灵活性。

这种标准化让不同品牌充电桩、管理平台(CSMS)、支付系统之间无需额外适配就能互通,大幅降低行业协作成本。

2. 加密签名机制:杜绝 “数据篡改”

这是 OCMF 最核心的安全设计。充电桩产生的计量数据会经过加密签名后再传输,接收方通过公开密钥验证数据完整性。就像给数据加了 “防伪水印”,一旦被篡改,验证环节会立刻发现,从根源上杜绝 “多计费、乱计费” 问题。

这种机制完全符合德国 Mess- & Eichrecht 等国际计量法规要求,让充电数据具备法律有效性,为用户、运营商、监管方提供三方信任基础。

3. 多协议适配:兼容 “新旧设备”

OCMF 不局限于单一通信协议,能灵活适配 OCPP 1.6、OCPP 2.0.1/2.1 等主流充电协议。通过配置不同参数,既能支持传统的固定充电场景,也能满足临时充电(ad-hoc charging)等新兴需求。

比如在 OCPP 2.0.1 系统中,开启相关配置后,OCMF 可以在充电开始、结束等关键节点自动传输签名数据,无需改造现有硬件,让老设备也能升级为 “可信计量设备”。

三、OCMF 的实际应用:谁在用?怎么用?

1. 应用场景覆盖全充电生态

充电桩厂商:按 OCMF 标准设计计量模块,数据直接对接各大运营商平台,无需单独适配。

充电运营商:统一接收不同品牌充电桩数据,简化后台管理,降低运维成本。

用户:充电后可通过加密签名验证计费数据真实性,避免 “天价充电费” 纠纷。

监管机构:直接调取符合标准的计量数据,实现非现场监管,提升行业治理效率。

2. 典型工作流程(通俗版)

你插入充电枪开始充电,充电桩实时记录充电量、时间等数据;

数据按 OCMF 格式封装,并通过加密算法生成 “数字签名”;

带签名的 OCMF 数据包通过 SLIP 协议(加起始符和终止符)传输到管理平台;

平台验证签名无误后,解析数据并生成账单;

充电结束后,完整的 OCMF 数据记录可作为计费凭证,支持后续核查。

四、OCMF 的版本演进:持续完善的行业标准

OCMF 自推出后不断迭代,贴合行业实际需求

V1.0.1:明确版本定义和基础数据结构,奠定标准化基础;

V1.1.0:新增 tariff 信息,适配临时充电场景;

V1.2.0:补充电缆损耗补偿数据,解决充电过程中能量损耗的计量难题;

V1.3.0:增加控制器固件版本字段,提升设备管理精准度。

每一次更新都围绕 “更精准、更安全、更兼容” 的目标,让标准始终跟上行业发展节奏。

五、OCMF 核心字段与应用场景对照表

该对照表梳理了 OCMF(开放充电计量格式)V1.0.1 至 V1.3.0 的核心字段,明确了每个字段的含义、数据类型、版本支持及核心应用场景,方便快速查阅与实际部署适配。

字段名称 字段含义 数据类型 版本支持 核心应用场景
ver OCMF 格式版本号 字符串(如 “1.3.0”) 所有版本 用于设备与平台的版本适配,确保数据解析兼容性
gw_vendor 网关厂商标识 字符串 V0.4 及以上 设备溯源,区分不同厂商的网关设备,便于运维管理
gw_sn 网关序列号 字符串(必填) V0.4 及以上 唯一标识网关设备,配合计量数据形成可追溯链条
meter_vendor 计量模块厂商标识 字符串 所有版本 计量设备溯源,若出现数据争议可定位责任主体
meter_sn 计量模块序列号 字符串(必填) 所有版本 唯一标识计量模块,确保计量数据与设备一一对应
energy 充电总能量 数值(单位:Wh) 所有版本 核心计费依据,用户结算、运营商对账的基础数据
start_time 充电开始时间 时间戳 所有版本 计算充电时长,匹配时段电价,生成精准账单
end_time 充电结束时间 时间戳 所有版本 确认充电周期,结合开始时间核算总充电时长
tariff 电价信息(含时段、费率) 结构化数据 V1.1.0 及以上 适配临时充电场景,支持分时计费、动态电价结算
cable_loss 电缆损耗补偿能量 数值(单位:Wh) V1.2.0 及以上 修正充电过程中的能量损耗,确保计量数据精准性
cf 充电桩控制器固件版本 字符串(可选) V1.3.0 及以上 设备固件管理,判断是否需要升级以修复计量漏洞
signature 数字签名 加密字符串 所有版本 数据防伪验证,防止计费数据被篡改,保障法律有效性
sig_alg 签名算法标识 字符串 V0.4 及以上 明确数据加密方式,接收方按对应算法验证签名
auth_status 授权状态(是否成功授权) 布尔值 V0.4 及以上 确认充电交易合法性,未授权交易可拒绝结算
event_counter 事件计数器 整数 V0.4 及以上 记录充电过程中的关键事件次数,辅助故障排查

补充说明

字段优先级:标为 “必填” 的字段(如 gw_sn、meter_sn、energy)是计量数据有效性的基础,缺失则无法完成正常结算。

版本兼容性:高版本字段(如 cable_loss、cf)在低版本系统中为可选,若需使用需升级设备至对应版本。

协议适配:所有字段均可通过 OCPP 1.6、OCPP 2.0.1/2.1 协议传输,无需额外修改字段结构。

六、OCMF 字段与 OCPP 协议适配对照表

OCMF 作为充电计量数据标准,需依托 OCPP(开放充电点协议)实现设备间传输,下表明确了 OCMF 核心字段在不同 OCPP 版本中的传输载体、配置依赖及适配规则,解决 “OCMF 数据怎么在 OCPP 中传、传得通” 的实际问题。

OCMF 核心字段 字段含义 支持 OCPP 版本 OCPP 传输载体(消息 / 字段) OCPP 配置依赖 适配说明
FV OCMF 格式版本(如 1.0、1.2.0) 1.5 及以上 SignedData 元数据(隐含在 MeterValue 的属性中) 无需额外配置 后端通过解析 SignedData 内的 JSON 结构提取,OCPP 无直接对应字段,但需确保版本兼容(如 OCMF 1.2.0 需 OCPP 2.0 + 支持电缆损耗字段)
GS 网关序列号(签名组件唯一标识) 1.5 及以上 1. MeterValue.req → SignedData 内 JSON2. StopTransaction.req → TransactionData 需配置 “网关与充电桩绑定关系”(如 OCPP 的 ChargePointIdentity 关联 GS) 若网关管理多个充电桩,需在 OCPP 中附加 GS 与 ChargeBoxID 的映射,确保数据溯源唯一
MS 计量模块序列号(电表唯一标识) 1.5 及以上 SignedData 内 JSON(与 MV/MF 字段同属 “计量设备信息” 组) 无需额外配置,但需确保 MS 在 OCPP 后端与充电桩档案关联 是计量数据合法性的核心标识,OCPP 后端需校验 MS 与实际接入电表的一致性
RD-TM 读数时间(含同步状态,如 “2018-07-24T13:22:04,000+0200 S”) 1.5 及以上 1. MeterValue.timestamp(基础时间)2. SignedData 内 JSON(同步状态 “S/I/R”) 需配置ClockAlignedDataInterval=900(15 分钟,符合计量法规的时段对齐要求) OCPP 基础 timestamp 可能不满足计量精度,需以 SignedData 内 TM 的同步状态为准(如 “S” 代表已同步,可用于计费)
RD-RV 计量读数(如 2935.6 kWh) 1.5 及以上 1. MeterValue.value(Raw 格式,用于快速显示)2. SignedData 内 JSON(Signed 格式,用于计费校验) 需配置MeterValuesAlignedData=Active.Energy.Register.Import 双格式传输:Raw 格式供实时显示,Signed 格式(含 RV+RU+RI)供结算,后端需对比两者一致性避免篡改
RD-TX 交易状态(如 B = 开始、E = 结束、T = 电价变更) 1.5 及以上 1. StartTransaction.req → TransactionStatus2. StopTransaction.req → Reason3. MeterValue.req → SignedData 内 JSON 需配置StopTransactionSignatureFormat=MR/SR(MR:单次传输启停数据;SR:分两次传输) 若 TX=“T”(电价变更),需确保 OCPP 的ClockAlignedDataInterval与电价变更时段(如 15 分钟)一致,避免数据断档
LC 电缆损耗补偿(含 LR 电阻、LU 单位等) 2.0 及以上 SignedData 内 JSON(OCMF 1.2.0 新增字段) 需升级 OCPP 协议至 2.0+,并在充电桩控制器中配置 “电缆损耗算法参数” OCPP 1.5 及以下不支持该字段,若需兼容需通过 OCPP 扩展字段(如 “CustomData”)封装 LC 对象
IS 用户授权状态(true = 授权成功,false = 未授权) 2.0 及以上 1. Authorize.req → IdTagInfo.Status2. SignedData 内 JSON(IS 与 OCPP 授权结果绑定) 需配置OCPP_AUTH_TLS(通过 TLS 加密授权数据) OCPP 2.0 前需通过 “IdTag” 间接判断授权状态,OCPP 2.0 可直接与 OCMF 的 IS 字段映射(如 OCPP 的 “Accepted” 对应 IS=true)
IT 用户识别类型(如 ISO14443=RFID 卡) 2.0 及以上 Authorize.req → IdTagType(或 SignedData 内 JSON) 需在 OCPP 后端配置 “识别类型与 IdTag 的映射”(如 ISO14443 对应 OCPP 的 IdTag 格式为 16 位十六进制) OCPP 1.5 仅支持基础 IdTag,需后端解析 SignedData 内的 IT 字段补充识别类型信息
SD 数字签名数据(ECDSA 加密结果) 1.5 及以上 1. MeterValue.req → Value(ValueFormat=SignedData,编码为十六进制)2. StopTransaction.req → TransactionSignature 1. 配置SignatureAlgorithm=ECDSA-secp256r1-SHA256(OCMF 默认算法)2. 开启MeterValuesSignatureContexts=CSL/RW(指定生成签名的触发点) 签名需与 OCPP 的 “公钥管理” 联动:充电桩公钥需提前通过 OCPP 外渠道(如监管平台注册)同步至后端,确保验证通过
PG 分页标识(如 T12345 = 交易 12345 的读数) 1.5 及以上 SignedData 内 JSON(与 OCPP 的 TransactionId 绑定) 需配置 “分页连续性校验”(OCPP 后端需检查 PG 的序号是否连续,如 T1→T2→T3,避免数据缺失) 若为 “F”(财务计量,无交易关联),需在 OCPP 中配置MeterValuesAlignedData=Active.Energy.Register.Import,按固定时段(如每日 0 点)生成读数

▼补充说明▼

1.传输格式统一规则:OCMF 所有字段在 OCPP 中均以 “SignedData” 格式封装 —— 即 OCMF 的 OCMF|| 结构,需先编码为十六进制字符串,再填入 OCPP MeterValue/StopTransaction 的 “Value” 字段(ValueFormat=SignedData),后端需反向解码 JSON。

2.版本兼容性边界: 

◆ OCPP 1.5:仅支持 OCMF 基础字段(如 FV、GS、RD-RV、SD),不支持高版本字段(LC、IT 的 ISO15118 类型);

◆ OCPP 2.0 及以上:完全支持 OCMF 1.2.0 及以下所有字段,且可通过 “CustomData” 扩展字段兼容未来 OCMF 新增内容。

3.配置优先级: 当 OCPP 配置与 OCMF 要求冲突时(如 OCPP 的 ClockAlignedDataInterval ≠15 分钟),需以 OCMF 计量法规要求为准(如强制调整为 900 秒),确保数据符合校准法律有效性。

充电桩

七、总结:OCMF 为何能成为行业刚需?

在电动汽车充电行业快速发展的当下,计量数据的可信度和互通性是核心瓶颈。OCMF 通过 “统一格式 + 加密验证 + 灵活适配” 的组合设计,既解决了用户最关心的 “计费是否公平” 问题,也降低了企业的技术适配成本,还为监管提供了透明化工具,真正实现了多方共赢。

随着越来越多充电桩厂商和运营商采用 OCMF 标准,未来充电体验会更省心 —— 无论用哪个品牌的充电桩,都能放心计费;无论跨哪个运营商平台,都能顺畅结算,这正是开放式标准给行业带来的核心价值。

审核编辑 黄宇
 

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分