能源受限问题已成为制约整个无线传感器网络发展的重要问题。近年来,为了解决该问题,研究者利用无线充电技术提出了不同的充电方案,即利用移动充电小车(Mobile Chargers,MCs)周期性地为网络中节点充电。目前已有方案一定程度上可延长无线可充电传感器网络生命周期,但方案大都存在MCs移动成本高、能量利用率低下、网络节点存活率不高等问题。为了解决以上问题,在深入研究锂电池充电曲线特性的基础上,提出了一种适用于一维网络模型的基于充电曲线特性的协同充电调度算法(Partial Collaborative Mobile Charging Scheme Base on Charging Curve,PCLCharge)以减少恒压模式下的充电时间,从而为更多的节点充电,提高能源利用率。实验结果表明,该算法能最大限度地增加节点数量,提高充电效率和能源利用率。针对三维水下无线可充电传感器网络模型下充电调度方案少且已有算法节点存活率不高的问题,提出了一个基于充电曲线的最短路径部分充电算法(Shortest Path Partial Charging Based on Charging Curve Scheme,SPBS);其次,为降低可移动充电船(Mobile Charging Ships,MSs)行驶能量消耗,提高充电效率,提出了基于次级充电站的哈密顿充电算法(Hamilton Charging Scheme,HCS)和考虑簇因素和充电截止时间的三维水下传感器网络多充电船和次级充电站的时空协同充电调度算法(Temporal and Spatial Collaborative Charging Scheme for USNs with Multiple Mobile Charging Ships and Secondary Charging Stations,m CS-TS)。实验结果表明,SPBS算法在节点存活率上有所提高,HCS算法与m CS-TS算法有更高更稳定的能源利用效率,m CS-TS可实现为重要程度更高的簇集优先补充能量。最后在以上提出的充电算法基础上,设计实现了无线可充电传感器网络充电管理系统。该系统设计实现了算法性能对比分析与网络的充电能量管理功能应用模块、用户管理功能模块、学习资源模块和登录模块。系统测试结果表明,该系统能提供友好的web交互体验、实现网络充电能量管理、提高能源的利用率,从而有助于延长网络生命周期。