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随着技术的进步，无线传感器网络的应用领域越来越广。无线传感器网络在各个领域地运用，为构筑更加智慧的地球提供了强有力的技术支撑。传感器节点是无线传感器网络系统的重要组成部分，节点的工作状况直接影响整个网络的性能。节点的正常稳定工作，离不开持续稳定的能量供给。仅仅依靠电池等储能单元，不从外界环境获取能量，不能保证能量的持续供给。因此要保证无线传感器网络系统的长时间稳定运行，离不开具有能量自供给能力的传感器网络节点。 本文提出了一种高效的太阳能电池充电管理系统，采用铅酸电池作为能量存储单元。主要的工作包括:利用改进的扰动观察法作为太阳能电池最大功率追踪的技术;通过调节单片机输出的PWM波形的占空比，动态控制MOS管组成的多路开关，对节点能量进行动态分配和管理，完成能量供应系统中的动态路径管理功能;实时历史数据计算铅酸电池的电池容量信息;设计基于Labview的太阳能电池模拟器验证系统的工作效果等。 改进的扰动观察法通过设定阈值区间，调整太阳能电池最大功率追踪过程中的电压变化步调，设定当太阳能电池处于稳定输出状态时追踪进入空闲状态等，来消除经典扰动观察法存在的稳定期追踪电压的振荡，以及外界环境变化时，误追踪的问题。实验结果表明，改进的扰动观察法追踪效率能稳定维持在98％左右，并且不存在误追踪和较剧烈的稳定期的振荡。同时，通过调节PWM波形的占空比，以最大化利用太阳能电池输出的能量为准则进行动态电源路径管理，能够显著减少电池的充放电次数，使铅酸电池维持较高的能量存储水平。实验结果表明，采用动态电源路径管理技术能将太阳能电池的输出能量的利用率提高16％。基于历史数据测定电池的状态，能够准确的管理电池的充放电策略，防止电池过冲过放，延长电池的使用寿命。 设计了基于Labview和数字可编程电源的太阳能电池模拟器，能够模拟出太阳能电池在不同环境条件下的输出，并且动态显示当前太阳能电池板输出的电压电流值，为测试本文设计的系统提供了方便。