[發(fā)明專利]金屬氫化物制冷系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610726845.8
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107782011A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 魏偉;張明杰;朱百發(fā);劉德昌
• 申請（專利權）人: 青島海爾智能技術研發(fā)有限公司
• 主分類號: F25B15/09
• 分類號: F25B15/09;F25B41/04
• 代理公司: 北京智匯東方知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11391
• 代理人: 薛峰,劉長江

1.一種金屬氫化物制冷系統(tǒng)，包括：

第一反應器和第二反應器，其內(nèi)部均填充有金屬氫化物，以利用所述金屬氫化物的吸氫和脫氫反應進行放熱或吸熱；

電化學壓縮裝置，設置于所述第一反應器和所述第二反應器之間，配置成根據(jù)所述第一反應器和/或所述第二反應器的運行時間和運行狀態(tài)調(diào)整所述第一反應器和所述第二反應器內(nèi)的氫氣流向，以使所述第一反應器和所述第二反應器分別交替進行放熱和吸熱；

載冷劑循環(huán)裝置，具有載冷劑管路和至少一個換熱器，其中所述載冷劑管路分別連通所述第一反應器、所述第二反應器以及所述換熱器，以利用其中的載冷劑將所述第一反應器和/或所述第二反應器的熱量傳輸至所述換熱器。

2.根據(jù)權利要求1所述的金屬氫化物制冷系統(tǒng)，還包括：

可調(diào)電源，配置成受控地向所述電化學壓縮裝置提供直流電，所述直流電的極性根據(jù)所述第一反應器和/或所述第二反應器的運行時間和運行狀態(tài)確定。

3.根據(jù)權利要求1所述的金屬氫化物制冷系統(tǒng)，其中

所述換熱器包括第一換熱器和第二換熱器，并且

所述載冷劑循環(huán)裝置還包括：載冷劑切換機構，其與所述載冷劑管路連接，并配置成使所述第一換熱器保持與進行放熱的所述第一反應器或所述第二反應器連通，并使所述第二換熱器保持與進行吸熱的所述第一反應器或所述第二反應器連通。

4.根據(jù)權利要求3所述的金屬氫化物制冷系統(tǒng)，其中所述載冷劑切換機構包括：

第一四通閥，其兩個入液端分別連接至所述第一換熱器與所述第二換熱器的載冷劑出口，其兩個出液端分別連接至所述第一反應器與所述第二反應器的載冷劑入口，以使所述第一四通閥切換所述第一換熱器和所述第二換熱器的載冷劑流出方向；以及

第二四通閥，其兩個入液端分別連接至所述第一反應器與所述第二反應器的載冷劑出口，其兩個出液端分別連接至所述第一換熱器與所述第二換熱器的載冷劑入口，以使所述第二四通閥切換所述第一換熱器和所述第二換熱器的載冷劑流入方向。

5.根據(jù)權利要求4所述的金屬氫化物制冷系統(tǒng)，還包括：

第一泵，設置于所述第一換熱器的載冷劑出口與所述第一四通閥之間的載冷劑管路上，配置成為流經(jīng)所述第一換熱器的載冷劑提供動力；以及

第二泵，設置于所述第二換熱器的載冷劑出口與所述第一四通閥之間的載冷劑管路上，配置成為流經(jīng)所述第二換熱器的載冷劑提供動力。

6.一種金屬氫化物制冷系統(tǒng)的控制方法，其中所述金屬氫化物制冷系統(tǒng)包括：利用金屬氫化物的吸氫和脫氫反應進行放熱或吸熱的第一反應器和第二反應器、設置于所述第一反應器以及所述第二反應器之間的電化學壓縮裝置、具有載冷劑管路和至少一個換熱器的載冷劑循環(huán)裝置，并且所述控制方法包括：

檢測所述第一反應器和/或所述第二反應器的運行時間和運行狀態(tài)；

根據(jù)所述運行時間和所述運行狀態(tài)調(diào)整所述第一反應器和所述第二反應器內(nèi)的氫氣流向，以使所述第一反應器和所述第二反應器分別交替進行放熱和吸熱；以及

切換所述載冷劑管路連通所述第一反應器、所述第二反應器以及所述換熱器的狀態(tài)，利用所述載冷劑循環(huán)裝置中的載冷劑將所述第一反應器和/或所述第二反應器的熱量傳輸至所述換熱器。

7.根據(jù)權利要求6所述的控制方法，其中在切換所述載冷劑管路連通所述第一反應器、所述第二反應器以及所述換熱器的狀態(tài)的步驟之后還包括：

將第一反應器和/或所述第二反應器的運行時間清零。

8.根據(jù)權利要求6所述的控制方法，其中所述金屬氫化物制冷系統(tǒng)還包括向所述電化學壓縮裝置提供直流電的可調(diào)電源，并且

調(diào)整所述第一反應器和所述第二反應器內(nèi)的氫氣流向的步驟包括：

根據(jù)所述運行時間和所述運行狀態(tài)確定所述直流電的極性，以調(diào)整所述電化學壓縮裝置傳輸氫氣的方向。

9.根據(jù)權利要求8所述的控制方法，其中所述換熱器包括第一換熱器和第二換熱器，所述載冷劑循環(huán)裝置還包括載冷劑切換機構，并且

切換所述載冷劑管路連通所述第一反應器、所述第二反應器以及所述換熱器的狀態(tài)的步驟包括：

驅(qū)使所述載冷劑切換機構改變所述第一換熱器和第二換熱器的載冷劑流向，以使所述第一換熱器保持與進行放熱的所述第一反應器或所述第二反應器連通，并使所述第二換熱器保持與進行吸熱的所述第一反應器或所述第二反應器連通。

10.根據(jù)權利要求9所述的控制方法，其中，

檢測所述第一反應器和/或所述第二反應器的運行狀態(tài)的步驟包括：

檢測所述第一反應器和所述第二反應器中進行脫氫反應的一個的內(nèi)部反應壓力，并將所述內(nèi)部反應壓力與預設壓力閾值比較；

根據(jù)所述運行時間和所述運行狀態(tài)確定所述直流電的極性的步驟包括：

在所述運行時間大于或等于預設時間閾值的情況下，若所述內(nèi)部反應壓力小于或等于所述預設壓力閾值，切換所述直流電的電壓極性方向；

驅(qū)使所述載冷劑切換機構改變所述第一換熱器和所述第二換熱器的載冷劑流向的步驟包括：

在切換所述直流電的電壓極性方向后，切換所述第一換熱器和第二換熱器的載冷劑流向。