近年来,对能量收集的研究越来越多,这主要归功于无线技术和低功耗电子设备的进步。通过将能量收集系统和低功耗电子设备的结合,可以解决很多问题,譬如电池寿命有限。由于压电材料具有良好的机电耦合性,作为一种传统的功能材料,其在现代机电系统中有着极大的优越性。本论文选用质地柔软的PVDF压电薄膜,通过将其粘贴在一个大、小立方体结构的弹簧片上,对外界的振动进行能量收集,并且设计一种多源异相充电电路将收集到的能量有效的储存到储能元件当中。文章从机电转换的结构设计开始,通过几种方案的对比,最终采用一种大、小立方体结构,用ANSYS分析了该结构的振动特性以及该结构中能量转换条的特性。研究表明,通过选用合适的弹簧片参数和小立方体的质量,可以使整个结构的共振频率达到自己的预设值,从而提高整个能量收集系统的收集效率。文中还设计了一种全新的多源异相充电电路。用multisim分别对经典能量收集电路、同步电荷提取电路、同步开关电感电路和多源异相充电电路进行了仿真,仿真结果表明,所设计的充电电路是有效的,在不考虑电路本身功率消耗的情况下,能有效的提高能量收集的效率。文中最后对所设计的整个能量收集系统进行了实验验证。实验结果表明,本课题从机电耦合结构到充电电路的设计均完全可行,能达到有效提高能量收集效率的目的。