无线传感器网络具有多跳性、能够自组织网络、无需基础设施支持的优点，在军事、民用领域都有着广阔的应用前景。然而，传感器网络节点数目庞大，分布区域广、部署环境复杂或危险，无法利用人工更换电池的方式来补充电能。本文针对传感器网络的应用需求，研究了混合微能源系统的能量转换、储能、能源管理关键技术，研制了混合微能源系统，并进行了实验测试和性能分析。　　 首先，进行了能量转换技术的研究，包括光电转换技术、热电转换技术和光伏-温差混合能量转换技术。介绍了光伏电池的工作原理和光电特性，实验研究了光伏电池的热效应及其对性能的影响；介绍了温差电池的工作原理和热电特性，并测试了温差电池组件的性能；分析和研究了光伏-温差混合能量转换技术和性能优化方法，并进行了实验研究。研究结果证明，温差电池能够将光伏电池的热能转化为电能，并能够降低光伏电池的温度，减少温度升高对光伏电池性能的影响。　　 其次，进行了储能技术的研究，包括锂离子电池储能技术、超级电容器储能技术和锂离子电池-超级电容器混合储能技术。介绍了锂离子电池的工作原理和充放电特性，给出了锂离子电池保护电路的设计和实验结果分析；利用锂离子电池和超级电容器性能上的互补性，设计了混合储能系统，通过仿真分析和实验测试证明，混合储能系统能够提高功率输出能力，延长储能系统使用寿命。　　 然后，进行了能源管理技术的研究。为了实现高度集成自治MEMS系统，设计了片上集成的微能源管理电路，电路能够实现锂离子电池充/放电保护功能和防反充功能，仿真结果证明，管理电路实现了低功耗，适合用于片上微能源系统。　　 最后，对混合微能源系统进行了研制和性能测试。由于超级电容器的作用，锂离子电池的充/放电过程得到了明显优化；温差电池能够将光伏电池的热能转换成电能为超级电容器充电；光伏电池为传感器节点供电，多余能量存储于储能子系统中，无日照条件下，储能子系统单独为节点供电。实验结果证明，混合微能源系统能够解决传感器网络的能源问题，实现长寿命工作。