随着能源在日常生活中起到的作用越来越大,可以说能源已经成为现代生活不可或缺的组成部分。如何获得高效、清洁、可再生的能源成为各国关注的焦点。在特定的环境下,对环境中的微能量收集,成为很多国家研究的新领域。比如森林环境监测传感器的可持续供电问题,就可利用微能量收集来解决。森林中有大量的树木膨胀能,如何收集树木膨胀能并转化为电能,成为解决森林中传感器供电问题的发展方向。本文主要解决应用在森林中无线传感器网络节点的供电问题,采用了树木膨胀能收集转化技术和发电机原理提出了一种新型树能发电装置和其电源管理电路,通过一系列的分析计算,机械结构设计校核,仿真和实验,该新型树能发电装置和其电源管理电路可以为无线传感器节点提供合适的电源。本文的主要工作包括以下几个方面。1.提出了一种将树能发电装置用在森林环境监测无线传感器网络节点上的自供电系统,然后对树能发电的理论依据做了详细的分析计算,同时对树能收集转换机构的设计和计算进行了详细的说明,并且设计了其电源管理电路,最后通过一系列分析计算和实验显示该新型树能发电装置和其电源管理电路能够实现对无线传感器网络节点提供能源的目标。2.设计一款高效率的树能发电装置通过微位移放大机构用以收集树木膨胀能并转化成电能。同时树干膨胀时为了保证该发电装置不破坏树木茎干的正常生长,本文设计了一种机构可以随着茎干直径增大和收缩而相应地调整发电装置的工作范围,起到保护树干的作用。3.理论计算得出树能发电装置直接输出的电量是低压交流电不可以直接进行应用,对此本文设计了 AC/DC升压模块电路和对MAX17710微能源收集电量管理智能芯片的应用测试。4.针对树能发电装置的计算尺寸,并根据实际材料的采购和零件加工情况,组装实现了树能发电装置并对电源管理电路进行了焊接和调试。最后通过实验得出树能发电装置可以为其电源管理电路提供合适的充电电压,并且电源管理电路能够满足无线传感器节点供电的需要。