目前,无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）在不同的领域都发挥着重要作用,但网络能量问题一直制约着WSN发展。随着微电子集成技术、无线能量传输技术的蓬勃发展,无线可充电传感器网络（Wireless Rechargeable Sensor Network,WRSN）将突破传统WSN中电池容量和应用环境的限制,成为目前新兴的研究热点和趋势。WRSN利用移动充电设备为网络中部署的可充电传感器节点供电,同时利用基站和网络平台对节点信息进行跟踪监控,不仅可以解决传统WSN中存在能耗不足导致网络过早死亡的问题,还可以实现充电路径科学化,节点信息可视化。设计能量优化方案时,本文主要考虑到了网络自身节能和外部移动充电设备供能,主要工作如下:（1）本文分析了WRSN中的移动充电设备调度问题,利用单个母移动充电车和多个子移动充电车,设计出一套死亡节点最少而充电成本较低的协同能量供应方案。该方案提出了WRSN中基于k-mean++聚类的协同能量供应算法,首先采用k-mean++对网络中的节点进行聚类,然后采用虚拟力法定位各个集群的充电锚点,利用母移动充电车与多个子移动车协同合作的方式,对传感器节点进行能量补充,主要解决了数据传输和移动充电设备路径规划算法等问题。仿真结果表明该算法在网络节点存活率上优于其它对比算法,在理想状态甚至可以达到网络永久运行,移动充电设备的移动距离减少了20%～40%,充电时间与对比算法比较也减少了10%～20%,不仅可以延长网络工作寿命,还能有效节约充电成本。（2）针对网络充电成本最小化的同时网络寿命最大化问题,本文设计了基于圆盘模型的节点调度与多充电器协同能量优化算法和基于节点协同调度的多充电器协同能量优化算法,针对不同网络覆盖模型,对网络中的节点进行聚类和休眠调度,减少网络中工作节点的数目,延长网络充电间隔周期,节约了充电成本,延长了网络工作寿命。然后基于人工势场法和免疫算法规划移动充电设备的移动路径,减少移动充电设备的行进距离和充电等待时间,提高了充电效率。为了验证方案的可行性,进行了一系列的仿真实验,不同网络模型下的实验仿真结果表明,网络寿命增加了10%～15%,覆盖率增加了20%左右。