1QC/TXXXXX—XXXX燃料電池電動汽車加氫通信協議本文件規定了燃料電池電動汽車加氫通信協議的型式、技術要求以及測試方法。本文件適用于使用壓縮氣態氫的燃料電池電動汽車。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T24548GB/T26779GB/T34425燃料電池電動汽車燃料電池電動汽車燃料電池電動汽車術語加氫口加氫槍3術語和定義GB/T24548、GB/T26779、GB/T34425界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1加氫通信協議refuellingcommunicationprotocol在加氫過程中，燃料電池電動汽車與加氫機通過紅外裝置進行信號傳輸所遵循的通信規范。3.2紅外發射裝置infraredtransmitter用于將串行數據信號轉化為紅外光信號進行發送的器件。3.3紅外接收裝置infraredreceiver用于將紅外光信號轉換為串行數據信號進行接收的器件。3.4比特誤碼率biterrorratio一段時間內信道中數據流由于噪聲、干擾、有損或比特同步錯誤產生的差錯比特數量與傳輸的總比特數的比值。4縮略語和符號4.1縮略語下列縮略語適用于本文件。ApplicationData：數據包BOF：幀起始字符CE：轉義控制字符EOF：幀結束字符2QC/TXXXXX—XXXXFC：加注指令FCS：幀校驗序列ID：協議標識符MP：測量壓力MT：測量溫度OD：可選數據RT：加氫口類型TV：儲氫氣瓶總公稱容積VN：數據通信軟件版本號XBOF：額外幀起始字符4.2符號下列符號適用于本文件。dn：紅外接收裝置端面距Z平面的距離參考值。dv：紅外發射裝置端面距Z平面的距離參考值。rn：紅外接收器的中心與加氫槍軸線距離。rv：紅外發射裝置的中心與加氫口軸線距離。α：紅外發射裝置有效半角。β：紅外接收裝置有效半角。γ：紅外接收裝置內部的紅外接收器相鄰角度。5物理層5.1調制方式加0.6μs的容差。工作波形示意見圖1。圖1工作波形示意圖5.2字節幀每個字節幀應有1個異步起始位、8個數據位和1個結束位。數據位按串行順序傳遞，以最低有效位開始，最高有效位結束，波特率為38400bps。字節幀格式見圖2。3QC/TXXXXX—XXXX圖2字節幀格式6數據鏈路層6.1控制字符控制字符包含XBOF、BOF、EOF和CE。6.2幀校驗序列數據傳輸利用CRC-16校驗碼進行校驗，幀校驗序列字段保存CRC校驗值，幀校驗序列應以最低有效字節為先，最高有效字節為后進行傳輸。6.3數據鏈路幀數據包在數據鏈路幀中傳遞。數據鏈路幀傳輸中應有5個XBOF字符，單個BOF字符應在數據幀開始時傳遞，數據包應在BOF字符后立刻開始傳遞，在數據包之后立即發送幀校驗序列字段，并以EOF字符結束。數據鏈路幀格式見圖3。圖3數據鏈路幀格式6.4轉義字符數據鏈路的發送端應在傳送數據鏈路幀前，將數據字節、幀校驗序列字段中與控制字符XBOF、BOF、EOF、CE等相同的字符轉義成非控制字符，若接收端在數據包中收到轉義控制字符CE（定義為0x7D則進行反轉義。控制字符的發送與接收按照附錄C進行轉義與反轉義。7表示層7.1數據類型所有傳輸數據應為ASCII格式。7.2分隔符采用“|”分隔符作為數據片段的分界，所有的有效數據應包含在兩個分隔符之間。數據示例見表1。4QC/TXXXXX—XXXX表1數據示例7.3標簽分隔符后的兩位字符應為一個定義過的數據標簽，且所有的標簽應區分大小寫；分隔符后的第三位字符應為“=”。7.4字符數據所有定義的字符數據應與定義值完全匹配，且區分大小寫。7.5數字數據所有定義的數字數據應按照固定格式發送，空位按照“0”進行填充，若含有多余的空格或字符或超出定義量程范圍應視為無效。7.6數據間隔在加注過程中所需數據應以正確的數據格式進行更新，在5倍數據傳輸間隔內傳輸的數據可視為有效，如超出則視為數據無效。8通信數據定義與要求8.1協議標識符ID發送的數據為協議標識符，接收方應按照發送方的協議內容，解碼發送方傳遞的數據，相關參數見表2。表2協議標識符QC/T?××××，SAE?J27998.2數據通信軟件版本號VN發送的數據為數據通信軟件的版本號，發送方應將其采用的協議版本號傳遞給接收方，接收方應按照發送方的協議內容，解碼發送方傳遞的數據，相關參數見表3。表3數據通信軟件版本號VN=8.3儲氫氣瓶總公稱容積TV發送的數據為儲氫氣瓶的總公稱容積，單位為升，相關參數見表4。5QC/TXXXXX—XXXX表4儲氫氣瓶總公稱容積####.#8.4加氫口類型RT發送的數據為加氫口類型，加氫口應符合GB/T26779規定的要求，適配的加氫槍應符合GB/T34425規定的要求，相關參數見表5。表5加氫口類型8.5加注指令FC發送的數據為加注指令，相關參數見表6。表6加注指令FC=Dyna——動態加注，加氫機應確認從車輛收到的數據與其已定義的數據兼容，加氫機根據實時車輛數據進行燃流程。對于任何形式的加注，加氫機在收到加注指令為FC=Abort時都應予以響應，無論數據間隔、協議標識符或版本8.6測量壓力MP發送的數據為儲氫氣瓶內的當前氫氣相對壓力，單位為MPa，相關參數見表7。表7測量壓力6QC/TXXXXX—XXXX8.7測量溫度MT發送的數據是儲氫氣瓶內的當前氫氣溫度，單位為K，相關參數見表8。表8測量溫度8.8可選數據OD發送的數據是可選數據，數據幀中應包含可選數據，相關參數見表9。表9可選數據9通信過程9.1建立通信通過加氫槍與加氫口連接，加氫機在收到車輛請求建立連接的信號后，開始建立通信，紅外通信的接口示意圖參見圖A.2。9.2通信車輛發送加注指令，加氫機進行數據的完整性檢查，若通過則加氫機執行加注指令；若一個或多個所要求的通信數據不能通過完整性檢查，加氫機應默認執行退出通信加注程序。9.3斷開通信當完成加氫過程后，斷開加氫槍和加氫口的物理連接，紅外通信同時移除。10性能要求10.1紅外發射裝置要求紅外發射裝置性能應滿足以下要求：a)紅外發射波長應在850nm-900nm范圍；b)紅外發射強度應在40mW/sr-100mW/sr范圍；c)車輛上的紅外發射裝置有效半角α應不小于55°,見圖B.1。紅外發射裝置布置應滿足以下要求：a)紅外發射裝置端面距Z平面的距離參考值dv應為10mm±10mm，見圖B.1；b)紅外發射裝置的中心與加氫口軸線距離rv應為22mm±4mm，見圖B.2。10.2紅外接收裝置要求紅外接收裝置性能應滿足以下要求：7QC/TXXXXX—XXXXa)紅外接收裝置內部至少應有3個紅外接收器，加氫槍上的紅外接收裝置有效半角β應不小于b)紅外接收裝置應能檢測輻射照度范圍100μW/cm2-50mW/cm2的紅外信號。紅外接收裝置布置應滿足以下要求：a)紅外接收裝置內部的紅外接收器相鄰角度γ應不超過120+°;b)紅外接收裝置端面距Z平面的距離參考值dn應為25mm±10mm，見圖B.1。c)紅外接收器的中心與加氫槍軸線距離rn應為22mm±4mm，見圖B.3；10.3通信比特誤碼率要求紅外發射裝置和紅外接收裝置建立通信后，按照11.3規定的測試方法，比特誤碼率應小于10-4。11測試方法11.1測試環境測試裝置應包括能夠測試紅外發射裝置和紅外接收裝置的位置、功率和靈敏度的電子設備。測試裝置應將發射裝置和接收裝置布置在模擬的加氫口周圍，該裝置應位于沒有光的環境中，模擬光源應指向接收裝置的接收范圍。測試裝置包括一個濾鏡，濾鏡放置在發射裝置前2mm±0.5mm，濾鏡透光率為38%，允許波長850nm-900nm的紅外光線通過。測試裝置示意圖參見圖A.3。11.2測試場景按照下表10所列場景進行測試，場景1到6測試低信噪比場景，場景7到12測試接收到的最高功率場景，場景13到16測試黑暗的環境光場景。表10測試場景123456789√√√√√√××××××√√√√√××√××√××√×××××××√××√××√××√×××××××√××√××√××√××××00000011.3比特誤碼率測試11.3.1測試條件發射控制器應保持10Hz發送頻率，累計發送65536條消息，每條消息包含18個字節（總計1179648字節）。11.3.2穩態場景測試對于11.2表10中指定的每個場景開展測試，計算得出各場景比特誤碼率。11.3.3瞬態照明測試根據穩態場景測試結果，選取比特誤碼率最高的場景，打開模擬光源10s±5s，然后關閉10s±5s，重復此過程進行瞬態照明測試，計算得出比特誤碼率。11.4通信協議驗證測試8QC/TXXXXX—XXXX通過紅外發射裝置發射信號，將發送的原始數據與解析的數據進行數據比對，檢查數據協議的一致性。模擬發送CRC校驗失效、通信丟失、延時數據傳輸等故障，檢查加氫機故障識別響應。9QC/TXXXXX—XXXX加氫通信及接口示意圖A.1加氫通信示意圖圖A.1為加氫通信示意圖。圖A.1加氫通信示意圖A.2紅外通信接口示意圖圖A.2為紅外通信接口示意圖。圖A.2紅外通信接口示意圖A.3測試裝置示意圖圖A.3為測試裝置示意圖。QC/TXXXXX—XXXX圖A.3測試裝置示意圖QC/TXXXXX—XXXX加氫設備連接圖B.1加氫槍和加氫口連接側視圖圖B.1為加氫槍和加氫口連接側視圖。圖B.1加氫槍與加氫口連接側視圖B.2加氫口和紅外發射裝置連接正視圖圖B.2為加氫口和紅外發射裝置連接正視圖。QC/TXXXXX—XXXX圖B.2加氫口與紅外發射裝置連接正視圖B.3加氫槍和紅外接收裝置連接正視圖圖B.3為加氫槍和紅外接收裝置連接正視圖。圖B.3加氫槍與紅外接收裝置連接正視圖QC/TXXXXX—XXXX控制字符的轉義與反轉義控制字符的轉義與反轉義步驟如下：a)轉義步驟：1)在數據位前插入轉義控制字符CE（0x7D）；2)將數據位與十六進制0x20進行異或處理。b)反轉義步驟：1)拋棄轉義控制字符（CE）；2)將數據位與十六進制0x20進行異或處理。接收端狀態轉換示