車輛提供各種各樣的環境能源，足以供應低功率傳感器甚至許多執行器。雖然電動車通過再生制動捕獲動能以為牽引電池組充電，但傳統動力車輛可利用各種可用的傳感器和專用IC來利用可用的熱能，振動能和太陽能。

能量收集提供為汽車，卡車和任何類型的車輛提供各種系統和附加裝置的潛力。除了增加新功能的能力之外，能量收集還可以減去車輛重量和成本的相當大的組成部分。具體而言，消除甚至減少線束的能力意味著更輕的整備質量和更簡單的車輛物理設計，轉化為更高的性能，更低的成本和更大的設計靈活性。

對于電動汽車，關注能源采用改進的方法為主牽引驅動裝置供電并為牽引電池充電。利用其他形式的能量收集可以有助于電動汽車的經濟性。電動汽車中的主要牽引電池可以占車輛成本的一半，因此利用更多環境能源的能力可以使用從車輛內的更多來源再充電的更小的電池。

電動汽車可以通過制動系統，懸架和減震器從車輛的動能中回收大量能量。在這些方法中，制動仍然是當前可用車輛中能量收集的主要來源。為響應更高級別的速度控制算法，驅動電機控制器中的高級算法生成適當的三相電壓和電流波形，以在驅動電機中產生所需的扭矩，從而逐漸減慢車輛的速度。除了降低制動器磨損外，產生的反電動勢還會產生用于給電池充電的能量，從而產生再生制動效果。

當駕駛員進一步踩下制動踏板使車輛完全停止時，摩擦力制動產生能夠為牽引電池充電的額外能量。更先進的車輛結合了兩種方法，以最大限度地從車輛的動能運動中獲取能量。在這些車輛中，控制器協調再生制動和摩擦制動，從100％再生轉換到100％摩擦制動，這取決于制動踏板被壓下的距離和強度（圖1）。

圖1：先進的車輛使用扭矩混合將再生制動與摩擦制動相結合，以最大限度地從車輛動能中獲取能量（Robert Bosch GmbH提供）。

溫度差異

隨著車輛的質量和速度，動能收集仍然是環境動力的最大來源。盡管如此，車輛產生的熱量和振動都可以作為重要的能量來源。在傳統的內燃動力車輛中，來自發動機和排氣系統的熱量可以使用熱電發電機（TEG）產生大量功率。

利用TEG進行能量收集利用塞貝克效應，其中電流流入當導體的兩個結保持在不同溫度時，由兩個不同導體形成的環?，F代TEG可以從車輛運行中發現的各種大溫差產生大電壓輸出。在最大溫差下，CUI CP85系列可以產生高達15.4 V的電壓，而Laird Technologies PolarTEC系列包括能夠產生高達35.9 V的設備。通常，TEG的最大溫差完全在散熱水平范圍內。來自內燃機和排氣系統。

工程師還可以從距離發動機和排氣系統更遠的更溫和的溫差中獲取能量。對于這些應用，凌力爾特公司的LTC3108和LTC3109等專用能量收集設備能夠在小溫差工作時從TEG產生的超低電壓輸出電平中清除功率。兩款線性器件均集成了高效升壓轉換器，能夠從低至20 mV（LTC3108）和30 mV（LTC3109）的輸入電壓水平獲取能量。 LTC3109擴展了LTC3108的功能，其片上電路設計用于從任一極性的輸入電壓產生功率。

振動能量

振動為車輛提供了重要的可收集能源并且對于諸如輪胎壓力監測系統（TPMS）中所需的無線傳感器系統尤其有用。連接到每個輪胎的閥桿，每個TPMS單元在由中央TPMS控制單元詢問時無線傳輸輪胎壓力測量值（圖2）。

圖2：車輛輪胎壓力監測系統中的低功率無線傳感器可以通過能量存儲設備進行振動能量收集，即使在車輛停放時也能延長運行時間（東芝公司提供）。

雖然通常需要補充電池或其他儲能設備來確保即使對于靜止車輛也能持續進行輪胎壓力監測，但可以使用壓電傳感器從振動能量收集中提供低功率輪胎安裝系統。 。由諸如鋯鈦酸鉛（PZT）的陶瓷或諸如聚偏二氟乙烯（PVDF）的含氟聚合物膜制成，用作振動傳感器的壓電裝置通常安裝在懸臂結構中，在一端安裝到固定平臺。當振動導致壓電器彎曲時，器件會產生與運動幅度成比例的交流電壓。

可用的壓電器件，例如Measurement Specialties LDT系列和Mide Technology Volture系列中的壓電器件可產生輸出電壓在最大偏轉的幾十瓦特，同時仍然在更適度的水平產生一位數的電壓電平。 Measurement Specialties LDT0可產生約7 V輸出，偏轉僅為2 mm（圖3）。

圖3：懸臂式壓電器件，如即使偏轉幅度很小，Measurement Specialties LTD0也能產生很大的電壓水平（由Measurement Specialties提供）。

為了從壓電設備中獲取能量，凌力爾特公司的LTC3588-1集成了全波橋整流器和同步降壓轉換器提供簡單的振動能量收集解決方案，只需極少的外部元件。對于傳感器數據處理和無線功能，工程師可以利用集成無線子系統的各種可用MCU，例如Atmel ATMEGA系列（包括Atmel的ATMEGA128RFA1），賽普拉斯半導體PRoC系列和德州儀器CC2511系列等。這些高度集成的器件結合了MCU內核，片上存儲器和無線功能，只需少量外部元件即可完成無線傳感器子系統（圖4）。

圖4：高度集成的MCU（如Atmel ATMEGA128RFA1）結合了MCU內核，外設和無線功能，只需少量外部組件即可實現無線系統（圖示由Atmel）。

雖然車輛的熱量和振動提供了容易獲得的能源，但太陽能仍然是合適地理區域的可行來源。豐田普銳斯等車型已經包括太陽能通風系統，旨在幫助車輛停放時冷卻車輛內部。

第三方太陽能解決方案可以利用高效非晶硅材料例如三洋Amorton系列非晶太陽能電池中使用的那種。對于非線性傳感器，如太陽能電池，工程師需要將太陽能電池維持在其最大功率點（MPP）輸出水平，以確保最佳能量收集。專為此目的而設計的設備包括Cymbet CBC915，凌力爾特公司LTC3105和德州儀器BQ25504集成的最大功率點跟蹤（MPPT）功能，能夠響應波動的太陽輻射水平，并將太陽能電池保持在其MPP水平最大化結論

車輛提供多種能源，能夠為各種系統和電路供電。雖然再生制動提供了為電動車輛中的牽引電池再充電所需的高能量，但來自傳統燃燒動力車輛的熱量和振動為輔助功能提供了現成的能量來源。利用可用的能量傳感器和專用IC，工程師可以利用車輛中的能源為無線傳感器系統和其他低功率車輛電子子系統提供電力。