收集太阳能：小型太阳能电池含有光电电池，能够将光能转化成电能。但室内的光强不如室外，室内能量收集系统收集的能量受到太阳能模块尺寸大小、环境光强度及光谱组成的限制。通常来说，太阳能电池收集的电能可以用于电池或超级电容器的充电，从而为设备提供稳定的电源。如今，此类太阳能电池已广泛应用于消费者应用和工业应用中，如玩具、手表、计算器、路灯、移动电源和卫星。
收集动能：压电换能器受到振动和移动时能够产生电能。因此，设备能够将振动产生的动能转化为 AC 电压，AC 电压经过调整后，向系统提供电力。有多种不同的方法可以收集来自动能的能量。例如，用户按下遥控器按钮时产生的能量可以收集起来用于发送一个低耗能的无线电信号。同样地，当有人走过时，安装在地砖底下的压电换能器也能产生电能，可以为小型显示屏或紧急灯供电。
收集热能：热电能收集器的工作原理基于席贝克（Seebeck）效应，根据两个不同导体接合处的温度差而产生电压。利用由系统内温度变化而产生的电能，能够运作供电好几年，尤其是低功耗电路设计的系统。这种技术在回收热量损失方面很有用。现在，甚至可以利用人体热量为穿戴设备的传感器供电。
下表为不同能量采集方式获得的能量数值及适合的应用。
能量采集系统的基本构成
能量采集系统的基本构建模块通常包括三大块：换能器和转换器、能量储存设备、电源管理电路。
换能器和转换电路：换能器从不同的能源中获取非传统能量，并转化为电能。典型的换能器包括：光电电池转化光能、热电装置转化热能、压电元件转化振动动能等。
能量储存设备：例如电池和超级电容器，可用于储存转化生成的电能。
电源管理电路：电源管理电路由一个稳压器组成，根据系统的要求进行电源管理。
下图为一个典型的能量采集传感器网络节点框图。
能量采集系统的电源管理芯片
很多半导体公司都看好能量收集技术的未来，像TI、Linear（现被ADI收购）、赛普拉斯、ADI等都推出了能量采集电源管理IC。
能量采集组件具有极其微弱的输出性能，也就是高阻抗电源，因此需要输入稳压。电路需要具有极低的Iq，并且可适用广泛的输入/输出组合。另外，主能源可能不是很稳定可靠——需要额外的存储组件来渡过“黑暗时间”。 因此，如果需要连续运行的话，添加一个备用存储组件(电容、电池)是很有必要的。
ADP5090/5091是ADI公司推出的一款基于太阳能的能量采集芯片。它具有极低的功耗，并在很低的电压(380mV)下即可启动工作;它可以管理采集到的微能量并给电池(锂电池、薄膜电池、超级电容等)和电容充电，使之达到负载所需的工作电压;可以支持突发性的射频输出或MCU，并支持第二个后备电池。ADI的这款芯片可以应用于便携式设备、无供电电源传感器、无线发射模块和可穿戴设备中。
赛普拉斯推出了多款能量收集IC，能够从阳光、振动以及热量变化中高效地收集能量，并可同时为两路采集源提供双路输入，使之成为物联网应用中可靠、灵活的全供电或延长电池寿命的选择。其中一款S6AE101A 的启动功耗仅为1.2uW，并且工作电流可低至250nA， 从而将目标应用中用于传感、处理和通讯功能的功率最大化。下图为电源管理IC在能量收集系统中的作用框图。
LTC3105、LTC3109 和 LTC3588-1是Linear推出的面向能量采集应用的电源管理IC，这些器件能够从几乎所有的光源、热源或机械振动源提取能量。此外，凭借其全面的功能组合以及设计的简易性，它们还极大地简化了能量收集链中难以完成的功率转换设计。
德州仪器 (TI) 也推出了针对能量采集的电源管理IC，可高效提取和管理从光源、热源或机械能源采集的微瓦 (uW) 至毫瓦 (mW) 级电源。这些产品—— bq25570、bq25505、TPS62740、TPS62737 与 TPS62736 支持超低工作静态电流，可为无线传感器网络、监控系统、可穿戴式医疗设备、移动附件等难以获得供电的应用实现无电池工作。
能量采集技术的广泛应用
能量收集技术主要应用在物联网的无线传感器网络、结构健康监测、植入式医疗监测、有源射频传感器及识别等方面。
现在，借助能量采集供电的设备已经越来越多，例如：交通运输基础设施、无线医疗设备、轮胎压力检测和楼宇自动化市场。尤其是在楼宇自动化系统中，诸如占位传感器、自动调温器甚至光控开关等，以前安装时通常使用的是电源或控制配线，现在已经不需要了，取而代之的是，都采用了局部能量收集系统。
一个有趣的例子
据英国《每日邮报》报道，波兰工程师Marek Baczynski最近成功开发出了一款使用土豆为能源的自动驾驶玩具车，命名为Pontus。玩具车上装有微型控制面板，以及CD机上拆下来的马达，可以让小车在每次前进时随机选择驾驶路线、方向，例如前进和后退。
这个自动驾驶玩具车就采用了能量收集技术来供电，Marek在土豆中插入能量采集器件，将微弱的能量收集起来，并存储在一个电容器中，积累到一定的电量就能推动玩具车行走。Marek通过计算得出，每个土豆用一对电极能产生0.48毫瓦左右的电能。一次充电15分钟后，这个小车可以行走8厘米。
貌似，这个土豆能量采集装置并非利用了上面所介绍的5种能量，这其实是一个化学反应的过程，土豆汁起到了酸液的作用，使得电子可以在两个电极间流动，从而产生电流。不过，这也可以看出，能量采集真是无处不在啊！
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