如何解決電容器組電壓均衡問題

      超級電容組的電壓由串聯的電容器數量決定，而功率則是由并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范圍為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，由于制造誤差、自放電率等因素，電容器單體之間的電壓是有差異的。在制造時和整個產品壽命周期內，電容值的變化和泄漏電流影響電容器電壓的分布，所以，使用超級電容單體管理電路來提高串聯使用的超級電容單體的性能和壽命，是有效的管理超級電容單體的方法（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，即被動均衡式和主動均衡式。 

       被動均衡電路 

        (1)電阻直接與超級電容并聯的結構

       在每個超級電容單體上并聯一個電阻來抑制泄漏電流，實際上，就是使用公差很小的電阻強制單個模塊的電壓一致。

       超級電容在充電過程中，內阻決定充電電流的大小以及電壓。超級電容充電之后，自放電內阻是一個重要參數，用一個小的電阻就可以實現超級電容單體之間的電壓平衡。電阻阻值應比超級電容的內阻大許多，但比自放電電阻小。不同的電阻值，電壓的平衡過程可能花幾分鐘到幾小時。

       這種方法非常適合低負荷運行工況，如UPS電源，充電電流不大，充電時間長，可以延長超級電容的使用壽命。該方法具有結構簡單和低成本的優點，確點是在外電阻上產生很大的功率損失，這個損失與電阻值和電流大小有關。如果充電時間足夠長可以完成均衡過程，在電動汽車上也可應用，但是用峰值功率進行充電時可能會引起過壓，這個電路對防止過壓無能為力。

        (2)開關控制的電阻并聯的結構

 在上一種結構的電阻上串聯一個開關，當單體電壓高于預先設定的電壓值時，開關接通；當單體電壓低于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

在相鄰的單體之間接人DC／DC變換器，平衡具體的電壓。除變換器的損失外，沒有其他損失，效率高于上述兩種平衡方式。但由于硬件實現和控制成本高的原因，這種結構沒有引起人們太多的興趣。