本实用新型公开了一种基于相变储能式换热器除霜的空气源热泵，在热泵循环系统冷凝器后串联加装一个相变储能式换热器，具体包括依次连接的风冷翅片式蒸发器，四通阀、压缩机、冷凝器、相变储能式换热器和节流阀；还可包括循环水泵、外风机和控制单元，控制单元包括控制器、第一感温探头、第二感温探头和第三感温探头，控制器通过导线分别与第一感温探头、第二感温探头、第三感温探头、循环水泵和外风机电性连接。通过上述方式，本实用新型相变储能式换热器除霜的空气源热泵及其控制方法采用制冷剂系统相变储能除霜技术，由于相变温度点稳定、蓄热量大，可以解决空气源热泵除霜所带来的供热不稳定及效率下降等问题。