卫星、坦克等军用设备和电动车、公交车等民用交通工具的辅助电源主要是由蓄电池来提供的，车辆起动时需要蓄电池在数秒内大电流放电，长期使用蓄电池的容量会大大降低，需要定期维护或更换，给用户使用带来不便和额外的费用。在冬季或寒冷地区，蓄电池受低温环境影响，容量会大幅度的下降，难以满足方便使用的要求。相比之下，超级电容充电速度快、效率高、瞬间可以释放数千安培的电流，具有很高的可靠性，且温度范围大，非常适合应用在航天、航空飞行器、低温等运行环境复杂和条件恶劣的设备中。但由于超级电容是一种新的储能元件，国内外的研究还存在很多空白和未知的领域，从而限制了超级电容的广泛应用。 本课题研究的目的在于建立超级电容实际电参数模型，进行模型参数的仿真与试验，研究实际电参数模型对电源质量、效率和可靠性的影响，分析超级电容发生谐振的可能性与条件，给出超级电容与蓄电池并联使用的计算方法，为卫星及新型武器超高功率脉冲电源的质量、安全性设计提供理论依据，为考察车辆系统的运行性能和可靠性提供参考依据。 本文通过实验测量了超级电容主要电气参数，仿真分析了超级电容的谐振问题，并了解了超级电容的基本特性，在对超级电容的充放电做进一步研究的基础上，给出实际系统中超级电容的计算方法。本文的研究内容主要包括以下几个方面： (1)采用仿真与实验测量相比较的方法，分析超级电容模型的主要参数，建立其实际电参数模型，并研究超级电容产生谐振的可能性及谐振发生的条件。 (2)研究超级电容的充电方法和效率，采用恒流充电的方法设计一个充电电源，提高超级电容的充电速度，满足了超级电容应用场合的需求。 (3)通过设计一个可靠、简单、低成本的保护电路，解决超级电容串联均压和过压保护问题。 (4)根据超级电容放电特性，分析超级电容放电过程中的各个变量，以具体系统为实例进行分析，给出超级电容在与蓄电池的并联或作为后备电源应用中的计算方法。 本文中由实验和仿真得到的结论反映了超级电容的实际电参数模型和应用特性，为超级电容在复杂系统中的进一步应用提供了理论基础；超级电容与蓄电池并联组合的计算方法对降低电源成本、延长蓄电池的寿命、优化系统设计具有一定的参考价值。