基于压电驻极体的倒置旗帜式风能采集器研究

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在气流作用下,倒置旗帜式结构展现出优异的振荡特性,被广泛应用在风能采集器中,其结构简单、体积小、在微型化方面具有极大的优势.压电驻极体作为新型高性能压电材料,在能量采集领域有很大的应用前景.提出一种基于压电驻极体的倒置旗帜式风能采集器.对采集器的原理进行了分析;搭建了小型风洞实验系统,对倒置旗帜式风能采集器的性能进行了实验研究.结果表明,采集器具有较宽的有效风速范围(5 m/s~14 m/s);在9.5 m/s的风速,10 kΩ的负载电阻下,可获得187.66μW的最大输出功率,其功率密度为3.61 mW/cm3.采用压电驻极体作为换能材料,该倒置旗帜式风能采集器实现了风能的有效采集,且具有较好的输出性能,在无线传感器网络节点、低功耗电子设备供电等方面有极大的应用潜力.
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