[发明专利]一种能效分析系统

权利要求书

1.一种能效分析系统，其特征在于，所述系统包括：温度采集单元、流量采集单元、电量采集单元、MCU单元、人机交互单元、数据存储单元、网络通讯单元和电源管理单元；

所述温度采集单元、流量采集单元、电量采集单元、人机交互单元、数据存储单元、网络通讯单元和电源管理单元分别与所述MCU单元连接；

所述温度采集单元，用于采集当前温度值；

所述流量采集单元，用于采集冷机的流量；

所述电量采集单元，用于采集冷机的耗电量；

所述人机交互单元，用于参数设计及数据展示；

所述数据存储单元，用于存储温度、流量和电量数据；

所述网络通讯单元，用于过RS485通信接口与上位机交互；

所述电源管理单元，用于为系统中各单元提供直流电源；

所述MCU单元，用于根据温度、流量和电量数据确定能耗数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度采集单元包括：电阻采集单元、处理单元、电源管理单元、时钟单元、存储单元和通信单元；

所述电阻采集单元、电源管理单元、时钟单元、存储单元和通信单元分别与所述处理单元连接；

所述电阻采集单元，用于采集其自身探针的电阻阻值；

所述处理单元，用于控制所述电阻采集单元采集其自身探针的电阻阻值，并根据所述电阻阻值获取所述电阻采集单元的探针处温度值；

所述时钟单元，用于控制系统中各单元同步工作；

所述存储单元，用于存储温度数据；

所述通信单元，用于通过RS485通信接口与上位机交互；

所述电源管理单元，用于为系统中各单元提供直流电源。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电阻采集单元包括：探针、电流源、采样电阻、逻辑单元、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一24位△∑ADC和第二24位△∑ADC；

其中，所述电流源的控制端、第一24位△∑ADC的输出端和第二24位△∑ADC的输出端分别与所述逻辑单元连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一24位△∑ADC的第一输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第一24位△∑ADC的第二输入端连接，所述第一运算放大器的正向输入端经所述采样电阻与所述探针的第一端连接，所述第一运算放大器的反向输入端与其输出端连接，所述第二运算放大器的正向输入端与所述采样电阻和所述探针的第一端的连接点连接，所述第二运算放大器的反向输入端与其输出端连接，所述第三运算放大器的输出端与所述第二24位△∑ADC的第一输入端连接，所述第四运算放大器的输出端与所述第二24位△∑ADC的第二输入端连接，所述第三运算放大器的正向输入端与所述采样电阻和所述探针的第一端的连接点连接，所述第三运算放大器的反向输入端与其输出端连接，所述第四运算放大器的正向输入端与所述探针的第二端和COM端的连接点连接，所述第四运算放大器的反向输入端与其输出端连接，所述电流源的输出端与所述第一运算放大器的正向输入端和所述采样电阻间的连接点连接。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑单元控制所述电流源输出电流I，并按下式确定所述探针的电阻阻值R：

R＝U₂*R_r/U₁

上式中，U₁为所述电流源输出电流I经过所述采样电阻产生的压降，U₂为所述电流源输出电流I经过所述探针产生的压降，R_r为所述采样电阻的阻值。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理单元，包括：设置采样时刻i及采样总时刻n，按下式确定第i时刻所述电阻采集单元的探针处温度值t_i：

上式中，A、B、C、D、E和F分别为传感器校准参数，R_i为第i时刻探针的电阻阻值。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理单元，还包括：将n次采样的温度值进行排序后，按下式实际探针处温度值T：

上式中，m为滤波深度设定值，t_i为第i次采样的温度值。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MCU单元，包括：

按下式确定累积冷量Q：

Q＝Q_n-1+Q_n

上式中，Q_n为当前时段n计算冷量值，单位：兆焦耳，Q_n-1为n-1时段累积冷量，单位：兆焦耳；

根据冷机的入口温度、出口温度和流量按下式确定当前时段n计算冷量值Q_n：

Q_n＝(L_n-L_n-1)*(T_r-T_c)*K

上式中，L_n为当前时段n累积流量，单位：立方米，L_n-1为n-1时段累积流量，单位：立方米，T_c为当前冷机出口实际温度，单位：摄氏度，T_r为当前冷机入口实际温度，单位：摄氏度，K为比例系数，取4.2；

根据所述累积冷量Q和冷机耗电量按下式确定能效η：

上式中，W为冷机耗电量。