超級電容組的電壓由串聯的電容器數量決定

，而功率則是由並聯的電容器數量決定。超級電容和電動汽車動力電池類似，每個超級電容單體的電壓範圍為1~3.0V（和電容器類型有關），所以需要將超級電容串聯使用才能得到所需的電壓。
 

理想狀態時
，每個超級電容單體性能應該是一致的，即每個超級電容單體的電壓是 一樣的。但是，由於製造誤差、自(zi)放(fang)電(dian)率(lv)等(deng)因(yin)素(su)，電(dian)容(rong)器(qi)單(dan)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)是(shi)有(you)差(cha)異(yi)的(de)。在(zai)製(zhi)造(zao)時(shi)和(he)整(zheng)個(ge)產(chan)品(pin)壽(shou)命(ming)周(zhou)期(qi)內(nei)，電(dian)容(rong)值(zhi)的(de)變(bian)化(hua)和(he)泄(xie)漏(lou)電(dian)流(liu)影(ying)響(xiang)電(dian)容(rong)器(qi)電(dian)壓(ya)的(de)分(fen)布(bu)，所(suo)以(yi)，使(shi)用(yong)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)單(dan)體(ti)管(guan)理(li)電(dian)路(lu)來(lai)提(ti)高(gao)串(chuan)聯(lian)使(shi)用(yong)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)單(dan)體(ti)的(de)性(xing)能(neng)和(he)壽(shou)命(ming)

，是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)管(guan)理(li)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)單(dan)體(ti)的(de)方(fang)法(fa)（另一種管理方法是把過壓的單體放電達到保護超級電容的目的


，但也產生了其他問題）。一個好的均衡電路可以對異常的單體迅速做出響應，超級電容單體平衡方法有兩種，即被動均衡式（圖1）和主動均衡式（圖2）。

 

 

 (1)電阻直接與超級電容並聯的結構

 

這種方式如圖1 (a)所示，在每個超級電容單體上並聯一個電阻來抑製泄漏電流
，實際上，就是使用公差很小的電阻強製單個模塊的電壓一致。

超chao級ji電dian容rong在zai充chong電dian過guo程cheng中zhong
，內nei阻zu決jue定ding充chong電dian電dian流liu的de大da小xiao以yi及ji最zui終zhong電dian壓ya。超chao級ji電dian容rong充chong電dian之zhi後hou，自zi放fang電dian內nei阻zu是shi一yi個ge重zhong要yao參can數shu，用yong一yi個ge小xiao的de電dian阻zu就jiu可ke以yi實shi現xian超chao級ji電dian容rong單dan體ti之zhi間jian的de電dian壓ya平ping衡heng。電dian阻zu阻zu值zhi應ying比bi超chao級ji電dian容rong的de內nei阻zu大da許xu多duo

，但dan比bi自zi放fang電dian電dian阻zu小xiao。不bu同tong的de電dian阻zu值zhi
，電dian壓ya的de平ping衡heng過guo程cheng可ke能neng花hua幾ji分fen鍾zhong到dao幾ji小xiao時shi。

這種方法最適合低負荷運行工況，如UPS電(dian)源(yuan)
，充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)不(bu)大(da)
，充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)長(chang)，可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。該(gai)方(fang)法(fa)具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)和(he)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)優(you)點(dian)

，最(zui)大(da)的(de)確(que)點(dian)是(shi)在(zai)外(wai)電(dian)阻(zu)上(shang)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)功(gong)率(lv)損(sun)失(shi)，這(zhe)個(ge)損(sun)失(shi)與(yu)電(dian)阻(zu)值(zhi)和(he)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)有(you)關(guan)。如(ru)果(guo)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)足(zu)夠(gou)長(chang)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)均(jun)衡(heng)過(guo)程(cheng)，在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)上(shang)也(ye)可(ke)應(ying)用(yong)，但(dan)是(shi)用(yong)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)時(shi)可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)起(qi)過(guo)壓(ya)
，這(zhe)個(ge)電(dian)路(lu)對(dui)防(fang)止(zhi)過(guo)壓(ya)無(wu)能(neng)為(wei)力(li)。

 

(2)開關控製的電阻並聯的結構

 

這種方式如圖1 (b)所示，在上一種結構的電阻上串聯一個開關，當單體電壓高於預先設定的電壓值時，開關接通；當單體電壓低於預先設定的電壓值時，開關關閉。這種結構需要測量單體電壓，會增加成本。

 

(3)采用DC／DC變換器的結構

 

這種方式如圖1 (c)所示，在相鄰的單體之間接人DC／DC變bian換huan器qi，平ping衡heng具ju體ti的de電dian壓ya。除chu變bian換huan器qi的de損sun失shi外wai，沒mei有you其qi他ta損sun失shi，效xiao率lv高gao於yu上shang述shu兩liang種zhong平ping衡heng方fang式shi。但dan由you於yu硬ying件jian實shi現xian和he控kong製zhi成cheng本ben高gao的de原yuan因yin，這zhe種zhong結jie構gou沒mei有you引yin起qi人ren們men太tai多duo的de興xing趣qu。

(4)采用齊納(Zener)二極管的結構
 

這種方式如圖5-15 1(d)所(suo)示(shi)，在(zai)單(dan)體(ti)上(shang)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)
，隻(zhi)要(yao)達(da)到(dao)齊(qi)納(na)二(er)極(ji)管(guan)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)，單(dan)體(ti)電(dian)壓(ya)就(jiu)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)。這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)的(de)主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)二(er)極(ji)管(guan)的(de)功(gong)率(lv)損(sun)失(shi)很(hen)大(da)，而(er)且(qie)二(er)極(ji)管(guan)本(ben)身(shen)的(de)電(dian)壓(ya)與(yu)溫(wen)度(du)有(you)很(hen)大(da)關(guan)係(xi)
，所(suo)以(yi)無(wu)法(fa)大(da)量(liang)

 

 

圖1:超級電容被動均衡電路

 

 

如圖2(a)zhudongjunhengdianlusuoshi

，zhudongjunhengxuyaodeshijianbibeidongjunhengxuyaodeshijianduan，dianyafenpeijingquexiangdeng，erqiejishengsunshixiao。ruguodadaojixiandianya，dianlutongguoyigebinglianzaichaojidianrongshangdexiaogonglvdianzudepangluzuoyongjinxingjunheng。zhegedianzudezuoyongyubeidongjunhengshixiangtong，danshi，youyujunhengdianliuda，junhengdeguochenghenduan。zaidiyujixiandianyashi，dianzubuqizuoyong
，chongdiandianliukeyihenda。zaipanglubufenqizuoyongshi，dianliukeyijiaogao，danshizheyaoshoubingliandianzudexianzhi(一般上限電流達1A)。因此，這個電路不能在車輛上應用，因為車輛製動時，製動回饋產生的充電電流遠大於1A
，這會損壞整個電路。

 

圖2(b)是使用輔助電流源的結構
，即用兩個輔助電流源調節超級電容的充放電電流，根據充放電時超級電容的電壓，確定均衡電流。

 

 

圖2:超級電容主動均衡電路