一种压电风能收集器及控制方法与流程

本发明涉及微型能量收集技术领域，特别是涉及一种压电风能收集器及控制方法。

背景技术：

由于“石油危机”出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源，又重新引起了各国政府、科研机构、企业的重点关注。

在自然环境存在的多种形式的能量中，由风能激发的振动能量存在较高的能量密度。而压电材料对于振动能量的收集又有许多优势，例如结构简单，不发热，无电磁干扰，清洁环保等。将振动能转换为电能，再通过收集电路直接给微电子器件供电或是储存在可充电电池中，是低功耗电子器件的一种理想电源。

但是目前的微型风能收集器只有在特定风振频率下才能收集到较高功率的电能，若偏离特定风振频率，风能收集器收集能量的能力则大幅下降，因此现有风能收集器不能充分利用周围环境中存在的各种风振频率的振动。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种压电风能收集器及控制方法，解决了不能充分利用周围环境中存在的各种风振频率的振动的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种压电风能收集器，包括：底座支架、谐振腔、外壳、压电发电部和聚风口；

所述底座支架固定在地表；所述底座支架用于支撑所述谐振腔，使所述谐振腔远离地表；

所述谐振腔为圆筒状，所述谐振腔的腔壁与所述底座支架通过轴承连接；所述谐振腔用于摆放所述压电发电部；

所述外壳为圆筒状，所述外壳罩在所述谐振腔外，且与所述底座支架活动连接；所述外壳用于保护所述谐振腔和所述压电发电部；

所述谐振腔的腔壁设有压电发电孔，所述压电发电部沿所述谐振腔的径向在所述压电发电孔中滑动，所述压电发电部的一部分处于所述谐振腔内，所述压电发电部的另一部分处于所述谐振腔和所述外壳之间；所述压电发电部用于与风能共振发电；

所述聚风口的数量为两个，所述谐振腔的两端分别固定连接一个所述聚风口；所述聚风口用于聚集风能。

可选的，所述压电发电部的数量为多个，所述压电发电孔的数量为多个，所述压电发电孔的数量与所述压电发电部的数量相同，每个所述压电发电部均包括：一个平板、两个阻流体和两个压电陶瓷片；

多个所述压电发电部均匀设置在所述谐振腔上；

所述平板在所述压电发电孔中滑动；所述平板的一端处于所述谐振腔内，所述平板的另一端处于所述谐振腔和所述外壳之间；

每个所述平板处于所述谐振腔内的长度不同；

所述压电陶瓷片分别设于位于所述谐振腔内部的所述平板的上表面和下表面；

所述阻流体在所述压电发电孔中滑动，且位于所述平板靠近所述聚风口的两侧；所述阻流体的一端处于所述谐振腔内，所述阻流体的另一端处于所述谐振腔和所述外壳之间；

两个所述阻流体处于所述谐振腔内的长度与对应所述平板的长度相同。

可选的，所述压电风能收集器还包括：控制器，所述控制器分别与所述阻流体以及所述平板电连接；

所述控制器用于控制所述阻流体以及所述平板处于所述谐振腔内部分的长度。

可选的，所述压电发电部还包括：多个位移传感器；所述位移传感器设置于所述平板处于所述谐振腔和所述外壳之间的一端上，以及所述阻流体处于所述谐振腔和所述外壳之间的一端上；所述位移传感器与所述控制器电连接；

所述位移传感器用于检测所述平板和阻流体的位置信息，并将检测的位置信息发送给所述控制器。

可选的，所述压电风能收集器还包括：电机，所述电机分别与所述控制器、所述阻流体以及所述平板连接；

所述电机用于调整所述阻流体以及所述平板处于所述谐振腔内部分的长度。

可选的，所述压电风能收集器还包括：调向板，所述调向板粘连于一个所述聚风口的外表面；

所述调向板用于在风力作用下，带动所述谐振腔转动，使所述聚风口和所述谐振腔被动迎风。

可选的，所述阻流体的形状为圆柱体或长方体或棱柱体。

一种压电风能收集器控制方法，应用于上述的压电风能收集器；

所述控制方法包括：

控制电机将所有平板的位置调整至初始状态；

采集所有压电陶瓷片产生的电压值；

根据采集的电压值，通过对比确定产生电压值最大的第一压电陶瓷片；

获取与所述第一压电陶瓷片对应平板上的第一位移传感器的数据；

根据所述第一位移传感器的数据，控制所述电机调整所有所述平板的位置，使所有所述位移传感器的数据均与所述第一位移传感器的数据相同；

经过设定时间后，控制所述电机将所有所述平板的位置调整至所述初始状态，完成一次压电风能收集过程。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种压电风能收集器及控制方法，该压电风能收集器包括多个压电发电部，每个压电发电部平板的初始长度均不相同，从而每个压电发电部的风振频率也就不同，进而扩大压电发电部的特定风振频率，使压电发电部最大化接近风振频率，达到理想的与风共振效果，通过增大振幅，提高装置在偏离与风共振频率时收集电能的能力。该控制方法采集每个压电发电部平板上压电陶瓷片的数据，通过对比确定发电最大的压电陶瓷片，调节其余平板的长度；通过调节平板的长度，使平板长度改变后的压电发电部的特定风振频率最大化接近风振频率，达到理想的与风共振效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所提供的压电风能收集器的结构图；

图2为本发明实施例1所提供的压电风能收集器的侧视图；

图3为本发明实施例1所提供的风向自动调节原理示意图；

图4为本发明实施例1所提供的收集器谐振腔的a-a＇剖面图；

图5为本发明实施例1所提供的压电风能收集器中单个压电发电部的结构原理图；

图6为本发明实施例2所提供的压电风能收集器控制方法的流程图；

图7为本发明实施例3所提供的压电发电部收集电能电路图；

图8为本发明实施例3所提供的压电发电部的结构分布调节前图；

图9为本发明实施例3所提供的压电发电部的结构分布调节后图。

其中，1、外壳；2、聚风口；3、谐振腔；4、阻流体；5、平板；6、调向板；7、底座支架；8、压电陶瓷片；a-a＇为收集器谐振腔的剖切面；9、蓄电池；10、ⅰ组压电发电部；11、ⅱ组压电发电部；12、ⅲ组压电发电部；13、ⅳ组压电发电部；14、ⅴ组压电发电部；15、ⅵ组压电发电部；16、ⅶ组压电发电部；17、ⅷ组压电发电部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例提供一种压电风能收集器，图1为本发明实施例1所提供的压电风能收集器的结构图；图2为本发明实施例1所提供的压电风能收集器的侧视图，参见图1及图2，一种压电风能收集器，包括：底座支架7、谐振腔3、外壳1、压电发电部和聚风口2。

底座支架7固定在地表。底座支架7包括：底座和支柱，支柱固定在底座中央，底座固定在地面上，支柱与谐振腔3通过轴承连接。

底座支架7用于支撑谐振腔3，使谐振腔3远离地表。

谐振腔3为圆筒状，谐振腔3的腔壁与底座支架7通过轴承连接，进一步谐振腔3的腔壁与底座支架7的支柱通过轴承连接，轴承优选摩擦阻力小，起动性能和承载性能优异的滚动轴承；谐振腔3用于摆放压电发电部。

外壳1为圆筒状，外壳1罩在谐振腔3外，且与底座支架7活动连接；外壳1用于保护谐振腔3和压电发电部。

聚风口2的数量为两个，谐振腔3的两端分别固定连接一个聚风口2；聚风口2用于聚集自然风，收集风能。聚风口2的形状可以为喇叭状，也可以是半球形。

压电风能收集器还包括：调向板6，调向板6的长度大于聚风口2的最大直径，调向板6粘连于一个聚风口2的外表面；调向板6用于在风力作用下，带动谐振腔3转动，使一个聚风口2和谐振腔3被动迎风。

图3为本发明实施例1风向自动调节原理示意图，参见图3，图中直线箭头表示自然风的风向，旋转箭头表示压电风能收集器的旋转方向，谐振腔3的一侧固定连接的是普通的聚风口2，另一侧是粘连调向板6的聚风口2，调向板6在风力作用下，会产生力矩作用，带动包括谐振腔3在内的上部分整体相对于底座支架7发生转动，使聚风口2和谐振腔3被动迎风，正对风向，最大程度利用风能。其中，谐振腔3两侧的聚风口2都可正面迎风。

图4为本发明实施例1所提供的收集器谐振腔的a-a＇剖面图，参见图4，谐振腔3的腔壁设有压电发电孔，压电发电部沿谐振腔3的径向在压电发电孔中滑动，压电发电部的一部分处于谐振腔3内，压电发电部的另一部分处于谐振腔3和外壳1之间。

压电发电部用于与风能共振发电。

压电发电部的数量为多个，压电发电孔的数量与压电发电部的数量相同，压电发电孔与压电发电部对应设置，且每个压电发电孔中仅设置一个压电发电部。每个压电发电部均包括：一个平板5、两个阻流体4和两个压电陶瓷片8。每个压电发电孔均包括：一个平板孔和两个阻流体孔，平板孔和两个阻流体孔设置在同一水平线上，且平板孔位于两个阻流体孔中间。

阻流体4的形状可以为圆柱体或长方体或棱柱体。

多个压电发电部均匀设置在谐振腔3上，且沿谐振腔3的径向在压电发电孔中滑动。

压电发电部的平板5设置在对应的压电发电孔的平板孔中，平板5在平板孔中沿谐振腔3的径向滑动；平板5的一端处于谐振腔3内，平板5的另一端处于谐振腔3和外壳1之间。

每个压电发电部的平板5处于谐振腔3内的长度不同。

压电陶瓷片8分别设于位于谐振腔3内部的平板5的上表面和下表面。

压电发电部的阻流体4设置在压电发电孔的阻流体孔中，每个阻流体孔中仅设置一个阻流体4，阻流体4在阻流体孔中沿谐振腔3的径向滑动，两个阻流体4分别位于平板5靠近聚风口2的两侧；阻流体4的一端处于谐振腔3内，阻流体4的另一端处于谐振腔3和外壳1之间。

两个阻流体4处于谐振腔3内的长度与对应平板5的长度相同。当平板的长度发生改变时，与平板对应的两个阻流体处于谐振腔内的长度随平板长度的改变发生改变。

本实施例1提供一种压电发电部发电的具体实施方式，图5为本发明实施例1所提供的压电风能收集器中单个压电发电部的结构原理图，参见图5，图中箭头方向表示自然风的风向，当自然风以一定速度流过位于谐振腔3内部的阻流体4时，会在阻流体4后方形成旋涡脱落，该旋涡在阻流体4后方不对称地交替出现和脱落，使得压电发电部上下表面受到的压力产生周期性变化，在这种周期性变化的脉动压力的作用下，平板5将产生强迫振动，压电陶瓷片8随平板5发生振动，压电陶瓷片8的正压电效应将振动转换为电能，从而实现能量的转换和风能的收集与利用。

底座支架7、谐振腔3和聚风口2的材料选用轻型铝合金，阻流体4的材料选用亚克力材料，平板5的材料选用紫铜。材料的选择以轻便、实用为宜。

压电风能收集器还包括：控制器，控制器分别与阻流体4以及平板5电连接。

控制器用于控制阻流体4以及平板5处于谐振腔3内部分的长度。

压电发电部还包括：多个位移传感器；位移传感器的数量与平板5和阻流体4的数量总和相同，每个平板5和每个阻流体4均设置一个位移传感器，位移传感器分别设置于平板5处于谐振腔3和外壳1之间的一端上，以及阻流体4处于谐振腔3和外壳1之间的一端上；位移传感器与控制器电连接。

位移传感器用于检测平板5和阻流体4的位置信息，并将检测的位置信息发送给控制器。

压电风能收集器还包括：电机，电机分别与阻流体4以及平板5连接，电机与控制器电连接。

电机用于调整阻流体4以及平板5处于谐振腔3内部分的长度。电机选用直线电机，直线电机的数量与平板5和阻流体4的数量总和相同，每个平板5和每个阻流体4均连接一个直线电机。电机调整平板5处于谐振腔3内部分的长度，与调整平板5对应的阻流体4处于谐振腔3内部分的长度相同。

实施例2

本实施例提供一种压电风能收集器控制方法，应用于实施例1的压电风能收集器。

图6为本发明实施例2所提供的压电风能收集器控制方法的流程图，参见图6，控制方法包括：

步骤201，控制电机将所有平板的位置调整至初始状态。初始状态为所有平板的初始位置，将所有平板的位置调整至初始状态即将所有平板的位置调整至初始位置。同时控制电机将与平板对应的阻流体的位置随平板位置进行调整，即将阻流体的位置调整至初始位置。

步骤202，采集所有压电陶瓷片产生的电压值。

步骤203，根据采集的电压值，通过对比确定产生电压值最大的第一压电陶瓷片。

步骤204，获取与第一压电陶瓷片对应平板上的第一位移传感器的数据。

步骤205，根据第一位移传感器的数据，控制电机调整所有平板的位置，使所有位移传感器的数据均与第一位移传感器的数据相同。控制电机调整所有平板的位置之后还包括：控制电机调整所有阻流体的位置，使阻流体的位置与对应的平板位置相同。

步骤206，经过设定时间后，控制电机将所有平板的位置调整至初始状态，完成一次压电风能收集过程。控制电机将所有平板的位置调整至初始状态之后还包括：控制电机将所有阻流体的位置调整至初始状态。

实施例3

本实施例提供一种自适应可调节式的压电风能收集器，该压电风能收集器包括：底座支架、谐振腔、外壳、压电发电部和聚风口。

底座支架固定在地表；底座支架包括：底座和支撑柱，支撑柱的底端固定在底座中央，底座支架高1.5米，支撑柱的直径为0.15米；底座固定在地面上，支撑柱的顶端与谐振腔通过轴承连接；底座支架用于支撑谐振腔，使谐振腔远离地表。谐振腔可以相对于底座支架能够360度自由转动。

谐振腔为圆筒状，谐振腔的腔壁与底座支架通过轴承连接，进一步谐振腔的腔壁与支撑柱的顶端通过轴承连接。谐振腔用于摆放压电发电部；谐振腔的外径d外＝400毫米(mm)，腔壁的壁厚s＝25mm，谐振腔的内径d内＝350mm，谐振腔的长度l＝600mm。

外壳为圆筒状，外壳罩在谐振腔外，且与底座支架活动连接；外壳用于保护谐振腔和压电发电部等少受风吹雨淋，延长压电风能收集器的寿命；外壳的外表面还设置有传感器系统，传感器系统用于测量平面温度、湿度和风速等地表信息；传感器系统与压电发电部电连接，压电发电部给传感器系统供电。

谐振腔的腔壁设有压电发电孔，压电发电部沿谐振腔的径向在压电发电孔中滑动，压电发电部的一部分处于谐振腔内，压电发电部的另一部分处于谐振腔和外壳之间。压电发电部用于与风能共振发电。

压电发电部的数量为多个，压电发电孔的数量与压电发电部的数量相同，压电发电孔与压电发电部对应设置，且每个压电发电孔中仅设置一个压电发电部；每个压电发电部均包括：一个平板、两个阻流体和两个压电陶瓷片；每个压电发电部独立发电，彼此之间不产生影响；每个压电发电孔均包括：一个平板孔和两个阻流体孔，平板孔和两个阻流体孔设置在同一水平线上，且平板孔位于两个阻流体孔中间。

阻流体的形状可以为圆柱体或长方体或棱柱体。

多个压电发电部均匀设置在谐振腔上，且沿谐振腔的径向在压电发电孔中滑动。

压电发电部的平板设置在对应的压电发电孔的平板孔中，平板在平板孔中沿谐振腔的径向滑动；平板的一端处于谐振腔内，平板的另一端处于谐振腔和外壳之间。

每个压电发电部的平板处于谐振腔内的长度不同。

压电陶瓷片分别安装于位于谐振腔内部的平板的上表面和下表面。

压电发电部的阻流体设置在压电发电孔的阻流体孔中，每个阻流体孔中仅设置一个阻流体，阻流体在阻流体孔中沿谐振腔的径向滑动，两个阻流体分别位于平板靠近聚风口的两侧；阻流体的一端处于谐振腔内，阻流体的另一端处于谐振腔和外壳之间。

两个阻流体处于谐振腔内的长度始终与对应平板的长度相同。当平板的长度发生改变时，与平板对应的两个阻流体处于谐振腔内的长度随平板长度的改变发生改变。

当自然风以一定速度流过位于谐振腔内部的阻流体时，会在阻流体后方形成旋涡脱落，该旋涡在阻流体后方不对称地交替出现和脱落，使得压电发电部上下表面受到的压力产生周期性变化，在这周期性脉动压力的作用下，平板将产生强迫振动，压电陶瓷片随平板发生振动，压电陶瓷片的正压电效应将振动转换为电能，从而实现能量的转换和风能的收集与利用。

图7为本发明实施例3所提供的压电发电部收集电能电路图，参见图7，压电陶瓷片与蓄电池9通过导线连接，构成回路，蓄电池9将压电陶瓷片转换的电能导出并储存；每个压电发电部中的压电陶瓷片均与蓄电池9通过导线连接。蓄电池9可以放置于底座上，蓄电池9可拆卸。蓄电池9优选铅酸蓄电池，以海绵状铅做负极，二氧化铅(pbo2)做正极，电解液采用密度为1.25～1.28g/cm³的硫酸溶液。

聚风口的数量为两个，谐振腔的两端分别固定连接一个聚风口。聚风口用于聚集自然风，收集风能。聚风口的形状可以为喇叭状，也可以是半球形。

底座支架、谐振腔、聚风口材料选用轻型铝合金，阻流体材料选用亚克力材料，平板选用紫铜。材料的选择以轻便、实用为宜。

压电风能收集器还包括：调向板，调向板的长度大于聚风口的最大直径，调向板粘连于一个聚风口的外表面，或与聚风口外表面固定连接；调向板的板面与地面垂直。

调向板用于在风力作用下，带动谐振腔转动，使聚风口和谐振腔被动迎风。谐振腔的一侧固定连接的是普通的聚风口，另一侧是粘连调向板的聚风口，调向板在风力作用下，会产生力矩作用，带动包括谐振腔在内的上部分整体相对于底座支架发生转动，使一个聚风口和谐振腔被动迎风，正对风向，最大程度利用风能。其中，谐振腔两侧的聚风口都可正面迎风。

压电风能收集器还包括：控制器，控制器分别与阻流体、平板电连接。

控制器用于控制阻流体、平板处于谐振腔内部分的长度。

压电发电部还包括：多个位移传感器；位移传感器的数量与平板和阻流体的数量总和相同，每个平板和每个阻流体均设置一个位移传感器，位移传感器分别设置于平板处于谐振腔和外壳之间的一端上，以及阻流体处于谐振腔和外壳之间的一端上；位移传感器与控制器电连接。

位移传感器用于检测平板和阻流体的位置信息，并将检测的位置信息发送给控制器。

压电风能收集器还包括：电机，电机分别与阻流体、平板连接，电机与控制器电连接。

电机用于调整阻流体、平板处于谐振腔内部分的长度；电机选用直线电机，直线电机的数量与平板和阻流体的数量总和相同，每个平板和每个阻流体均连接一个直线电机。

控制器和直线电机可以放在外壳与谐振腔之间的空间内。

本发明提供一种自适应可调节式压电风能收集器的具体实施方式，其中，压电发电部的数量为八组，八组压电发电部均匀分布在谐振腔内壁；每组压电发电部均包括：一个平板、两个阻流体和两个压电陶瓷片；平板的尺寸为120mm×26.5mm×0.2mm，材料选用紫铜。

八个平板分别为ⅰ板、ⅱ板、ⅲ板、ⅳ板、ⅴ板、ⅵ板、ⅶ板和ⅷ板。八个平板在谐振腔内的长度不同，八个平板的长度依次为lⅰ＝90mm、lⅱ＝85mm、lⅲ＝80mm、lⅳ＝75mm、lⅴ＝70mm、lⅵ＝65mm、lⅶ＝60mm、lⅷ＝55mm，平板在谐振腔内长短错落分布，相互之间位置不发生干涉。

平板在谐振腔内的上下表面贴有压电陶瓷片，压电陶瓷片的尺寸为30mm×16mm×0.5mm。阻流体选用亚克力材料的圆柱体，尺寸为直径d＝15mm，长度l＝120mm，平板两侧的阻流体共用同一个平板。

八组压电发电部独立发电，彼此之间不产生影响；当自然风通过聚风口从谐振腔的一端进入时，会激励对应一侧的压电发电部产生电压和电流。

8个平板处于谐振腔内的长度满足lⅰ-lⅱ＝lⅱ-lⅲ＝lⅲ-lⅳ＝lⅳ-lⅴ＝lⅴ-lⅵ＝lⅵ-lⅶ＝lⅶ-lⅷ＝d＝5mm，即平板长度在不同的级别上，这样可以增大风振振动共振频率响应范围，从而提高各个平板在偏离共振频率时收集电能的能力。每个平板对应的两个阻流体处于谐振腔内的长度与平板的长度相同。8个平板在谐振腔内按照一定的排布规律分布，即八个平板共用一个圆心，顺时针依次是ⅰ板、ⅷ板、ⅱ板、ⅶ板、ⅲ板、ⅵ板、ⅳ板、ⅴ板，可以最大程度利用空间。

压电风能收集器的具体调节过程为：

图8为本发明实施例3所提供的压电发电部的结构分布调节前图，参见图8，当自然风通过聚风口从谐振腔的一端进入时，不同长度的8个平板的压电发电部，会在同一时刻产生8个电压，ⅰ组压电发电部10的平板ⅰ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅰ，ⅱ组压电发电部11的平板ⅱ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅱ，ⅲ组压电发电部12的平板ⅲ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅲ，ⅳ组压电发电部13的平板ⅳ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅳ，ⅴ组压电发电部14的平板ⅴ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅴ，ⅵ组压电发电部15的平板ⅵ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅵ，ⅶ组压电发电部16的平板ⅶ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅶ，ⅷ组压电发电部17的平板ⅷ板上的压电陶瓷片产生的电压为vⅷ，即生成一组电压v＝{vⅰ，vⅱ，vⅲ，vⅳ，vⅴ，vⅵ，vⅶ，vⅷ}。控制器获取这组电压v＝{vⅰ，vⅱ，vⅲ，vⅳ，vⅴ，vⅵ，vⅶ，vⅷ}，并从这组电压中选取出最大电压，即vmax∈{vⅰ，vⅱ，vⅲ，vⅳ，vⅴ，vⅵ，vⅶ，vⅷ}。

图9为本发明实施例3压电发电部的结构分布调节后图，参见图9，假设ⅰ板产生的电压vⅰ＝vmax，则控制器获取ⅰ板上位移传感器的数据，控制直线电机使ⅱ板、ⅲ板、ⅳ板、ⅴ板、ⅵ板、ⅶ板、ⅷ板伸出谐振腔内壁的长度与ⅰ板伸出谐振腔内壁的长度相等，即满足lⅱ＝lⅲ＝lⅳ＝lⅴ＝lⅵ＝lⅶ＝lⅷ＝lⅰ＝90mm，同时直线电机调整ⅱ板、ⅲ板、ⅳ板、ⅴ板、ⅵ板、ⅶ板、ⅷ板分别对应的14个阻流体伸出谐振腔内壁的长度与ⅰ板对应的两个阻流体伸出谐振腔内壁的长度相等，当每个位移传感器检测到的数据与ⅰ板上位移传感器的数据相同时，控制器停止控制直线电机移动平板。

当每个位移传感器检测到的数据与ⅰ板上位移传感器的数据相同时，ⅰ板、ⅱ板、ⅲ板、ⅳ板、ⅴ板、ⅵ板、ⅶ板、ⅷ板的振动频率与风振频率最为相近，各个平板最接近理想的共振，此时压电发电效果最佳，保持各个平板伸出谐振腔内壁的长度两个小时。

两小时后，控制器控制直线电机将各个平板的长度恢复至最初标定的长度，即lⅰ＝90mm、lⅱ＝85mm、lⅲ＝80mm、lⅳ＝75mm、lⅴ＝70mm、lⅵ＝65mm、lⅶ＝60mm、lⅷ＝55mm。

控制器重新获取各个平板上压电陶瓷片产生的电压，选取其中的最大电压，获取产生最大电压的压电陶瓷片所属的平板相应的位移传感器的数据，然后控制直线电机调整各个平板的伸出长度，使所有平板达到最大共振；压电采集过程每两小时形成一个循环。当风振频率与本实施方式的压电风能收集器的压电陶瓷片的压电振子的固有频率相匹配时，压电陶瓷片的输出功率达到最大，约为0.6mw。

平板的个数以8个平板为标准，可随实际情况增加或者减少；阻流体和平板的伸出长度通过控制器控制；压电陶瓷片的整体尺寸小于平板，平板的厚度较小；阻流体可以为圆柱体、长方体、棱柱体。另外，当平板与阻流体处于谐振腔内的长度达到规定值时，谐振腔可以将平板与阻流体夹紧固定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。