驰振压电能量收集风障

高风速下增益38.5%

将风障与驰振压电能量收集器集成，在保持挡风功能的同时为铁路无线传感节点供电。

74539608 · 向宏军 · 74539607 · Jingyan, Wang

Energy 2025

参数信息

最大输出功率

0.233 mW

孔内风速增加

12.5 %

输出功率提升

38.5 %

技术优势

风速放大推力

风障孔洞将 9 m/s 的来流加速 12.5%，使能量收集器获得更强的驱动力，同等来流下输出功率提高 38.5%。

发电不挡风

能量收集器集成于风障孔洞内部，不额外增加风障高度或占用额外空间，原有挡风功能不受影响。

模型可预测性能

建立了预测风障-驰振压电能量收集器性能的理论模型，并经实验验证，可用于不同风障结构和风速下的参数设计。

应用场景

• 铁路无线传感节点供电：为铁路沿线无线传感节点持续供电，免去沿线布线和电池更换。
• 自供能无线监测：利用风障收集风能驱动无线监测设备，实现监测系统完全自供能。
• 微纳能源收集：通过驰振压电效应将风能转化为电能，为微瓦级节点供电。
• 可再生能源系统：从自然风中回收能量，补充铁路基础设施的可再生能源利用。