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虽然蓄电池技术已经有了很大的进步,但是在一定场合下,比如兼具高能量密度和高功率输出或者对于某些有特殊要求的应用场合,往往单一某种类型的电池很难满足,这就需要两种甚至多种电池组成复合电源。超级电容器因其电容值极大,功率密度高,充放电快,循环寿命长等特性,广泛应用于混合动力储能系统中,主要用于功率补偿,提高储能系统瞬时的充电或放电功率。同时改善储能系统整体的使用寿命。对于任何电池储能系统,都要时刻监测电池状态,了解电池的剩余电量、充放电功率以及温度等各项参数,保证电池处于安全有效的充放电状态。超级电容器组作为复合电源的一部分,同样需要时刻掌握其各项状态指标。由于电池组是由多个单体串并联构成的,对电池组状态的估计就必须准确可靠的采集各个单体的各项数据。论文在深入理解超级电容器器件原理和充放电特性的基础上,针对超级电容器组设计一套总电压、电流以及温度的能量监测系统,旨在高精度采实时的采集超级电容器单体以及模组的各项关键参数,以准确估计超级电容器的剩余电量和输出输入功率等重要状态指标。论文较为详细地探讨了超级电容器储能系统过高的充电电压、长时间高温、超出极限的大电流放电以及单体之间的不一致性会对其容量和内阻这两个衡量超级电容器失效的参数所造成的各种不良影响,从而根据实时采集到的各种状态信息保证超级电容器储能系统能更加长久并安全有效地工作。论文采用市场上成熟的芯片进行设计,以提高整个超级电容器储能管理系统的集成性和可靠性。整个监测系统分为硬件和软件设计。硬件包括了总电压采集电路、单体电压采集电路、电流采集电路和温度采集电路。软件主要包括数据采集程序、剩余电量、充放电功率估计以及CAN通信程序等。主要功能涉及到数据采集、重要参数估算、均衡、保护和通信等。论文研制了超级电容器组储能管理系统的电路样板,并且通过实际测试验证了其可靠性、准确性等技术指标达到了预期要求。