從歷史角度看，各種不同類型的傳感器常規情況下都是通過導線連接到各自的電源。不過，如今可能沒有了在整幢大樓或工廠中到處安裝電纜的挑戰和費用，現在可以安裝可靠和工業強度的無線傳感器，這些傳感器可以靠小型電池甚至從光、振動或溫度變化中收集的能量運行很多年。此外，還可以結合使用充電電池和多種環境能源。而且，由于固有的安全問題，有些充電電池不可能通過導線充電，而是需要通過無線功率傳輸技術來充電。

最新和現成有售的能量收集技術產品(例如: 使用壓電換能器的振動能量收集產品和室內光伏電池) 在典型的工作條件下可產生毫瓦量級的功率。盡管這種量級的功率最初也許看似有限，但是收集組件多年運行可能意味著，無論從能量提供還是從所提供的每單位能量的成本看，能量收集產品與長壽命主電池都大致相若。此外，采用能量收集產品的系統一般能夠在電量耗盡后再充電，這樣的事情由主電池供電的系統是不可能做到的。因此，雖然用能量收集產品給傳感器供電增加了成本，但是這與每隔 7 至 10 年左右更換一次主電池的維護成本可以相互抵消。

無線和有線傳感器系統常常處于充滿環境能源的環境中，這種環境非常適合給傳感器本身供電。如今普遍得到認可的是，能量收集可以顯著地延長已安裝電池的壽命，尤其是當功率需求較低時，除了降低長期維護成本，還可減少宕機時間。盡管有這些好處，采用時仍然存在一些障礙。最顯著的是，環境能源常常是間歇性的，或者不夠充足，無法給傳感器系統連續供電，而主電池電源在其規定壽命期內是極其可靠的。因此，一些系統設計師也許不愿意將其系統升級成可收集環境能源，尤其是當無縫集成很重要時。

不過，大多數部署方案都會將環境能源作為主電源，但是會用一個電池作為對主電源的補充，如果環境能源消失或中斷，就可以接入主電池。這個電池可以是充電電池，也可以不是，如何選擇通常由最終應用本身決定。因此，可以得出的必然結論是，如果最終部署允許非常方便地更換非充電電池，維護人員可以輕而易舉、具成本效益地進行更換，那么使用非充電電池就有經濟意義。不過，如果更換電池非常麻煩而且成本較高，那么采用充電電池就更有經濟意義。

即使選擇充電電池，對于充電的最佳方法仍然有多個問題。影響充電方法選擇的因素有：

1) 存在有線電源給電池充電嗎?

2) 環境能源能提供充足的功率嗎? 從而有充足功率可用來給無線傳感器網絡 (WSN) 供電，并給電池充電。

3) 由于部署環境的危險性質而導致固有的安全要求時，需要無線功率傳輸以給電池充電嗎?

無論具體的能量收集部署需要什么樣的解決方案，都有很多 IC 解決方案可為系統設計師提供必要的性能特性，以簡化并方便地滿足其系統的需求。

凌力爾特公司的 LTC3107 是一款高集成度 DC/DC 轉換器，通過收集和管理來自 TEG (熱電發生器) 和熱電堆等極低輸入電壓源的剩余能量，延長了低功率無線系統中主電池的壽命。

使用 LTC3107 時，負載點能量收集器需要很小的空間，只要足夠容納 LTC3107 3mm x 3mm DFN 封裝和幾個外部組件即可。通過產生跟蹤現有主電池電壓的輸出電壓，LTC3107 可以無縫地采用，以給新的和已有的電池供電設計提供免費熱能收集，以降低成本。此外，LTC3107 與一個小型熱能源一起，可以延長電池壽命，在有些情況下，可以長達電池在貨架上的壽命，因此降低了與電池更換有關和重復發生的維護費用。視負載情況和所收集的可用能量的不同而不同，LTC3107 用來增強電池，或者甚至獨立給負載供電。

另一個例子是 LTC3331，這是一款完整的能量收集調節解決方案，提供高達 50mA 連續輸出電流，以當可收集能量可用時，延長電池壽命。當用收集的能量向負載提供穩定功率時，該器件不需要電池提供電源電流，而且當在無負載條件下用電池供電時，僅需要 950nA 工作電流。LTC3331 集成了一個高壓能量收集電源和一個用可充電主電池供電的同步降壓 - 升壓型 DC/DC 轉換器，可為無線傳感器節點和 IoT 設備等能量收集應用產生單個非中斷輸出。

圖 1：LTC3331轉換多種能源，可使用一個可充電主電池

LTC3331 的能量收集電源由一個適合 AC 或 DC 輸入的全波橋式整流器和一個高效率同步降壓型轉換器組成，從壓電 (AC)、太陽能 (DC) 或磁性 (AC) 源收集能量。10mA 分流用收集的能量實現了簡單的電池充電，同時低電池電量斷接功能針對深度放電保護電池。可充電電池為在 1.8V 至 5.5V 輸入范圍內運行的同步降壓-升壓型轉換器供電，在收集能量不可用時使用，無論輸入高于、低于或等于輸出，都可以調節輸出，LTC3331 電池充電器有一種非常重要的電源管理功能，當應對微功率電源時，這種功能不可忽視。LTC3331 包括電池充電器邏輯控制，這樣該器件將僅在能量收集電源有過多的能量時才給電池充電。沒有這種邏輯功能，能量收集電源就會在啟動時卡在某個非最佳工作點上，不能完成啟動過程，無法給預期應用供電。當收集能源不再可用時，LTC3331 自動轉換到電池。這就增加了一個好處，即：如果適合的能量收集電源至少在一半時間內可用，靠電池運行的 WSN 就能夠將工作壽命從 10 年延長到超過 20 年，如果收集能源存在更加普遍，甚至可延長到更長時間。該器件還集成了一個超級電容器平衡器，以增加輸出能量存儲。