由于传感器技术、集成电路技术和无线通信技术的快速发展，物联网及可穿戴设备成为了当前研究的热点。然而，通过传统储能器件(如电池和电容等)供能存在一定局限性，这制约了物联网和可穿戴设备的发展。目前，通过收集环境能量，实现可穿戴设备及物联网节点自驱动已成为解决其能量供给问题的有效方法之一。驻极体发电机作为一种新型的机电换能器，具有柔性、设计简单、低成本和质量轻等优点，被广泛应用于环境能量的收集。因此，在物联网的未来发展和普及中，驻极体发电机有望用于开发自驱动系统以替代传统供能方式。然而，驻极体发电机要实现真正应用还需重点解决以下两方面的问题：(1)传统接触分离式驻极体发电机器件结构紧凑性差，空间利用率低，且能量转化效率还有待提升；(2)驻极体发电机输出呈现高电压、低电流的高阻抗特性，无法满足大多数电子器件的低阻抗需求，需通过能量管理电路进行转换。基于以上问题，本论文中设计了一种新型介电叠层型驻极体发电机，极大提升了器件输出性能，在此基础上，开发了高效自供能能源管理电路，并成功驱动电子器件工作。具体研究内容如下：
　　1.设计了一种高性能介电叠层型驻极体发电机。通过将高介电常数的介电膜(聚偏氟乙烯)埋入气隙中来有效提高驻极体发电机的转移电荷密度。同时，为了解决单层器件输出功率低以及性能不稳定的问题，展示了一种创新的驻极体发电机设计，通过在单个柔性基板上制造多层单元，能够在保持面积恒定的同时，实现输出功率的提升。经测试，该驻极体发电机在频率为2Hz，大小为10N的激励力作用下转移电荷密度可以达到468μC/m2。而且此器件经过8000次循环测试后，性能没有明显衰减。
　　2.通过仿真软件对该驻极体发电机输出特性进行了研究，讨论了驻极体发电机的控制方程并建立了等效电路模型，分析其输出电学特性和能量输出循环特性，最后提出了两种能量管理策略并进行了比较和分析。
　　3.设计了一种基于驻极体发电机的高效自供能能源管理方案，该电路能够为无线传感器节点供能，而无需任何额外的电源。基于“双路径”的方法，驻极体发电机首先通过路径一为小电容Cs充电来满足路径二的电能需求，路径二中的能源管理电路将驻极体发电机的能量高效地传输给储能电容Cb。通过启动控制电路可以实现两条路径在不同状态下的通断。实际测试表明，该电路交流到直流的功率转换效率超过68%，存储能量与标准电路相比，提高了1800倍。最后，提出了一种自驱动系统，该系统由叠层驻极体发电机、电源管理电路和低功耗蓝牙装置组成。这项工作为驻极体发电机提供了通用的电源管理策略，提高了驻极体发电机的实用价值，并为其进一步应用奠定了良好基础。