随着微电子技术、MEMS技术的革新,一大批具有体积小,寿命长,功耗低等特点的传感器被广泛应用于无线传感网络以及物联网中,实现环境监测、结构健康监测、植入式医疗检测、汽车胎压监测等社会生活中多方面的功能需求。然而,能源供应成为制约传感器节点推广应用的主要瓶颈之一。目前无线传感器节点中最为常见的供电方式还是使用化学电池,但是电池有寿命较短、对环境有一定污染、需要定期更换等缺点和不便。一个可行的替代方案是采用自给能源,也就是利用能量收集技术在传感器节点所处环境的捕获能量。结合当前电磁能量收集装置发电效率低、装置复杂等特点,设计出两款电磁能量收集装置,一款是鞋履电磁能量收集装置,一款是悬臂梁振动能量收集装置。通过仿真计算得出参数对发电效率的影响,得出装置能够效率最大化的参数数值。并通过仿真计算出优化后的电压与优化前的电压并将两者进行比较。所做工作如下:1.鞋履电磁能量收集装置的创新点在于这个装置利用法拉第电磁感应定律进行发电,通过巧妙的设计达到切断与恢复磁通路。左、右弧形臂采用磁性材料和弹性材料混合制成,达到既能弯曲产生可恢复形变,又能导磁的目的。利用Ansoft Maxwell软件进行静态仿真对结构进行优化,得出结构的最优化参数,然后通过动态仿真得出优化后的鞋履电磁能量收集装置有效输出功率为643mW,装置能量收集效率得到了极大的提高,可以为多数低功耗无线传感器件供电。2.悬臂梁振动能量收集装置是一种新型摆动式结构,与传统的悬臂梁发电模式不同,传统的悬臂梁发电是在悬臂梁两侧贴上压电片,是压电式仿真。悬臂梁振动能量收集装置的创新点在于在悬臂梁两侧固定磁轭板子,磁轭板子运动会改变磁通路。这样的设计能够降低装置成本,使能量收集范围更广,效率更高。同时在悬臂梁顶端增加质量块已提升悬臂梁振动幅度从而提升发电效率。利用Ansoft Maxwell静态仿真对结构进行优化,得出最优化参数,然后通过动态仿真得出优化后的悬臂梁振动能量收集装置有效输出功率为1629mW。装置能量收集效率得到了极大的提高,可以为多数低功耗无线传感器节点供电。