李 莉，林杉杉，王 军，王永耀，于慧慧

(1．沈阳化工大学计算机科学与技术学院，辽宁沈阳 110142；2.辽宁省化工过程工业智能化技术重点实验室，辽宁沈阳 110142；3.北京信息科技大学传感技术研究中心，北京 100631)

0 引言

近年来，微机电系统设备和微传感器等低能耗的电子产品发展迅速，在各个领域均有广泛的应用。目前这些微型电子设备的供能大多是传统的化学电池，由于传统电池具有质量大、容量有限，更换困难且污染环境等缺点，因此将自然环境中的能源转化为电源，从而为器件提供稳定长期的供能尤为重要。常见的自然能源收集方式有太阳能、振动能、热能、电磁能等[1-2]。其中振动能收集通常是采用压电材料将振动产生的机械能转化为电能，这种压电式振动能量收集由于收集装置结构简单、易于制作、无热效应等优点在振动能量收集技术方面具有广阔的发展前景[3-4]。

自2001年G. W. Taylor[5]等证实了基于涡致振动能量收集的可行性以来，国内外的研究人员对风产生的涡致振动进行能量收集做了一些研究[6-9]。S. M. Yun[10]等提出了利用阻流体、压电悬臂梁及固定底板组成的压电能量收集装置，并在风洞中进行了实验，研究结果表明该装置可产生1.9 V的电压。丁林[11]等提出柱体下端为自由端，上端与压电片连接，压电片上部固定于风洞测试段顶面的压电能量收集装置，研究结果表明钝体为方柱时，其振幅、输出电压和功率最大分别为0.15 m、0.55 V和0.378 μW。W. Sun[12]等对压电悬臂梁前置阻流体进行了实验研究，研究结果表明，阻流体形状为球茎形截面为最佳，产生最大电压为5.5 V。……