CN109425060B - 一种电化学空调系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电化学空调系统及控制方法，属于空调领域。电化学空调系统，在第一氢化金属换热器的流出管路和回流管路间连接第一截流管路；第二氢化金属换热器的流出管路和回流管路间连接第二截流管路；第一氢化金属换热器和第二氢化金属换热器之间连接冷热中和管路组。在相邻两次的氢气换向切换信号间，增加切换信号，进行热量中和模式。实现第一、第二氢化金属换热器在冷热交替之前进行热量中和，避免由极热变为极冷，或由极冷变为极热，提高电化学压缩制冷装置的使用寿命。并能够保证在电化学装置停止运行后，仍保持制冷模式或者制热模式，有舒适的冷风或者热风吹出，提高舒适性和稳定性，并降低无用功。

Description

一种电化学空调系统及控制方法

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，可以预见，对电化学制冷系统的研究将日益受到重视。

作为制冷系统应用过程中，电化学压缩装置一般包括电化学压缩机(即电化学压缩泵)，与电化学压缩机的两端连通的第一氢化金属反应器和第二氢化金属反应器，以及分别设置在第一氢化金属反应器和第二氢化金属反应器外部实现与相对应的反应器进行换热的换热器。电化学压缩泵、第一氢化金属反应器和第二氢化金属反应器，三者通过之间的连通管路导通控制，实现氢气的流向转换，从而实现第一氢化金属反应器的吸氢放热反应(或者析氢吸热反应)和第二氢化金属反应器的析氢吸热反应(或者吸氢放热反应)，实现电化学压缩装置的两端的换热器在制冷模式和制热模式之间周期性地交替进行。由于目前电化学压缩装置的两端的换热器在周期性的制冷制热切换过程中，由极热变为极冷，或由极冷变为极热，会降低电化学压缩机的使用寿命，并在一定程度上，出现周期性的制冷或者制热不稳定的现象，降低了空调系统的舒适性和稳定性。

发明内容

本发明实施例提供了一种电化学空调系统及控制方法。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，包括电化学压缩制冷装置、第一热交换器和第二热交换器，所述电化学压缩制冷装置的第一氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热；其特中，还包括，第一截流管路、第二截流管路和冷热中和管路组；所述第一截流管路连接在所述第一氢化金属换热器的第一流出管路和第一回流管路之间，所述第一截流管路上设置电磁阀；第一截流管路、部分第一流出管路、第一热交换器和部分第一回流管路构成第一局部循环通路；所述第二截流管路连接在所述第二氢化金属换热器的第二流出管路和第二回流管路之间，所述第二截流管路上设置电磁阀；第二截流管路、部分第二流出管路、第二热交换器和部分第二回流管路构成第二局部循环通路；所述冷热中和管路组连接在所述第一氢化金属换热器与所述第二氢化金属换热器之间构成中和回路；所述冷热中和管路组导通时，通过制冷剂的循环实现第一氢化金属换热器与所述第二氢化金属换热器的热量交换中和；

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

本发明实施例的电化学空调系统中，增加了热量中和模式，该模式中，中和回路，实现第一氢化金属换热器和第二氢化金属换热器在制热模式和制冷模式交替之前进行热量中和，使制冷端的温度升高，制热端的温度降低，避免第一氢化金属换热器和第二氢化金属换热器由极热变为极冷，或由极冷变为极热，从而提高电化学压缩制冷装置的使用寿命。同时第一局部循环通路、第二局部循环通路，能够保证在电化学装置停止运行后，仍然能够保持制冷模式或者制热模式，有舒适的冷风或者热风吹出，提高舒适性和稳定性，并降低无用功。

一种优选的技术方案中，所述冷热中和管路组包括第一中和管路和第二中和管路，所述第一中和管路连通所述第一氢化金属换热器的第一制冷剂流出口和第二氢化金属换热器的第二制冷剂流出口；所述第二中和管路连通所述第二氢化金属换热器的第二制冷剂流入口和第一氢化金属换热器的第一制冷剂流入口；且，所述第一中和管路和第二中和管路上分别设置电磁阀，所述第一中和管路或者第二中和管路上设置液体泵。

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括第一绝热储液罐和第三绝热储液罐；所述第一绝热储液罐接入构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路上，所述第三绝热储液罐接入构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路上。

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括第一换向管路组和第二换向管路组；所述第一换向管路组连接在所述第一氢化金属换热器和所述第二热交换器之间，实现第一氢化金属换热器与第二热交换器进行换热；所述第二换向管路组连接在所述第二氢化金属换热器和所述第一热交换器之间，实现第二氢化金属换热器与第一热交换器进行换热；且，第一截流管路、第一换向管路组和第二热交换器构成第三局部循环通路，第二截流管路、第二换向管路组和第一热交换器构成第四局部循环通路；

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括第一旁流管路、第二绝热储液罐、第二旁流管路和第四绝热储液罐，所述第一旁流管路的两端分别连接在构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路上，在该第一旁流管路上接入所述第二绝热储液罐，第一截流管路、部分第一流出管路、第一旁流管路、部分第一流出管路、第一热交换器和部分第一回流管路构成第一旁流局部循环通路；所述第二旁流管路的两端分别连接在构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路上，在该第二旁流管路上接入所述第四绝热储液罐，第二截流管路、部分第二流出管路、第二旁流管路、部分第二流出管路、第二热交换器和部分第二回流管路构成第二旁流局部循环通路。还包括第一绝热储液罐和第三绝热储液罐，所述第一绝热储液罐接入所述第一旁流管路的流出口与所述第一热交换器之间的第一流出管路的管路段上；所述第三绝热储液罐接入所述第二旁流管路的流出口与所述第二热交换器之间的第二流出管路的管路段上。该优选的技术方案中，在热量中和模式之前，增加了储热模式，且储热模式下第一氢化金属换热器和第二氢化金属换热器上进行强化换热，增加制冷剂温度的变化幅度，即制冷端的制冷剂的温度降低更多，制热端的制冷剂的温度升高更多。将强化换热后的制冷剂全部储存，以提高热量中和模式中的局部循环通路部分的换热效果，保证空调吹出的冷风量或者热风量。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种用于电化学空调系统的控制方法，所述电化学空调系统包括第一截流管路，第二截流管路和冷热中和管路组；所述控制方法，包括以下步骤：

在接收电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，接收热量中和模式切换信号；

依据该热量中和模式切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括所述第一换向管路组和第二换向管路组；所述控制方法，还包括以下步骤：

接收电化学压缩制冷装置的氢气换向切换信号；

依据该氢气换向切换信号，控制第一氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热；或者，控制第一氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热；

接收热量中和模式切换信号；

依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括所述第一换向管路组和第二换向管路组，以及第一旁流管路、第二绝热储液罐，第二旁流管路和第四绝热储液罐；所述控制方法，还包括以下步骤：

在接收电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；

依据该储热模式切换信号，控制电化学压缩制冷装置强化换热，并将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存，以及，将第三绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第四绝热储液罐内并储存；

依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

一种优选的技术方案中，所述电化学空调系统还包括第一旁流管路、第二绝热储液罐、第二旁流管路和第四绝热储液罐，所述控制方法，还包括以下步骤：

在接收电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；

依据该储热模式切换信号，控制电化学压缩制冷装置强化换热，并将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存，以及，将第三绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第四绝热储液罐内并储存；

依据该热量中和模式切换信号，控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

本发明的电化学空调系统的控制方法，控制过程简单，能提高电化学压缩制冷装置的使用寿命，降低无用功，且提高空调的出风舒适性，并稳定制冷。

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的结构示意图；

图4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5是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况一的结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况二的结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况三的结构示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况四的结构示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况五的结构示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种电化学空调系统的工况六的结构示意图；附图标记说明：100、电化学压缩制冷装置；110、第一氢化金属换热器；111、第一流出管路；112、第一回流管路；113、第一截流管路；114、第一旁流管路；120、第二氢化金属换热器；121、第二流出管路；122、第二回流管路；123、第二截流管路；124、第二旁流管路；210、第一热交换器；220、第二热交换器；300、冷热中和管路组；310、第一中和管路；320、第二中和管路；410、第一绝热储液罐；420、第二绝热储液罐；430、第三绝热储液罐；440、第四绝热储液罐；500、第一换向管路组；510、第一换向流出管道；520、第二换向回流管道；600、第二换向管路组；610、第二换向流出管道；620、第二换向回流管道；101、第一电磁阀Ⅰ；102、第一电磁阀Ⅱ；103、第一电磁阀Ⅲ；104、第一电磁阀Ⅳ；105、第一电磁阀Ⅴ；106、第一进液电磁阀Ⅵ；107、第一出液电磁阀Ⅶ；108、第一截止电磁阀Ⅷ；201、第二电磁阀Ⅰ；202、第二电磁阀Ⅱ；203、第二电磁阀Ⅲ；204、第二电磁阀Ⅳ；205、第二电磁阀Ⅴ；206、第二进液电磁阀Ⅵ；207、第二出液电磁阀Ⅶ；208、第二截止电磁阀Ⅷ；311、第三电磁阀Ⅰ；321、第三电磁阀Ⅱ；511、第四电磁阀Ⅰ；521、第四电磁阀Ⅱ；611、第四电磁阀Ⅲ；621、第四电磁阀Ⅳ；710、第一液体泵；720、第二液体泵；720、第三液体泵。

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。

实施例1

结合图1所示，说明本发明实施例的一种电化学空调系统，包括电化学压缩制冷装置(ECC)100、第一热交换器210和第二热交换器220，所述电化学压缩制冷装置100的第一氢化金属换热器110与所述第一热交换器120进行换热，第二氢化金属换热器120与所述第二热交换器220进行换热。

其中，第一氢化金属换热器110与第一热交换器210之间通过设置的第一流出管路111和第一回流管路112实现两者的换热，并在相应的管道上设置电磁阀和液体泵等设备，实现制冷剂的循环流动。如，设置在第一流出管路111上的第一电磁阀Ⅰ101，设置在第一回流管路112上的第一电磁阀Ⅱ102和第一液体泵710。通过控制第一电磁阀Ⅰ101、第一电磁阀Ⅱ102和第一液体泵710的开启，实现制冷剂在第一氢化金属换热器110与第一热交换器210之间进行循环换热，该循环换热通路定义为第一换热通路。

第二氢化金属换热器120与所述第二热交换器220之间通过设置的第二流出管路121和第二回流管路122实现两者的换热，并在相应的管道上设置电磁阀和液体泵等设备，实现制冷剂的循环流动。如，设置在第二流出管路121上的第二电磁阀Ⅰ201，设置在第二回流管路122上的第二电磁阀Ⅱ202和第二液体泵720。通过控制第二电磁阀Ⅰ201、第二电磁阀Ⅱ202和第二液体泵720的开启，实现制冷剂在第二氢化金属换热器120与所述第二热交换器220之间进行循环换热，该循环换热通路定义为第一换热通路。

针对电化学压缩装置的第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120是在制冷和制热两种模式中周期性交替的基础上，避免两端由极冷变为极热，或者由极热变为极冷，本发明实施例的电化学空调系统还包括，第一截流管路113、第二截流管路123和冷热中和管路组300。

所述第一截流管路113的两端连接在所述第一氢化金属换热器110的第一流出管路111和第一回流管路112之间，且所述第一截流管路113上设置电磁阀(如图1中所示的第一电磁阀Ⅲ103)，控制第一截流管路113的导通或者关闭。第一截流管路113、部分第一流出管路(靠近第一热交换器210段的第一流出管路)、第一热交换器210和部分第一回流管路(靠近第一热交换器210段的第一回流管路)构成第一局部循环通路。

所述第二截流管路123的两端连接在所述第二氢化金属换热器120的第二流出管路121和第二回流管路122之间，所述第二截流管路123上设置电磁阀(如图1中所示的第二电磁阀Ⅲ203)，控制第二截流管路123的导通或者关闭。第二截流管路123、部分第二流出管路(靠近第二热交换器220段的第二流出管路)、第二热交换器220和部分第二回流管路(靠近第二热交换器220段的第二回流管路)构成第二局部循环通路。

所述冷热中和管路组300连接在所述第一氢化金属换热器110与所述第二氢化金属换热器120之间，构成中和回路；冷热中和管路组300导通时，使得第一氢化金属换热器110中的制冷剂与所述第二氢化金属换热器120中的制冷剂进行冷热量的中和。

在电化学压缩制冷装置(ECC)100的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制停止运行电化学压缩制冷装置100，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。导通中和回路，实现第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120在制热模式和制冷模式交替之前进行热量中和，使制冷端的温度升高，制热端的温度降低，避免第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120由极热变为极冷，或由极冷变为极热，从而提高电化学压缩制冷装置的使用寿命。同时导通的第一局部循环通路、第二局部循环通路，能够保证在电化学装置停止运行后，仍然能够保持制冷模式或者制热模式，有舒适的冷风或者热风吹出，提高舒适性和稳定性，并降低无用功。

本发明实施例1的电化学空调系统中，所述冷热中和管路组300的作用是保证导通时实现第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120之间的热量交换，冷热中和，为制冷端切换为制热端(或者，制热端切换为制冷端)的工况“节省体力”。本实施例提供了一种冷热中和管路组300的组成，包括第一中和管路310和第二中和管路320，第一中和管路310连通所述第一氢化金属换热器110的第一制冷剂流出口和第二氢化金属换热器120的第二制冷剂流出口；第二中和管路320连通所述第二氢化金属换热器120的第二制冷剂流入口和第一氢化金属换热器110的第一制冷剂流入口。具体地，第一中和管路310的两端口分别连接至第一制冷剂流出管道111和第二制冷剂流出管道121上，实现连通第一氢化金属换热器110的第一制冷剂流出口和第二氢化金属换热器120的第二制冷剂流出口。第二中和管路320的两端口分别连接至第一制冷剂回流管道112和第二制冷剂回流管道121上，实现连通第二氢化金属换热器120的第二制冷剂流入口和第一氢化金属换热器110的第一制冷剂流入口。并且，在所述第一中和管路310上设置第三电磁阀Ⅰ311和第三液体泵730。第二中和管路320上设置第三电磁阀Ⅱ321。

在实现第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路三个循环通路的同时，简化各管道上的电磁阀和液体泵的设置，所述第一电磁阀Ⅰ101设置在分别连接所述冷热中和管路组300(第一中和管路310)与所述第一截流管路113的两个连接处中间的第一流出管路段上。所述第一电磁阀Ⅱ102设置在分别连接所述冷热中和管路组300(第二中和管路320)与所述第一截流管路113的两个连接处中间的第一回流管路段上。第一液体泵710设置在所述第一截流管路113与第一热交换器210之间的部分第一回流管路段(即在构成第一局部循环通路的第一回流管路段)上。同理，所述第二电磁阀Ⅰ201设置在分别连接所述冷热中和管路组300(第一中和管路310)与所述第二截流管路213的两个连接处中间的第二流出管路段上。所述第二电磁阀Ⅱ202设置在分别连接所述冷热中和管路组300(第二中和管路320)与所述第二截流管路213的两个连接处中间的第二回流管路段上。第二液体泵720设置在所述第二截流管路123与第二热交换器220之间的部分第二回流管路段上。各电磁阀和液体泵的设置位置合理，且数量少，便于控制，控制方法简单。

本发明实施例1的优选的实施方式中，在构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路上接入第一绝热储液罐410，储存制冷剂，依据空调系统的制冷或者制热量要求，调节制冷剂的流量；同时，在导通第一局部循环管路时，为该第一局部循环管路供给制冷剂。同样，在构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路上接入第三绝热储液罐430，储存制冷剂，依据空调系统的制冷或者制热量要求，调节制冷剂的流量；同时，在导通第二局部循环管路时，为该第二局部循环管路供给制冷剂。

本发明实施例1的电化学空调系统中，引入冷热中和管路组300，在电化学压缩制冷装置100的两端进行制冷制热切换之间，增加了两端的热量中和模式，并通过第一截流管路113和第二截流管路123的设置构建了第一局部循环管路和第二局部循环管路，保证在电化学压缩制冷装置100的停止运行期间进行正常的制冷或者制热。为了实现该电化学空调系统的增加的换热量中和模式的正常运行，在现有控制方法(依据接收的ECC的氢气换向切换信号，控制第一氢化金属换热器与第一热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与第二热交换器进行换热)的基础上，增加了热量中和模式切换信号，使得在ECC的相邻两次的氢气换向切换信号之间，增加控制进行热量中和模式。用于本发明实施例1的电化学空调系统的控制方法，包括以下步骤：

在接收ECC的相邻两次的氢气换向切换信号之间，增加接收热量中和模式切换信号；即，接收到氢气换向切换信号时，接收收热量中和模式切换信号，切换进入热量中和模式，完成热量中和模式后，再依据接收的氢气换向切换信号来切换氢气方向，改变第一氢化金属换热器和第二氢化金属换热器的换热模式。

依据该热量中和模式切换信号，控制停止运行ECC，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

即，本发明实施例1的电化学空调系统在一个循环周期内，存在循环运行的第一换热模式、热量中和模式Ⅰ、第二换热模式和热量中和模式Ⅰ。

第一换热模式，在第一氢气换向切换信号周期内，第一氢化金属换热器为制冷端，第二氢化金属换热器为制热端。控制导通第一流出管路111(即打开第一电磁阀Ⅰ101)和第一回流管路112(即打开第一电磁阀Ⅱ102和第一液体泵710)，以及导通第二流出管路121(即打开第二电磁阀Ⅰ201)和第二回流管路122(即打开第二电磁阀Ⅱ202和第二液体泵720)，实现第一氢化金属换热器110与第一热交换器210进行换热，第二氢化金属换热器120与第二热交换器220进行换热。且，在该第一氢气换向切换信号周期内，控制关闭中和回路(即关闭第三电磁阀Ⅰ311和第三电磁阀Ⅱ321)、第一截流管路(关闭第一电磁阀Ⅲ103)和第二截流管路(关闭第二电磁阀Ⅲ203)。

热量中和模式Ⅰ，当第一换热模式结束，即上述第一氢气换向切换信号周期结束，切换至第二氢气换向切换信号(第二换热模式)前，增加热量中和模式切换信号，接收并依据该切换信号，控制关闭第一电磁阀Ⅰ101、第一电磁阀Ⅱ102、第二电磁阀Ⅰ201和第二电磁阀Ⅱ202，并导通第一电磁阀Ⅲ103、第二电磁阀Ⅲ203，以及第三电磁阀Ⅰ311和第三电磁阀Ⅱ321，并启动第三液体泵730。导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

第二换热模式，当热量中和模式结束后，切换至第二氢气换向切换信号，第一氢化金属换热器为制热端，第二氢化金属换热器为制冷端，两者换热模式交换，控制各电磁阀的导通或者关闭为与前述的第一换热模式相同。

热量中和模式Ⅰ，第二换热模式结束，第一氢气换向切换信号前，各电磁阀和液体泵的打开和关闭同前述的热量中和模式。

本发明实施例1的用于电化学空调系统的控制方法中，氢气换向切换信号(包括第一和第二氢气换向切换信号)是电化学压缩制冷装置依据对其第一氢化金属反应器和第二氢化金属反应器中进行吸氢反应的氢化金属反应器的状态监测结果来发送的。其中，可以是依据进行吸氢反应的氢化金属反应器的的内部氢气压力大于预设氢气压力阈值，或依据进行吸氢反应的氢化金属反应器的温度低于预设温度阈值时，发送氢气换向所述切换信号。本发明实施例的电化学空调系统的控制器接收该氢气换向切换信号，控制氢气换向，并控制进入热量中和模式；当热量中和模式结束后，再切换至进行氢气换向后的正常制冷或者制热模式。

另外，第一换热模式、热量中和模式Ⅰ和第二换热模式三个模式的切换可以通过运行时间来控制切换，如，第一换热模式的运行时间为9分钟，热量中和模式Ⅰ的为20秒，第一换热模式的为9分钟，通过对运行时间的监控，实现各模式之间的切换。

实施例2

本发明实施例2是实施例1的基础上进行的优化改进，本发明实施例1的电化学空调系统中，第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120是在制冷和制热间周期性交替切换的，因此，分别与之进行换热的第一热交换器210和第二热交换器220也在制冷和制热间周期性交替切换，带来空调系统控制方法繁琐，且制冷或者制热不稳定。

如图2所示，本发明实施例2的电化学空调系统中，增加设置了第一换向管路组500和第二换向管路组600；所述第一换向管路组500连接在所述第一氢化金属换热器110和所述第二热交换器220之间，实现第一氢化金属换热器110与第二热交换器220进行换热(定义为第三换热通路)。所述第二换向管路组600连接在所述第二氢化金属换热器120和所述第一热交换器210之间，实现第二氢化金属换热器120与第一热交换器210进行换热(定义为第四换热通路)。且，第一截流管路113、第一换向管路组500和第二热交换器220构成第三局部循环通路，第二截流管路123、第二换向管路组600和第一热交换器210构成第四局部循环通路。依据电化学压缩制冷装置100的氢气换向切换信号，通过控制第一换向管路组500和第二换向管路组600的导通或者关闭，实现第一热交换器210恒为制冷模式或者恒为制热模式，相应地，使第二热交换器220恒为制热模式或者恒为制冷模式。同时，在电化学压缩制冷装置(ECC)的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路；或者控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

本发明实施例2的电化学空调系统实现了第一热交换器210和第二热交换器220的恒为制冷端或者制热端，降低无用功，提高电化学压缩制冷的舒适性和稳定性。

本发明实施例2的电化学空调系统中，保证第一绝热储液罐410设置在构成第四局部循环通路的第一流出管路上，第三绝热储液罐430设置在构成第三局部循环通路的第二流出管路上。

本发明实施例2的电化学空调系统中，第一换向管路组500的作用是连通第一氢化金属换热器110和第二热交换器220，使第二热交换器220恒为制热或者制冷端。具体地，所述第一换向管路组500包括第一换向流出管道510和第一换向回流管道520，所述第一换向流出管道510的两端分别与第一制冷剂流出管道111和第二制冷剂流出管道121连通，其上设置第四电磁阀Ⅰ511，控制第一换向流出管道510的导通或者关闭；所述第一换向回流管道520的两端分别与第一制冷剂回流管道112和第二制冷剂回流管道122连通，其上设置第四电磁阀Ⅱ521，控制第一换向回流管道520的导通或者关闭。

第二换向管路组600的作用是连通第二氢化金属换热器120和第一热交换器210，使第一热交换器210恒为制冷或者制热端。具体地，所述第二换向管路组600包括第二换向流出管道610和第二换向回流管道620，所述第二换向流出管道610的两端分别与第二制冷剂流出管道121和第一制冷剂流出管道111连通，其上设置第四电磁阀Ⅲ611，控制第二换向流出管道610的导通或者关闭；所述第二换向回流管道620的两端分别与第二制冷剂回流管道122和第一制冷剂回流管道112连通，其上设置第四电磁阀Ⅳ621，控制第二换向回流管道620的导通或者关闭。

在一种可选的实施方式中，为了保证第一换向管路组500和第二换向管路组600的顺利导通，在第一换向管路组500和第二换向管路组600与第一流出管路的连接处之间的第一流出管路段上设置第一电磁阀Ⅳ104，与第一回流管路的连接处之间的第一回流管路段上设置第一电磁阀Ⅴ105，与第二流出管路的连接处之间的第二流出管路段上设置第二电磁阀Ⅳ204，与第二回流管路的连接处之间的第二回流管路段上设置第二电磁阀Ⅴ205。

用于实现本发明实施例2的电化学空调系统的控制方法，还包括以下步骤：

接收电化学压缩制冷装置的氢气换向切换信号；依据该氢气换向切换信号，控制第一氢化金属换热器110与所述第一热交换器210进行换热，第二氢化金属换热器120与所述第二热交换器220进行换热；或者，控制第一氢化金属换热器110与所述第二热交换器220进行换热，第二氢化金属换热器120与所述第一热交换器210进行换热；

接收热量中和模式切换信号；依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行ECC，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

若上一次的氢气换向切换信号为控制第一氢化金属换热器110与所述第一热交换器210进行换热，第二氢化金属换热器120与所述第二热交换器220进行换热，则，在热量中和模式中，控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路。

若上一次的氢气换向切换信号为控制第一氢化金属换热器110与所述第二热交换器220进行换热，第二氢化金属换热器120与所述第一热交换器210进行换热，则，在热量中和模式中，控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路。

本发明实施例2的电化学空调系统在一个运行周期内，包括顺次进行的第一换热模式、热量中和模式Ⅰ、第三换热模式和热量中和模式Ⅱ。

第一换热模式，同实施例1中的第一换热模式。

热量中和模式Ⅰ，同实施例1中的热量中和模式Ⅰ。

第三换热模式，第一氢化金属换热器为制热端，第二氢化金属换热器为制冷端；导通第一换向管路组500和第二换向管路组600，使第一氢化金属换热器与第二热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与第一热交换器进行换热。其余电磁阀依情况关闭即可。

热量中和模式Ⅱ，通控制各电磁阀的导通或关闭，实现导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路。

本发明实施例2的电化学空调系统的控制方法中，各模式的切换可以通过运行时间来切换，也可以采用其他方式来切换，不限定。

实施例3

本发明实施例3是在上述实施例1的基础上，为了提高在热量中和模式下，第一热交换器210和第二热交换器220端上的制冷量或者制热量的稳定，保证制冷或者制热效果，提高舒适性，而增加设计的。结合图3所示，还包括第一旁流管路114、第二绝热储液罐420、第二旁流管路124和第四绝热储液罐440，所述第一旁流管路114的两端分别跨设连接在构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路111上，在该第一旁流管路114上接入所述第二绝热储液罐420，第一截流管路113、部分第一流出管路、第一旁流管路114、部分第一流出管路、第一热交换器210和部分第一回流管路构成第一旁流局部循环通路。所述第二旁流管路124的两端分别跨设连接在构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路121上，在该第二旁流管路124上接入所述第四绝热储液罐440，第二截流管路123、部分第二流出管路、第二旁流管路124、部分第二流出管路、第二热交换器220和部分第二回流管路构成第二旁流局部循环通路。

同时，所述第一绝热储液罐410的接入位置为所述第一旁流管路114的流出口与所述第一热交换器210之间的第一流出管路111的管路段上。所述第三绝热储液罐430接入所述第二旁流管路124的流出口与所述第二热交换器220之间的第二流出管路121的管路段上。

如图3所示，本发明实施例3的电化学空调系统，电化学压缩制冷装置(ECC)的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次运行储热模式和热量中和模式，通过控制第一绝热储液罐410内的制冷剂依次流经第一热交换器210和第一氢化金属换热器110换热后，流入第二绝热储液罐420内并储存，同时控制第三绝热储液罐430内的制冷剂依次流经第二热交换器220和第二氢化金属换热器120换热后，流入第四绝热储液罐440内并储存，完成储热模式；并通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路，使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

具体地，在第二绝热储液罐420的进液口的管路上设置第一进液电磁阀Ⅵ106，出液口的管道上设置第一出液电磁阀Ⅶ107，并在所述第一旁流管路114跨设的第一流出管路段上设置第一截止电磁阀Ⅷ108，通过控制上述的第一进液电磁阀Ⅵ106、第一出液电磁阀Ⅶ107和第一截止电磁阀Ⅷ108的导通或者关闭，并配合其他电磁阀的导通或者关闭，实现储热模式和热量中和模式的完成。如，通过控制打开第一进液电磁阀Ⅵ106、关闭第一出液电磁阀Ⅶ107和第一截止电磁阀Ⅷ108，即可实现将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存。当控制导通第一旁流局部循环通路时，再控制打开第一出液电磁阀Ⅶ107即可。

同理，在第四绝热储液罐440的进液口的管路上设置第二进液电磁阀Ⅵ206，出液口的管道上设置第二出液电磁阀Ⅶ207，并在所述第二旁流管路跨设的第二流出管路段上设置第二截止电磁阀Ⅷ208。具体控制过程可参见前述的第二绝热储液罐420，在此不赘述。

用于本发明实施例3的电化学空调系统的控制方法，包括以下步骤：

在接收电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；依据该储热模式切换信号，控制ECC进行强化换热，并将第一绝热储液罐410内的制冷剂经第一氢化金属换热器110强化换热后流入第二绝热储液罐420内并储存，以及，将第二绝热储液罐420内的制冷剂经第二氢化金属换热器120强化换热后流入第四绝热储液罐440内并储存；

依据该热量中和模式切换信号，停止运行ECC，控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

其中，电化学压缩制冷装置强化换热，是指通过控制氢化金属反应器内的吸热反应或者放热反应的程度，增强吸热效果(即制冷效果)或者放热效果(即制热效果)，来调节制冷剂的温度变化幅度，其中，制冷端的制冷剂温度降低幅度变大，制热端的制冷剂的温度升高幅度变大。

即，本发明实施例3的电化学空调系统在一个控制运行周期内，包括顺次进行的第一换热模式、储热模式Ⅰ、热量中和模式Ⅰ′、第二换热模式、储热模式Ⅰ和热量中和模式Ⅰ′。

第一换热模式，同实施例1中的第一换热模式，其中，需要导通第一截止电磁阀Ⅷ108和第二截止电磁阀Ⅷ208。

储热模式Ⅰ，将第二绝热储液罐420进液管道上的第一进液电磁阀Ⅵ106打开，关闭第一截止电磁阀Ⅷ108，第一绝热储液罐410内的制冷剂在第一液体泵710的作用下，经第一热交换器210换热后，再进入第一氢化金属换热器110内强化换热，再全部流入第二绝热储液罐420内并储存。即相当于，将第一绝热储液罐410内的制冷剂降温后转存至第二绝热储液罐420内。第四绝热储液罐440进液管道上的第二进液电磁阀Ⅵ206打开，关闭第二截止电磁阀Ⅷ208。同理，第三绝热储液罐430内的制冷剂在第二液体泵720的作用下，经第二热交换器220换热后，再进入第二氢化金属换热器120内强化换热，再全部流入第四绝热储液罐440内并储存。

热量中和模式Ⅰ′，通过控制各电磁阀的导通或关闭，导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路。

第二换热模式，同时实施例1中的第二换热模式。其中，需要导通第一截止电磁阀Ⅷ108和第二截止电磁阀Ⅷ208。

储热模式Ⅰ，同前述。热量中和模式Ⅰ′，同前述。

本发明实施例3的电化学空调系统的控制方法中，各模式的切换可以通过运行时间来切换，也可以采用其他方式来切换，不限定。

实施例4

本发明实施例4是在上述实施例2的基础上，为了提高在热量中和模式下，第一热交换器210和第二热交换器220端上的制冷量或者制热量的稳定，提高舒适性，而增加设计的，如图4所示，还包括第一旁流管路114、第二绝热储液罐420、第二旁流管路124和第四绝热储液罐440，其连接结构同实施例3相同，在构成第一旁流局部循环通路和第二旁流局部循环通路的基础上，第一截流管路113、第一换向管路组500、第二旁流管路124、第四绝热储热罐440和第二热交换器220构成第三旁流局部循环通路，第二截流管路123、第二换向管路组600、第一旁流管路114、第二绝热储热罐420和第一热交换器210构成第四旁流局部循环通路。同时，所述第一绝热储液罐410的接入位置为所述第一旁流管路114的流出口与所述第一热交换器210之间的第一流出管路111的管路段上。所述第三绝热储液罐430接入所述第二旁流管路124的流出口与所述第二热交换器220之间的第二流出管路121的管路段上。

本发明实施例4的电化学空调系统，依据电化学压缩制冷装置(ECC)的氢气换向切换信号，通过控制第一换向管路组500和第二换向管路组600的导通或者关闭，实现第一热交换器210恒为制冷模式或者恒为制热模式，相应地，使第二热交换器220恒为制热模式或者恒为制冷模式。同时，在相邻两次的氢气换向切换信号之间，控制电化学压缩制冷装置强化换热，并将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存，以及，将第三绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第四绝热储液罐内并储存，完成储热模式；再控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；或者控制导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

具体地，所述第二绝热储液罐420和第四绝热储液罐440的进液管路和出液管路，以及所跨设的制冷剂流出管路段上的电磁阀的设置同实施例3相同，在此不赘述。

用于本发明实施例4的电化学空调系统的控制方法，包括以下步骤：

在接收电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；依据该储热模式切换信号，控制ECC进行强化换热(参见实施例3)，并将第一绝热储液罐410内的制冷剂经过第二氢化金属换热器120强化换热后流入第二绝热储液罐420内并储存，以及，将第三绝热储液罐430内的制冷剂经过第一氢化金属换热器110强化换热后流入第四绝热储液罐440内并储存；

依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

即，本发明实施例4的电化学空调系统在一个运行周期内，包括顺次进行的第一换热模式、储热模式Ⅰ、热量中和模式Ⅰ′、第三换热模式、储热模式Ⅱ和热量中和模式Ⅱ′。

第一换热模式，同实施例1中的第一换热模式。储热模式Ⅰ，同实施例3中的储热模式Ⅰ。热量中和模式Ⅰ′，同实施例3中的热量中和模式Ⅰ′。第三换热模式，同时实施例2中的第三换热模式。

储热模式Ⅱ，将第二绝热储液罐420进液管道上的第一进液电磁阀Ⅵ106打开，关闭第一截止电磁阀Ⅷ108，第一绝热储液罐410内的制冷剂在第二液体泵720的作用下，经第一热交换器210换热后，流经第二换向管路组600，与第二氢化金属换热器120换热后，全部流入第二绝热储液罐420内并储存。即相当于，将第一绝热储液罐410内的制冷剂转存至第二绝热储液罐420内。第四绝热储液罐440进液管道上的第二进液电磁阀Ⅵ206打开，关闭第二截止电磁阀Ⅷ208。同理，第三绝热储液罐430内的制冷剂在第一液体泵710的作用下，经第二热交换器220换热后，流经第一换向管路组500，进入第二氢化金属换热器120内，换热后流入第四绝热储液罐440内并储存。

热量中和模式Ⅱ′，通过控制各电磁阀的导通或关闭，导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路。

本发明实施例4的电化学空调系统的控制方法中，各模式的切换可以通过运行时间来切换，也可以采用其他方式来切换，不限定。

本发明的实施例中，下面以实施例4中电化学空调系统为例，对电化学系统的控制方法的运行过程进行详细的说明。

以制冷为例，在一个完整的工作周期内，包括以下一至六个工况，分别介绍如下：

工况一，如图5所示，对应第一换热模式，如下：

ECC的工作状态：第一氢化金属换热器110为制冷端，产生正常冷量，第二氢化金属换热器120为制热端，产生正常热量。

第一氢化金属换热器110端(第一换热通路)：打开第一电磁阀Ⅰ101，第一电磁阀Ⅱ102，第一液体泵710，第一电磁阀Ⅳ104和第一电磁阀Ⅴ105，以及打开第一截止电磁阀Ⅷ108。制冷剂在第一氢化金属换热器110内换热后(换热后制冷剂温度约11℃)，依次流经第一电磁阀Ⅰ101、第一电磁阀Ⅳ104和第一绝热储液罐410后，进入第一热交换器210并换热后(换热后制冷剂温度约16℃)，再流经第一电磁阀Ⅴ105、第一液体泵710和第一电磁阀Ⅱ102后，再回流进入第一氢化金属换热器110，实现第一氢化金属换热器110与第一热交换器210(制冷端)之间的换热。

第二氢化金属换热器120端(第二换热通路)：打开第二电磁阀Ⅰ201，第二电磁阀Ⅱ202，第二液体泵720，第二电磁阀Ⅳ204和第二电磁阀Ⅴ205，以及打开第二截止电磁阀Ⅷ208。制冷剂在第二氢化金属换热器120内换热后，依次流经第二电磁阀Ⅰ201、第二电磁阀Ⅳ204和第三绝热储液罐430后，进入第二热交换器220并换热后，再流经第二电磁阀Ⅴ205、第二液体泵720和第二电磁阀Ⅱ202后，再回流进入第二氢化金属换热器120，实现第二氢化金属换热器120与第二热交换器220之间的换热，该换热通路定义为第二换热通路。

其余电磁阀关闭。

工况二，如图6所示，对应储热模式Ⅰ，如下：

ECC的工作状态：调节工作参数，强化换热效果。第一氢化金属换热器110为制冷端，产生最大冷量，第二氢化金属换热器120为制热端，产生最大热量。

第一氢化金属换热器110端(第一换热通路)：在工况一的基础上，打开第一进液电磁阀Ⅵ106，并关闭第一截止电磁阀Ⅷ108。制冷剂与第一氢化金属换热器110内强化换热后流出(制冷剂的温度降低幅度增加，温度约为9℃)，流经第一电磁阀Ⅳ104后，全部流入第二绝热储液罐420内并储存。此时，第一绝热储液罐410为前述的强化换热路径提供制冷剂(该制冷剂为工况一中温度为11℃的制冷剂)，并保证第一热交换器210端上的制冷效果。

第二氢化金属换热器120端(第二换热通路)：在工况一的基础上，打开第二电磁阀Ⅵ206，关闭第二截止电磁阀Ⅷ208。制冷剂与第一氢化金属换热器110内强化换热后流出，在流经第二电磁阀Ⅳ204后，全部流入第四绝热储液罐440内并储存。此时，第三绝热储液罐430为前述的强化换热路径提供制冷剂，并保证第二热交换器220端上的制热效果。

工况三，如图7所示，对应热量中和模式Ⅰ′，如下：

ECC的工作状态：第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120停止工作。

第一旁流局部循环通路：控制关闭第一电磁阀Ⅰ101和第一电磁阀Ⅱ102，打开第一电磁阀Ⅲ103和第一出液电磁阀Ⅶ107，导通第一旁流局部循环通路。制冷剂在第一电磁阀Ⅳ104、第一进液电磁阀Ⅵ106、第二绝热储液罐420、第一出液电磁阀Ⅶ107、第一绝热储液罐410、第一热交换器210、第一电磁阀Ⅴ105、第一液体泵710和第一电磁阀Ⅲ103内形成一个回路，在第一氢化金属换热器110停止工作的情况下实现第一热交换器210的正常制冷，可以理解为第二绝热储液罐420与第一热交换器210的换热。

第二旁流局部循环通路：控制关闭第二电磁阀Ⅰ201和第二电磁阀Ⅱ202，打开第二电磁阀Ⅲ203和第二出液电磁阀Ⅶ207，导通第二旁流局部循环通路。制冷剂在第二电磁阀Ⅳ204、第二进液电磁阀Ⅵ206、第四绝热储液罐440、第二出液电磁阀Ⅶ207、第三绝热储液罐430、第二热交换器220、第二电磁阀Ⅴ205、第二液体泵720和第二电磁阀Ⅲ203内形成一个回路，在第二氢化金属换热器120停止工作的情况下实现第一热交换器210的正常制热，可以理解为第四绝热储液罐440与第二热交热器220的换热。

中和回路：控制打开第三电磁阀Ⅰ311和第三电磁阀Ⅱ321，并启动第三液体泵730，导通中和回路。第一氢化金属换热器110、第三电磁阀Ⅱ321、第三液体泵730、第二氢化金属换热器120和第三电磁阀Ⅰ311构成中和回路，制冷剂在中和回路中进行余冷量和余热量的中和。

工况四，如图8所示，对应第三换热模式，如下:

ECC的工作状态：第一氢化金属换热器110为制热端，产生正常热量；第二氢化金属换热器120为制冷端，产生正常冷量。

第三换热通路：控制关闭第一电磁阀Ⅳ104和第一电磁阀Ⅴ105，关闭第一电磁阀Ⅲ103、第二进液电磁阀Ⅵ206和第二出液电磁阀Ⅶ207，打开第四电磁阀Ⅰ511、第四电磁阀Ⅱ521和第二截止电磁阀Ⅷ208。使得制冷剂在第一氢化金属换热器110内换热后，依次流经第一电磁阀Ⅰ101、第四电磁阀Ⅰ511、第二截止电磁阀Ⅷ208和第三绝热储液罐430后，进入第二热交换器220并换热后，再流经第四电磁阀Ⅱ521、第一液体泵710和第一电磁阀Ⅱ102后，再回流进入第一氢化金属换热器110，实现第一氢化金属换热器110与第二热交换器220之间的换热。

第四换热通路：控制关闭第二电磁阀Ⅳ204和第二电磁阀Ⅴ205，关闭第二电磁阀Ⅲ203、第一进液电磁阀Ⅵ106和第一出液电磁阀Ⅶ107，打开第四电磁阀Ⅲ611、第四电磁阀Ⅳ621和第一截止电磁阀Ⅷ108。使得制冷剂在第二氢化金属换热器120内换热后(换热后制冷剂温度约11℃)，依次流经第二电磁阀Ⅰ201、第四电磁阀Ⅲ611、第一截止电磁阀Ⅷ108和第一绝热储液罐410后，进入第一热交换器210并换热后(换热后制冷剂温度约16℃)，再流经第四电磁阀Ⅳ621、第二液体泵720和第二电磁阀Ⅱ202后，再回流进入第二氢化金属换热器120，实现第二氢化金属换热器120与第一热交换器210(制冷端)之间的换热。

工况五，如图9所示，对应储热模式Ⅱ，如下：

ECC的工作状态：调节工作参数，强化换热效果。第一氢化金属换热器110为制热端，产生最大热量，第二氢化金属换热器120为制冷端，产生最大冷量。

第三换热通路：在工况四的基础上，打开第二进液电磁阀Ⅵ206，关闭第二截止电磁阀Ⅷ208。制冷剂与第一氢化金属换热器110内强化换热后流出，流经第四电磁阀Ⅰ511后，全部流入第四绝热储液罐440内并储存。此时，第三绝热储液罐430为前述的强化换热路径提供制冷剂，并保证第二热交换器220端上的制热效果。

第四换热通路：在工况四的基础上，打开第一进液电磁阀Ⅵ106，关闭第一截止电磁阀Ⅷ108。制冷剂与第二氢化金属换热器120内强化换热后流出(制冷剂的温度降低幅度增加，温度约为9℃)，在流经第四电磁阀Ⅲ611后，全部进入第二绝热储液罐420内并储存。此时，第一绝热储液罐410为前述的强化换热路径提供制冷剂(该制冷剂为工况四中温度为11℃的制冷剂)，并保证第一热交换器210端上的制冷效果。

工况六如图10所示，对应热量中和模式Ⅱ′，如下：

ECC的工作状态：第一氢化金属换热器110和第二氢化金属换热器120停止工作。

第三旁流局部循环通路：控制关闭第一电磁阀Ⅰ101和第一电磁阀Ⅱ102，打开第二出液电磁阀Ⅶ207和第一电磁阀Ⅲ103，导通该通路。制冷剂在第四电磁阀Ⅰ511、第二进液电磁阀Ⅵ206、第四绝热储液罐440、第二出液电磁阀Ⅶ207、第三绝热储液罐430、第二热交换器220、第四电磁阀Ⅱ521、第一液体泵710和第一电磁阀Ⅲ103内形成一个回路，在第一氢化金属换热器110停止工作的情况下实现第二热交换器220的正常制热，可以理解为第四绝热储液罐440与第二热交换器220的换热。

第四旁流局部循环通路：控制关闭第二电磁阀Ⅰ201和第二电磁阀Ⅱ202，打开第一出液电磁阀Ⅶ107和第二电磁阀Ⅲ203，导通该通路。制冷剂在第四电磁阀Ⅲ611、第一进液电磁阀Ⅵ106、第二绝热储液罐420、第一出液电磁阀Ⅶ107、第一绝热储液罐410、第一热交换器210、第四电磁阀Ⅳ621、第二液体泵720和第二电磁阀Ⅲ203内形成一个回路，在第二氢化金属换热器120停止工作的情况下实现第一热交换器210的正常制冷，可以理解为第二绝热储液罐420与第一热交换器210的换热。

中和回路：控制打开第三电磁阀Ⅰ311和第三电磁阀Ⅱ321，并启动第三液体泵730，导通中和回路。第一氢化金属换热器110、第三电磁阀Ⅱ321、第三液体泵730、第二氢化金属换热器120和第三电磁阀Ⅰ311构成中和回路，制冷剂在中和回路中进行余冷量和余热量的中和。

上述工况一至工况六是顺次循环进行的，每个工况之间的切换可以依据运行时间来进行切换，如，工况一：0～9分钟；工况二：9分钟～9分钟40秒；工况三：9分钟40秒～10分钟；工况四：10～19分钟；工况五：19分钟～19分钟40秒；工况六：19分钟40秒～20分钟。而且，其中提及的制冷剂的温度并不代表实际温度，只是为了说明储热模式的强化换热结果而进行的举例说明。

上述工况三和工况六中，保证第一热交换器210的正常制冷，是指与第一换热模式和第二换热模式具有相同制冷量的正常制冷。具体可以依据第二绝热储液罐570内的制冷剂的温度来调节制冷剂的流量，从而保证第一热交换器端的制冷量达到正常制冷。对于第二热交换器220上的正常制热，同理，依据第四绝热储液罐670内的制冷剂的温度(可通过温度传感器来获得)来调节制冷剂的流量，保证第二热交换器端的制热量达到正常制热即可。

本发明实施例1至实施例3的电化学空调系统的控制方法运行过程均可参照上述实施例4的工况一至工况六，依据具体的结构和控制过程进行相应的调整即可。

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 (10)

1.一种电化学空调系统，包括电化学压缩制冷装置、第一热交换器和第二热交换器，所述电化学压缩制冷装置的第一氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热；其特征在于，还包括，第一截流管路、第二截流管路和冷热中和管路组；所述第一截流管路连接在所述第一氢化金属换热器的第一流出管路和第一回流管路之间，所述第一截流管路上设置电磁阀；第一截流管路、部分第一流出管路、第一热交换器和部分第一回流管路构成第一局部循环通路；所述第二截流管路连接在所述第二氢化金属换热器的第二流出管路和第二回流管路之间，所述第二截流管路上设置电磁阀；第二截流管路、部分第二流出管路、第二热交换器和部分第二回流管路构成第二局部循环通路；所述冷热中和管路组连接在所述第一氢化金属换热器与所述第二氢化金属换热器之间构成中和回路；所述冷热中和管路组导通时，通过制冷剂的循环实现第一氢化金属换热器与所述第二氢化金属换热器的热量交换中和；

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

2.根据权利要求1所述的电化学空调系统，其特征在于，所述冷热中和管路组包括第一中和管路和第二中和管路，所述第一中和管路连通所述第一氢化金属换热器的第一制冷剂流出口和第二氢化金属换热器的第二制冷剂流出口；所述第二中和管路连通所述第二氢化金属换热器的第二制冷剂流入口和第一氢化金属换热器的第一制冷剂流入口；且，所述第一中和管路和第二中和管路上分别设置电磁阀，所述第一中和管路或者第二中和管路上设置液体泵。

3.根据权利要求1所述的电化学空调系统，其特征在于，所述电化学空调系统还包括第一绝热储液罐和第三绝热储液罐；所述第一绝热储液罐接入构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路上，所述第三绝热储液罐接入构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路上。

4.根据权利要求1、2或3所述的电化学空调系统，其特征在于，所述电化学空调系统还包括第一换向管路组和第二换向管路组；所述第一换向管路组连接在所述第一氢化金属换热器和所述第二热交换器之间，实现第一氢化金属换热器与第二热交换器进行换热；所述第二换向管路组连接在所述第二氢化金属换热器和所述第一热交换器之间，实现第二氢化金属换热器与第一热交换器进行换热；且，第一截流管路、第一换向管路组和第二热交换器构成第三局部循环通路，第二截流管路、第二换向管路组和第一热交换器构成第四局部循环通路；

依据电化学压缩制冷装置的氢气换向切换信号，通过控制第一换向管路组和第二换向管路组的导通或者关闭，实现第一热交换器恒为制冷模式或者恒为制热模式，相应地，使第二热交换器恒为制热模式或者恒为制冷模式；同时，在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路；或者控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

5.根据权利要求1、2或3所述的电化学空调系统，其特征在于，所述电化学空调系统还包括第一旁流管路、第二绝热储液罐、第二旁流管路和第四绝热储液罐，所述第一旁流管路的两端分别连接在构成所述第一局部循环通路的部分第一流出管路上，在该第一旁流管路上接入所述第二绝热储液罐，第一截流管路、部分第一流出管路、第一旁流管路、部分第一流出管路、第一热交换器和部分第一回流管路构成第一旁流局部循环通路；所述第二旁流管路的两端分别连接在构成所述第二局部循环通路的部分第二流出管路上，在该第二旁流管路上接入所述第四绝热储液罐，第二截流管路、部分第二流出管路、第二旁流管路、部分第二流出管路、第二热交换器和部分第二回流管路构成第二旁流局部循环通路；

还包括第一绝热储液罐和第三绝热储液罐，所述第一绝热储液罐接入所述第一旁流管路的流出口与所述第一热交换器之间的第一流出管路的管路段上；所述第三绝热储液罐接入所述第二旁流管路的流出口与所述第二热交换器之间的第二流出管路的管路段上；

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次运行储热模式和热量中和模式；通过控制第一绝热储液罐内的制冷剂依次流经第一热交换器和第一氢化金属换热器换热后，流入第二绝热储液罐内并储存，同时控制第三绝热储液罐内的制冷剂依次流经第二热交换器和第二氢化金属换热器换热后，流入第四绝热储液罐内并储存，完成储热模式；再通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路，使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

6.根据权利要求5所述的电化学空调系统，其特征在于，所述电化学空调系统还包括第一换向管路组和第二换向管路组；所述第一换向管路组连接在所述第一氢化金属换热器和所述第二热交换器之间，实现第一氢化金属换热器与第二热交换器进行换热；所述第二换向管路组连接在所述第二氢化金属换热器和所述第一热交换器之间，实现第二氢化金属换热器与第一热交换器进行换热；且，第一截流管路、第一换向管路组和第二热交换器构成第三局部循环通路，第二截流管路、第二换向管路组和第一热交换器构成第四局部循环通路；第一截流管路、第一换向管路组、第二旁流管路、第四绝热储液罐和第二热交换器构成第三旁流局部循环通路，第二截流管路、第二换向管路组、第一旁流管路、第二绝热储液罐和第一热交换器构成第四旁流局部循环通路；

依据电化学压缩制冷装置的氢气换向切换信号，通过控制第一换向管路组和第二换向管路组的导通或者关闭，实现第一热交换器恒为制冷模式或者恒为制热模式，相应地，使第二热交换器恒为制热模式或者恒为制冷模式；同时，在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，通过控制第一绝热储液罐内的制冷剂依次流经第一热交换器和第一氢化金属换热器换热后，流入第二绝热储液罐内并储存，同时控制第三绝热储液罐内的制冷剂依次流经第二热交换器和第二氢化金属换热器换热后，流入第四绝热储液罐内并储存，完成储热模式；再通过控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；或者控制导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环，完成热量中和模式。

7.一种用于电化学空调系统的控制方法，所述电化学空调系统如权利要求1、2或3所述，其特征在于，所述控制方法，包括以下步骤：

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，接收热量中和模式切换信号；

依据该热量中和模式切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路，使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

8.根据权利要求7所述的用于电化学空调系统的控制方法，所述电化学空调系统如权利要求4所述，其特征在于，所述控制方法，还包括以下步骤：

接收电化学压缩制冷装置的氢气换向切换信号；

依据该氢气换向切换信号，控制第一氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热；或者，控制第一氢化金属换热器与所述第二热交换器进行换热，第二氢化金属换热器与所述第一热交换器进行换热；

接收热量中和模式切换信号；

依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一局部循环通路、第二局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三局部循环通路、第四局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

9.根据权利要求8所述的用于电化学空调系统的控制方法，所述电化学空调系统如权利要求6所述，其特征在于，所述控制方法，还包括以下步骤：

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；

依据该储热模式切换信号，控制电化学压缩制冷装置强化换热，并将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存，以及，将第三绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第四绝热储液罐内并储存；

依据该热量中和模式切换信号和上一次的氢气换向切换信号，控制停止运行电化学压缩制冷装置，并控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；或者，控制导通第三旁流局部循环通路、第四旁流局部循环通路和中和回路；使得制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

10.根据权利要求7所述的用于电化学空调系统的控制方法，所述电化学空调系统如权利要求5所述，其特征在于，所述控制方法，还包括以下步骤：

在电化学压缩制冷装置的相邻两次的氢气换向切换信号之间，依次接收储热模式切换信号和热量中和模式切换信号；

依据该储热模式切换信号，控制电化学压缩制冷装置强化换热，并将第一绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第二绝热储液罐内并储存，以及，将第三绝热储液罐内的制冷剂强化换热后流入第四绝热储液罐内并储存；

依据该热量中和模式切换信号，控制导通第一旁流局部循环通路、第二旁流局部循环通路和中和回路；使制冷剂在三个相对独立的循环通路内进行循环。

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