为缓解现代社会对传统不可再生能源的依赖，我们于2013年4月申请了“保定市科技攻关计划”项目---零电源需求的绿色环保微型无线传感器网络研究(13ZG020)，进行新能源课题的研究与攻关。以往国内外专家对压电振动发电机的发电能力及无线传感器网络的工作性能研究中，在体系构建等研究方面存在不足之处。因此， 本项目在材料、结构参数研究的基础上，提出了详细的零电源需求的无线传感器网络结构体系及工作流程，弥补了国内外同类课题研究的空白。 受环境激励，压电材料发生正压电效应，产生的电能可供能（或间歇供能）于无线传感器节点，基于此机理， 本项目开展压电式振动发电机及零电源需求的无线传感器网络研究。

研究成果主要包括： 

1.在相同激励环境下，研究了结构、材料参数对压电发电机发电性能的影响。结果表明，厚度比小的双压电片串联型式发电机输出开路电压较高，压电材料应优先选择PZT-4、PZT-5A和PZT-5H，基板材料选用不锈钢和镍合金。 

2. 分析对比了相同材料和结构参数的单压电片和双压电片型式发电机的开路电压、固有频率和输出功率。结果表明，双压电片型式发电机的固有频率低于单压电片型式；双压电片串联型式发电机的输出电压最大，双压电片并联型式发电机输出电压为双压电片串联型式的一半，但两者输出功率相近且略高于单压电片型式发电机。 3.提出零电源需求的无线传感器节点方案，采用压电式振动发电机、能量管理芯片3588-1和无线微处理器集成芯片Si1000构建无线传感器节点，实现振动监测与能量收集的协同工作。通过分析得出，振动发电机输出电压20V，输出电流25μA，最大输出功率约为5mW。采用间隔5-6min发射的间歇收发方式，设计的振动发电机输出功率要大于无线传感器网络节点中的加速度计、微处理器和无线通信模块的功率，因此能够满足节点的工作需求。