伴随世界经济发展,燃料能源的严重短缺成为困扰人类发展的首要问题，如何解决这一问题成为当今世界面临的最大难题。近些年，随着风电技术的逐渐完善，风机的运行成本逐渐降低等各方面的优势逐渐显露，使得其市场需求得到了空前的提升。在我国，小型风电的作用是非常重要的，尤其是在当前大型风电发展面临瓶颈不能得到有效解决的情况下，小型风电可以作为大型风电的补充，尤其是在农村能源利用领域。小型风电将会成为实现农村电气化的重要措施之一，并且小型风电将成为普及新能源的重要手段，可以帮助人们逐步认识和接受新能源。同时随着机电产业的快速发展，无线传感器网络得到的广泛应用。电子产品微小化使得其供能问题成了无线传感器技术发展的重大阻碍。但传统供能产业停滞不前，并且电池容量小、寿命短、受环境限制、回收困难、易造成重金属污染等缺点日益凸显，所以利用自然界的能量为低能耗电子设备稳定供能成为一个重要的研究方向。

针对现有小型垂直轴风力发电机风能利用率低的问题，我们提出了一种可匹配风速的混合型垂直轴风力发电系统。按照垂直轴风力机气动原理，我们综合利用垂直轴风力机升力型和阻力型两种翼型各自的优点，以H型风轮为主体，上端安有一S型风轮和压电发电装置。当风速较低时S型风轮受到较大扭矩启动并带动下方H型风轮启动；当风速较大时，H型转速高于S型，二者之间的超越离合器发挥作用，两种风轮将作异速转动；当风速过大时，复合式超越离合器使S型风轮与H型风轮结合，增大阻力实现风机的过速保护。与单一的升力型和阻力型风力机相比，该新型风力发电机可在更宽的风速范围进行工作。为进一步提高风能利用率，本作品设计了以谐振网络为基础的能量调节系统，通过在发电机与负载之间增加谐振网络，实现能量的储存与分配，使得发电机的转速快速与风速匹配，从而减小发电机对外界做工引起的能量损失，提高系统发电效率。