[发明专利]电化学空调系统及其控制方法

说明书

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。

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。