无线传感器网络（Wireless sensor networks,WSNs）已在日常生活中得到了广泛应用,其功能越来越复杂,对节点体积和功耗的要求却越来越小。以电池为WSNs节点供电的传统方案存在诸多问题,如体积大、续航时间有限、维护成本高等,阻碍了WSNs的推广和发展。环境能量获取技术有自供电和体积小等优点,可以替代电池供电,在WSNs中拥有广阔的应用前景。在常见的环境能量来源中,压电能量因具有较高的功率密度,受到众多学者青睐。压电能量获取技术有三个主要的研究方向:提高接口电路整流效率、优化最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）算法以及减小压电能量获取系统的体积。首先,为提高接口电路整流效率,接口电路在整流时,需要能够对浪费在压电传感器寄生电容上的能量加以利用,因此,如何实现寄生电容的电压翻转是提升效率关键之一;其次,为最大限度从源抽取功率,必须对MPPT算法进行优化,减小MPPT的损耗能有效提升压电能量收集效率;最后,为尽可能地减小整个电路体积,应避免大体积电感使用。针对上述压电能量获取的关键与难点,本文提出了一种基于开关电容（switched capacitors,SC）的无电感压电能量获取及功率管理系统,所做工作主要创新点如下:首先,在接口电路方面,本文基于并联同步开关电容（parallel synchronized switch harvesting on capacitor,P-SSHC）工作原理,提出一种可计算寄生电容翻转电压值的算法,确定最优的电容值与个数,以实现寄生电容电压翻转;在此基础上,设计了一种基于P-SSHC技术的两级同步整流器实现高效整流。其次,对于MPPT算法,本文基于SC型DC/DC转换器的等效输入阻抗分析,提出了一种新型最大功率点算法,该算法能够快速地采样到开路电压值,使无法收集能量的开路时间大大缩短,且该算法在开路采样前后可无时间差配合P-SSHC工作,等效减小了损耗,从而提升收集效率。最后,所提出的压电能量获取系统仅使用开关电容来完成寄生电容器电压翻转和最大功率点跟踪,避免了传统并联同步开关电感（parallel synchronized switch harvesting on inductor,P-SSHI）和Buck-Boost转换器方案中大体积电感的使用,可有效减小系统体积。本文基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,对所提出的基于开关电容的无电感压电能量获取及管理系统进行了电路设计、仿真验证和版图设计。所设计的版图面积为1602×1079μm2。仿真结果表明,所设计的P-SSHC电路翻转效率可达0.75;采样开路电压时,MPPT电路采样时间仅需1.5个激励周期,且不受充电电容值影响;MPPT在其输入电压3.4V时,有最大的电压跟踪效率,为98.89%;MPPT的输入电压在3.06V时,有最大的转换效率为82.03%,控制电路的静态功耗约为3.67μW。整体能量获取系统输入开路电压范围1V-1.8V,输出1.8V,不使用电感。