[发明专利]多堆叠电化学压缩机系统及操作方法

权利要求书

1.一种多堆叠电化学氢气压缩机（EHC）系统，包括：

两个或更多个EHC堆叠，其中每个EHC堆叠包括：

至少一个电化学电池；以及

电源；

控制器，该控制器与每个EHC堆叠的电源连通；

其中控制器被构造成通过独立控制每个EHC堆叠的电源来减少EHC系统的总能耗；

水分布回路，该水分布回路被构造成使水循环通过每个EHC堆叠；

冷却剂分布回路，该冷却剂分布回路被构造成使冷却剂循环通过每个EHC堆叠；以及

至少一个传感器配置在冷却剂分布回路中、位于每个堆叠的出口，并被构造以产生表明位于堆叠的出口的冷却剂温度的信号；

至少一个传感器配置在冷却剂分布回路中，被构造以产生表明位于每个堆叠的入口的冷却剂温度的信号；

其中EHC系统被构造，使得以流过每个堆叠的冷却剂的温差为基础确定流过每个堆叠的冷却剂流分布。

2.如权利要求1的EHC系统，其中控制每个EHC堆叠的电源包括使每个堆叠的功率相配，同时以期望的氢气生产量为基础维持流至系统的总电流。

3.如权利要求2的EHC系统，其中控制每个EHC堆叠的电源包括使每个堆叠生成的热量相配。

4.如权利要求1的EHC系统，其中控制每个EHC堆叠的电源包括，通过使施加至每个EHC堆叠的电势相配，同时优化施加至每个EHC堆叠的电流分布，来减少系统消耗的总功率。

5.如权利要求4的EHC系统，其中性能最佳的EHC堆叠被构造成最高温度堆叠，性能最差的EHC堆叠被构造成最低温度堆叠。

6.如权利要求1的EHC系统，其中控制器进一步被构造成通过控制功率使得每个堆叠的热负荷相等，来提高堆叠的耐久性。

7.如权利要求1的EHC系统，进一步包括至少两个传感器，该至少两个传感器被构造以产生表明横跨每个EHC堆叠的温差的信号；

其中控制器被构造，使得每个堆叠的温差被用于确定电源的功率分布。

8.一种控制多堆叠电化学氢气压缩机（EHC）系统的方法，该多堆叠电化学氢气压缩机（EHC）系统具有两个或更多个EHC堆叠，该方法包括：

将包含氢气的气体流引导至所述两个或更多个EHC堆叠；

将功率从独立电源供应至所述两个或更多个EHC堆叠；以及

独立控制被供应至每个EHC堆叠的功率；

使水循环通过每个EHC堆叠；

使冷却剂循环通过每个EHC堆叠；

检测离开每个堆叠的冷却剂的温度；

检测进入每个堆叠的冷却剂的温度；

计算通过每个堆叠的冷却剂的温差；

以及以通过每个堆叠的冷却剂的温差为基础，确定通过每个堆叠的冷却剂流分布。

9.如权利要求8的方法，其中控制功率减少EHC系统的总能耗。

10.如权利要求9的方法，其中控制功率包括使每个EHC堆叠的功率相配，同时维持至系统的总电流足以满足氢气的期望生产量。

11.如权利要求10的方法，其中控制功率进一步包括使来自每个EHC堆叠的热负荷相配。

12.如权利要求8的方法，其中控制功率包括，通过使施加至每个EHC堆叠的电势相配，同时优化施加至每个EHC堆叠的电流分布，来减少系统消耗的总功率。

13.如权利要求8的方法，其中控制功率包括将最大电流供应至系统的性能最佳的EHC堆叠，使得它是最高温度堆叠，同时将最小电流供应至系统的性能最差的EHC堆叠，使得它是最低温度堆叠。

14.如权利要求8的方法，其中控制功率包括使所有堆叠的热负荷平衡，以便提高堆叠耐久性。

15.如权利要求8的方法，进一步包括：

检测横跨每个EHC堆叠的温差；

其中独立控制功率包括将每个堆叠的温差用于确定来自独立电源的功率分布。