CN112910312B - 风致振动的压电式风力发电装置及压电式风力发电装置组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压电式风力发电装置及压电式风力发电装置组，压电式风力发电装置包括拖拽式钝体、一个或多个能量采集单元及柔性连接件，能量采集单元包括压电悬臂梁；柔性连接件的自由端和拖拽式钝体连接，柔性连接件的固定端和压电悬臂梁直接连接或间接连接。其中，所述拖拽式钝体和所述压电悬臂梁的相对位置随着风速或风向的变化而变化。而常规压电式风力发电装置将钝体固定于压电悬臂梁的一端，钝体与压电悬臂梁之间的相对位置是不变的，相对而言，本发明提出的风力发电装置对风速和风向具有更好的适应性，当环境中风的速度和风向变化更大时仍能保持高的电学输出。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电装置技术领域，尤其是一种风致振动的压电式风力发电装置及压电式风力发电装置组。
背景技术
无线传感器节点是构建无线传感器网络的基本单元。现有的无线传感器节点大多采用传统的化学电池来供电，但是这些化学电池工作寿命短、对应用环境的温湿度要求高，并且会污染环境，难以大规模应用。也有的部分无线传感器节点采用太阳能来供电，但是太阳能电池板生产污染严重并且利用太阳能来供电受天气影响较大。因此，现有的能源技术阻碍了无线传感器网络技术的广泛应用。其中，风能是自然界广泛存在的一种绿色可再生能源，将风能转换为电能的风力发电装置具有工作寿命长、无污染等优点，可用于替代化学电池来为无线传感器节点供电。
已有人尝试利用风致振动现象将风能转换为振动能，再进一步利用压电效应、静电感应、电磁感应或摩擦发电等机电转换原理进一步将振动能转换为电能。但是现有的风致振动风力发电装置只能采集一个或者有限个固定方向流动的风，比如像公开号为CN107493036A的中国发明专利申请公开了一种基于含金属芯压电纤维的风致振动能量回收装置，其含金属芯压电纤维的一端连接至底座固定台中心，金属芯压电纤维的另一端与圆柱钝体的一端的中心连接，气流作用在圆柱钝体上产生风载荷，导致钝体在含金属芯压电纤维上发生风致振动。由于钝体是固定在含金属芯压电纤维的，其钝体相对于含金属芯压电纤维的位置是固定的，而且该能量回收装置的固有频率单一，因此该发电装置对风速和风向的适应性不够好。也有部分人尝试利用风轮类等旋转式将风能转化为振动，从而产生电压，但是这种结构的启动风速较高。
再者，相对于压电效应来说，静电效应、电磁感应效应及摩擦发电等能量回收技术装置体积较大，功率密度不高。尤其是电磁感应的输出电压偏低，之后需要多个步骤来提高输出电压来供给在负载或者储能元件上，而静电式的转换方式大部分需要外部电压输入，并且制造过程较为复杂。
发明内容
本发明的目的是提供对风速和风向的适应性良好的风致振动的压电式风力发电装置及压电式风力发电装置组。
为了解决上述技术问题，本发明提供的压电式风力发电装置包括拖拽式钝体、一个或多个能量采集单元及柔性连接件，其中任意一个或多个能量采集单元包括压电悬臂梁；柔性连接件的自由端和拖拽式钝体连接，柔性连接件的固定端和压电悬臂梁直接连接或间接连接。其中，所述拖拽式钝体和所述压电悬臂梁的相对位置随着风速或风向的变化而变化。压电悬臂梁可以是复合梁，即在梁表面的需要位置粘贴有压电层，或者压电层也可以设置在梁的内部，且压电层的上、下表面均涂覆有金属(如铝等)电极，压电层为锆钛酸铅(PZT)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氮化铝(AlN)或压电纤维复合材料(MFC)等压电材料。
本发明提供的发电装置的拖拽式钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起内部的压电悬臂梁振动，本发明中的拖拽式钝体与压电悬臂梁的相对位置随风速和风向而变化，而常规压电式风力发电装置将钝体固定于压电悬臂梁的一端，钝体与压电悬臂梁之间的相对位置是不变的，相对而言，本发明提出的风力发电装置对风速和风向具有更好的适应性，当环境中风的速度和风向变化更大时仍能保持高的电学输出。
可选的，柔性连接件的长度可变但是也可以是固定长度，例如可以采用橡皮绳或软弹簧等可伸长的连接件，也可采用细线或细链条等长度固定不变的结构。采用长度可变的柔性连接件可以随着风力的变化进而拉力发生变化从而可伸长或缩短，有利于增大风致振动，因为可伸长柔性连接件自身长度在变化，进一步导致拖拽式钝体传递给刚性钝体的力发生变化，有利于提高发电装置的能量转换效率。
可选的，能量采集单元还包括质量块和连接座，所述压电悬臂梁的相对的两端分别和所述质量块、所述连接座连接，风致振动的压电式风力发电装置还包括内设有密封腔的刚性钝体，一个或多个能量采集单元所述密封腔内，所述连接座固定于所述密封腔的腔壁上，柔性连接件的固定端和刚性钝体的外壁连接从而和连接座间接连接。其中，刚性钝体和拖拽式钝体都可以采用不透水的轻质材料，质量的减小有利于提高风能的转换效率，并且在保证刚性钝体的刚度足够的条件下刚性钝体的壁厚尽可能薄。例如，采用气球作为拖拽式钝体就是一种减小质量和提高能量转换效率的有效方法。将能量采集单元设置于刚性钝体内部的密封腔，实现了能量采集单元与外部环境的隔离，可有效避免日晒雨淋、粉尘、腐蚀性气体/液体对能量采集单元的影响，从而确保发电装置可以长期工作于野外恶劣环境，并且，当气体流过时，刚性钝体和拖拽式钝体均受到风载荷的作用，如果风速在特定的范围内，刚性钝体将发生强烈的风致振动，并带动其内部的压电悬臂梁振动，从而在压电悬臂梁的压电层的上、下电极之间将产生交变的电势差，利用该电势差就可以为无线传感节点等用电对象供电。并且，拖拽式钝体也可以发生风致振动从而引起内部的压电悬臂梁振动，在将刚性钝体和拖拽式钝体联合使用，进一步提高了能量转换的效率。
可选的，风致振动的压电式风力发电装置还包括弹性支撑件，弹性支撑件的一端连接于刚性钝体的远离拖拽式钝体的一端。弹性支撑件可为弹簧、薄板或细杆结构，可采用耐腐蚀、不吸水的高强度材料制作，比如采用不锈钢弹簧、塑料弹簧、不锈钢薄片或橡胶细杆等作为弹性支撑件，还可以采用压电复合梁直接作为弹性支撑件。
可选的，能量采集单元有多组，同一组内的能量采集单元的固有频率相同并且所述固有频率和所述压电式风力发电装置的其中一个固有频率相同，同一组的能量采集单元固定于刚性钝体的内壁的指定位置，所述指定位置位于该组内的所述固有频率对应的振型在刚性钝体的内壁的峰值位移点处或所述峰值位移点的附近。也就是说，本发明中的发电装置可以设置有不同的运动模式，当风速和风向变化时，为了提高转换效率，可以根据不同运动模式的特点，在发电装置刚性钝体的内部分别设置多组能量采集单元。与某一种特定运动模式对应的能量采集单元的连接座安装于刚性钝体内该运动模式峰值位移点附近，并使该能量采集单元的固有频率接近于发电装置与该运动模式对应的固有频率。这里的相同包括相近的情况，比如在施工误差、测量误差等引起的数据的略微差别。
可选的，多组能量采集单元的工作风速范围或工作风向范围有部分重叠，以使所述发电装置在连续风速范围内或连续风向范围内均可正常工作。也就是说，当风向一定时，所有能量采集单元的工作风速在所有能量采集单元的工作风速的最低值至所有能量采集单元的工作风速的最高值组成的范围内是连续的；或者，当风速一定时，所有能量采集单元的总的工作风向在范围内是连续的。通过在结构设计时使发电装置多个运动模式的工作风速和风向范围部分重合，可以拓宽发电装置稳定工作的风向和风速范围。
可选的，拖拽式钝体可变形或不可变形，拖拽式钝体的形状包括滑翔伞状、伞状、旋转体状、棱柱状、条带状、船型中的任意一种或多种，优选为船型。旋转体可以是球、圆柱、圆锥、圆台、球缺等等。拖拽式钝体可变形指的是可以根据风的大小或方向改变自身的形状，比如说当拖拽式的钝体为伞状的时候，可以根据风的大小决定打开的大小从而改变迎风面的面积，再比如当拖拽式的钝体为条带状的时候，可以发生类似于旗飘动或风筝尾巴摆动那样，可变形拖拽式钝体自身的变形会导致通过柔性连接传到刚性钝体上的力发生的变化，有利于提高能量转换效率。而不变形拖拽式钝体的自身变形极小，可以忽略。
可选的，拖拽式钝体的形状也可以是任意形状的非流线体，例如旋转体状、棱柱状等等。
可选的，条带状的钝体具有长边和短边，长边的长度大于短边的长度，柔性连接件有多个或一个，所有柔性连接件的自由端均设于长边上或所有柔性连接件的自由端均设于短边上。在一种可行的实施方式中，所有的柔性连接件的自由端还可以都设于所述条带状的边缘处的同一点上，或者其中几个同设于同一点上，其他几个同设于另外一点上。
可选的，所有柔性连接件的自由端均设于长边上时，其中一个柔性连接件的自由端设于长边和短边相交的端点处，相邻的自由端的距离的大小按远离相交的端点的方向逐渐增大。
可选的，拖拽式钝体的形状为旋转体时，拖拽式钝体中空。
本发明还提供一种压电式风力发电装置组，包括多组任意一种或多种如上所示的风致振动的压电式风力发电装置，不同组的压电式风力发电装置的工作风速及工作风向中的任意一个或多个部分重叠，可以扩宽工作风速和风向范围。
综上，本发明提供的发电装置的拖拽式钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起内部的压电悬臂梁振动，本发明中的拖拽式钝体与压电悬臂梁的相对位置随风速和风向而变化，而常规压电式风力发电装置将钝体固定于压电悬臂梁的一端，钝体与压电悬臂梁之间的相对位置是不变的，相对而言，本发明提出的风力发电装置对风速和风向具有更好的适应性，当环境中风的速度和风向变化更大时仍能保持高的电学输出，因此该发电装置在无线传感器等领域具有广阔应用前景。
同时，本发明提供的发电装置结构简单，体积小，不需要外部电压输入。
附图说明
图1是本发明中的实施例一提供的风致振动的压电式风力发电装置的示意图；
图2是本发明中的实施例一提供的能量采集单元的示意图；
图3是本发明中的实施例二提供的风致振动的压电式风力发电装置的示意图之一；
图4是本发明中的实施例二提供的风致振动的压电式风力发电装置的示意图之二；
图5是本发明中的实施例二提供的风致振动的压电式风力发电装置的示意图之三；
图6是本发明中的实施例一提供的多个能量采集单元的风致振动的压电式风力发电装置的示意图；
图7本发明中的实施例二中的球缺的轴切面形成图形对应的圆心角的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明中的钝体指的是非流线体，在其边界上会形成流动分离，后部会产生宽阔的尾流，并伴有旋涡脱落现象(可能是周期性或非周期性)。
本发明中的多个指的是两个和多于两个的任意数量。
本发明中所指的球缺状指的是球缺球体被平面截下的一部分的形状。
本发明中所述的旋转体指的是一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的封闭的曲面围成的几何体，例如球、圆柱、圆锥、圆台、球缺等等。
本发明中的底座和连接座均起的是连接的作用，在不同的实施方式中采用了不同的名称去描述。
实施例一
请参考图1和图2，实施例一提供了一种结构最为简单的风致振动的压电式风力发电装置，包括拖拽式钝体100、一个能量采集单元300及柔性连接件200，单个能量采集单元300包括刚性钝体303、底座301及压电悬臂梁302，压电悬臂梁的相对的两端分别和刚性钝体303、底座301连接；柔性连接件200的自由端和拖拽式钝体100连接，柔性连接件200的固定端和刚性钝体303连接从而和压电悬臂梁302间接连接，于其他实施例中，还可以不设置刚性钝体303，柔性连接件200的固定端和压电悬臂梁302直接连接。底座301可以和地面、桌面、建筑物表面、树枝等连接，此时压电悬臂梁302作为一个弹性支撑。这里的底座不一定位于压电悬臂梁302的下侧，底座和压电悬臂梁的位置关系根据安装条件确定；另外，发电装置的压电悬臂梁不一定位于竖直面内，也可以是倾斜的。在其他的实施例中，比如将底座连接于天花板上时，此时底座位于压电悬臂梁302的上侧，将底座倾斜安装于建筑物的侧面时，底座位于压电悬臂梁302的斜侧。
本实施例中的刚性钝体303可以是质量块。
本实施例中的能量采集单元300为一个，但是于其他实施例中，如图6所示，能量采集单元300还可以是两个，三个，四个等任意多个，不同的能量采集单元300的安装方向可以设置为不同，因此可以在不同的方向产生风致振动，有利于采集不同方向的风能。并且，本实施例中的拖拽式钝体100的形状为长条状，但是于其他实施例中，还可以是任意其他非流体的形状，本实施例中的拖拽式钝体100通过两个柔性连接件200和能量采集单元300连接，于其他实施例中，柔性连接件200的个数还是一个，一个柔性连接件200连接于长条状的钝体的较短边上，柔性连接件200的个数还可以是三个，四个等任意多个，此时柔性连接件200可以连接于长条状的钝体的较长边上。
本实施例中的压电悬臂梁为复合梁，即在梁表面的需要位置粘贴有压电层。
当流体经过时，拖拽式钝体100受到风载荷的作用，如果风速在特定的范围内，压电复合梁将发生强烈的风致振动，从而在复合梁压电层的上、下电极之间将产生交变的电势差，利用该电势差就可以为无线传感节点等用电对象供电。
实施例二
请参考图3至图5，在实施例一的基础上，实施例二增加了内设有密封腔401的刚性钝体400，每个能量采集单元包括质量块305、连接座304及压电悬臂梁302，压电悬臂梁的相对的两端分别和质量块305、连接座304连接，三个能量采集单元300设于为立方体形状的密封腔401的腔壁上，柔性连接件200的自由端和拖拽式钝体100连接，柔性连接件200的固定端和刚性钝体的外壁连接从而和能量采集单元300的连接座间接连接，从而和压电悬臂梁302间接连接，并且连接座和压电悬臂梁的位置关系根据需要设置，连接座可以位于压电悬臂梁的上侧，下侧，左侧，右侧，前侧，后侧，或者其他方向。刚性钝体的设置可以保护内部能量采集单元300，并且刚性钝体和拖拽式钝体100联合设置，极大的提高了能量转化的效率。本实施例中的密封腔的腔壁即为刚性钝体的内壁，并且密封腔的腔壁和刚性钝体的外壁一体成型，于其他实施例中，刚性钝体的外壁和密封腔的腔壁还可以分开相互独立设置。
请参考图3，本实施例中的拖拽式钝体100可以是气球110，气球内部填充的气体的密度可以高于、低于、或等于空气的密度，三个柔性连接件200的自由端连接于气球的靠近底部的位置，于其他实施例中，还可以用一个柔性连接件200连接于气球的底部。图4示出的是一个为条带状的拖拽式钝体120，条带状的钝体具有长边122和短边121，柔性连接件200有多个，所有柔性连接件200的自由端201均设于长边上，其中一个柔性连接件200的自由端201设于长边和短边相交的端点处，相邻的自由端的距离的大小按远离相交的端点的方向逐渐增大，并且条带状的拖拽式钝体100可以像红旗那样迎风飘动。图5中示出的是一个球缺形拖拽式钝体130，如图7所示，球缺的轴切面上形成的图形131对应的圆心角α为90度，这里轴切面的轴就是图7中的点划线，于其他实施例中，该圆心角还可以是60度，120度，75度等任意小于等于120度的任意数值，当柔性连接件200的个数大于1时，柔性连接件200的根数和圆心角的大小有关。同样的，于其他实施例中，图5中的柔性连接件200还可以设置为一条，这一条柔性连接件200的自由端连接于球切的最顶端。
当柔性连接件200只有一根的时候，该柔性连接件200的固定端202连接于刚性钝体的顶端面，当柔性连接件200为三根的时候，三根柔性连接件200的固定端位于顶端面上。于其他实施例中，柔性连接件的固定端还可以连接于刚性钝体的其他端面上。柔性连接件200的长度和刚性钝体的尺寸可以根据需要设定，于一些使用环境中，可以长到类似于放风筝时风筝线高飞时的长度，于一些其他的使用环境中，柔性连接件200的长度也可以设置较短，比如略长于刚性钝体的高度或者仅仅为刚性钝体的高度的几倍，比如2倍，3倍，4倍，10倍等等，可以避免因为连接件太长而绕绕刚性钝体。
本实施例中的风致振动的压电式风力发电装置还包括弹性支撑件500，弹性支撑件的一端连接于刚性钝体的远离拖拽式钝体100的一端。并且，进一步的，弹性支撑件的另一端和固定底座600连接，于其他实施例中，弹性支撑件的另一端可以直接和地面、桌面、建筑物表面、树枝上连接。于另一种可行的实施例中，该弹性支撑件还可以是压电复合梁，则此时刚性钝体可以是实心结构并且采用轻质材料制成。
本实施例中的能量采集单元300为三个，三个采集单元设置的压电悬臂梁均两两互相垂直设置。于其他实施例中，能量采集单元300的个数还可以是一个，两个，四个等任意多个，并且能量采集单元的位置也可以根据需要设置，不一定是两两互相垂直设置。
当气体流过时，本实施例中的刚性钝体和拖拽式钝体100到风载荷的作用，导致刚性钝体在弹性支撑上发生振动，同时导致拖拽式钝体100在柔性连接件200的末端发生振动，刚性钝体的振动将导致位于其内部的压电复合梁发生振动，压电复合梁的振动将导致其内部的压电层上、下表面的金属电极之间产生交变的电势差，对该交变的电势差进行整流后就可以为电容器等负载或充电装置充电，并进一步为无线传感节点等供电。
实施例三
在实施例二的基础上，实施例三中的能量采集单元300还可以成组设置，并且发电装置还可以有不同的运动模式，例如，当风速和风向变化时，发电装置存在以x、y、z方向(x、y、z方向中的任意两个方向互相垂直)的平动为主的运动模式，以x、y、z方向的转动为主的运动模式，以及以上运动模式组合而成的运动模式。为了将风致振动不同的运动模式的振动能转换为电能，成组设置的能量采集单元300，与特定运动模式对应的能量采集单元300的连接座安装于刚性钝体内该运动模式峰值位移点附近，并使该能量采集单元300的固有频率接近于发电装置与该运动模式对应的固有频率。
本实施例中的压电式风力发电装置有多个固有频率，与每个固有频率对应的有多个运动模式(也就是振型)，振型其实就与压电式风力发电装置的固有频率对应的运动模式，每个振型都有相应的峰值位移点，例如当发电装置对应于拖拽式钝体发生以x、y、z方向平动为主的运动的时候，在刚性钝体上存在对应的峰值位移点，在峰值位移点处或其附近处，该x、y、z方向平动最明显，振型也是发电装置自身固有的特性，与环境中的风无关，发电装置的固有频率以及与其对应的振型可以采用理论分析或有限元仿真等方法得到，属于现有技术。
发电装置的运动模式与风速和风向具有一定的对应关系，就是说只有在风速和风向在特定范围内变化时，发电装置的才出现特定的运动模式。在进行发电装置结构设计时，可以通过多个运动模式的工作风速和风向范围部分重合，达到拓宽发电装置的工作风速和风向范围的目的。也就是说，例如，当风向一定时，所有能量采集单元300的工作风速在所有能量采集单元300的工作风速的最低值至所有能量采集单元300的工作风速的最高值组成的范围内是连续的；或者，当风速一定时，所有能量采集单元300的总的工作风向在范围内是连续的。
下面以工作风速范围的拓展为例进行说明。当风向不变时，若与发电装置第i-1个、第i个、第i+1个运动模式对应的工作风速范围分别是V(i-1)1≤V≤V(i-1)2，Vi1≤V≤Vi2和V(i+1)1≤V≤V(i+1)2，其中V为环境风速。因此第i-1个、第i个、第i+1个运动模式分别只能在环境风速大于V(i-1)1且小于V(i-1)2、大于Vi1且小于Vi2和大于V(i+1)1且小于V(i+1)2的风速范围内正常发电。如果V(i-1)2＜Vi1且Vi2＜V(i+1)1，则发电装置的第i-1个、第i个、第i+1个运动模式的工作风速范围是分离的，当风速位于这些分离的工作风速范围之间时，如V(i-1)2＜V＜Vi1或Vi2<V＜V(i+1)1时，发电装置是不能正常工作的，因此当环境风速在跨越多个分离的工作风速区间连续变化时，如在V(i-1)1到V(i+1)2之间连续变化时，发电装置不能稳定地工作。为了拓宽工作风速范围，可通过结构优化设计，使V(i-1)1＜Vi1且V(i-1)2≥Vi1，使Vi2≥V(i+1)1且Vi2<V(i+1)2，则当环境风速在在V(i-1)1到V(i+1)2之间连续变化时，发电装置都能够稳定地工作。
同理，可以通过使工作风向范围部分重合来拓宽发电装置稳定工作的风向范围。
实施例四
实施例三是通过将能量采集单元300成组设置，来拓宽发电装置的工作风速和风向范围。但是受到刚性钝体尺寸的影响，还可以通过设置多组风致振动的压电式风力发电装置，工作风速及工作风向两个中的任意一个或多个部分重叠来扩宽工作风速和风向范围，设置原理和实施例三相同。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对发明的限制。
虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。
Claims (9)
1.一种风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，包括：
拖拽式钝体，
一个或多个能量采集单元，其中任意一个或多个能量采集单元包括压电悬臂梁；及
柔性连接件，所述柔性连接件的固定端和压电悬臂梁间接连接，所述柔性连接件的自由端和所述拖拽式钝体连接；
其中，所述拖拽式钝体和所述压电悬臂梁的相对位置随着风速或风向的变化而变化；
其中，每个能量采集单元还包括质量块和连接座，所述压电悬臂梁的相对的两端分别和所述质量块、所述连接座连接，所述风致振动的压电式风力发电装置还包括内设有密封腔的刚性钝体，所述一个或多个能量采集单元设于所述密封腔内，所述连接座固定于所述密封腔的腔壁上，所述柔性连接件的所述固定端和所述刚性钝体的外壁连接从而和所述连接座间接连接，所述刚性钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起压电悬臂梁振动；
所述风致振动的压电式风力发电装置还包括弹性支撑件，所述弹性支撑件的一端连接于所述刚性钝体的远离所述拖拽式钝体的一端；
其中，所述柔性连接件随着风力的变化可伸长或缩短；
所述拖拽式钝体在风载荷的作用下发生风致振动从而引起压电悬臂梁振动。
2.如权利要求1所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，能量采集单元有多组，同一组内的能量采集单元的固有频率相同并且所述固有频率和所述压电式风力发电装置的其中一个固有频率相同，同一组的能量采集单元固定于刚性钝体的内壁的指定位置，所述指定位置位于该组能量采集单元的固有频率对应的振型在刚性钝体的内壁的峰值位移点处或所述峰值位移点的附近。
3.如权利要求2所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，多组能量采集单元的工作风速范围或工作风向范围部分重叠，以使所述发电装置在连续风速范围内或连续风向范围内均可正常工作。
4.如权利要求1所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所述拖拽式钝体可变形或不可变形，所述拖拽式钝体的形状包括滑翔伞状、伞状、旋转体状、棱柱状、条带状、船型中的任意一种或多种的组合。
5.如权利要求4所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，条带状的钝体具有长边和短边，所述长边的长度大于所述短边的长度，所述柔性连接件有一个或多个，所有柔性连接件的所述自由端均设于所述长边上或所有柔性连接件的所述自由端均设于所述短边上。
6.如权利要求5所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所有柔性连接件的所述自由端均设于所述长边上时，其中一个柔性连接件的自由端设于所述长边和短边相交的端点处，相邻的自由端的距离的大小按远离所述相交的端点的方向逐渐增大。
7.如权利要求4所述的风致振动的压电式风力发电装置，其特征在于，所述拖拽式钝体的形状为旋转体时，所述拖拽式钝体中空。
8.如权利要求2或3所述的风致振动的压电式风力发电装置，不同组的压电悬臂梁均两两互相垂直设置。
9.一种压电式风力发电装置组，其特征在于，包括：
多组如权利要求1至8中任意一种或多种所述的风致振动的压电式风力发电装置，所述的风致振动的压电式风力发电装置的工作风速和工作风向中的任意一个或多个部分重叠。
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