北极星智能电网在线讯:一、引言
近年来，无线传感网络（WirelessSensorNetworks，WSN）在许多领域得到应用，如灾害管理、基础设施监控等。目前，电池仍然是传感器节点的主要电源，但随着传感网络分布的环境更广泛、更复杂，电池的维护和更换将成为一个非常棘手的问题。
另外，随着微机电系统（MicroElectroMechanicalSystem，MEMS）及低功耗电子技术的进步，市场上出现了越来越多的小型、低能耗的手持移动设备。相应地，这些设备需要紧凑、低能耗和重量轻的能量供应方式。而过去十多年，电池在能量密度和体积方面的进步并不明显，限制了这些电子产品的适用范围。
另外，电池本身寿命有限，也会造成环境污染。这些问题使得人们开始关注并寻找电池的辅助或替代方案，即一种可持续、无需人工维护、对环境友好的供电方式。其中，能量收集技术在近几年受到了人们的广泛关注。
能量收集（EnergyHarvesting）是一种将环境周围分布式能量进行收集并转换成可使用电能的技术。其中可收集的分布式能量有太阳能、热能、振动和电磁波等多种形式，这些分布式能源的功率密度及可收集的水平如表1所示。
目前，能量收集主要应用于无线传感器、植入体内医疗设备、军事监控设备、偏远地区天气站、计算器、手表、蓝牙手持设备等。已有文献对能量收集技术进行了概要的分类介绍。
表1不同能源形式的分布和可收集功率密度
本文主要关注电磁能量收集（ElectromagneticEnergyHarvesting），也称射频能量收集（RFEnergyHarvesting）。电磁能量收集系统可直接作为无电池系统的电源，也可作为辅助电源为电池充电，或者作为偏远地区电池的备用电源。
表1显示可收集的电磁功率密度相对较低，使得目前电磁能量收集的应用较少。但是周围环境中电视、无线电广播、手机通信、无线局域网等射频信号分布广泛，且功率密度随着无线通信和广播设施的增加还会继续提高。
