风能发电是一种清洁能源的有效利用方式,大型风力发电系统已经应用了一系列成熟的技术不断的在提高发电效率,但是针对微型风能发电装置的研究相对较少。微型风能发电装置通常采用压电陶瓷作为能量转换器件,将风力产生的结构振动能量转换为电能,为无线传感节点等独立工作的微小型器件供能。这种微型风能发电装置不仅体积小、结构简单、容易制造,而且不需要转轴、齿轮等机械结构,可靠性也更高。本文研究了一种基于压电能量回收的涡激振动风能发电装置,主要工作如下:(1)在分析了微型风能发电装置研究现状的基础上,结合涡激振动理论设计了基于压电双晶片的弹性支撑钝体结构,并应用了Ansys软件对所设计的结构进行了仿真,研究了不同形状钝体的固有频率变化。(2)根据压电效应及压电方程,结合涡激振动的特性,分析了压电双晶片在涡激振动发电装置中的等效电路,选取了压电能量回收的标准接口电路与LTC3588-1稳压电路,设计了涡激振动发电装置的硬件电路。采用LTspice软件对所设计的电路进行了仿真,分别研究了在不同负载、不同频率、不同振幅的条件下涡激振动发电装置的输出电压与输出功率特性。(3)为了验证所设计的发电装置的有效性,设计了涡激振动发电装置的实验平台。通过比较固有频率的测量值与仿真结果,推导了涡激振动发电装置的最优负载值。实验研究了不同风速不同负载不同外形结构条件下在标准接口电路中的负载电压和输出功率的变化以及LTC3588-1稳压电路中的输入电压与输出电压的关系。实验结果表明,涡激振动发电装置的最优负载与计算结果相符,在相同风速条件下,以长方体为钝体的装置在最优负载上输出功率最好,最大输出功率为350.7μW;相同外形结构相同负载下,负载电压与输出功率随着风速的增加而增加。