具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种从空气中取水的自产氢发电装置100(以下简称发电装置100)，包括壳体10以及设置于壳体10内吸水组件20、产氢组件30和供电组件40，吸水组件20设置于产氢组件30上，产氢组件30与供电组件40连通；吸水组件20包括吸水料包21，吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分，产氢组件30包括制氢料包31，制氢料包31用于与吸水料包21释放的水分反应制得氢气，供电组件40用于将空气中的氧气与氢气反应释放电能。该从空气中取水的自产氢发电装置100能够即时即地制氢解决了氢气难以储运的问题，同时，无需携带大量水源从而提高了储氢密度。

需要说明的是，该发电装置100包括壳体10以及设置于壳体10内吸水组件20、产氢组件30和供电组件40，吸水组件20设置于产氢组件30上，换句话说，产氢组件30位于吸水组件20的下方，以便于吸水组件20将从空气中取得的水分传输至产氢组件30，从而使得产氢组件30能够利用取得的水分制得氢气，产氢组件30与供电组件40连通，以便于产氢组件30将制得的氢气传输至供电组件40，从而使得供电组件40能够利用制得的氢气进行发电。

具体地，吸水组件20包括吸水料包21，吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分，产氢组件30包括制氢料包31，制氢料包31用于与吸水料包21释放的水分反应制得氢气，供电组件40用于将空气中的氧气与氢气反应释放电能。这样一来，该发电装置100能够先利用吸水料包21从空气中吸收水分并储存于吸水料包21中，再对吸水料包21进行加热使其处于受热状态下，以将吸水料包21中储存的水分释放出来，当释放出来的水分使得壳体10内达到一定湿度时，制氢料包31能够与水分(可以是气态，也可以是液态)发生反应制得氢气，制得的氢气能够传输至供电组件40，以通过供电组件40将空气中的氧气与制得的氢气发生反应释放电能。

值得注意的是，由于吸水料包21需要经过加热方能处于受热状态下，因此，假设吸水料包21被加热前的温度为第一温度，吸水料包21被加热后的温度为第二温度，毫无疑问地，第一温度的具体数值小于第二温度的具体数值。关于第一温度和第二温度的具体数值，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，这里不作具体限制，只需使得第一温度的具体数值小于第二温度的具体数值即可。

此外，关于吸水料包21的组分，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，这里不作具体限制，只需使得吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分即可。关于制氢料包31的组分，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，这里不作具体限制，只需使得制氢料包31能够与吸水料包21释放的水分反应制得氢气即可。

如上所述，该发电装置100包括壳体10以及设置于壳体10内吸水组件20、产氢组件30和供电组件40，吸水组件20设置于产氢组件30上，换句话说，产氢组件30位于吸水组件20的下方，以便于吸水组件20将从空气中取得的水分传输至产氢组件30，从而使得产氢组件30能够利用取得的水分制得氢气，产氢组件30与供电组件40连通，以便于产氢组件30将制得的氢气传输至供电组件40，从而使得供电组件40能够利用制得的氢气进行发电。具体地，吸水组件20包括吸水料包21，吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分，产氢组件30包括制氢料包31，制氢料包31用于与吸水料包21释放的水分反应制得氢气，供电组件40用于将空气中的氧气与氢气反应释放电能。这样一来，该发电装置100能够先利用吸水料包21从空气中吸收水分并储存于吸水料包21中，再对吸水料包21进行加热使其处于受热状态下，以将吸水料包21中储存的水分释放出来，当释放出来的水分使得壳体10内达到一定湿度时，制氢料包31能够与水分(可以是气态，也可以是液态)发生反应制得氢气，制得的氢气能够传输至供电组件40，以通过供电组件40将空气中的氧气与制得的氢气发生反应释放电能。相较于现有技术中的发电装置100，本申请提供的发电装置100能够简单、高效、即时即地制氢，从而解决了氢气难以储运的问题，同时，还能够从空气中取水进行利用，从而无需携带大量水源，进而显著地提高了储氢密度。

请再结合参照图2，在本实施例中，吸水组件20还包括箱体22，箱体22的顶部具有开口，箱体22的底部具有排水孔，吸水料包21设置于箱体22内。示例地，在本实施例中，箱体22呈矩形结构，当然，在其他实施例中，箱体22还可以呈柱形结构、梯形结构等，本领域技术人员应当能够根据实际情况进行合理的选择和设计，这里不作具体限制。

需要说明的是，吸水料包21设置于箱体22内，为了使得吸水料包21能够与空气接触，从而吸收空气中的水分，因此，如图1和图2所示，在本实施例中，箱体22的顶部具有开口，其中，开口的面积越大，吸水料包21与空气接触越充分。为了使得吸水料包21在受热状态下释放的水分与制氢料包31发生接触，箱体22的底部具有排水孔，其中，排水孔的数量越多、面积越大，释放的水分越容易与制氢料包31充分接触。

另外，壳体10的侧壁上可以设置有放置平台，制氢料包31设置于壳体10的底部，且制氢料包31位于放置平台以下，箱体22搭设于放置平台上，这样一来，箱体22既能够设置于制氢料包31上，还能够与制氢料包31之间预留有一定的间隙，避免箱体22的底部与制氢料包31呈贴合设置，或者说，箱体22在重力作用下紧紧地压在制氢料包31上，导致吸水料包21释放的水分与制氢料包31之间的制氢反应受到影响。

如图2所示，在本实施例中，吸水组件20还包括多个导热隔板23，多个导热隔板23呈间隔设置于箱体22内，箱体22的侧壁上设置有第一通风孔221，导热隔板23上设置有第二通风孔231，吸水料包21设置于相邻两个导热隔板23之间。

需要说明的是，为了使得吸水料包21能够得到充分加热，从而将吸水料包21中储存的水更快速、更完全地释放出来，在本实施例中，吸水组件20还包括多个导热隔板23，多个导热隔板23呈间隔设置于箱体22内，吸水料包21设置于相邻两个导热隔板23之间。为了进一步提高吸水料包21与空气接触的充分程度，箱体22的侧壁上设置有第一通风孔221，导热隔板23上设置有第二通风孔231，其中，第一通风孔221和第二通风孔231的数量越多、面积越大，吸水料包21与空气接触越充分。

如图1所示，在本实施例中，吸水组件20还包括集热板24，集热板24可拆卸设置于箱体22上以选择性封闭开口，当集热板24封闭开口时，集热板24与导热隔板23相互接触。示例地，箱体22上可以设置有滑槽，集热板24能够滑动设置于滑槽内，以使集热板24与箱体22可拆卸连接。

需要说明的是，当吸水料包21需要从空气中吸收水分时，集热板24可以从箱体22上拆卸下来以露出开口，从而使得吸水料包21能够充分与空气接触，直到吸水料包21将空气中的水分储存在其内部以后，当吸水料包21需要将储存于内的水分释放出来时，集热板24可以安装于箱体22上以封闭开口，从而使得集热板24吸收的热量(例如太阳能)能够通过导热隔板23传递至吸水料包21，进而使得吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分。

请再结合参照图3，吸水料包21包括至少两个第一吸水层211以及设置于两个第一吸水层211之间的第二吸水层212，第一吸水层211呈平面结构，第二吸水层212呈波纹结构，以使相邻两个第一吸水层211以及设置于相邻两个第一吸水层211之间的第二吸水层212，三者之间形成有交替存在的空腔，从而提高吸水料包21与空气接触的接触面积。

可选地，吸水料包21包括多孔材料和吸湿性盐中至少一种，多孔材料包括活性炭、沸石分子筛、多孔硅胶、气凝胶和金属有机框架中至少一种，吸湿性盐包括氯化锂和氯化钙中至少一种。

据估计，大气中含有超过12.9*1012立方米的可再生水，一旦大气温度降低，空气中所含的水蒸气分压达到饱和，水蒸气便开始冷凝，利用多孔材料和吸湿性盐可以在较低温度将水从空气中取出，在较高的温度将水释放出来，从而使得吸水料包21能够吸收并储存空气中的水分，并在受热状态下释放储存的水分。

可选地，制氢料包31包括固体水解制氢材料，固体水解制氢材料包括活泼金属和活泼金属化合物中至少一种，活泼金属包括Mg、Li、Al、Ca、Na和K中至少一种，活泼金属化合物包括LiH、NaH、KH、MgH₂、AlH₃和CaH₂中至少一种。

需要说明的是，第一，固体水解制氢材料制氢的原理是利用固体水解制氢材料与水(或者水溶液)接触即可快速发生反应制备氢气，生成的氢气纯度高达99.99％，具有水质要求较低、反应自发、释氢迅速、体积储氢密度高的特点。可选的，固体水解制氢材料呈粉末状，如此可以增大固体水解制氢材料与水的接触面积，提高反应速率。当固体水解制氢材料呈粉末状时，制氢料包31可以采用无纺布、金属材料等包裹固体水解制氢材料，防止固体水解制氢材料飞散。

第二，Al、Mg、Na等金属在地球上含量丰富，来源广泛，密度低，价格低廉，能够有效降低通过该发电装置100的成本，且产生氢气的持续时间长，同时，反应过程不产生含碳和氮的有害物质，产物环境友好，更加符合绿色环保的理念。除此以外，固体水解制氢材料还可以包括催化剂，以加快活泼金属和/或活泼金属化合物与水反应的反应速率。示例地，活泼金属在催化剂的催化作用下与水反应产生氢气，产生氢气的持续时间长，而且产生氢气的纯度高。

如图1所示，在本实施例中，供电组件40包括燃料电池41和散热器42，产氢组件30还包括连接管路32和过滤干燥器33，燃料电池41与制氢料包31之间通过连接管路32连通，过滤干燥器33设置于连接管路32上，以对氢气进行过滤和干燥，散热器42与燃料电池41呈相对设置，用于对燃料电池41散热。

需要说明的是，供电组件40包括燃料电池41，燃料电池41能够将空气中的氧气与制得的氢气发生反应释放电能，这一反应过程需要干燥、纯净的氢气，并且会释放一定的热量，为了保证供电组件40能够正常工作，产氢组件30还包括连接管路32和过滤干燥器33，燃料电池41与制氢料包31之间通过连接管路32连通，过滤干燥器33设置于连接管路32上，以对氢气进行过滤和干燥，供电组件40还包括散热器42，散热器42可以是风冷形散热器42(例如风扇)，只需将其出风口对着燃料电池41，即可通过散热器42对燃料电池41进行降温。

如图1所示，在本实施例中，壳体10上设置有电源接口431，为了进一步提升该发电装置100的稳定性和可靠性，供电组件40还包括BMS电源管理系统43和辅助电池44，BMS电源管理系统43的输入端分别与燃料电池41和辅助电池44连接，BMS电源管理系统43的输出端与电源接口431连接，用于控制燃料电池41和辅助电池44的工作。这样一来，当BMS电源管理系统43判定燃料电池41暂时无法供电时，便可以启用辅助电池44进行供电，而燃料电池41处于待机状态；当BMS电源管理系统43判定燃料电池41能够进行供电时，便可启用燃料电池41进行供电，而辅助电池44处于待机状态。

如图1所示，在本实施例中，供电组件40还包括单向阀45和流量调节阀46，单向阀45和流量调节阀46依次设置于连接管路32上，单向阀45用于限定氢气由制氢料包31向燃料电池41流动，以避免氢气回流至产氢组件30内，流量调节阀46用于调节氢气流经连接管路32的流速，以便于对燃料电池41的发电进行精准控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。