CN202870163U - 空调耗电处理装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调耗电处理装置及系统，该装置包括：数据采集网关，用于采集空调机组中各个内机的状态信息，其中，空调机组包括一个外机和一个或多个内机；电量采集器，用于采集记录各个内机电量的第一电表的电量以及记录外机电量的第二电表的电量；第一处理器，用于确定一个或多个内机中各个内机分摊第一电表的电量的第一分摊电量，以及各个内机分摊第二电表的电量的第二分摊电量；第二处理器，用于根据第一分摊电量与第二分摊电量确定与各个内机对应的耗电量，通过本实用新型，解决了现有技术中对空调能耗计费方式存在计费效率低，计费成本高以及计费不准确的问题，进而达到了提高了计费效率、准确性，以及降低计费成本的效果。

Description

空调耗电处理装置及系统

技术领域

本实用新型涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调耗电处理装置及系统。

背景技术

在相关技术中，对出租建筑物空调电费的收取通常是由管理人员手动抄表，并且，所采用的计费方式是：通过使用计时器基于空调的运行时间来收取费用。但是，这种方法存在以下问题：一、会耗费管理人员大量的时间；二、空调制冷（制热)运行和送风运行时的电力消耗是显著不同，而针对这上述不同的情况均采用计时器的方式来计费，显然是不合理的，例如，当两个房间的热负荷不同而“运行时间”是相同的，显然对于使用热负荷低的房间的用户来说是不公平的；又例如，在夏天为了节能对空调设定了较高的温度，但是如果按照基本运行时间收费的话，但是上交的费用却和设定温度较低的相等，因此，对激励节能减排并无好处。另外，在相关技术中的能耗统计分析方法是针对除热回收、新风机组的所有多联机组的一种计费算法，该处理方法虽然满足了市场上大部分的需求，但该算法无法对新型节能机组进行计算，且该算法在准确性上有一些误差。

因此，相关技术中的采用人工抄表对空调能耗进行计算导致空调计费方式存在计费效率低，计费成本高以及计费不准确的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种空调耗电处理装置及系统，以至少解决现有技术中采用人工抄表对空调能耗进行计算导致空调计费方式存在计费效率低，计费成本高以及计费不准确的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种空调耗电处理装置，包括：数据采集网关，用于采集空调机组中各个内机的状态信息，其中，所述空调机组包括一个外机和一个或多个内机，所述一个或多个内机的耗电量通过第一电表记录电量，所述外机的耗电量通过第二电表记录电量；电量采集器，用于采集所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量；第一处理器，用于根据所述数据采集网关采集到的所述状态信息，以及所述电量采集器采集到的所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量，确定所述一个或多个内机中各个内机分摊所述第一电表的电量的第一分摊电量，以及所述各个内机分摊所述第二电表的电量的第二分摊电量；第二处理器，用于根据所述第一分摊电量与所述第二分摊电量确定与所述各个内机对应的耗电量。

优选地，所述第一处理器包括第一确定单元和第二确定单元：所述第一确定单元，用于确定当前内机的运行功率占所有内机的百分比；所述第二确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的百分比，以及所述第一电表的电量确定所述第一分摊电量。

优选地，所述第一确定单元包括第一获取单元及第一确定子单元：所述第一获取单元，用于获取当前内机的风机功率、当前内机的主板功率以及当前内机的辅助电加热器功率；第一确定子单元，用于根据所述第一获取单元所获取的各个功率确定当前内机的运行功率。

优选地，所述第一处理器包括第三确定单元、第四确定单元和第五确定单元：所述第三确定单元，用于确定非工作压缩机消耗的电量；所述第四确定单元，用于确定当前内机的当量功率占所有内机的当量功率总和的百分比；第五确定单元，用于根据所述第三确定单元、第四确定单元确定的百分比以及所述第二电表的电量确定所述第二分摊电量。

优选地，所述第一处理器包括第六确定单元：所述第六确定单元，用于根据所述第三确定单元确定的非工作压缩机消耗的电量、处于关机和/或运行模式为送风状态下的内机的数量确定所述第二分摊电量。

优选地，所述第一处理器还包括第二获取单元，所述第二获取单元，用于获取当前内机的风机功率、当前内机的主板功率、当前内机的辅助电加热功率和当前内机所占的外机消耗功率。

优选地，还包括计费装置，用于根据所述第二处理器所确定的与所述各个内机对应的耗电量进行计费。

优选地，还包括显示装置，用于将所述第二处理器所确定的与所述各个内机对应的耗电量和/或所述计费装置所获得的计费信息进行显示。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调耗电处理系统，包括上述任一项所述的装置的数量至少为两个，其中，至少为两个的所述装置共用所述数据采集网关和所述电量采集器。

通过本实用新型，采用数据采集网关，用于采集空调机组中各个内机的状态信息，其中，所述空调机组包括一个外机和一个或多个内机，所述一个或多个内机的耗电量通过第一电表记录电量，所述外机的耗电量通过第二电表记录电量；电量采集器，用于采集所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量；第一处理器，用于根据所述数据采集网关采集到的所述状态信息，以及所述电量采集器采集到的所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量，确定所述一个或多个内机中各个内机分摊所述第一电表的电量的第一分摊电量，以及所述各个内机分摊所述第二电表的电量的第二分摊电量；第二处理器，用于根据所述第一分摊电量与所述第二分摊电量确定与所述各个内机对应的耗电量，解决了现有技术中采用人工抄表对空调能耗进行计算导致空调计费方式存在计费效率低，计费成本高以及计费不准确的问题，进而达到了对空调能耗进行合理准确的计算，不仅提高了计费效率以及准确性，而且在一定程度上降低了计费成本的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图；

图2是根据本实施新型的第一处理器16的结构框图一；

图3是根据本实用新型的第一处理器16中的第一确定单元22的结构框图；

图4是根据本实施新型的第一处理器16的结构框图二；

图5是根据本实用新型的第一处理器16的结构构图三；

图6是根据本实用新型的第一处理器16的结构构图四；

图7是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图；

图8是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图；

图9是根据本实用新型实施例的空调耗电处理系统的结构框图；

图10是根据本实用新型优选实施例的空调计费统计系统的结构示意图；

图11是根据本实用新型优选实施例的计费统计系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种空调耗电处理装置，图1是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图，如图1所示，该装置包括数据采集网关12、电量采集器14、第一处理器16及第二处理器18，下面对该装置进行说明。

数据采集网关12，用于采集空调机组中各个内机的状态信息，其中，该空调机组包括一个外机和一个或多个内机，一个或多个内机的耗电量通过第一电表记录电量，外机的耗电量通过第二电表记录电量；电量采集器14，用于采集第一电表的电量以及第二电表的电量；第一处理器16，连接至上述数据采集网关12与上述电量采集器14，用于根据数据采集网关采集到的状态信息，以及电量采集器采集到的第一电表的电量以及第二电表的电量，确定一个或多个内机中各个内机分摊第一电表的电量的第一分摊电量，以及各个内机分摊第二电表的电量的第二分摊电量；第二处理器18，连接至上述第一处理器16，用于根据上述第一分摊电量与上述第二分摊电量确定与各个内机对应的耗电量。

第一处理器用于根据电量采集器所采集的信息以及数据网关所采集的数据信息获取两部分内容，在此针对第一处理器所执行的处理进行说明。

图2是根据本实施新型的第一处理器16的结构框图一，如图2所示，该第一处理器包括第一确定单元22和第二确定单元24：下面对该第一处理器16进行说明。

第一确定单元22，用于确定当前内机的运行功率占所有内机的百分比；第二确定单元24，连接至上述第一确定单元22，用于根据第一确定单元确定的百分比，以及第一电表的电量确定第一分摊电量。即，上述第一处理器可以用于通过以下公式确定各个内机分摊第一电表的电量的第一分摊电量：W_i,in=W_电表（P_i/P_总），其中W_i,in为第i个内机的第一分摊电量，W_电表为第一电表的电量，P_i为第i个内机的运行功率，P_总为所有内机功率。

图3是根据本实用新型的第一处理器16中的第一确定单元22的结构框图，如图3所示，该第一确定单元22包括第一获取单元222及第一确定子单元224，下面对该第一确定单元进行说明。

第一获取单元222，用于获取当前内机的风机功率、当前内机的主板功率以及当前内机的辅助电加热器功率；第一确定子单元224，连接至上述第一获取单元222，用于根据第一获取单元所获取的各个功率确定当前内机的运行功率。即，上述第一处理器还可以通过以下公式确定第i个内机的运行功率：P_i=P_f+P_iM+P_aux-heater，其中，P_i为第i个内机的运行功率，P_f为第i个内机的风机功率、P_iM为第i个内机的主板功率、P_aux-heater为第i个内机的辅助电加热器功率之和。

图4是根据本实施新型的第一处理器16的结构框图二，如图4所示，该第一处理器包括包括第三确定单元42、第四确定单元44和第五确定单元46，下面对该第一处理器进行说明。第三确定单元42，用于确定非工作压缩机消耗的电量；第四确定单元44，连接至上述第三确定单元42，用于确定当前内机的当量功率占所有内机的当量功率总和的百分比；第五确定单元46，连接至上述第四确定单元44，用于根据第三确定单元、第四确定单元确定的百分比以及第二电表的电量确定第二分摊电量。即，第一处理器获取第二分摊电量：在各个内机当前所处状态为开机的情况下，上述第一处理器还可以用于通过以下公式确定各个内机分摊第二电表的电量的第二分摊电量：W_i，out=（W_wattmeter-W_{crankcase-heater}）*（P_g/P_总），其中，W_i，out为第i个内机的第二分摊电量，W_wattmeter为第二电表的电量，W_{crankcase-heater}为非工作压缩机消耗的电量，P_g为第i个内机的当量功率，P_总为所有内机的当量功率总和。

图5是根据本实用新型的第一处理器16的结构构图三,如图5所示，该第一处理器还包括第六确定单元52，该第六确定单元52，用于根据第三确定单元确定的非工作压缩机消耗的电量、处于关机和/或运行模式为送风状态下的内机的数量确定第二分摊电量。即，在内机当前所处的状态为关机和/或运行模式为送风的情况下，上述第一处理器还可以用于通过以下公式确定各个内机分摊第二电表的电量的第二分摊电量：W_i，out=W_{crankcase-heater}/Num（Poff），其中，W_i，out为第i个内机的第二分摊电量，W_{crankcase-heater}为非工作压缩机消耗的电量，Num（Poff）为处于关机和/或运行模式为送风状态下的内机的数量。

图6是根据本实用新型的第一处理器16的结构构图四,如图6所示，第一处理器还包括第二获取单元62，该第二获取单元62，用于获取当前内机的风机功率、当前内机的主板功率、当前内机的辅助电加热功率和当前内机所占的外机消耗功率。即，上述第一处理器获取第二分摊电量的过程中，上述第一处理器还可以用于通过以下公式确定其中的第i个内机的当量功率：P_g=P_f+P_iM+P_aux-heater+a*P_n-rated，其中，P_g为第i个内机的当量功率，P_f为第i个内机的风机功率、P_iM为第i个内机的主板功率、P_aux-heater为第i个内机的辅助电加热带功率，P_n-rated为第i个内机所占的外机消耗功率，a为修正系数。

图7是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图，如图7所示，该装置除包括图1中的所有结构外，还包括计费装置72，连接至上述第二处理器18，用于根据第二处理器所确定的与各个内机对应的耗电量进行计费。

图8是根据本实用新型实施例的空调耗电处理装置的结构框图，如图8所示，该装置除包括图1或2中的所有结构外，还包括显示装置82，连接至上述第二处理器18和/或计费装置82，用于将上述第二处理器所确定的与各个内机对应的耗电量和/或计费装置所获得的计费信息进行显示。

图9是根据本实用新型实施例的空调耗电处理系统的结构框图，该空调耗电处理系统包括上述任一项的装置的数量至少为两个，其中，至少为两个的装置共用上述数据采集网关和上述电量采集器，在图9中为两个装置的例子，需要说明的是，上述空调耗电处理系统中的上述两个装置可以相同也可以不同。

在上述实施例及优选实施方式中主要结合了多联机机组的机组特点，例如，内机数量、连接方式、能力分配方式，将上述因素综合进行考虑，保证了算法的准确性和公平性，是一种包括针对新型多联机组的能耗统计分析的一种分户计费方法。

在本优选实施例中提供了一种新型的空调计费统计系统，该系统可以用于对新型的多联机组的能耗进行统计分析，图10是根据本实用新型优选实施例的空调计费统计系统的结构示意图，如图10所示，在该图中包含两套制冷系统，每个系统有单独的电表，但共用电量采集模块、数据采集网关等，在上述两套制冷系统中都包括数据采集网关101、电量采集器102、数据存储器103、电量均摊器104和结果输出器105和智能电表106，下面对该系统进行说明。

数据采集网关101，用于实时采集空调机组开关机信息、运行模式信息等运行数据并将该数据转换为TCP数据报文传送给上层模块（数据存储器103，或称为数据存储模块），需要说明的是，在整个能耗统计系统中可能有多个数据采集网关，该数据采集网关的数量可以根据整个系统中所存在的机组数量而定；

电量采集器102（或称为电量采集模块102），用于实时采集该电量采集器下所属各个电表的电量，并将该电量数据转换为TCP数据报文传送给上层模块（数据存储器103，或称为数据存储模块）；

数据存储器103（或称为数据存储模块），用于通过TCP/IP方式获取数据采集网关101和电量采集器102传递的数据，并将获取的数据进行存储；

电量均摊器104（或称为电量均摊模块104），用于根据数据存储器中存储的数据，均摊各个内机电量，并将均摊（或计算好）的电量传递给下个模块（结果输出器105，或称为结果输出模块）；

结果输出器105（或称为结果输出模块105），用于处理电量均摊器传递来的电量，生成电量和费用列表供用户直观查看；

智能电表106，用于采集负载电量：针对不同的系统架构可以采用不同的负载电量采集方法，例如，在一套制冷系统中，所有外机共用一个电表，内机共用一个电表，也就是一个制冷系统中需要2个智能电表。由于外机为多个内机共用，无法对其进行单独收费，所以在计费时只考虑内机电量，将外机所耗电量按照一定算法分摊到内机中，作为内机电量的一部分。

由于在整个制冷系统中只有两个智能电表（外机一个电表、内机共用一个电表），所以需要分两部分进行分摊电量。

具体实施时，可以采用以下能耗统计方法，在该方法中包括两部分：

第一部分：内机分摊内机电表上的电量：可以采用以下处理方式进行分摊：

W_i，in=W_电表（P_i/P_总），

P_i=P_f+P_iM+P_aux-heater，

P_总=∑P_i，

其中W_i,in为计费系统中第i个内机分摊的电量，W_电表为该计费系统中内机电表的电量，P_i为该内机运行功率，P_f为风机功率、P_iM为主板功率、P_aux-heater为辅助电加热器功率之和，P_总为所有内机功率。

第二部分：内机均摊外机消耗电量：可以采用以下处理方式进行分摊：

在计费系统中的内机开机的情况下，可采用以下公式计算内机均摊外机消耗的电量为:W_i,out=（W_wattmeter-W_{crankcase-heater}）*（P_g/P_总）；

而在计费系统中的内机关机和/或内机的运行模式为送风模式时，该内机分摊外机消耗的电量为:W_i，out=W_{crankcase-heater}/Num（Poff），

其中，在上述两种情况下，W_i，out为内机均摊外机的电量，W_wattmeter为该计费系统中外机电表电量，W_{crankcase-heater}为非工作压缩机消耗的电量（此处的非工作压缩机消耗的电量主要包括电加热带消耗电量和均油器消耗电量，其中，该电加热带和均油器的开关状态从数据采集网关获取，如果是开的状态则采用功率*时间的计算方式得到该非工作压缩机消耗的电量），P_g为该开机内机的当量功率，P_总为所有开机内机的当量功率总和，Num（Poff）为关机内机数量。

P_g=P_f+P_iM+P_aux-heater+a*P_n-rated

其中，P_f为风机功率、P_iM为主板功率、P_aux-heater为内机辅助电加热带功率，P_n-rated为内机所占的外机消耗功率，各个功率数据在机组开发时存储在空调控制器中，可由处理器实时调用，a为修正系数，该系数根据实际实验情况进行修正。

因此，可以根据以上各种情况获得第i个内机消耗的电量：

W_i=W_i,in+W_i,out。

通过上述计费统计方法，免去了人工抄表的工作，实现了远程计费管理。不仅提高了计费效率、准确性和公平性，而且，安装简便，有效地降低了安装成本。

在本实施例中提供了一种优选实施方式，图11是根据本实用新型优选实施例的计费统计系统的结构示意图，如图11所示，在本优选实施方式中，每个制冷系统只需要为外机接一个电表和为该制冷系统下的所有内机接另一个电表，在图11中，内机1、2、3所在的制冷系统中该外机接一个电表，内机1、2、3接一个电表，因此，不需要为用户单独接入电表，省去了工程安装成本。

因此，在获取图11中的房间1中的电量时，由于房间1中有两个内机5、6，即在房间1中使用电量为：W_room1=W₅+W₆。内机5、6的电量根据上述能耗统计方法进行计算，并将计算好的电量存储到数据库中，并以列表形式呈现给用户，列表的形式可以多种，较优地，可以采用表1的形式呈现给用户。

表1

房间	所属内机	电量
			房间1	内机5；内机6	18KW·h
房间2	内机7；内机8	20KW·h

需要说明的是，采用列表的方式呈现给用户也可以采用多种分类方式，在上述的实施例中采用了房间的列表方式，当然也可以采用其它方式，例如，户主的分类列表来呈现，采用哪种分类列表依据不同的情况而定，另外，上述实现方式只是较为优选的一种实施方式，并不代表上述系统对计费的所有实现方式。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空调耗电处理装置，其特征在于，包括： 

数据采集网关，用于采集空调机组中各个内机的状态信息，其中，所述空调机组包括一个外机和一个或多个内机，所述一个或多个内机的耗电量通过第一电表记录电量，所述外机的耗电量通过第二电表记录电量； 

电量采集器，用于采集所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量； 

第一处理器，用于根据所述数据采集网关采集到的所述状态信息，以及所述电量采集器采集到的所述第一电表的电量以及所述第二电表的电量，确定所述一个或多个内机中各个内机分摊所述第一电表的电量的第一分摊电量，以及所述各个内机分摊所述第二电表的电量的第二分摊电量； 

第二处理器，用于根据所述第一分摊电量与所述第二分摊电量确定与所述各个内机对应的耗电量。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一处理器包括第二获取单元，所述第二获取单元，用于获取当前内机的风机功率、当前内机的主板功率、当前内机的辅助电加热功率和当前内机所占的外机消耗功率。 

3.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，还包括计费装置，用于根据所述第二处理器所确定的与所述各个内机对应的耗电量进行计费。 

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括显示装置，用于将所述第二处理器所确定的与所述各个内机对应的耗电量和/或所述计费装置所获得的计费信息进行显示。 

5.一种空调耗电处理系统，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的装置的数量至少为两个，其中，至少为两个的所述装置共用所述数据采集网关和所述电量采集器。 

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