弹性球耦合压电风能收集器

多向风高效捕能

利用弹性支撑球与压电梁的耦合振动，将任意方向的风能稳定转化为电能，在小风速下输出功率突出。

翁顺 · Wu, Liying · Zhang, Lanbin · Gao, Ke · Junshu, Zhang · Zhiyue, Zhang · 代胡亮

Journal of Zhejiang University: Science A 2025

参数信息

平均输出功率

190 µW

锁定区间

2.63–5.30 m/s

输出电压波动

5.5 %

技术优势

全向采风

在0°到360°的来流角度范围内，输出电压波动低于5.5%，因此无需对风装置，可适用于风向不定的环境。

低风速可用

锁定区间覆盖2.63–5.30 m/s，在3.90 m/s时即可产生190 µW的平均功率，适合微风环境下的能量采集。

输出稳定

在锁定区间内输出波动低于5.5%，确保供电电压平稳，有利于后端电子器件的可靠工作。

应用场景

• 无线传感节点供电：全向采风且输出稳定，可为无线传感节点持续供电，摆脱电池更换。
• 自供能环境监测：可从任意方向的风中取能，适合在风向多变的户外环境中驱动环境监测设备。
• 微能源收集模块：低风速下即可输出百微瓦级功率，可作为微能量收集模块供能。
• 低风速能量采集：锁定区间低至2.63 m/s，能有效利用微风能量。