CN112313882B - 空调器及其管道通信方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种能够通过使用管道通信在室外单元与室内单元之间平稳地执行通信的空调器及其管道通信方法。当使用管道通信在室外单元与室内单元之间进行通信时，根据通信状态将通信模式自动地改变为差分模式和单模式，以设置对于场景特性最合适的通信方法，使得可平稳地执行室外单元与室内单元之间的通信。即使在将多个室内单元连接到一个室外单元的多系统空调器中发生制冷剂管之间的物理短路，或者即使存在用于对制冷剂管进行分支的更多的分支管，也可通过增加通信成功率来实现平稳的管道通信。

Description

空调器及其管道通信方法
技术领域
本公开涉及一种使用制冷剂管执行通信的空调器及其管道通信方法。
背景技术
空调器是使用在制冷循环中循环的制冷剂的蒸发和冷凝期间产生的热量的运动来调节室内空气的温度、湿度、气流等的设备，其中，该设备包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
空调器可分为具有分开安装的室内单元和室外单元的分体式空调器、以及具有一起安装在一个机柜中的室内单元和室外单元的整体式空调器。分体式空调器包括安装在室内的室内单元和通过制冷剂管连接到室内单元并安装在室外的室外单元。
典型的空调器通常将单个室内单元连接到单个室外单元。然而，近来，对将多个室内单元连接到至少一个室外单元以对具有多个独立空间的建筑物(例如，学校、公司、医院等)的每个空间的室内空气进行冷却或加热的多系统空调器的需求正迅速增加。
在多系统空调器中，室外单元和多个室内单元通过诸如RS485的有线线路进行通信。然而，在RS485有线通信的情况下，存在的问题是通信线路必须被单独安装在室外单元与多个室内单元之间，并且还必须安装保护通信线路的管道。此外，如果使用并重新安装现有的制冷剂管，则通信线路可能无法被再循环利用并且可能无法被重新安装。
为了解决该问题，已经开发了一种使用制冷剂管执行通信的管道通信方法。然而，在管道通信的情况下，需要增加通信信号以便在实际实施中确保通信距离。当通信信号增加时，可能无法满足空调器自己的标准(EMC标准)，因此将其应用于实际的长距离管道通信存在限制。此外，当多个室内单元被连接到单个室外单元时，用于对管道进行分支的分支管道的数量增加，并且随着分支管道的数量增加，存在的问题是因为它影响阻抗特性，所以通信会不平稳。此外，难以在多系统空调器中实现平稳的管道通信，因为没有对管道之间发生物理短路的解决方案。
发明内容
技术问题
本公开的一方面提供一种能够使用管道通信在室外单元与室内单元之间平稳地执行通信的空调器及其管道通信方法。
技术方案
本公开的一方面提供一种空调器，包括：室外单元；多个室内单元，通过第一制冷剂管和第二制冷剂管被连接到室外单元；以及管道通信装置，被配置为将室外单元和所述多个室内单元的信息转换为通信信号，并且通过制冷剂管将所述信息彼此发送。管道通信装置可被配置为：通过使用第一模式和第二模式来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信，其中，第一模式用于通过第一制冷剂管和第二制冷剂管发送和接收所述通信信号，第二模式用于通过第一制冷剂管和第二制冷剂管中的至少一个发送和接收所述通信信号。
管道通信装置可包括：主管道通信装置，被连接到室外单元；以及多个从管道通信装置，其中，每个从管道通信装置被连接到所述多个室内单元。主管道通信装置还可包括控制器，其中，控制器被配置为根据室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态将通信模式设置为第一模式或第二模式。
控制器可被配置为：在第一模式或第二模式下将前导码信号发送到所述多个从管道通信装置。
所述多个从管道通信装置可被配置为：测量在第一模式或第二模式下接收到的前导码信号的电平，并将测量的前导码信号的电平发送到主管道通信装置。
控制器可被配置为：通过在空调器的初始通信开始时将通信模式设置为第一模式来测量第一模式的接收电平，并且通过将通信模式改变为第二模式来测量第二模式的接收电平。
控制器可被配置为：对在第一模式或第二模式下发送前导码信号的次数进行计数，并且响应于确定计数的信号发送数量大于或等于设置的参考数量，确定第一模式或第二模式下的接收电平测量完成。
控制器可被配置为：将测量的第一模式的接收电平与测量的第二模式的接收电平进行比较，并且设置具有高接收电平的通信模式。
所述多个从管道通信装置可被配置为：与在主管道通信装置中设置的通信模式同步，以执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信。
响应于确定当在第一模式和第二模式中的任意一个模式下执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信时发生通信不稳定状态，控制器可被配置为：将通信模式改变为第一模式和第二模式中的另一通信模式。
控制器可被配置为：对通信模式被改变的次数进行计数，并且响应于计数的模式改变数量等于或大于参考数量而产生通信错误。
管道通信装置可被配置为：以电力线通信(PLC)方法执行通信。
管道通信装置可被一体地设置在室外单元和室内单元中的每一个内部。
本公开的另一方面提供一种空调器的管道通信方法，其中，所述空调器包括室外单元；多个室内单元，通过第一制冷剂管和第二制冷剂管被连接到室外单元；以及管道通信装置，被连接到制冷剂管，并且被配置为将室外单元和所述多个室内单元的信息转换为通信信号并发送/接收所述通信信号。所述管道通信方法包括：将前导码信号从室外单元的管道通信装置发送到所述多个室内单元的管道通信装置；测量来自所述多个室内单元的管道通信装置的前导码信号的接收电平，并将测量的接收电平发送到室外单元的管道通信装置；使用室外单元的管道通信装置中的接收电平来确定通信状态；由管道通信装置根据所述通信状态设置室外单元与所述多个室内单元之间的通信模式；并且由管道通信装置通过在设置的通信模式下发送所述通信信号来执行通信。
设置通信模式的步骤可包括：设置第一模式和第二模式中的任意一个，其中，第一模式用于通过第一制冷剂管和第二制冷剂管发送和接收所述通信信号，第二模式用于通过第一制冷剂管和第二制冷剂管中的至少一个发送和接收所述通信信号。
确定通信状态的步骤可包括：通过在空调器的初始通信开始时将通信模式设置为第一模式来测量第一模式的接收电平；通过将通信模式改变为第二模式来测量第二模式的接收电平；并且将测量的第一模式的接收电平与测量的第二模式的接收电平进行比较，以确定通信状态。
设置通信模式的步骤可包括：将测量的第一模式的接收电平与测量的第二模式的接收电平进行比较，并且设置具有高接收电平的通信模式。
所述管道通信方法还可包括：由管道通信装置对在第一模式或第二模式下发送前导码信号的次数进行计数；并且响应于确定计数的信号发送数量大于或等于设置的参考数量，由管道通信装置确定第一模式或第二模式下的接收电平测量完成。
所述管道通信方法还可包括：由管道通信装置确定当在第一模式和第二模式中的任意一个模式下执行通信时是否发生通信不稳定状态；响应于确定发生通信不稳定状态，由管道通信装置将通信模式改变为第一模式和第二模式中的另一通信模式；由管道通信装置识别改变后的通信模式下的通信状态，以确定通信是否成功；并且响应于确定通信成功，由管道通信装置通过在改变后的通信模式下发送所述通信信号来执行通信。
所述管道通信方法还可包括：由管道通信装置对通信模式被改变的次数进行计数；并且由管道通信装置响应于计数的模式改变数量等于或大于参考数量而产生通信错误。
管道通信装置可被配置为：以电力线通信(PLC)方法执行通信。
管道通信装置可被一体地设置在室外单元和室内单元中的每一个内部。
有益效果
根据空调器及其管道通信方法的一方面，当使用管道通信在室外单元与室内单元之间进行通信时，通信模式被自动改变为差分模式和单模式，以根据通信状态针对现场特性设置最合适的通信方法，使得室外单元与室内单元之间的通信可被平稳地执行。这使得即使在将多个室内单元连接到单个室外单元的多系统空调器中发生制冷剂管之间的物理短路，或者即使存在用于对制冷剂管进行分支的更多分支管，也能够通过增加通信成功率来实现平稳的管道通信。
附图说明
图1是根据实施例的空调器的整体连接配置图。
图2是根据实施例的空调器的系统配置图。
图3是根据实施例的空调器的控制框图。
图4是示出根据实施例的用于设置空调器中的管道通信的通信模式的算法的流程图。
图5是示出根据实施例的用于改变空调器中的管道通信的通信模式的算法的流程图。
图6是根据另一实施例的空调器的控制框图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施例，其中，本公开的实施例的示例在附图中被示出，其中，相同的参考标号始终指相同的元件。
本申请中使用的术语仅被用于描述具体实施例，并不旨在限制本公开。除非上下文中另有说明，否则单数表述可包括复数表述。在本申请中，术语“包括”或“具有”被用于指示存在本说明书中描述的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合，并且不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合。
在本公开的描述中，术语“第一”和“第二”可被用于描述各种组件，但组件不受这些术语限制。这些术语可被用于将一个组件与另一组件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组件可被称为第二组件，并且第二组件可被称为第一组件。术语“和/或”可包括多个项目的组合或多个项目中的任意一项。
现在将参照附图描述本公开的实施例。
图1是根据实施例的空调器的整体连接配置图。
参照图1，空调器1可包括至少一个室外单元10以及通过制冷剂管30连接到室外单元10的多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)。
室外单元10可被安装在室外空间中，以在室外空气与制冷剂之间执行热交换。这里，室外单元10的数量不受限制，并且可根据整个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)所需的总制冷能力和制热能力被调整，以展现期望的制冷能力和制热能力。
室外单元10的物理结构不受限制，并且可根据安装位置、连接的室内单元20的数量(20-1、20-2、20-3、…、20-N)以及设计者的意图或品味而变化。
多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)被安装在至少一个室内空间中以控制空气，并且可被设置成通过将冷空气或热空气排放到室内空间中来控制室内温度。在这种情况下，一个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可被安装在一个室内空间中，或者多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可被安装在一个室内空间中。
多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可具有设计者可考虑的预定形状，诸如根据实施例的安装在墙壁上的壁挂式室内单元、安装在室内空间中的一个位置处的立式室内单元、安装在窗户上的窗式室内单元或安装在天花板上的顶置式室内单元。
连接到室外单元10的多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可全部具有相同的形状，可具有不同的形状。多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)中的一些室内单元可具有相同的形状，并且多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的其他部分室内单元可具有不同的形状。例如，室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可以是顶置式室内单元，或者室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)中的一些室内单元是顶置式室内单元，其他室内单元是立式室内单元，并且其他室内单元是壁挂式室内单元。
制冷剂管30可包括用于对高压管31和低压管32进行分支以将多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)连接到单个室外单元10的一个或更多个分支管。
这样，多系统空调器1可通过使用在多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)与室外单元10之间流动的制冷剂来向与每个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)相应的每个室内空间提供冷空气(制冷操作)或热空气(制热操作)。这里，可根据预定义的设置或用户的操纵来选择性地执行制冷操作和制热操作。
制冷剂可被引入到多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)中，或者可被选择性地引入到室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)中的仅一些室内单元中。因此，空调器1可控制安装有多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的所有室内空间中的空气，或者可仅控制一些室内空间中的空气。
根据实施例，空调器1还可包括将室外单元10和多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的信息转换为通信信号并通过制冷剂管30(31、32)彼此发送信息的管道通信装置40(40M、40S)。
管道通信装置40(40M、40S)可包括连接到室外单元10的主管道通信装置40M和分别连接到多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的多个从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)。
图2是根据实施例的空调器的系统配置图。
参照图2，室外单元10可包括用于控制空调器1的整体操作的室外单元控制器11，并且多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)可各自包括用于根据从室外单元10发送的控制命令来控制相应的室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的操作的室内单元控制器21。
室外单元控制器11是控制室外单元10的整体操作的微处理器，并且可通过管道通信装置40(40M、40S)被连接到分别控制多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的室内单元控制器21，以实现室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信。此外，室外单元控制器11可根据全部室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)所需的总制冷能力和制热能力来改变室外单元10的驱动能力。
室内单元控制器21是分别控制多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的整体操作的微处理器，并且可通过管道通信装置40(40M、40S)被连接到室外单元控制器11。此外，室内单元控制器21可通过从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)接收响应数据，并且可被配置为实现室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信。
主管道通信装置40M是连接到室外单元10的管道通信模块，并且是引导管道通信网络的网络功能的主节点。
多个从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)是各自连接到多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的管道通信模块，是彼此连接的管道通信模块，并且是与主节点和其他从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)进行通信的从节点。
管道通信装置40(40M、40S)可通过使用第一模式(在下文中，被称为“差分模式”)和第二模式(在下文中，被称为“单模式”)在室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间进行通信，其中，在第一模式下，通信线路被连接到制冷剂管30(31、32)的两端以发送和接收通信信号，在第二模式下，通信线路仅被连接到制冷剂管30(31、32)的一端，并且另一条线路被连接到地以发送和接收通信信号。
由于差分模式使用两条通信线路发送和接收通信信号，因此由于优异的通信信号质量，通信状态是稳定的。然而，在差分模式下，当通信信号由于高信号和低信号的叠加而变为零时，可能发生通信断开(通信故障)的情况。
另一方面，由于单模式使用一条通信线路发送和接收通信信号，因此存在以下缺点：由于通信信号质量的劣化，通信状态不稳定，但不会发生通信断开(通信故障)的情况。
在将多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)连接到单个室外单元10的多系统空调器1中，在主节点与每个从节点之间可能发生管道短路，或者用于对制冷剂管30(31、32)进行分支的分支管的数量可能导致通信故障。
因此，根据本公开的实施例的空调器1可根据通信状态将通信模式改变为差分模式或单模式，并针对现场特性设置最合适的通信方法，使得室外单元10和多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间能够平稳通信。
这样，在差分模式和单模式下进行通信的管道通信装置40(40M、40S)可各自具有固定IP或动态IP。主管道通信装置40M可通过通信电缆通过诸如RS-485的通信方法被连接来进行通信，以监测多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的状态，并整体地或单独地控制多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的操作。此外，主管道通信装置40M可通过为每个室内单元20(20-1、20-1、20-2、20-3、…、20-N)设置的IP地址来对每个室内单元20(20-1、20-1、20-2、20-3、…、20-N)进行区分。
图3是根据实施例的空调器的控制框图。
参照图3，管道通信装置40(40M、40S)可包括作为主节点的主管道通信装置40M和作为从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)。
主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)还可分别包括控制器41M和41S、存储器43M和43S以及通信接口45M和45S。
控制器41M和41S是控制管道通信装置40(40M、40S)的整体操作的微处理器，并且可改变主管道通信装置40M与从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)之间的通信模式，以控制室外单元10和多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)能够平稳通信。
主管道通信装置40M的控制器41M可在初始通信开始时将通信模式设置为差分模式，以便将该通信设置为仅在差分模式和单模式中的一个模式下被执行，并且通过将前导码信号多次(n次，例如，3次)从主节点发送到每个从节点来测量接收电平。此后，控制器41M可将通信模式改变为单模式，并通过将前导码信号多次(n次)从主节点发送到每个从节点来测量接收电平。
因此，主管道通信装置40M的控制器41M可对从每个从节点接收到的差分模式和单模式的接收电平进行比较，以设置具有高接收电平的通信模式。
从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可测量在每个从节点处在差分模式和单模式下接收到的前导码信号的电平(幅度)，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
这将在下面被更详细地描述。
主管道通信装置40M的控制器41M可在初始通信开始时将通信模式设置为差分模式，并将前导码信号多次(例如，3次或更多次)从主节点发送到每个从节点。
从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可测量在每个从节点处在差分模式下接收到的前导码信号的电平，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
在差分模式下前导码信号的接收电平的测量完成之后，主管道通信装置40M的控制器41M可将通信模式改变为单模式，并将前导码信号多次(例如，3次或更多次)从主节点发送到每个从节点。
因此，从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可测量在每个从节点处在单模式下接收到的前导码信号的电平，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的控制器41S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
因此，主节点可对从每个从节点发送的差分模式和单模式的接收电平进行比较，并且设置具有高接收电平的通信模式。
此外，当由主节点设置的通信模式被发送到每个从节点时，每个从节点可被设置为与主节点相同的通信模式。
控制器41M和41S可使用能够执行各种操作和控制操作的装置来实现。例如，控制器41M和41S可使用中央处理器(CPU)、MiCOM或微控制器单元(MCU)来实现。控制器41M和41S可使用一个或更多个半导体芯片或者包括所述一个或更多个半导体芯片的装置来实现。
根据实施例，可使用通用处理装置来实现控制器41M和41S。在这种情况下，控制器41M和41S可通过驱动存储在存储器43M和43S中的程序来执行必要的计算和控制操作。可由设计者存储存储在存储器43M和43S中的程序，或者可从可使用单独的通信网络连接的外部服务器装置提供存储在存储器43M和43S中的程序。例如，可通过电子软件分发网络提供程序。此外，可使用由设计者预先编程以执行特定操作的处理装置来实现控制器41M和41S。
存储器43M和43S可存储管道通信装置40(40M、40S)的操作所需的各种信息，并且存储可在主管道通信装置40M与从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)之间进行通信的差分模式和单模式的通信模式信息。
关于通信模式信息，可知道主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)当前是在差分模式下还是在单模式下执行通信。
此外，存储器43M和43S可通过通信接口45M和45S存储室外单元10和多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的操作信息和故障信息。
室外单元10的操作信息可包括除霜状态、冷凝器温度、压缩机排出温度、蒸发器出口温度、油温、压缩机吸入温度、低压管32的压力、高压管31的压力、室外温度、室外电动阀的开度、室外风扇转速等。
多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的操作信息可包括室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的功率状态、设置的温度、室内温度、室内热交换器温度、室内管出口温度、室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的容量代码、室内电动阀的开度、室内风扇转速等。
此外，故障信息可包括与压缩机故障、压缩机的失灵、室外风扇故障、室外风扇的失灵、室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)的温度传感器故障、室内风扇故障、室内风扇的失灵等相关的各种故障代码。
此外，存储器43M和43S可存储实时更新的主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的通信模式信息、被选为主节点的管道通信模块信息。在这种情况下，存储在存储器43M和43S中的操作信息可通过通信与主管道通信装置40M或从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)共享。
此外，存储器43M和43S可存储用于控制主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)的操作的控制程序和控制数据、以及根据用户输入执行各种功能的各种应用程序和应用数据。例如，存储器43M和43S可存储用于管理包括在主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)中的配置和资源(软件和硬件)的操作系统(OS)程序、用于管理时间表的日历应用等。
存储器43M和43S可存储在主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-1)的操作控制期间使用的参考数据、在主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)执行预定操作时产生的操作数据、设置信息(诸如使得主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)执行预定操作而输入的设置数据)、主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)已经执行特定通信模式的次数以及当主管道通信装置40M和从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)失灵时包括失灵的原因或失灵的位置的故障信息。
存储器43M和43S可使用磁盘存储介质、磁鼓存储介质或半导体存储介质被实现。这里，半导体存储介质可包括易失性存储器(例如，静态随机存取存储器(S-RAM)和动态随机存取存储器(D-RAM))、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存)。然而，存储器43M和43S不限于此，并且可使用设计者可考虑的各种存储装置。
在上文中，控制器41M和41S以及存储器43M和43S已经在功能上被区分，但控制器41M和41S以及存储器43M和43S不必在物理上被区分。例如，控制器41M和41S以及存储器43M和43S可被实现为单个芯片，或者控制器41M和41S以及存储器43M和43S可各自被实现为单独的芯片。
通信接口45M和45S可被连接到控制器41M和41S，并且可被配置为实现主管道通信装置40M与从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)之间的通信。
通信接口45M和45S可以是支持在主管道通信装置40M与从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)之间交换操作信息的通信模块，并且可通过管道通信网络连接网络以实现主管道通信装置40M与从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)之间的通信。例如，通信接口45M和45S可包括通过无线接入点(AP)连接到局域网(LAN)的无线保真(WiFi)、与单个外部装置一对一通信或与几个外部装置一对多通信的蓝牙、接收数字广播信号的广播信号接收模块等。
此外，通信接口45M和45S可使用诸如GSM/3GPP串行通信方法(GSM、HSDPA、高级LTE)、3GPP2串行通信方法(CDMA等)或WiMAX的无线通信协议被连接到其他装置。
此外，通信接口45M和45S可被连接到其他装置以发送和接收信息。具体地，通信接口45M和45S可被连接到位于空调器1附近的移动终端或位于远程位置的服务器，以从移动终端或服务器发送信息。例如，通信接口45M和45S可被连接到服务器以接收天气信息。
在下文中，将描述根据本公开的实施例的空调器和管道通信方法的操作处理和效果。
图4是示出根据实施例的用于设置空调器中的管道通信的通信模式的算法的流程图。
当第一次连接管道通信时，空调器1可将通信线路连接到制冷剂管，以能够在差分模式和单模式下进行通信。
在通信期间，由于需要设置仅在差分模式和单模式中的一个模式下的通信，因此通信模式可在初始通信时被设置为差分模式。
在图4中，作为主节点的主管道通信装置40M可在差分模式下将前导码信号发送到作为从节点(100)的每个从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)。
主管道通信装置40M的控制器41M可对在差分模式下发送前导码信号的次数T1进行计数(102)。
作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)可测量在差分模式下接收到的前导码信号的电平，以计算最大值、最小值和平均值(104)。
随后，主管道通信装置40M的控制器41M可确定在差分模式下发送前导码信号的次数T1是否大于或等于设置的第一参考数量T1s(在差分模式下完成前导码信号的接收电平测量的次数，约为3或更多)(106)。
作为操作106中的确定的结果，当在差分模式下发送前导码信号的次数T1不大于第一参考数量T1s时，主管道通信装置40M的控制器41M可确定接收电平测量在差分模式下尚未完成，并反馈到操作100以执行后续操作。
另一方面，作为操作106中的确定的结果，当在差分模式下发送前导码信号的次数T1大于第一参考数量T1s时，主管道通信装置40M的控制器41M可确定接收电平测量在差分模式下已经完成，并进行到操作108。
在操作108，作为主节点的主管道通信装置40M可在单模式下将前导码信号发送到作为从节点的每个从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)。
主管道通信装置40M的控制器41M可对在单模式下发送前导码信号的次数T1进行计数(110)。
作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)可测量在单模式下接收到的前导码信号的电平，以计算最大值、最小值和平均值(112)。
随后，主管道通信装置40M的控制器41M可确定在单模式下发送前导码信号的次数T2是否大于或等于设置的第二参考数量T2s(在单模式下完成前导码信号的接收电平测量的次数，约为3或更多)(114)。
作为操作114中的确定的结果，当在单模式下发送前导码信号的次数T2不大于第二参考数量T2s时，主管道通信装置40M的控制器41M可确定接收电平测量在单模式下尚未完成，并反馈到操作108以执行后续操作。
另一方面，作为操作114中的确定的结果，当在单模式下发送前导码信号的次数T2大于第二参考数量T2s时，主管道通信装置40M的控制器41M可确定接收电平测量在单模式下已经完成，并进行到操作116。
在操作116，作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)可测量在差分模式和单模式下接收到的前导码信号的电平，并将测量的前导码信号的电平发送到作为主节点的主管道通信装置40M。
因此，作为主节点的主管道通信装置40M可对从作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)发送的差分模式的接收电平和单模式的接收电平进行比较，并确定差分模式的接收电平是否大于单模式的接收电平(118)。
作为操作118中的确定的结果，当差分模式下的接收电平大于单模式下的接收电平时，确定差分模式下的通信信号质量优异。作为主节点的主管道通信装置40M可将室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信模式设置为差分模式(120)。
作为操作118中的确定的结果，当差分模式下的接收电平不大于单模式下的接收电平时，确定单模式下的通信信号质量优异。作为主节点的主管道通信装置40M可将室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信模式设置为单模式(122)。
典型地，当使用多系统空调器1中的将多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)连接到单个室外单元10的制冷剂管30(31、32)进行通信时，制冷剂管30(31、32)之间可能发生物理短路，或者随着用于对制冷剂管30(31、32)进行分支的分支管的数量增加，可能无法进行通信。为了设置实际现场中的通信模式，安装者需要用于测量信号的设备。尽管应该能够掌握测量水平，但可通过使根据实施例的方法自动化来简化通信模式的设置。此外，可通过将最适合于现场特性的通信模式设置在管道通信信号不超过空调器1的EMI调节的范围内来平稳地执行室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信。
这样，当完成通信模式的设置时，作为主节点的主管道通信装置40M可将设置的通信模式发送到作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…或40S-N)，并且可使每个从节点同步以被设置为与主节点相同的通信模式。
接下来，将参照图5描述当在设置的通信模式下执行室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信时由于不稳定的通信状态而改变通信模式的方法。
图5是示出根据实施例的用于改变空调器中的管道通信的通信模式的算法的流程图。
参照图5，作为主节点的主管道通信装置40M可在设置的通信模式(例如，差分模式)下使作为每个从节点的从管道通信装置40S(40S-1、40S-2、40S-3、…、40S-N)同步，以通过在室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间发送和接收通信信号来执行通信(200)。
在室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间在差分通信模式下进行通信期间，作为主节点的主管道通信装置40M可确定通信是否处于不稳定状态(202)。确定通信不稳定的方法在于通过测量每个从节点处的通信信号的电平并将从主节点发送的通信信号的电平与在每个从节点处测量的通信信号的电平进行比较来识别通信信号的成功率。
作为操作202中的确定的结果，当通信不处于不稳定状态时，通过在设置的通信模式(例如，差分模式)下发送管道通信信号，可执行室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信(203)。
另一方面，作为操作202中的确定的结果，当通信处于不稳定状态时，作为主节点的主管道通信装置40M可将通信模式例如从差分模式改变为单模式(204)，并对通信模式的改变的数量T3进行计数(206)。对通信模式的改变的数量T3进行计数在于识别特定次数的通信，以检查通信中是否存在任何异常。
随后，作为主节点的主管道通信装置40M可再次识别通信状态(208)并确定通信是否成功(210)。确定通信是否成功的方法在于通过在每个从节点处测量从主节点发送的通信信号的电平并将从主节点发送的通信信号的电平与在每个从节点处测量的通信信号的电平进行比较来识别通信信号的成功率。
作为操作210中的确定的结果，当通信成功时，作为主节点的主管道通信装置40M可通过在改变后的通信模式(例如，单模式)下发送管道通信信号来执行室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信(212)。
另一方面，作为操作210中的确定的结果，当通信不成功时，主管道通信装置40M的控制器41M可确定在改变后的通信模式(例如，单模式)下进行通信是不可能的，并且确定通信模式的改变的数量T3是否大于或等于设置的第三参考数量T3s(通过检查改变后的通信模式下的通信来识别通信是否是通信错误的次数，约为3或更多)(214)。
作为操作214中的确定的结果，当通信模式的改变的数量T3不大于或等于设置的第三参考数量T3s时，主管道通信装置40M的控制器41M可反馈到操作204以再次改变通信模式并继续进行后续操作。
另一方面，作为操作214中的确定的结果，当通信模式的改变的数量大于或等于设置的第三参考数量T3s时，即使通信模式被改变，主管道通信装置40M的控制器41M也可确定室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信困难，并产生通信错误(216)。
这样，通过将通信模式改变超过特定次数并搜索最合适的通信模式，在管道通信信号不超过空调器1的EMI调节的范围内，可平稳地执行室外单元10与多个室内单元20(20-1、20-2、20-3、…、20-N)之间的通信。
图6是根据另一实施例的空调器的控制框图。在图6中所示的实施例中，用于室外单元10与室内单元20之间的通信的管道通信装置60(60M、60S)可被设置在室外单元10和室内单元20中的每一个中。也就是说，主管道通信装置60M可被设置在室外单元10中，从管道通信装置60S可被设置在室内单元20中。主管道通信装置60M可被一体地设置在室外单元10内部。此外，从管道通信装置60S可被一体地设置在室内单元20内部。
主管道通信装置60M和从管道通信装置60S可以是以电力线通信(PLC)方法进行通信的装置。PLC是使用供电的电力线发送语音、文本数据和视频的通信技术。在没有单独的通信电缆的情况下，PLC可以以各种方式被使用，从数据通信到互联网电话(VoIP)、家庭联网、家庭自动化以及仅利用用于电力传输的电力线的远程控制。家庭中常用的电流是60Hz的频带，并且电压是110V或220V。电力线通信是通过在60Hz以外的频带(即，1MHz至30MHz的频带)中发送通信信号来实现的。
在图6中，管道通信装置60(60M、60S)可包括作为主节点的主管道通信装置60M和作为从节点的从管道通信装置60S。
主管道通信装置60M和从管道通信装置60S还可分别包括控制器61M和61S、存储器63M和63S以及通信接口65M和65S。
控制器61M和61S可以是控制管道通信装置60(60M、60S)的整体操作的微处理器，并且可改变主管道通信装置60M与从管道通信装置60S之间的通信模式，并且可被控制以实现室外单元10与多个室内单元20之间的平稳通信。
主管道通信装置60M的控制器61M可在初始通信开始时将通信模式设置为差分模式，以便将通信设置为仅在差分模式和单模式中的一个模式下被执行，并且通过将前导码信号多次(n次，例如，3次)从主节点发送到每个从节点来测量接收电平。此后，控制器61M可将通信模式改变为单模式，并通过将前导码信号多次(n次)从主节点发送到每个从节点来测量接收电平。
因此，主管道通信装置60M的控制器61M可对从每个从节点接收到的差分模式和单模式的接收电平进行比较，以设置具有高接收电平的通信模式。
从管道通信装置60S的控制器61S可测量在每个从节点处在差分模式和单模式下接收到的前导码信号的电平(幅度)，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置60S的控制器61S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
这将在下面被更详细地描述。
主管道通信装置60M的控制器61M可在初始通信开始时将通信模式设置为差分模式，并将前导码信号多次(例如，3次或更多次)从主节点发送到每个从节点。
从管道通信装置60S的控制器61S可测量在每个从节点处在差分模式下接收到的前导码信号的电平，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置60S的控制器61S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
在差分模式下的前导码信号的接收电平的测量完成之后，主管道通信装置60M的控制器61M可将通信模式改变为单模式，并将前导码信号多次(例如，3次或更多次)发从主节点送到每个从节点。
因此，从管道通信装置60S的控制器61S可测量在每个从节点处在单模式下接收到的前导码信号的电平，并将在每个从节点处测量的接收电平发送回主节点。此时，从管道通信装置60S的控制器61S可计算测量的接收电平的最大值、最小值和平均值。
因此，主节点可对从每个从节点发送的差分模式和单模式的接收电平进行比较，并设置具有高接收电平的通信模式。
此外，当由主节点设置的通信模式被发送到每个从节点时，每个从节点可被设置为与主节点相同的通信模式。
控制器61M和61S可使用能够执行各种操作和控制操作的装置来实现。例如，控制器61M和61S可使用CPU、MiCOM或MCU来实现。控制器61M和61S可使用一个或更多个半导体芯片或者包括所述一个或更多个半导体芯片的装置来实现。
根据实施例，可使用通用处理装置来实现控制器61M和61S。在这种情况下，控制器61M和61S可通过驱动存储在存储器63M和63S中的程序来执行必要的计算和控制操作。可由设计者存储存储在存储器63M和63S中的程序，或者可从可使用单独的通信网络连接的外部服务器装置提供存储在存储器63M和63S中的程序。例如，可通过电子软件分发网络提供程序。此外，控制器61M和61S可使用由设计者预先编程以执行特定操作的处理装置来实现。
存储器63M和63S可存储管道通信装置60(60M、60S)的操作所需的各种信息，并且存储可在主管道通信装置60M与从管道通信装置60S之间进行通信的差分模式和单模式的通信模式信息。
关于通信模式信息，可知道主管道通信装置60M和从管道通信装置60S当前是在差分模式下还是在单模式下执行通信。
此外，存储器63M和63S可通过通信接口65M和65S存储室外单元10和多个室内单元20的操作信息和故障信息。
室外单元10的操作信息可包括除霜状态、冷凝器温度、压缩机排出温度、蒸发器出口温度、油温、压缩机吸入温度、低压管32的压力、高压管31的压力、室外温度、室外电动阀的开度、室外风扇转速等。
多个室内单元20的操作信息可包括室内单元20的功率状态、设置的温度、室内温度、室内热交换器温度、室内管出口温度、室内单元20的容量代码、室内电动阀的开度、室内风扇转速等。
此外，故障信息可包括与压缩机故障、压缩机的失灵、室外风扇故障、室外风扇的失灵、室内单元20的温度传感器故障、室内风扇故障、室内风扇的失灵等相关的各种故障代码。
此外，存储器63M和63S可存储实时更新的主管道通信装置60M和从管道通信装置60S的通信模式信息、被选为主节点的管道通信模块信息。在这种情况下，存储在存储器63M和63S中的操作信息可通过通信与主管道通信装置60M或从管道通信装置60S共享。
此外，存储器63M和63S可存储用于控制主管道通信装置60M和从管道通信装置60S的操作的控制程序和控制数据，以及根据用户输入执行各种功能的各种应用程序和应用数据。例如，存储器63M和63S可存储用于管理包括在主管道通信装置60M和从管道通信装置60S中的配置和资源(软件和硬件)的OS程序、用于管理时间表的日历应用等。
存储器63M和63S可存储在主管道通信装置60M和从管道通信装置60S的操作控制期间使用的参考数据、在主管道通信装置60M和从管道通信装置60S执行预定操作时产生的操作数据、设置信息(诸如使得主管道通信装置60M和从管道通信装置60S执行预定操作而输入的设置数据)、主管道通信装置60M和从管道通信装置60S已经执行特定通信模式的次数以及当主管道通信装置60M和从管道通信装置60S失灵时包括失灵的原因或失灵的位置的故障信息。
存储器63M和63S可使用磁盘存储介质、磁鼓存储介质或半导体存储介质来实现。这里，半导体存储介质可包括易失性存储器(例如，S-RAM和D-RAM)、非易失性存储器(例如，ROM、EPROM、EEPROM和闪存)。然而，存储器63M和63S不限于此，并且可使用设计者可考虑的各种存储装置。
在上文中，控制器61M和61S以及存储器63M和63S已经在功能上被区分，但控制器61M和61S以及存储器63M和63S不必在物理上被区分。例如，控制器61M和61S以及存储器63M和63S可被实现为单个芯片，或者控制器61M和61S以及存储器63M和63S可各自被实现为单独的芯片。
通信接口65M和65S可被连接到控制器61M和61S，并且可被配置为实现主管道通信装置60M与从管道通信装置60S之间的通信。
通信接口65M和65S可以是支持在主管道通信装置60M与从管道通信装置60S之间交换操作信息的通信模块，并且可通过管道通信网络连接网络以实现主管道通信装置60M与从管道通信装置60S之间的通信。例如，通信接口65M和65S可包括通过无线AP连接到LAN的WiFi、与单个外部装置一对一通信或与几个外部装置一对多通信的蓝牙、接收数字广播信号的广播信号接收模块等。
此外，通信接口65M和65S可使用诸如GSM/3GPP串行通信方法(GSM、HSDPA、高级LTE)、3GPP2串行通信方法(CDMA等)或WiMAX的无线通信协议来被连接到其他装置。
此外，通信接口65M和65S可被连接到其他装置以发送和接收信息。具体地，通信接口65M和65S可被连接到位于空调器1附近的移动终端或位于远程位置的服务器，以从移动终端或服务器发送信息。例如，通信接口65M和65S可被连接到服务器以接收天气信息。
此外，在本公开的实施例中，作为空调器1的示例，已经描述了多系统空调器作为示例。然而，本公开不限于此，并且不用说，在诸如冰箱的热源装置中可实现与本公开相同的目的和效果。
到目前为止，已经参照附图描述了本公开的实施例和示例。对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不改变本公开的技术构思或基本特征的情况下，可以以除上述实施例之外的其他形式实践本公开。上述实施例仅作为示例，并且不应以限制的意义被解释。

Claims (11)

1.一种空调器，包括：
室外单元；
多个室内单元，通过第一制冷剂管和第二制冷剂管被连接到室外单元；以及
管道通信装置，被配置为将室外单元和所述多个室内单元的信息转换为通信信号，并且通过制冷剂管将所述信息彼此发送，
其中，管道通信装置包括：主管道通信装置，被连接到室外单元；以及多个从管道通信装置，其中，每个从管道通信装置被连接到所述多个室内单元，
其中，主管道通信装置还包括：控制器，被配置为：
将通信模式设置为第一模式并且确定室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态是稳定还是不稳定，
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态被确定为稳定，使用第一模式来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信，
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态被确定为不稳定，将通信模式从第一模式改变为第二模式并且确定室外单元与所述多个室内单元之间的通信是否成功，
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信被确定为成功，使用第二模式来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信，并且
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信被确定为不成功，将通信模式改变为第一模式或者产生通信错误，
其中，管道通信装置被配置为：
在第一模式下，通过经由第一制冷剂管和第二制冷剂管两者发送和接收所述通信信号来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信，并且
在第二模式下，通过经由第一制冷剂管或第二制冷剂管中的仅一个发送和接收所述通信信号来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信。
2.如权利要求1所述的空调器，其中，控制器被配置为：在第一模式或第二模式下将前导码信号发送到所述多个从管道通信装置。
3.如权利要求2所述的空调器，其中，所述多个从管道通信装置被配置为：测量在第一模式或第二模式下接收到的前导码信号的电平，并且将测量的前导码信号的电平发送到主管道通信装置。
4.如权利要求3所述的空调器，其中，控制器被配置为：通过在空调器的初始通信开始时将通信模式设置为第一模式来测量第一模式的接收电平，并且通过将通信模式改变为第二模式来测量第二模式的接收电平。
5.如权利要求4所述的空调器，其中，控制器被配置为：对在第一模式或第二模式下发送前导码信号的次数进行计数，并且响应于确定计数的信号发送数量大于或等于设置的参考数量，确定第一模式或第二模式下的接收电平测量完成。
6.如权利要求4所述的空调器，其中，控制器被配置为：将测量的第一模式的接收电平与测量的第二模式的接收电平进行比较，并且设置具有高接收电平的通信模式。
7.如权利要求6所述的空调器，其中，所述多个从管道通信装置被配置为：与主管道通信装置中设置的通信模式同步，以执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信。
8.如权利要求1所述的空调器，其中，控制器被配置为：对通信模式被改变的次数进行计数，并且响应于计数的模式改变数量等于或大于参考数量而产生通信错误。
9.如权利要求1所述的空调器，其中，管道通信装置被配置为以电力线通信(PLC)方法执行通信。
10.如权利要求9所述的空调器，其中，管道通信装置被一体地设置在室外单元和室内单元中的每一个内部。
11.一种空调器的管道通信方法，其中，所述空调器包括：室外单元；多个室内单元，通过第一制冷剂管和第二制冷剂管被连接到室外单元；以及管道通信装置，被连接到制冷剂管，并且被配置为将室外单元和所述多个室内单元的信息转换为通信信号并发送/接收所述通信信号，所述管道通信方法包括：
将通信模式设置为第一模式；
在第一模式下，将前导码信号从室外单元的管道通信装置发送到所述多个室内单元的管道通信装置；
在第一模式下，测量来自所述多个室内单元的管道通信装置的前导码信号的接收电平，并将测量的接收电平发送到室外单元的管道通信装置；
基于室外单元的管道通信装置中的接收电平来确定室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态是稳定还是不稳定；
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态被确定为稳定，使用第一模式来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信；
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信状态被确定为不稳定，将通信模式从第一模式改变为第二模式并且确定室外单元与所述多个室内单元之间的通信是否成功；
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信被确定为成功，使用第二模式来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信；并且
响应于室外单元与所述多个室内单元之间的通信被确定为不成功，将通信模式改变为第一模式或者产生通信错误，
其中，所述方法还包括：
在第一模式下，通过经由第一制冷剂管和第二制冷剂管两者发送和接收所述通信信号来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信，并且
在第二模式下，通过经由第一制冷剂管或第二制冷剂管中的仅一个发送和接收所述通信信号来执行室外单元与所述多个室内单元之间的通信。
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