具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种空调系统。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空调系统可以包括：压缩机1、室外换热器61和室内换热器63。所述压缩机1、所述室外换热器61和所述室内换热器63之间，通过管路连通。所述空调系统采用CO₂作为制冷剂。

在所述空调系统中，在所述室外换热器61和所述室内换热器63之间的管路中设置有膨胀机43，具体是在所述室外换热器61的第一端口和所述室内换热器63的第一端口之间的管路中设置有膨胀机43。也就是说，所述膨胀机，设置在所述室外换热器61的第一端口和所述室内换热器63的第一端口之间的管路中。

所述空调系统，还包括：控制单元，如中央控制器3。其中，所述控制单元，被配置为控制所述压缩机1工作，以至少实现所述空调系统的制冷运行。

在所述室外换热器61的第二端口与所述压缩机1之间的管路中设置有第一四通阀51，在所述室外换热器61的第一端口与所述膨胀机43之间，设置有第二四通阀52。

所述控制单元，还被配置为控制所述第一四通阀51和所述第二四通阀52，以控制所述空调系统至少在制冷模式与制热模式之间切换地运行。

在本发明的方案中，热泵系统采用膨胀机(如膨胀剂43)节流，降低蒸发器进口的干度，提高制冷剂单位质量制冷量，提高高温制冷时的能效比，解决了使用CO₂的热泵空调在高温环境下制冷能效偏低的问题。

在一些实施方式中，还包括：发电机42和蓄电设备。蓄电设备，如蓄电池或电网41。

所述膨胀机43，与所述发电机42驱动连接，能够利用所述制冷剂的压力差，驱动所述发电机42发电。

所述蓄电设备，与所述发电机42连接，能够对所述发电机发电产生的电能进行存储。

在本发明的方案中，该热泵系统利用压力差发电，并实现热泵运行和停机状态均能发电，将所发电能及时存储到蓄电池或上传到电网，如存储到蓄电池(或电网)41，实现节能减排，提升能源的综合利用率，解决了热泵空调因制冷功耗较大而增加用户电耗的问题。

在一些实施方式中，在所述室外换热器61的第二端口与所述第一四通阀51之间的管路中设置有第一开关元件，在所述室外换热器61的第一端口与所述第二四通阀52之间的管路中设置有第二开关元件。第一开关元件如第一电磁阀81，第二开关元件如第二电磁阀82。

也就是说，在所述室外换热器61的第一端口和所述室内换热器63的第一端口之间的管路中设置有膨胀机43，在所述室外换热器61的第二端口与所述压缩机1之间的管路中设置有第一开关元件和第一四通阀51，在所述室外换热器61的第一端口与所述膨胀机43之间，设置有第二开关元件和第二四通阀52。

所述控制单元，还被配置为控制第一开关元件如第一电磁阀81，第二开关元件如第二电磁阀82的开关，以控制所述空调系统在停机状态下继续发电。

本发明的方案，提供一种具有发电功能的空调系统(如环保空气源热泵)及其控制方法，采用一种环保工质CO₂作为空调系统(如热泵系统)的制冷剂，降低热泵系统的碳排放，提高空调系统在高温环境下制冷能效。并且，通过对热泵系统的设计，实现制冷和制热运行的膨胀功回收发电。

在一些实施方式中，还包括：回热器65。所述回热器65，包括：第一回热管路和第二回热管路。即，所述回热器65内，具有能够互相换热的第一回热管路和第二回热管路。

所述第二四通阀52，具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。所述第一回热管路，设置在所述第二四通阀52的第一端口与所述膨胀机43的第一端口之间的管路中。所述第二四通阀52的第二端口，能够连通至所述室外换热器61的第一端口。所述第二四通阀52的第三端口，连接至所述膨胀机43的第二端口。所述第二四通阀52的第四端口，连通至所述室内换热器63的第一端口。

所述第一四通阀51，具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。所述第二回热管路，设置在所述第一四通阀51的第一端口与所述压缩机1的吸气口之间的管路中。所述第一四通阀51的第二端口，连通至所述室内换热器63的第二端口。所述第一四通阀51的第三端口，连通至所述压缩机1的排气口。所述第一四通阀51的第四端口，能够连通至所述室外换热器61的第二端口。

图2为一种具有发电功能的空气源热泵系统的一实施例的结构示意图，图3为图2所示的一种具有发电功能的空气源热泵系统的一实施例的控制结构示意图。如图2和图3所示，具有发电功能的空气源热泵系统，包括：压缩机1、室外换热器61、室外换热风机62、回热器65、膨胀机43、发电机42、蓄电池(或电网)41、室内换热器63、室内换热风机64、第一四通阀51、第二四通阀52、室外换热风机62、室内换热风机64、以及制冷剂等组成，该空气源热泵系统可以应用CO₂作为制冷剂，既节能又环保。

在所述空调系统制冷运行的情况下，所述制冷剂经所述压缩机1压缩后，经过所述第一四通阀51进入所述室外换热器61，经过所述回热器65后进入所述膨胀机43，所述膨胀机43被所述制冷剂驱动旋转并将动力传输给所述发电机42发电。

图4为空气源热泵系统制冷运行循环的一实施例的结构示意图。图4是该热泵系统制冷运行循环示意图，低温低压的气态制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压状态，经过第一四通阀51首先进入室外换热器61冷却，经过回热器65后进入膨胀机43，膨胀机43被高压制冷剂驱动旋转并将动力传输给发电机42发电。发电机42所发电能将存储在蓄电池中或上传到电网，即储存至蓄电池(或电网)41。经过膨胀机43膨胀后的制冷剂变成了低温低压的气液两相状态，然后进入室内换热器63蒸发，经过回热器65后进入气液分离器2，最后回到压缩机1吸气口被压缩，如此不断循环。

在夏季制冷时，经过膨胀机43膨胀的制冷剂在室内换热器63进口的干度下降，从而提升了系统单位质量制冷量。另外，高压制冷剂驱动膨胀机43发电可以用于驱动压缩机1，减小了热泵系统的功耗，因此，该热泵系统在制冷运行时可以有效提高制冷量和降低制冷功耗，在高温天气下由于室外换热器61压力更高，在室内换热器63压力不变的情况下，膨胀机43两端的压差增大，驱动发电机42的动能增加，发电量相应增大，因此在高温天气下具有更加良好的节能效果。

在所述空调系统制热运行的情况下，所述制冷剂经所述压缩机1压缩后，经过所述第一四通阀51进入所述室内换热器63，经过所述回热器65后进入所述膨胀机43，所述膨胀机43被所述制冷剂驱动旋转并将动力传输给所述发电机42发电。

图5为空气源热泵系统制热运行循环的一实施例的结构示意图。图5是该热泵系统制热运行循环图，较制冷循环不同的是第一四通阀51和第二四通阀52均进行了换向。此时，低温低压的气态制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压状态，经过第一四通阀51首先进入室内换热器63换热，经过回热器65后进入膨胀机43，膨胀机43被高压制冷剂驱动旋转并将动力传输给发电机42发电，所发电能将存储在蓄电池中或上传到电网，经过膨胀机43膨胀后的制冷剂变成了低温低压的气液两相状态，然后进入室外换热器61蒸发，经过回热器65后进入气液分离器2，最后回到压缩机1吸气口被压缩，如此不断循环。

在冬季制热时，经过膨胀机43膨胀的制冷剂在室外器进口的干度下降，从而提升了系统单位质量制热量，另外，高压制冷剂驱动膨胀机43发电可以用于驱动压缩机1，减小了系统的功耗，因此，该系统在制热运行时可以有效提高制热量和降低制热功耗，在低温天气下由于室外换热器61压力更低，在室内换热器63压力不变的情况下，膨胀机43两端的压差增大，驱动发电机42的动能增加，发电量相应增大，因此在低温天气下具有更加良好的节能效果。

在一些实施方式中，在所述空调系统还包括第一开关元件和第二开关元件的情况下，所述第一开关元件，包括：第一电磁阀81。所述第二开关元件，包括：第二电磁阀82。

其中，所述第一电磁阀81，设置在所述第一四通阀51的第四端口与所述室外换热器61的第二端口之间的管路中。所述第二电磁阀82，设置在所述第二四通阀52的第四端口与所述室内换热器63的第一端口之间的管路中。

在所述空调系统制冷运行停机的情况下，所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。在所述室外换热器61与所述室内换热器63之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43的情况下，使所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

上述为热泵系统运行时的热泵系统运行发电模式。接下来示例性说明热泵系统停机状态下热泵系统的发电模式。

图6为空气源热泵系统制冷停机时膨胀机发电运行的一实施例的结构示意图。在制冷运行停机时，第一电磁阀81和第二电磁阀82均关闭，将室外换热器61与第一四通阀51和第二四通阀52断开。由于此时室外环境温度高于室内环境温度，而随着换热的充分进行，室外换热器61内制冷剂的压力将高于室内换热器63的制冷剂的压力。如图2和图3所示，室外温度传感器71将采集到的第一室外环境温度T_out1传输给中央控制器3，同样低压传感器72将热泵系统低压压力P_s1反馈给中央控制器3，由于停机状态下制冷剂处于气液两相状态，因此可以根据低压压力P_s1计算得到此时热泵系统的第一低压温度T_s1，当第一室外环境温度T_out1-第一低压温度T_s1>第一设定温度X1时，5≤第一设定温度X1≤20，判定室外换热器61与室内换热器63的压力差足以驱动膨胀机43旋转做功，此时第二电磁阀82开启，如图6所示，制冷剂经过第二电磁阀82和第二四通阀52进入膨胀机43，从而带动发电机42发电，实现了夏季热天(即室外环境温度高于室内环境温度)停机状态下时的热泵系统发电。

其中，根据低压压力P_s1计算得到此时热泵系统的第一低压温度T_s1，具体可以是：对于特定的制冷剂，在气液两相状态下，一个压力值就对应一个唯一的温度值，压力与温度是一一对应的关系，通过查表(预先根据经验值得到的对应关系表)就能获得，这个对应关系是写在控制程序里面的。

在所述空调系统制热运行停机的情况下，所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。在所述室内换热器63与所述室外换热器61之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43的情况下，使所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

图7为空气源热泵系统制热停机时膨胀机发电运行的一实施例的结构示意图。在制热运行停机时，第一电磁阀81和第二电磁阀82均关闭，将室外换热器61与第一四通阀51和第二四通阀52断开。由于此时室内环境温度高于室外环境温度，而随着换热的充分进行，室内换热器63内制冷剂的压力将高于室外换热器61的制冷剂的压力。如图2和图3所示，室外温度传感器71将采集到的第二室外环境温度T_out2传输给中央控制器3，同样低压传感器72将系统低压压力P_s2反馈给中央控制器3，由于停机状态下制冷剂处于气液两相状态，因此可以根据低压压力P_s2计算得到此时热泵系统的第二低压温度T_s2，当第二低压温度T_s2–第二室外环境温度T_out2>第二设定温度X2时，5≤第二设定温度X2≤20，判定室内换热器63与室外换热器61的压力差足以驱动膨胀机43旋转做功，此时第二电磁阀82开启，如图7所示，制冷剂经过第二电磁阀82和第二四通阀52进入膨胀机43，从而带动发电机42发电，实现了冬季冷天(即室外环境温度低于室内环境温度)停机状态下时的热泵系统发电。

图2至图7所示的例子，是为了说明热泵系统(即空气源热泵系统)中第一四通阀51和第二四通阀52的变化方式，第一四通阀51和第二四通阀52不同的开关方式就对应不同的热泵系统循环，也就是对应不同的应用场景。

本发明的方案中，热泵系统可以采用CO₂作为制冷剂，并且利用CO₂压力高的特点可以提高膨胀机43的驱动力，从而提高发电量，同时CO₂作为天然工质具有良好的环保特性，是未来制冷剂的终极选择之一。也就是说，本发明的方案，采用膨胀机43与CO₂热泵系统一体化设计，无需外部工业余热驱动，能同时实现制冷制热及发电功能，并且在停机状态下可以利用环境的温差进行发电，具备制冷与制热功能，具备发电功能，采用环保制冷剂，具备停机发电功能。

在一些实施方式中，还包括：气液分离器2。所述气液分离器2，设置在所述压缩机1的吸气口的进气管路中。在所述空调系统还包括回热器65的情况下，所述气液分离器2，设置在所述回热器65的第二回热管与压缩机1的吸气口之间的管路中。

在一些实施方式中，所述室外换热器61，还配置有室外换热风机62。和/或，所述室内换热器63，还配置有室内换热风机64。

如图2和图3所示，具有发电功能的空气源热泵系统，具体由压缩机1、室外换热器61、室外换热风机62、回热器65、膨胀机43、发电机42、中央控制器3、蓄电池(或电网)41、室内换热器63、室内换热风机64、气液分离器2、温度传感器(如室外温度传感器71)、压力传感器(如低压传感器72和高压传感器73)、第一四通阀51、第二四通阀52、室外换热风机62、室内换热风机64、第一电磁阀81、第二电磁阀82、以及制冷剂等组成。

其中，压缩机1、室内外换热风机(如室外换热风机62何室内换热风机64)、第一四通阀51和第二四通阀52、第一电磁阀81和第二电磁阀82、温度及压力传感器(如室外温度传感器71、低压传感器72和高压传感器73)、发电机42及蓄电池(或电网)41均与中央控制器3连接，温度及压力传感器(如室外温度传感器71、低压传感器72和高压传感器73)将采集到的信息反馈给中央控制器3。中央控制器3由蓄电池(或电网)41供电。中央控制器3用于控制压缩机1、第一四通阀51、第二四通阀52、第一电磁阀81和第二电磁阀82等部件。高压传感器73，能够检测系统运行时的高压压力，作为系统运行控制的一个重要参考，当高压压力有异常时需要停机检修。

如图2和图3所示，膨胀机43连接在室外换热器61与室内换热器63之间，当热泵系统运行时，第一电磁阀81和第二电磁阀82处于连通状态，高压制冷剂在通过膨胀机43时带动膨胀机43转动，从而带动发电机42发电。发电机42所发的电能可以在蓄电池中存储或上传到电网中，即储存至蓄电池(或电网)41。

本发明的方案，基于制冷剂的压力差，可以带动膨胀机43做功发电，并将发电有效回收的原理，对空调系统与蓄电池/电网充电系统进行融合设计，将膨胀机43所发的电能进行充分回收，一方面提高热泵系统的制冷量，同时还能减小制冷和制热运行的功耗，并且在停机状态下，也可以利用室内外的温度差实现发电储能。

采用本发明的技术方案，通过采用CO₂作为空调系统的制冷剂，在空调系统的室外换热器(如室外换热器61)与室内换热器(如室内换热器63)之间设置膨胀机(如膨胀机43)，在室外换热器与压缩机之间的管路上设置有第一电磁阀(如第一电磁阀81)和第一四通阀(如第一四通阀51)，在室外换热器与膨胀机之间设置有第二电磁阀(如第二电磁阀82)和第二四通阀(如第二四通阀52)，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关，实现对空调系统的控制。从而，通过在空调系统采用CO₂作为制冷剂时，采用膨胀机节流，能够提高高温制冷时的能效比。

根据本发明的实施例，还提供了对应于空调系统的一种空调系统的控制方法，如图8所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调系统的控制方法可以包括：步骤S110至步骤S130。

在步骤S110处，控制所述压缩机1、所述第一四通阀51和所述第二四通阀52，以控制所述空调系统制冷运行或制热运行。

在步骤S120处，在所述空调系统还包括发电机42的情况下，在所述空调系统制冷运行或制热运行的过程中，控制所述发电机42在所述膨胀机43的驱动下发电。

具体地，在所述空调系统制冷运行的情况下，所述制冷剂经所述压缩机1压缩后，经过所述第一四通阀51进入所述室外换热器61，经过所述回热器65后进入所述膨胀机43，所述膨胀机43被所述制冷剂驱动旋转并将动力传输给所述发电机42发电。

图4是该热泵系统制冷运行循环示意图，低温低压的气态制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压状态，经过第一四通阀51首先进入室外换热器61冷却，经过回热器65后进入膨胀机43，膨胀机43被高压制冷剂驱动旋转并将动力传输给发电机42发电。发电机42所发电能将存储在蓄电池中或上传到电网，即储存至蓄电池(或电网)41。经过膨胀机43膨胀后的制冷剂变成了低温低压的气液两相状态，然后进入室内换热器63蒸发，经过回热器65后进入气液分离器2，最后回到压缩机1吸气口被压缩，如此不断循环。

在夏季制冷时，经过膨胀机43膨胀的制冷剂在室内换热器63进口的干度下降，从而提升了系统单位质量制冷量。另外，高压制冷剂驱动膨胀机43发电可以用于驱动压缩机1，减小了热泵系统的功耗，因此，该热泵系统在制冷运行时可以有效提高制冷量和降低制冷功耗，在高温天气下由于室外换热器61压力更高，在室内换热器63压力不变的情况下，膨胀机43两端的压差增大，驱动发电机42的动能增加，发电量相应增大，因此在高温天气下具有更加良好的节能效果。

在所述空调系统制热运行的情况下，所述制冷剂经所述压缩机1压缩后，经过所述第一四通阀51进入所述室内换热器63，经过所述回热器65后进入所述膨胀机43，所述膨胀机43被所述制冷剂驱动旋转并将动力传输给所述发电机42发电。

图5是该热泵系统制热运行循环图，较制冷循环不同的是第一四通阀51和第二四通阀52均进行了换向。此时，低温低压的气态制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压状态，经过第一四通阀51首先进入室内换热器63换热，经过回热器65后进入膨胀机43，膨胀机43被高压制冷剂驱动旋转并将动力传输给发电机42发电，所发电能将存储在蓄电池中或上传到电网，经过膨胀机43膨胀后的制冷剂变成了低温低压的气液两相状态，然后进入室外换热器61蒸发，经过回热器65后进入气液分离器2，最后回到压缩机1吸气口被压缩，如此不断循环。

在冬季制热时，经过膨胀机43膨胀的制冷剂在室外器进口的干度下降，从而提升了系统单位质量制热量，另外，高压制冷剂驱动膨胀机43发电可以用于驱动压缩机1，减小了系统的功耗，因此，该系统在制热运行时可以有效提高制热量和降低制热功耗，在低温天气下由于室外换热器61压力更低，在室内换热器63压力不变的情况下，膨胀机43两端的压差增大，驱动发电机42的动能增加，发电量相应增大，因此在低温天气下具有更加良好的节能效果。

在步骤S130处，在所述空调系统还包括第一电磁阀81和第二电磁阀82的情况下，在所述空调系统制冷运行停机或制热运行停机的情况下，控制所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82的开关，并控制所述发电机42在所述膨胀机43的驱动下发电。其中，在空调系统制冷运行或制热运行的情况下，第一电磁阀81和第二电磁阀82均开启。第一电磁阀81和第二电磁阀82中相应电磁阀的开启，表示相应电磁阀所控制管路的通路；第一电磁阀81和第二电磁阀82中相应电磁阀的关闭，表示相应电磁阀所控制管路的断路。

具体地，在所述空调系统制冷运行停机的情况下，所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。在所述室外换热器61与所述室内换热器63之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43的情况下，使所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

在所述空调系统制热运行停机的情况下，所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。在所述室内换热器63与所述室外换热器61之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43的情况下，使所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

在一些实施方式中，步骤S130中在所述空调系统制冷运行停机的情况下，控制所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82的开关，并控制所述发电机42在所述膨胀机43的驱动下发电的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图9所示本发明的方法中在制冷运行停机的情况下控制发电机发电的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中在制冷运行停机的情况下控制发电机发电的具体过程，包括：步骤S210至步骤S240。

步骤S210，在所述空调系统制冷运行停机的情况下，控制所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。

步骤S220，获取所述空调系统的室外环境温度，记为第一室外环境温度。获取所述压缩机1的吸气口的压力，记为第一低压压力。

步骤S230，根据所述第一低压压力，确定所述空调系统的温度，记为第一低压温度。

步骤S240，在所述第一室外环境温度与所述第一低压温度之间的温度差大于第一设定温度的情况下，确定所述室外换热器61与所述室内换热器63之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43，控制所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

图6为空气源热泵系统制冷停机时膨胀机发电运行的一实施例的结构示意图。在制冷运行停机时，第一电磁阀81和第二电磁阀82均关闭，将室外换热器61与第一四通阀51和第二四通阀52断开。由于此时室外环境温度高于室内环境温度，而随着换热的充分进行，室外换热器61内制冷剂的压力将高于室内换热器63的制冷剂的压力。如图2和图3所示，室外温度传感器71将采集到的第一室外环境温度T_out1传输给中央控制器3，同样低压传感器72将热泵系统低压压力P_s1反馈给中央控制器3，由于停机状态下制冷剂处于气液两相状态，因此可以根据低压压力P_s1计算得到此时热泵系统的第一低压温度T_s1，当第一室外环境温度T_out1-第一低压温度T_s1>第一设定温度X1时，5≤第一设定温度X1≤20，判定室外换热器61与室内换热器63的压力差足以驱动膨胀机43旋转做功，此时第二电磁阀82开启，如图6所示，制冷剂经过第二电磁阀82和第二四通阀52进入膨胀机43，从而带动发电机42发电，实现了夏季热天(即室外环境温度高于室内环境温度)停机状态下时的热泵系统发电。

在一些实施方式中，步骤S130中在所述空调系统制热运行停机的情况下，控制所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82的开关，并控制所述发电机42在所述膨胀机43的驱动下发电的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图10所示本发明的方法中在制热运行停机的情况下控制发电机发电的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中在制热运行停机的情况下控制发电机发电的具体过程，包括：步骤S310至步骤S340。

步骤S310，在所述空调系统制热运行停机的情况下，控制所述第一电磁阀81和所述第二电磁阀82均关闭。

步骤S320，获取所述空调系统的室外环境温度，记为第二室外环境温度。获取所述压缩机1的吸气口的压力，记为第二低压压力。

步骤S330，根据所述第二低压压力，确定所述空调系统的温度，记为第二低压温度。

步骤S340，在所述第二低压温度与所述第二室外环境温度之间的温度差大于第二设定温度的情况下，所述室内换热器63与所述室外换热器61之间的制冷剂的压力差足以驱动所述膨胀机43，控制所述第二电磁阀82开启，所述制冷剂经过所述第二电磁阀82和所述第二四通阀52进入所述膨胀机43，带动所述发电机42发电。

图7为空气源热泵系统制热停机时膨胀机发电运行的一实施例的结构示意图。在制热运行停机时，第一电磁阀81和第二电磁阀82均关闭，将室外换热器61与第一四通阀51和第二四通阀52断开。由于此时室内环境温度高于室外环境温度，而随着换热的充分进行，室内换热器63内制冷剂的压力将高于室外换热器61的制冷剂的压力。如图2和图3所示，室外温度传感器71将采集到的第二室外环境温度T_out2传输给中央控制器3，同样低压传感器72将系统低压压力P_s2反馈给中央控制器3，由于停机状态下制冷剂处于气液两相状态，因此可以根据低压压力P_s2计算得到此时热泵系统的第二低压温度T_s2，当第二低压温度T_s2–第二室外环境温度T_out2>第二设定温度X2时，5≤第二设定温度X2≤20，判定室内换热器63与室外换热器61的压力差足以驱动膨胀机43旋转做功，此时第二电磁阀82开启，如图7所示，制冷剂经过第二电磁阀82和第二四通阀52进入膨胀机43，从而带动发电机42发电，实现了冬季冷天(即室外环境温度低于室内环境温度)停机状态下时的热泵系统发电。

本发明的方案中，热泵系统可以采用CO₂作为制冷剂，并且利用CO₂压力高的特点可以提高膨胀机43的驱动力，从而提高发电量，同时CO₂作为天然工质具有良好的环保特性，是未来制冷剂的终极选择之一。也就是说，本发明的方案，采用膨胀机43与CO₂热泵系统一体化设计，无需外部工业余热驱动，能同时实现制冷制热及发电功能，并且在停机状态下可以利用环境的温差进行发电，具备制冷与制热功能，具备发电功能，采用环保制冷剂，具备停机发电功能。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调系统的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本实施例的技术方案，通过采用CO₂作为空调系统的制冷剂，在空调系统的室外换热器(如室外换热器61)与室内换热器(如室内换热器63)之间设置膨胀机(如膨胀机43)，在室外换热器与压缩机之间的管路上设置有第一电磁阀(如第一电磁阀81)和第一四通阀(如第一四通阀51)，在室外换热器与膨胀机之间设置有第二电磁阀(如第二电磁阀82)和第二四通阀(如第二四通阀52)，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关，实现对空调系统的控制，能够降低热泵系统的碳排放，提高空调系统在高温环境下制冷能效，一方面提高热泵系统的制冷量，同时还能减小制冷和制热运行的功耗，并且在停机状态下，也可以利用室内外的温度差实现发电储能。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。