CN108507077A - 电化学空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电化学空调系统，包括：第一电化学压缩装置、第二电化学压缩装置、第一氢化金属反应器、第二氢化金属反应器、第一电源、第二电源、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器、第四热交换器、控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。第一电源、第一电化学压缩装置和第二电源、第二电化学压缩装置交替工作，以控制第一和第二氢化金属反应器交替进行放热及吸热反应。控制器还通过控制多个电磁阀，来切换第三热交换器与第一热交换器及第二热交换器之间的热交换介质流路，并切换第四热交换器与第一热交换器及第二热交换器之间的热交换介质流路，确保第三热交换器和第四热交换器相对于目标空间始终保持吸热或放热。

Description

电化学空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种电化学空调系统及其控制方法。

背景技术

电化学压缩机是氢气H2被提供给阳极的氢气压缩机，压缩氢气被收集在压力高达10,000磅/平方英寸的70％至80％效率的阴极。电化学压缩机无噪音可扩展，易于模块化，目前已被尝试应用于新型制冷系统。中国专利申请文件CN105910314A公开一种电化学空调系统，CN106288071A和CN106288072A分别公开不同的电化学空调系统，CN106196368A公开一种电化学空调系统的转动控制方法。可以预见，对电化学空调系统的研究将日益受到重视。

发明内容

本发明实施例提供了一种电化学空调系统及其控制方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电化学空调系统，系统包括：第一电化学压缩装置、第二电化学压缩装置、第一氢化金属反应器、第二氢化金属反应器、第一电源、第二电源、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器、第四热交换器和、控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；第一电源，用于为第一电化学压缩装置供电；第二电源，用于为第二电化学压缩装置供电；控制器，用于监测切换条件，控制第一电源和第二电源交替供电；第一电化学压缩装置，用于在第一电源供电时，将第一氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原；第二电化学压缩装置，用于在第二电源供电时，将第二氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原；第一氢化金属反应器，用于在第一电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应；在第二电源供电时，进行将氢化金属与来自第二电化学压缩装置的氢气合成金属氢化物的放热反应；第二氢化金属反应器，用于在第一电源供电时，进行将氢化金属与来自第一电化学压缩装置的氢气合成为金属氢化物的放热反应；在第二电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应；控制器，用于接收切换信号，根据切换信号，控制导通第一电源和第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通第二电源和第二电化学压缩装置工作的第二通路；第一热交换器，用于与第一氢化金属反应器进行换热，第一热交换器的输出端与第一三通阀的输入端相连，第一热交换器的输入端与第二三通阀的第一输出端和第四三通阀的第一输出端相连；第二热交换器，用于与第二氢化金属反应器进行换热，第二热交换器的输出端与第三三通阀的输入端相连，第二热交换器的输入端与第二三通阀的第二输出端和第四三通阀的第二输出端相连；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，用于由控制器控制，切换第一导通方向和第二导通方向；第三热交换器，用于在第一通路导通时，通过第一电磁阀为第一导通方向时形成的第一输入管路、和第二电磁阀为第一导通方向时形成的第一输出管路，与第一热交换器连接；在第二通路导通时，通过第四电磁阀为第二导通方向时形成的第二输入管路、和第二电磁阀在第二导通方向时形成的第二输出管路，与第二热交换器连接；的输入端与第一三通阀的第一输出端和第三三通阀的第一输出端相连，第三热交换器的输出端与第二三通阀的输入端相连；第四热交换器，用于在第一通路导通时，通过第四电磁阀为第一导通方向时形成的第三输入管路、和第三电磁阀为第一导通方向时形成的第三输出管路，与第二热交换器连接；在第二通路导通时，通过第一电磁阀为第二导通方向时形成的第四输入管路、和第三电磁阀为第二导通方向时形成的第四输出管路，与第一热交换器连接。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种电化学空调系统的控制方法，包括：监测切换条件；根据切换条件，控制控制导通第一电源和第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通第二电源和第二电化学压缩装置工作的第二通路第一电源和第二电源交替供电；当第一通路导通时，控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀切换为第一导通方向；当第二通路导通时，控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀切换为第二导通方向。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、结构简单，控制过程简单；

2、避免了电化学压缩装置进行电压换向，控制过程简单且能提高电化学压缩装置的使用寿命；

3、通过分别控制各电磁阀切换第一导通方向或第二导通方向，能够实现第三热交换器的连续制冷或制热，以及第四热交换器的连续制冷或制热。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统控制方法的流程图。

附图标记说明：1、第二电化学压缩装置；2、第一电化学压缩装置；3、第二电源；4、第一电源；5、第一氢化金属反应器；6、第二氢化金属反应器；7、第一直流泵；8、第一电磁阀；9、第四电磁阀；10、第二电磁阀；11、第三电磁阀；12、第三热交换器；13、第四热交换器；14、第二直流泵；15、热交换介质管路。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本发明第一实施例公开一种电化学空调系统，系统包括：第一电化学压缩装置、第二电化学压缩装置、第一氢化金属反应器、第二氢化金属反应器、第一电源、第二电源、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器、第四热交换器、控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。

第一电源，用于为第一电化学压缩装置供电。

第二电源，用于为第二电化学压缩装置供电。

控制器，用于监测切换条件，控制第一电源和第二电源交替供电；

第一电化学压缩装置，用于在第一电源供电时，将第一氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原。

第二电化学压缩装置，用于在第二电源供电时，将第二氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原。

第一氢化金属反应器，用于在第一电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应；在第二电源供电时，进行将氢化金属与来自第二电化学压缩装置的氢气合成金属氢化物的放热反应。

第二氢化金属反应器，用于在第一电源供电时，进行将氢化金属与来自第一电化学压缩装置的氢气合成为金属氢化物的放热反应；在第二电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应。

控制器，用于接收切换信号，根据切换信号，控制导通第一电源和第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通第二电源和第二电化学压缩装置工作的第二通路。

第一热交换器，用于与第一氢化金属反应器进行换热。

第二热交换器，用于与第二氢化金属反应器进行换热。

第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，用于由控制器控制，切换第一导通方向和第二导通方向。

第三热交换器，用于在第一通路导通时，通过第一电磁阀为第一导通方向时形成的第一输入管路、和第二电磁阀为第一导通方向时形成的第一输出管路，与第一热交换器连接；在第二通路导通时，通过第四电磁阀为第二导通方向时形成的第二输入管路、和第二电磁阀在第二导通方向时形成的第二输出管路，与第二热交换器连接。

第四热交换器，用于在第一通路导通时，通过第四电磁阀为第一导通方向时形成的第三输入管路、和第三电磁阀为第一导通方向时形成的第三输出管路，与第二热交换器连接；在第二通路导通时，通过第一电磁阀为第二导通方向时形成的第四输入管路、和第三电磁阀为第二导通方向时形成的第四输出管路，与第一热交换器连接。

本发明实施例提供的电化学空调系统，控制两个电源交替工作，实现两个电化学压缩装置交替工作，结构简单，成本低，控制过程方便，且能够避免电化学压缩装置进行电压换向，提高电化学压缩装置的使用寿命，同时通过导通或关闭各电磁阀，能够实现第三热交换器的连续制冷或制热，以及第四热交换器的连续制冷或制热。

下面结合图1和图2对本发明实施例中的电化学空调系统进行详细介绍：如图1和图2所示，本发明实施例中的电化学空调系统包括：第二电化学压缩装置1，第一电化学压缩装置2，第二氢化金属反应器6，第一氢化金属反应器5，第一电源4、第二电源3、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器12、第四热交换器13和控制器。

第一热交换器和第二热交换器在图1和图2中未示出，第一热交换器可以为第一氢化金属反应器5的换热部，也可以为缠绕在第一氢化金属反应器5外部的换热管路，在此不做限定，只要第一热交换器能够和第一氢化金属反应器5之间实现换热，并且第一热交换器和第三热交换器12及第四热交换器13连接实现热交换介质的流通即可。同样的，第二热交换器在图1和图2中未示出，第二热交换器可以为第二氢化金属反应器6的换热部，也可以为缠绕在第二氢化金属反应器6外部的换热管路，在此不做限定，只要第二热交换器能够和第二氢化金属反应器6之间实现换热，并且第二热交换器和第四热交换器13及第三热交换器12连接实现热交换介质的流通即可。

在本实施例中，第二电化学压缩装置1和第一电化学压缩装置2有阴极和阳极，第一电源4为第一电化学压缩装置2供电，第二电源3为第二电化学压缩装置1供电。图1所示工作状态为第一电源4工作，图2所示的工作状态为第二电源3工作。

第二电化学压缩装置1和第一电化学压缩装置2采用电解模式，在电压作用下氢气可以在阳极实现氧化反应生成氢离子，氢离子传输至阴极后发生还原为氢气，实现对氢气的传输和压缩。只需要外加电势且较少的能耗便可实现氢气的传输和压缩。电化学反应过程中阳极反应、阴极反应以及电子传导、离子传导都在电化学压缩装置核心部件“膜电极”上发生。膜电极由多层不同结构组成，受膜电极结构及电化学压缩装置组装的约束。在本实施例中，电化学压缩装置输入电源极性是固定的，因此只能实现氢气单向传输和压缩。

第二氢化金属反应器6和第一氢化金属反应器5内存储有氢化金属，氢化金属可与氢气发生反应，反应过程如下：

该反应正向氢化金属与氢气合成，为放热反应，引起氢化金属反应器升温，逆向分解金属氢化物释放氢气，为吸热反应，引起氢化金属反应器降温。

在本实施例中，当系统处于如图1所示运行状态时，第一电源4供电，第一电化学压缩装置2工作。第二氢化金属反应器6内进行氢化金属与氢气合成的放热反应，第一氢化金属反应器5内进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应。氢气的流通方向如箭头方向所示，由第一氢化金属反应器5流经第一电化学压缩装置2，第一电化学压缩装置2将第一氢化金属反应器5释放的氢气氧化后再还原，还原后氢气流向第二氢化金属反应器6。

当系统处于如图2所示运行状态时，第二电源3供电，第二电化学压缩装置1工作。第二氢化金属反应器6内进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应，第一氢化金属反应器5内进行氢化金属与氢气合成的放热反应。氢气的流通方向如箭头方向所示，由第二氢化金属反应器6流经第二电化学压缩装置1，第二电化学压缩装置1将第二氢化金属反应器6释放的氢气氧化后再还原，还原后氢气流向第一氢化金属反应器5。

如图1、图2所示，第一热交换器分别经过第一电磁阀8和第二电磁阀10与第三热交换器12进行管路连接，并且，分别经过第一电磁阀8和第三电磁阀11与第四热交换器13进行管路连接；第二热交换器也分别经过第四电磁阀9和第二电磁阀10与第三热交换器12进行管路连接，并且，也分别经过第四电磁阀9和第三电磁阀11与第四热交换器13进行管路连接。

其中，在第一热交换器和第一电磁阀8之间的管路上设置有第一直流泵7，在第二热交换器和第四电磁阀9之间的管路上设置有第二直流泵14。

在一些可选的实施例中，第一直流泵7和第二直流泵14可以被省略。

其中，第一电磁阀8的第三接口通过管路经第一直流泵7与第一热交换器的第一端连接，第一电磁阀8的第一接口通过管路与第三热交换器12的第一接口连接，第一电磁阀8的第二接口通过管路与第四热交换器13的第一接口连接，第一电磁阀8可受控改变导通方向，或者将第三接口与第一接口导通，或者将第三接口与第二接口导通，当第一电磁阀8第三接口与第一接口导通时为第一导通方向，当第一电磁阀8第三接口与第二接口导通时为第二导通方向。

其中，第二电磁阀10的第三接口通过管路与第三热交换器12的第二接口连接，第二电磁阀10的第一接口通过管路与第一热交换器的第二端连接，第二电磁阀10的第二接口通过管路与第二热交换器的第二端连接，第二电磁阀10可受控改变导通方向，或者将第三接口与第一接口导通，或者将第三接口与第二接口导通，当第二电磁阀10的第三接口与第一接口导通时为第一导通方向，当第二电磁阀10第三接口与第二接口导通时为第二导通方向。

其中，第四电磁阀9的第三接口通过管路经第二直流泵14与第二热交换器的第一端连接，第四电磁阀9的第一接口通过管路与第四热交换器13的第一接口连接，第四电磁阀9的第二接口通过管路与第三热交换器12的第一接口连接，第四电磁阀9可受控改变导通方向，或者将第三接口与第一接口导通，或者将第三接口与第二接口导通，当第四电磁阀9第三接口与第一接口导通时为第一导通方向，当第四电磁阀9第三接口与第二接口导通时为第二导通方向。

第三电磁阀11的第三接口通过管路与第四热交换器13的第二接口连接，第三电磁阀11的第一接口通过管路与第二热交换器的第二端连接，第三电磁阀11的第二接口通过管路与第一热交换器的第二端连接，第三电磁阀11可受控改变导通方向，或者将第三接口与第一接口导通，或者将第三接口与第二接口导通，当第三电磁阀11第三接口与第一接口导通时为第一导通方向，当第三电磁阀11第三接口与第二接口导通时为第二导通方向。

连接在第一热交换器、第一直流泵7、第一电磁阀8、第三热交换器12、第二电磁阀10之间的第一循环流通管路，连接在第二热交换器、第二直流泵14、第四电磁阀9、第四热交换器13、第三电磁阀11之间的第二循环流通管路，以及，连接在第一热交换器、第一直流泵7、第一电磁阀8、第四热交换器13、第三电磁阀11之间的第三循环流通管路，连接在第二热交换器、第二直流泵14、第四电磁阀9、第三热交换器12、第二电磁阀10之间的第四循环流通管路，这些管路都是供热交换介质循环流通的管路，统称为热交换介质管路15。

其中，热交换介质在第一热交换器和第三热交换器12之间流动的方向，即热交换介质在第一循环流通管路中流动的方向，称为第一热交换介质流路方向；热交换介质在第二热交换器和第四热交换器13之间流动的方向，即热交换介质在第二循环流通管路中流动的方向，称为第二热交换介质流路方向；热交换介质在第一热交换器和第四热交换器13之间流动的方向，即热交换介质在第三循环流通管路中流动的方向，称为第三热交换介质流路方向；热交换介质在第二热交换器和第三热交换器12之间流动的方向，即热交换介质在第四循环流通管路中流动的方向，称为第四热交换介质流路方向。

当第一氢化金属反应器5从吸热反应变为放热反应、第二氢化金属反应器6从放热反应变为吸热反应时时，通过控制各三通阀的导通方向可改变不同的热交换介质流路方向，从而使第三热交换器12始终处于制冷状态，使第四热交换器13始终处于制热状态。

在图1所示的可选实施例中，导通第一电磁阀8的第三接口、第一接口并导通第二电磁阀10的第三接口、第一接口可使热交换介质在第一热交换器和第三热交换器12之间流动，形成第一热交换介质流路方向；同时，导通第四电磁阀9的第三接口、第一接口并导通第三电磁阀11的第三接口、第一接口可使热交换介质在第二热交换器和第四热交换器13之间流动，形成第二热交换介质流路方向。

在图2所示的可选实施例中，导通第一电磁阀8的第三接口、第二接口并导通第三电磁阀11的第三接口、第二接口可使热交换介质在第一热交换器和第四热交换器13之间流动，形成第三热交换介质流路方向；同时，导通第四电磁阀9的第三接口、第二接口并导通第二电磁阀10的第三接口、第二接口可使热交换介质在第二热交换器和第三热交换器12之间流动，形成第四热交换介质流路方向。

本实施例提供的电化学空调系统还包括控制器和计时器(图1和图2中未示出)，控制器可以控制第二电源3和第一电源4工作交替工作，计时器用于计时。系统预设每个电源连续工作时间设定值10分钟(可以通过实验等方法确定合适的每个电源连续工作时间，从而保证电化学空调系统的运行效率)，计时器在电化学空调系统开始运行时或每次第一电源和第二电源交替供电时，从零开始计时。若电化学空调系统开始运行时第二电源3供电，第二电化学压缩装置1工作，控制器检测计时器，当计时器计时到设定值时，控制器控制第二电源3停止供电，第二电化学压缩装置1停止工作，第一电源4供电，第一电化学压缩装置2工作，即第二电源3与第一电源4完成一次交替供电。计时器在第二电源3与第一电源4交替供电时从零计时，当计时到设定值时，控制器再次控制第二电源3与第一电源4交替供电。

在另一些实施例中，计时器不清零，自电化学空调系统开始运行时开始计时，当计时到设定值或设定值的整数倍时(如10分钟、20分钟、30分钟…)，控制器控制第二电源3与第一电源4交替供电。

在另一些实施例中，第二电源3可以包括：第一电源本体和第一开关装置。第一电源本体的电压输出端连接第二电化学压缩装置1的阳极，第一开关装置，由控制器控制，接通或断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接。第一电源4可以包括：第二电源本体和第二开关装置，,第二电源本体的电压输出端连接第一电化学压缩装置2的阳极，第二开关装置，由控制器控制，接通或断开第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接。

系统预设每个电源连续工作时间设定值10分钟(可以通过实验等方法确定合适的每个电源连续工作时间，从而保证电化学空调系统的运行效率)，计时器在电化学空调系统开始运行时或每次第一电源和第二电源交替供电时，从零开始计时。控制器监测计时器计时。若电化学空调系统开始运行时，控制器控制第一开关装置接通第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置断开第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，当计时器计时到设定值时，控制器控制第一开关装置断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置接通第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，即第二电源3与第一电源4完成一次交替供电。计时器在第二电源3与第一电源4交替供电时从零计时，当计时到设定值时，控制器再次控制第二电源3与第一电源4交替供电。

在另一些实施例中，计时器不清零，自电化学空调系统开始运行时开始计时，当计时到设定值或设定值的整数倍时(如10分钟、20分钟、30分钟…)，控制器控制第二电源3与第一电源4交替供电。

图3是根据本发明实施例示出的一种用于上述任一实施例中电化学空调系统的控制方法的流程示意图。电化学空调系统包括：第二电化学压缩装置1，第一电化学压缩装置2，第二氢化金属反应器6，第一氢化金属反应器5，第一电源4、第二电源3、第一直流泵7、第一电磁阀8、第四电磁阀9、第二电磁阀10、第三电磁阀11、第三热交换器12、第四热交换器13、第二直流泵14。用于该化学空调系统的控制方法包括如下步骤：S301，监测切换条件；步骤S302，根据切换条件，控制控制导通第一电源和第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通第二电源和第二电化学压缩装置工作的第二通路；步骤S303，当第一通路导通时，控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀切换为第一导通方向；步骤S304：当第二通路导通时，控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀切换为第二导通方向。

本发明实施例提供的电化学空调系统，控制两个电源交替工作，实现两个电化学压缩装置交替工作，结构简单，成本低，控制过程方便，且能够避免电化学压缩装置进行电压换向，提高电化学压缩装置的使用寿命，同时通过导通或关闭各电磁阀，能够实现第三热交换器12的连续制冷或制热，以及第四热交换器13的连续制冷或制热。

在本实施例中，控制器监测切换条件，并控制第二电源3和第一电源4交替工作。在步骤S301中，切换条件包括：当第二电源3为第二电化学压缩装置1供电时，如果计时达到设定值，切换为第一电源4为第一电化学压缩装置2供电；当第一电源4为第一电化学压缩装置2供电时，如果计时达到设定值，切换为第二电源3为第二电化学压缩装置1供电。上述计时可以通过计时器实现。在步骤S302中，控制第二电源3和第一电源4交替工作包括：由第二电源3工作切换到第一电源4工作和由第一电源4工作切换到第二电源3工作。

可选的切换过程如下：系统预设每个电源连续工作时间设定值10分钟(可以通过实验等方法确定合适的每个电源连续工作时间，从而保证电化学空调系统的运行效率)，计时器在电化学空调系统开始运行时或每次第一电源和第二电源交替供电时，从零开始计时。若电化学空调系统开始运行时第二电源3供电，第二电化学压缩装置1工作，控制器检测计时器，当计时器计时到设定值时，控制器控制第二电源3停止供电，第二电化学压缩装置1停止工作，第一电源4供电，第一电化学压缩装置2工作，即由第二电源3工作切换到第一电源4工作。计时器在第二电源3与第一电源4交替供电时从零计时，当计时到设定值时，控制器再次控制第二电源3与第一电源4切换工作。

在另一些可选的切换过程中，计时器不清零，自电化学空调系统开始运行时开始计时，当计时到设定值或设定值的整数倍时(如10分钟、20分钟、30分钟…)，控制器控制第二电源3与第一电源4切换工作。

在另一些实施例中，第二电源3包括：第一电源本体和第一开关装置。第一电源本体的电压输出端连接第二电化学压缩装置1的阳极，第一开关装置，由控制器控制，接通或断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接。第一电源4包括：第二电源本体和第二开关装置，,第二电源本体的电压输出端连接第一电化学压缩装置2的阳极，第二开关装置，由控制器控制，接通或断开第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接。

在步骤S302中，控制第二电源3和第一电源4交替工作包括：由第二电源3工作切换到第一电源4工作和由第一电源4工作切换到第二电源3工作。由第二电源3工作切换到第一电源4工作包括：控制第一开关装置断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接；控制第二开关装置接通第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接。由第一电源4工作切换到第二电源3工作包括：控制第二开关装置断开第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接；控制第一开关装置接通第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接。

可选的切换过程如下：系统预设每个电源连续工作时间设定值10分钟(可以通过实验等方法确定合适的每个电源连续工作时间，从而保证电化学空调系统的运行效率)，计时器在电化学空调系统开始运行时或每次第一电源和第二电源交替供电时，从零开始计时，控制器监测计时器计时。若电化学空调系统开始运行时，控制器控制第一开关装置接通第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置断开第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，当计时器计时到设定值时，控制器控制第一开关装置断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置接通第二电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，即由第二电源3工作切换到第一电源4工作。计时器在第二电源3与第一电源4交替供电时从零计时，当计时到设定值时，控制器再次控制第二电源3与第一电源4切换工作。

在另一些可选的切换过程中，计时器不清零，自电化学空调系统开始运行时开始计时，当计时到设定值或设定值的整数倍时(如10分钟、20分钟、30分钟…)，控制器控制第二电源3与第一电源4切换工作。

系统预设每个电源连续工作时间设定值10分钟(可以通过实验等方法确定合适的每个电源连续工作时间，从而保证电化学空调系统的运行效率)，计时器在电化学空调系统开始运行时或每次第一电源和第二电源交替供电时，从零开始计时，控制器监测计时器计时。若电化学空调系统开始运行时，控制器控制第一开关装置接通第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置断开第一电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，当计时器计时到设定值时，控制器控制第一开关装置断开第一电源本体的电压输出端与第二电化学压缩装置1的连接，第二开关装置接通第一电源本体的电压输出端与第一电化学压缩装置2的连接，即第二电源3与第一电源4完成一次交替供电。计时器在第二电源3与第一电源4交替供电时从零计时，当计时到设定值时，控制器再次控制第二电源3与第一电源4交替供电。

在另一些实施例中，计时器不清零，自电化学空调系统开始运行时开始计时，当计时到设定值或设定值的整数倍时(如10分钟、20分钟、30分钟…)，控制器控制第二电源3与第一电源4交替供电。

在步骤S303中，当第一通路导通时，控制器控制第一电磁阀8、第二电磁阀10、第三电磁阀11和第四电磁阀9切换第一导通方向，当第一通路导通时，第一氢化金属反应器5进行吸热放氢反应，第二氢化金属反应器6进行放热吸氢反应，此时第一氢化金属反应器5制冷，第二氢化金属反应器6制热，因此控制第一电磁阀8、第二电磁阀10切换为第一导通方向，令热交换介质在第一热交换器换热并在第三热交换器12吸收热量，令第三热交换器12制冷，控制第三电磁阀11和第四电磁阀9切换第一导通方向，令热交换介质在第二热交换器换热并在第四热交换器13释放热量，令第四热交换器13制热。

在步骤S304中，当第二通路导通时，控制器控制第一电磁阀8、第二电磁阀10、第三电磁阀11和第四电磁阀9切换为第二导通方向。当第二通路导通时，第一氢化金属反应器5进行放热吸氢反应，第二氢化金属反应器6进行吸热放氢反应，此时第一氢化金属反应器5制热，第二氢化金属反应器6制冷，因此控制第一电磁阀8、第二电磁阀10、第三电磁阀11和第四电磁阀9切换第二导通方向，令第二热交换器和第三热交换器12通过管路连接，令热交换介质在第二热交换器换热并在第三热交换器12吸收热量，令第三热交换器12制冷，令第一热交换器和第四热交换器13连接，令热交换介质在第二热交换器换热并在第四热交换器13释放热量，令第四热交换器13制热，因此通过控制各电磁阀，能够令第三热交换器12始终处于制冷状态，第四热交换器13始终处于制热状态，从而实现电化学空调系统的连续制冷和连续制热。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种电化学空调系统空调系统，其特征在于，所述系统包括：第一电化学压缩装置、第二电化学压缩装置、第一氢化金属反应器、第二氢化金属反应器、第一电源、第二电源、第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器、第四热交换器、控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；

所述第一电源，用于为所述第一电化学压缩装置供电；

所述第二电源，用于为所述第二电化学压缩装置供电；

所述控制器，用于监测切换条件，控制所述第一电源和所述第二电源交替供电；

所述第一电化学压缩装置，用于在所述第一电源供电时，将所述第一氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原；

所述第二电化学压缩装置，用于在所述第二电源供电时，将所述第二氢化金属反应器释放的氢气氧化后再还原；

所述第一氢化金属反应器，用于在所述第一电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应；在所述第二电源供电时，进行将氢化金属与来自所述第二电化学压缩装置的氢气合成金属氢化物的放热反应；

所述第二氢化金属反应器，用于在所述第一电源供电时，进行将氢化金属与来自所述第一电化学压缩装置的氢气合成为金属氢化物的放热反应；在所述第二电源供电时，进行分解金属氢化物释放氢气的吸热反应；

所述控制器，用于接收切换信号，根据所述切换信号，控制导通所述第一电源和所述第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通所述第二电源和所述第二电化学压缩装置工作的第二通路；

所述第一热交换器，用于与所述第一氢化金属反应器进行换热；

所述第二热交换器，用于与所述第二氢化金属反应器进行换热；

所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀，用于由所述控制器控制，切换第一导通方向和第二导通方向；

所述第三热交换器，用于在所述第一通路导通时，通过所述第一电磁阀为所述第一导通方向时形成的第一输入管路、和所述第二电磁阀为所述第一导通方向时形成的第一输出管路，与所述第一热交换器连接；在所述第二通路导通时，通过所述第四电磁阀为所述第二导通方向时形成的第二输入管路、和所述第二电磁阀在所述第二导通方向时形成的第二输出管路，与所述第二热交换器连接；

所述第四热交换器，用于在所述第一通路导通时，通过所述第四电磁阀为所述第一导通方向时形成的第三输入管路、和所述第三电磁阀为所述第一导通方向时形成的第三输出管路，与所述第二热交换器连接；在所述第二通路导通时，通过所述第一电磁阀为所述第二导通方向时形成的第四输入管路、和所述第三电磁阀为所述第二导通方向时形成的第四输出管路，与所述第一热交换器连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：计时器，用于在所述第一电源与第二电源交替供电时开始计时；

所述切换条件包括：

当所述第一电源为所述第一电化学压缩装置供电时，如果所述计时器达到设定值，切换为所述第二电源为所述第二电化学压缩装置供电；

当所述第二电源为所述第二电化学压缩装置供电时，如果所述计时器达到设定值，切换为所述第一电源为所述第一电化学压缩装置供电。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一电源包括：第一电源本体和第一开关装置；所述第一电源本体的电压输出端连接所述第一电化学压缩装置的阳极；所述第一开关装置，由所述控制器控制，接通或断开所述第一电源本体的电压输出端与所述第一电化学压缩装置的连接；

所述第二电源包括：第二电源本体和第二开关装置；所述第二电源本体的电压输出端连接所述第二电化学压缩装置的阳极；所述第二开关装置，由所述控制器控制，接通或断开所述第二电源本体的电压输出端与所述第二电化学压缩装置的连接。

4.一种如权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

监测切换条件；

根据所述切换条件，控制控制导通所述第一电源和所述第一电化学压缩装置工作的第一通路，及控制导通所述第二电源和所述第二电化学压缩装置工作的第二通路；

当所述第一通路导通时，控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀切换为所述第一导通方向；

当所述第二通路导通时，控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀切换为所述第二导通方向。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述切换条件，包括：

当所述第一电源为所述第一电化学压缩装置供电时，如果所述计时器达到设定值，切换为所述第二电源为所述第二电化学压缩装置供电；

当所述第二电源为所述第二电化学压缩装置供电时，如果所述计时器达到设定值，切换为所述第一电源为所述第一电化学压缩装置供电。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述第一电源和第二电源交替工作包括：由第一电源工作切换到第二电源工作和由第二电源工作切换到第一电源工作。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，由第一电源工作切换到第二电源工作包括：

控制所述第一开关装置断开所述第一电源本体的电压输出端与所述第一电化学压缩装置的连接；

控制所述第二开关装置接通所述第二电源本体的电压输出端与所述第二电化学压缩装置的连接；

由第二电源工作切换到第一电源工作包括：

控制所述第二开关装置断开所述第二电源本体的电压输出端与所述第二电化学压缩装置的连接；

控制所述第一开关装置接通所述第一电源本体的电压输出端与所述第一电化学压缩装置的连接。