针对当前风能采集器低风速下输出效率较低的问题,文中提出了一种采用半环形钝体结构的新型压电式风能采集器,其由矩形压电悬臂梁与安装在悬臂梁自由端上的半环形截面钝体组成。与传统的圆形、长方形截面钝体相比,半环形截面钝体由于特殊的凹面结构而具有更强的风流阻碍作用,导致半环形钝体附近流场更紊乱,压力场梯度更大,从而钝体及压电悬臂梁发生的驰振更强烈,输出电压更高。利用有限元法分别仿真分析了半环形、圆形、矩形截面钝体周围流场的风速及压力分布。分析结果表明,半环形截面钝体附近具有更强的紊乱流场及更大的压力梯度。为验证文中提出方案的先进性,实验分别测试了在0～6.5m/s风速下采用半环形、圆形、矩形钝体的压电式风能采集器的输出特性。实验结果表明,文中提出的采用半环形钝体的压电式风能采集器具有更高的输出电压及功率。当风速较低为2m/s时,其最优输出功率分别是采用圆形、矩形钝体的压电式风能采集器的6.4倍和4.8倍;当风速为6.5m/s时,采集器在最优负载140kΩ下,最大输出功率为0.482mW。不仅如此,本文还详细分析四种接口电路的基本原理,利用Multisim仿真软件建立了四种接口电路的仿真模型,对比了四种接口电路带负载时的输出特性和充电效率,并设计了自感知型同步电荷提取接口充电电路,其充电效率是标准接口充电电路的5.6倍。文中提出的采集器结构还可应用于波浪能采集、风速测量等领域。