超级电容在新时代生态文明建设不断落实落细的今天,具有广阔的发展前景。为了满足负载的电压要求,多个超级电容被串联起来,但串联超级电容的特征不匹配带来了各种挑战。在由串联超级电容组成的电压不匹配储能模块中,一些电压较高或较低的单体在循环过程中可能出现过充或过放电现象,这种现象会加剧单体间电压的不平衡。为了充分利用串联超级电容器组的寿命和存储性能,串联超级电容器组的单体电压需要均衡。电压均衡技术是其应用中一个关键部分。本文在综合分析已有串联超容组均压技术的基础上,提出了两种非能耗均压电路。本文的主要工作有以下几点:第一,提出一种串联超级电容器组串并联切换电压均衡电路,其无需电压检测和反馈控制元件,电路中元件只需超级电容和开关管。先后阐述了串并联切换的均衡电路的均压原理、过程,对此均压电路进行了PSIM仿真,结果表明此非能耗均衡电路实现了电压均衡的功能。第二,提出一种基于组合式Sepic电路的串联超级电容器组电压均衡电路,其同样无需电压检测和反馈控制元件,电路只需一个开关管,且占空比恒定。分析其非能耗均衡电路工作原理,先后阐述了基于组合式Sepic电路的均衡电路的均压原理、过程,对此均压电路进行了PSIM仿真,结果表明此均压电路能实现各单体电压均衡的功能。第三,对提出的串联超级电容器组串并联切换电压均衡电路和基于组合式Sepic电路的串联超级电容器组电压均衡电路,分别搭建系统实验平台,对串联超级电容器组进行电压均衡实验,实验结果表明串联超级电容器组中各单体电压趋向一致,实现了电压均衡的目的,验证了所提非能耗电压均衡电路的有效性。第四,针对串联超级电容器组使用过程中电压下降快的问题,将一种新型升压变换器应用到串联超级电容器组中,以提高串联超级电容器组整体的电压水平,适应高电压场合的需要。对新型升压变换器进行了工作原理分析并进行了PSIM电路仿真,验证了此升压电路具有可行性。