线圈式磁制冷机能量回收系统及其控制方法

本发明属于磁制冷机，具体涉及一种线圈式磁制冷机能量回收系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着国际社会对环保需求的不断提高，传统制冷技术在环保和能效方面面临挑战。为了应对这些挑战，发展环境友好、节能高效的新型制冷技术成为有效的解决手段之一。在这样的背景下，磁制冷这项创新性绿色制冷技术应运而生，与传统压缩制冷相比，磁制冷技术具有高效节能、无环境污染的优势。

2、目前，磁制冷设备根据其部件加磁和消磁的运行方式可分为旋转式和往复式两种类型。但以上形式的磁制冷部件普遍依靠永磁体来进行，为了保证设备达到较好的制冷效果就很难避免使用大量的永磁体提供足够的磁场强度，这将使得制冷系统结构臃肿，能量及材料成本损耗大。

3、线圈式的磁制冷机能够采用线圈作为加磁部件，无运动部件，解决了现有永磁体磁制冷机运行时噪音和振动大的问题，但是其在运行过程中需要等待线圈退磁，需要占用较多的时间，影响制冷效率。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种节省等待退磁时间，提高了制冷效率的线圈式磁制冷机能量回收系统及其控制方法。

2、本发明的技术方案为：线圈式磁制冷机能量回收系统，包括电源及控制器，所述电源上并联有第一加磁电路、第二加磁电路，所述第一加磁电路上并联有第一加磁过渡电路，所述第二加磁电路上并联有第二加磁过渡电路；

3、所述第一加磁电路具有沿电流方向依次设置的第一线圈及第一开关电路；

4、所述第二加磁电路具有沿电流方向依次设置的第二线圈及第三开关电路；

5、所述第一加磁过渡电路具有相串联的第二开关电路及第一电容器，所述第二开关电路设置在所述第一电容器与所述第一线圈之间，所述第二开关电路由第一电容器向所述第一线圈单向导通；

6、所述第二加磁过渡电路具有相串联的第四开关电路及第二电容器，所述第四开关电路设置在所述第二电容器与所述第二线圈之间，所述第四开关电路由第二电容器向所述第二线圈单向导通；

7、所述第一线圈上背离所述电源正极的一端通过第二二极管与所述第一电容之间单向导通，所述第二线圈上背离所述电源正极的一端通过第三二极管与所述第二电容器之间单向导通；

8、所述控制器用于控制所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路及第四开关电路的导通或截止。

9、进一步地，所述电源上串联有第一二极管及第一电阻。

10、进一步地，所述第一加磁电路上串联有第二电阻，所述第二加磁电路上串联有第六电阻。

11、进一步地，所述第一加磁过渡电路上串联有第四电阻及第五电阻，所述第四电阻连接在所述第二开关电路与第一电容之间，所述第五电阻连接在所述第一电容与所述第二电阻之间；所述第二加磁过渡电路上串联有第八电阻及第九电阻，所述第八电阻连接在所述第四开关电路与第二电容之间，所述第九电阻连接在所述第二电容与所述第六电阻之间。

12、进一步地，所述第二二极管与所述第一电容之间连接有第三电阻；所述第三二极管与所述第二电容之间连接有第七电阻。

13、进一步地，所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，还包括冷端、热端及两个蓄冷床组件，所述冷端、热端及两个蓄冷床组件之间设置有第一流路及第二流路，所述第一流路与第二流路的流动方向相反，所述第一流路、第二流路上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀均与所述控制器相连接，所述第一线圈及第二线圈分别设置在两个所述蓄冷床组件的外侧，

14、线圈式磁制冷机能量回收系统的控制方法，包括以下步骤：

15、s1，控制器控制第一开关电路、第二开关电路导通，第三开关电路、第四开关电路截止，第一线圈进入加磁过渡状态，第二线圈进入退磁过渡状态；

16、s2，控制器控制第一开关电路导通，第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路截止，第一线圈进入加磁状态，第二线圈进入退磁状态；

17、s3，控制器控制第一开关电路、第二开关电路截止，第三开关电路、第四开关电路导通，第一线圈进入退磁过渡状态，第二线圈进入加磁过渡状态；

18、s4，控制器控制第一开关电路、第二开关电路、第四开关电路截止，第三开关电路导通，此时第一线圈进入退磁状态，第二线圈进入加磁状态；

19、s5，重复步骤s1~s4，直到线圈式磁制冷机停止运行。

20、本发明的有益效果：

21、（1）本发明中的线圈式磁制冷机能量回收系统通过循环运行四个阶段，使第一线圈与第二线圈交替进行加磁和退磁，节省了原本单个线圈组合所需要的等待退磁时间，提高了制冷效率；

22、（2）在第一线圈、第二线圈退磁时分别将剩余能量存储到第一电容器、第二电容器中，为下一次第一线圈、第二线圈加磁利用，大幅提高了能量利用率。

技术特征：

1.一种线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：包括电源及控制器，所述电源上并联有第一加磁电路、第二加磁电路，所述第一加磁电路上并联有第一加磁过渡电路，所述第二加磁电路上并联有第二加磁过渡电路；

2.根据权利要求1所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：所述电源上串联有第一二极管及第一电阻。

3.根据权利要求1所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：所述第一加磁电路上串联有第二电阻，所述第二加磁电路上串联有第六电阻。

4.根据权利要求1所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：所述第一加磁过渡电路上串联有第四电阻及第五电阻，所述第四电阻连接在所述第二开关电路与第一电容之间，所述第五电阻连接在所述第一电容与所述第二电阻之间；所述第二加磁过渡电路上串联有第八电阻及第九电阻，所述第八电阻连接在所述第四开关电路与第二电容之间，所述第九电阻连接在所述第二电容与所述第六电阻之间。

5.根据权利要求1所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：所述第二二极管与所述第一电容之间连接有第三电阻；所述第三二极管与所述第二电容之间连接有第七电阻。

6.根据权利要求1所述的线圈式磁制冷机能量回收系统，其特征在于：还包括冷端、热端及两个蓄冷床组件，所述冷端、热端及两个蓄冷床组件之间设置有第一流路及第二流路，所述第一流路与第二流路的流动方向相反，所述第一流路、第二流路上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀均与所述控制器相连接，所述第一线圈及第二线圈分别设置在两个所述蓄冷床组件的外侧。

7.一种线圈式磁制冷机能量回收系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种线圈式磁制冷机能量回收系统及其控制方法；线圈式磁制冷机能量回收系统，包括电源及控制器，所述电源上并联有第一加磁电路、第二加磁电路，所述第一加磁电路上并联有第一加磁过渡电路，所述第二加磁电路上并联有第二加磁过渡电路；本发明中的线圈式磁制冷机能量回收系统通过循环运行四个阶段，使第一线圈与第二线圈交替进行加磁和退磁，节省了原本单个线圈组合所需要的等待退磁时间，提高了制冷效率；在第一线圈、第二线圈退磁时分别将剩余能量存储到第一电容器、第二电容器中，为下一次第一线圈、第二线圈加磁利用，大幅提高了能量利用率。技术研发人员：鲍颖,霍国涛,董嘉诚,李泽涵,范乐研,赵永涛,张红松,梁杰荣受保护的技术使用者：河南工程学院技术研发日：技术公布日：2024/6/18