基于风致振动机理和压电效应的微型风力发电机

摘要

本发明提出利用微结构的风致振动现象发电的方法，以及基于风致振动机理和压电效应的微型发电机，其包括硅衬底、含压电层及其上下表的金属电极的复合梁/膜等，当环境风载荷引起含压电层的复合梁/膜结构的振动时，梁/膜结构的振动将引起压电层的应力的交替变化，由于压电效应，压电层的上下金属电极之间将产生交替变化的电势差，该电势差可以为负载或储能器供电。含压电层的复合梁/膜结构可以采用悬臂复合梁、两端固支复合梁、多点固支复合梁或部分边界固支的复合膜等多种结构形式。以上基于风致振动机理的微型风力发电机不需要转动机构，结构简单，便于采用硅微加工技术进行批量化加工，成本低，特别适合于为无线传感网络节点等供电。