超级电容回收再生能源技术
城市轨道交通车辆再生制动能量的回收利用
城市轨道交通车辆再生制动能量的回收利用摘要：城市轨道交通车辆的制动能量相当可观。
研究如何回收利用，将牵引网电压波动控制在允许范围内，不仅直接关系到经济，也是我国建设节能低碳社会的重要组成部分，对缓解国内外能源紧张的现状具有重要的现实意义。
关键词：城市轨道交通；车辆制动能量；回收利用；叙述了城市轨道交通车辆再生制动能量回收利用方式中的消耗型、储能型和逆变回馈型三种系统方案，并比较分析了三种系统方案的经济技术性。
重点分析了逆变回馈型车辆再生制动能量回收利用方案。
采用逆变回馈型车辆制动能量回收装置，在技术成熟度、国产化水平、经济效益等方面均适合我国城市轨道交通工程建设运营的发展需要，是工程应用的方向。
在确定车辆制动能量回收装置设置方案时，应进行经济技术比较，以确定合理的设置方案，保证社会效益与经济效益均优。
一、车辆再生制动能量回收利用现状1．消耗型吸收装置。
电阻消耗型制动能量吸收装置主要分为车载制动电阻和地面制动电阻两种基本类型。
车载制动电阻由车辆厂配套提供，已经广泛应用于国内外的轨道交通车辆中。
地面电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相IGBT(绝缘栅双极晶体管)斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式，其工作原理是：根据再生制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比，从而改变吸收功率，将直流电压恒定在某一设定值的范围内，并将制动能量消耗在吸收电阻上。
该吸收装置的电气系统主要由三部分组成：隔离控制、滤波和IGBT斩波器、吸收电阻。
电阻耗能装置的电气原理简单、设备可靠性高、维护工作量小，在车辆和地面上均已经有大量的成熟运行经验。
但电阻消耗装置将制动电能转化为热能传导至空气中，未能充分利用电能，造成了浪费。
2.储能型吸收装置。
（1）超级电容储能型。
该装置的储能介质为大功率电容，利用电容的充放电原理实现车辆再生电能的吸收和利用。
当供电区间内有列车需要取流时，该装置就将所储存的电能释放出去供列车利用。
该吸收装置的电气系统主要由储能电容器组、IGBT斩波器、直流快速断路器、电动隔离开关、传感器和微机控制单元等组成，具有储能和稳压两种工作模式。
超级电容应用电路
超级电容应用电路超级电容（Super Capacitor）是一种具有高能量密度和高功率密度的电容器，它可以在电子设备，汽车系统，工业设备等领域广泛应用。
本文将重点介绍超级电容的应用电路。
一、超级电容概述超级电容是一种储能元件，它与传统电容器不同的地方在于具有很高的电容和电压特性。
超级电容通常由活性碳电极和电解质组成，其内部结构增大了电极表面积，从而提高了电容量。
超级电容的电压范围通常从数伏到数百伏不等，能够提供高功率输出和高循环寿命。
二、超级电容应用电路1. 能量回收电路超级电容常常用于能量回收系统中，将由制动、减速等工况释放的能量存储起来，以便在需要时向车辆提供功率。
一般而言，这类电路包括一个超级电容充电电路和一个由超级电容输出功率的电路。
充电电路可以通过直流-直流转换器或者其他能量转换电路实现，而输出功率的电路则可以与电机或者其他负载相连接。
2. 缓冲电路在一些高功率负载需要瞬时提供电源的场合，可以使用超级电容作为能量缓冲器。
典型的应用包括电动汽车的起动系统、电力工具的启动系统等。
这类电路中，一般需要与传统电池或者电源并联，以满足整个系统的功率需求并提供长时间的电源支持。
3. 灯光应用电路在需要提供高亮度照明且对瞬时功率要求高的场合，超级电容也可以发挥作用。
用于需要瞬间提供大功率的汽车大灯、舞台灯光等场合。
这类电路通常需要设计相应的充电和输出控制电路，以保证超级电容的合理使用和保护。
4. 闪光电路在一些需要提供高功率瞬间放电的应用中，超级电容也是一个理想的选择。
用于摄影闪光灯、激光器、雷达等领域。
这类电路中，超级电容需要与充电电路和放电电路相匹配，以确保稳定可靠的运行。
5. 可再生能源系统超级电容可以与太阳能电池板、风能发电机等可再生能源设备相结合，构建储能系统。
这种系统可以在夜晚或低风速时提供稳定的能源供应，同时也可以通过超级电容对电网进行功率平衡和电压调节。
6. 电子设备在需要瞬时提供大功率的电子设备中，超级电容也有一定的应用。
超级电容应用电路
超级电容应用电路
超级电容是一种能够快速存储和释放大量电荷的电子元件，它具有高能量密度、长寿命、高功率密度等优点。
超级电容的应用范围非常广泛，下面是一些常见的超级电容应用电路。
1. 能量存储：超级电容可以用于能量存储，例如在太阳能电池板、风力发电机等可再生能源系统中，超级电容可以存储电能，以备不时之需。
2. 峰值功率辅助：在一些需要高功率输出的应用中，例如电动工具、闪光灯等，超级电容可以提供峰值功率辅助，以满足瞬间高功率需求。
3. 电源备份：超级电容可以作为电源备份，在主电源故障或停电时提供临时电力支持，以保证系统的正常运行。
4. 能量回收：在一些需要频繁制动或减速的应用中，例如电梯、起重机等，超级电容可以回收制动能量，并在需要时释放出来，以提高能源利用率。
5. 滤波：超级电容可以用于滤波，例如在电源电路中，超级电容可以平滑电压波动，提高电源质量。
6. 记忆备份：超级电容可以用于存储数据或程序，例如在计算机、嵌入式系统等中，超级电容可以作为备用电源，在主电源故障时保证数据不丢失。
总之，超级电容具有许多优点和应用前景，它可以提高系统的可靠性、效率和性能，在未来的电子技术中将会发挥越来越重要的作用。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究共3篇
基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究共3篇基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究1基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究随着能源的日益紧缺和全球变暖问题的严峻形势，清洁能源逐渐成为各国政府和企业所追求的方向。
然而，由于可再生能源的波动性与不稳定性，使得能量储存和转换成为了重要的瓶颈问题。
超级电容作为一种新型的高能量密度和快速充放电的能量储存装置，逐渐被广泛使用在能量储存、回收和变换等领域中。
其中，基于超级电容的双向DC-DC变换技术在能量回收和转换方面具有很大的潜力。
超级电容的优点超级电容是一种新型的电子器件，它具有比传统电容更高的能量密度和更快的充放电速度。
与传统电池相比，超级电容的循环寿命更长、能量效率更高，且充电时间更短。
因此，超级电容具有更大的储能能力和更高的充放电效率，在能量回收和转换中具有很大的潜力。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术原理DC-DC变换器是一种将直流电能转换为另一种直流电能的装置。
而双向DC-DC变换器则是具有正反转换功能的DC-DC变换器，它可以将一个电路中的直流电能转换为另一个电路中的直流电能，而且可以在两个电路之间实现能量的双向传输。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术，就是利用超级电容实现直流电能的双向传输，将能量回收和转换进行耦合。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术优点1. 具有高效的能量传输和转换。
超级电容能够快速充放电，可以实现直流电能的高速传输和转换，提高了能量传输的效率和速度。
2. 具有高精度的电能调节和平衡控制。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术能够对直流电能进行精确地调节和平衡控制，提高了电能储存和转换的稳定性和可靠性。
3. 具有高度集成的功能。
超级电容可以实现多个电容的集成，能够实现多种储存和转换的功能，提高了能量利用的灵活性和多样性。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术应用目前，基于超级电容的双向DC-DC变换技术已经开始得到广泛的应用。
超级电容器的原理与应用
超级电容器的原理与应用超级电容器，又称为超级电容、超级电容放电器，是一种新型电化学器件，它具有比传统电容器更高的电容量和能量密度，以及更高的功率密度。
这种电化学器件在现代电子设备、交通工具、能源储存系统等领域有着重要的应用。
本文将从超级电容器的原理、结构、特点以及应用领域等方面进行介绍。
一、超级电容器的原理超级电容器的工作原理基于电荷的吸附和离子在电解质中的迁移。
其正极和负极均采用多孔的活性碳材料，两者之间的电解质是导电液体。
当加上电压时，正负极之间形成两层电荷分布，即电荷层，进而形成电场。
电荷的吸附和电子的迁移使得电容器储存电能。
二、超级电容器的结构超级电容器的主要结构包括两块活性碳电极、电解质和两块集流体。
活性碳电极是超级电容器的核心部件，通过高度多孔的结构使得电极表面积大大增加，从而增加电容器的电容量。
电解质则起着导电和电荷传递的作用，而集流体则是用于导电的金属片或碳素片。
三、超级电容器的特点1.高功率密度：超级电容器具有较高的功率密度，能够在短时间内释放大量电能。
2.长循环寿命：相比于锂离子电池等储能装置，超级电容器具有更长的循环寿命。
3.快速充放电：超级电容器具有快速的充放电速度，适用于需要频繁充放电的场景。
4.环保节能：超级电容器不含有有害物质，具有较高的能源利用效率。
四、超级电容器的应用1.汽车启动系统：超级电容器作为汽车启动系统的辅助储能装置，能够有效提高发动机启动速度，降低能源消耗。
2.再生制动系统：超级电容器在电动汽车的再生制动系统中起到储能和释放能量的作用，提高能源回收效率。
3.电网能量储存：超级电容器可用作电网能量的储存装置，用于平衡电力需求与供给之间的波动。
4.工业自动化设备：超级电容器在工业自动化领域中广泛应用，用于缓冲电源波动和提供紧急供电。
5.医疗设备：超级电容器可用于医疗设备的储能，确保设备持续稳定运行。
结语超级电容器以其高功率密度、长循环寿命、快速充放电等特点在各个领域发挥着重要作用，为现代社会的能源存储和利用提供了新的技术解决方案。
新能源汽车的超级电容技术研究
新能源汽车的超级电容技术研究新能源汽车的兴起，标志着人类步入了绿色出行的新时代。
然而，随着全球气候变暖和环境污染问题日益凸显，传统燃油车辆逐渐被淘汰的趋势也日益明显。
在这种背景下，新能源汽车成为了人们关注的焦点之一，而超级电容技术则被认为是新能源汽车领域的一项重要突破。
超级电容技术，即超级电容器技术，是一种相对于传统蓄电池技术而言具有更高能量密度、更快充放电速率和更长寿命的能源储存技术。
在新能源汽车中，超级电容技术可以被应用于提升动力系统的性能，改善驾驶体验，并解决传统电池的充电时间长、续航里程短、寿命有限等问题。
目前，全球各大汽车制造商和科研机构都在积极研究超级电容技术，希望通过不断创新和优化，将其应用于新能源汽车的生产中。
下面将从超级电容技术的原理、应用及未来发展等方面展开讨论。
首先，超级电容技术的原理是基于双电层电容效应和赝电容效应。
在超级电容器中，两个电极之间的电荷分布形成了一个超大的电容量，在电场的作用下，可以很快地实现充放电过程，从而实现高速充放电。
与传统蓄电池相比，超级电容技术具有更长的寿命，更高的能量密度和更好的高温性能，因此在新能源汽车中有着广阔的应用前景。
在新能源汽车中，超级电容技术主要应用于提升动力系统的性能。
一方面，超级电容器可以为汽车提供瞬时高功率输出，提升汽车的加速性能和动力响应速度，改善驾驶体验。
另一方面，超级电容器还可以在制动时将动能转化为电能进行回馈充电，提高整车的能源利用效率，延长续航里程。
因此，超级电容技术不仅可以提升新能源汽车的性能表现，还可以有效解决传统电池在充放电过程中的缺陷。
除了在动力系统中的应用，超级电容技术还可以被应用于新能源汽车的辅助系统中。
比如，在车载能源管理系统中，超级电容器可以作为电池的辅助储能设备，平衡电池的充放电过程，延长电池的使用寿命。
此外，在智能网联汽车中，超级电容技术还可以用于数据传输和信息处理，提升车辆的智能化水平，实现更加安全和便捷的出行。
什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器
什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。
它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容器向快速充电与大功率发展充电1分钟即可驱动小型笔记本电脑运行近1个半小时--在2004年10月于幕张MESSE举行的IT博览会“CEATEC JAPAN”上，这种快速充电的演示成了人们关心的话题。
一般笔记本电脑的充电电池要充满电至少需要1个小时。
但“双电层电容器”却大幅缩短了这一时间。
超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。
超级电容器也可以分为两类：（1）以活性炭材料为电极，以电极双电层电容的机制储存电荷，通常被称作双电层电容器(DLC);(2)以二氧化钌或者导体聚合物等材料为阳极，以氧化还原反应的机制存储电荷，通常被称作电化学电容器。
作为一种新型储能元件，电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉，能够实现快速充放电和大电流发电，并比蓄电池具有更高的功率密度(可达1,000W/kg数量级)、和更长的循环使用寿命(充放电次数可达10万次)，同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用，并且无环境污染。
这些特点使得电化学电容器在电动汽车、通讯、消费和娱乐电子、信号监控等领域的电源应用方面具有广阔的市场前景。
有业内专家预测，仅就中国市场而言，目前的年需求量可达2,150万只，而整个亚太地区的总需求量则超过9,000万只。
美国市场研究公司Frost & Sullivan不久前发布的一份报告也预计，2002年到2009年之间，全球超级电容器产业的产量和销售收入这两项数据将分别以157%和49%的年复合增长率保持高速增长。
超级电容储能发展历史
超级电容储能发展历史超级电容储能是一种能够高效储存和释放电能的先进技术。
它的发展历史可以追溯到上世纪60年代初，当时科学家们开始研究电化学电容器，以寻找一种比传统电池更高效的能量储存方式。
最初的电化学电容器是由两个电极和一个电解质组成的，通过在电极上施加电压，电荷可以在电极和电解质之间移动，实现能量的储存和释放。
然而，由于电极材料的限制，这种电容器的能量密度很低，无法满足实际应用的需求。
随着科学技术的不断进步，研究人员开始寻找新的电极材料，以提高电化学电容器的能量密度。
在20世纪80年代，碳材料被引入到电容器中作为电极材料，这种新型电容器被称为超级电容器。
碳材料具有很高的比表面积和导电性能，可以大大增加电容器的能量密度。
在超级电容器的发展过程中，研究人员还不断改进电解质和电极结构，以提高电容器的性能。
一种重要的改进是使用活性材料作为电极，这可以增加电容器的能量密度，并扩大其应用范围。
例如，金属氧化物和导电聚合物等材料被广泛应用于电极制备中。
随着对超级电容器研究的深入，人们发现它具有很多优点。
首先，超级电容器的充放电速度非常快，可以在几秒钟内完成充放电过程。
其次，超级电容器具有很长的寿命，可以进行数万次的充放电循环。
此外，超级电容器还具有较高的功率密度和较低的内阻，可以满足高功率应用的需求。
超级电容器的发展为许多领域带来了新的机遇。
在交通运输领域，超级电容器可以用于回收制动能量，并提供额外的动力输出。
在可再生能源领域，超级电容器可以与太阳能电池和风力发电机等设备结合使用，平衡能源供应和需求。
此外，超级电容器还可以应用于电网调峰、储能系统和便携设备等领域。
总的来说，超级电容器的发展经历了数十年的研究和改进。
通过不断改进电极材料、电解质和电极结构，超级电容器的能量密度和性能得到了显著提高。
超级电容器的应用范围也不断扩大，为各个领域的发展带来了新的机遇。
相信随着科学技术的不断进步，超级电容器将在未来发挥更重要的作用，为人类创造更加绿色、高效的能源未来。
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超级电容回收再生能源技术摘要：超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置。
在轮胎式龙门集装箱起重机（RTG）中，超级电容器能够保存所有机构反馈的能量，避免了反馈能量的损耗，在荷载突增的情况下(起升瞬间)提供补充能量，平稳发动机工作状态，达到节能的目的。
在起重机动力系统电路中，工作电压大大超过了单体电容的最大允许值，需要多个单体电容合理连接才能满足电压要求。
超级电容器在装备机械、电动汽车、消费类电子电源、军事、工业等高峰值功率场合有着广泛的应用。
当前美国、日本、俄罗斯的产品几乎占据了整个超级电容器市场，我国在超级电容器领域的研究与应用水平明显落后于世界先进水平。
随着人口的急剧增加和社会经济的飞速发展，资源和能源的日渐短缺，生态环境日渐恶化，人类将更加依赖于清洁和可再生的新能源，超级电容器正是这种储能元件，它对再生能量的回收利用起到关键性作用。
目前超级电容器已经在轮胎式龙门集装箱起重机（RTG）中进行了成功的应用。
但是由于超级电容器在RTG上的应用，只是最近时期才发展起来的，对其研究和性能分析还不够，所以装备了超级电容器的RTG的性能还不是很稳定，其中的规律还没有掌握透彻，所以有必要对超级电容器在RTG上的应用特性和规律开展研究和分析，为超级电容器在工程机械上的进一步应用奠定基础。
1 什么是超级电容器双电层电容器使用的电极材料多为多孔碳材料，有活性炭（活性炭粉末、活性炭纤维）、碳气凝胶、碳纳米管。
双电层电容器的容量大小与电极材料的孔隙率有关。
通常，孔隙率越高，电极材料的比表面积越大，双电层电容也越大。
但不是孔隙率越高，电容器的容量越大。
保持电极材料孔径大小在2～50 nm 之间提高孔隙率才能提高材料的有效比表面积，从而提高双电层电容。
（2）赝电容器原理赝电容，也叫法拉第准电容，是在电极材料表面或体相的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附/脱附或氧化/还原反应，产生与电极充电电位有关的电容。
由于反应在整个体相中进行，因而这种体系可实现的最大电容值比较大，如吸附型准电容为2 000×10– 6 F/cm2。
对氧化还原型电容器而言，可实现的最大容量值则非常大，而碳材料的比容通常被认为是20×10–6 F/cm2，因而在相同的体积或重量的情况下，赝电容器的容量是双电层电容器容量的10～100 倍。
目前赝电容电极材料主要为一些金属氧化物和导电聚合物。
金属氧化物超级电容器所用的电极材料主要是一些过渡金属氧化物，如：MnO2、V2O5、RuO2、IrO2、NiO、WO3、PbO2和Co3O4等。
金属氧化物作为超级电容器电极材料研究最为成功的是RuO2，在H2SO4电解液中其比容能达到700～760 F/g。
但RuO2稀有的资源及高昂的价格限制了它的应用。
研究人员希望能从MnO2及NiO等贱金属氧化物中找到电化学性能优越的电极材料以代替RuO2。
用导电聚合物作为超级电容器的电极材料是近年来发展起来的。
聚合物产品具有良好的电子电导率，其典型的数值为1～100 S/cm。
一般将共轭聚合物的电导性与掺杂半导体进行比较，采用术语“p掺杂”和“n掺杂”分别用于描述电化学氧化和还原的结果。
导电聚合物借助于电化学氧化和还原反应在电子共轭聚合物链上引入正电荷和负电荷中心，正、负电荷中心的充电程度取决于电极电势。
导电聚合物也是通过法拉第过程大量存储能量。
目前仅有有限的导电聚合物可以在较高的还原电位下稳定地进行电化学n型掺杂，如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等。
现阶段的研究工作主要集中在寻找具有优良的掺杂性能的导电聚合物，提高聚合物电极的充放电性能、循环寿命和热稳定性等方面。
2超级电容RTG典型的轮胎式龙门集装箱起重机（RTG）驱动控制系统采用交流变频驱动技术，将来自柴油发电机组的交流电源通过变频器的交直流转换装置，整流成直流电源，挂在直流母排上。
为了更高效率、更节能、更环保的使用RTG，将超级电容器(单体最大可达10万法拉)作为储能装置并联在RTG的直流母排上，然后由变频机构将直流母排上的直流转换成频率和电压可控的交流电源，来控制驱动电机运行。
超级电容RTG利用了超级电容器大电流充放电的技术特点，有效的储存集装箱下降时的位能，供起升加速负载使用，并且通过安装节能控制系统，实现RTG的整机节能，同时由于超级电容的水库效应(水多时储存，水少时放水供应需求)，减缓了柴油发动机的负荷突变，不仅提高了容器的内阻远小于发电机内阻，故超级电容器会首先供电给直流总线，以维持总线电压，当驱动机构继续工作时，随着超级电容器不断放电，其端电压逐步下降，表现为直流总线电压下降。
只有当此直流电压下降到小于发电机电源的整流电压后，才会逐步用到柴油发电机的电能。
超级电容RTG的供电原理如图2所示。
如果电压不发生变化，则超级电容器处于准备状态，不工作；当发现直流电压下降时(由驱动电机耗电引起)，超级电容器进行供电，此时其供电电流大小自动根据负荷电流大小决定。
随着电容器不断放电，其端电压会下降，直流总线电压跟着下降。
当监测到此电压低于柴油发电机组的电源整流电压时，机组开始参与供电。
如此这般，电容储存能量越多，则释放越多，机组的耗能也就越小。
超级电容器的存在，达到了减小RTG突然负荷增加对发电机组的影响，并在负荷稳定情况下参与供电，减小了发电机组的负荷。
图2 超级电容RTG供电原理图图3 超级电容RTG储能原理图当RTG的工作机构处于再生反馈状态时，机构会将能量反馈到直流总线上。
此刻直流总线电压会在变化范围内逐步上升，超级电容器进入充电状态，此时其充电电流大小自动根据反馈能量大小决定。
随着超级电容器不断充电，其端电压会上升，直流总线电压跟着上升。
由于RTG配置的超级电容器容量很大且能在短时间内大功率储存能量，因此所有机构的反馈能量都将被超级电容器吸收。
如图3所示超级电容RTG储能原理。
综上分析，超级电容器发挥了以下的作用：首先是使传统RTG的能耗电阻消失了存在的可能性，而更具有意义的是，超级电容器保存了所有机构反馈的能量，避免了反馈能量的白白损耗，同时在荷载突增的情况下(起升瞬间)提供补充能量，平稳发动机工作状态，达到节能的目的。
3 超级电容器的组成方式因为在起重机动力系统电路中，工作电压大大超过了单体电容的最大允许值，需要多个单体电容连接才能满足电压要求。
多个单体电容是串联还是并联，下面就混合动力系统中超级电容器的联接方式讨论。
常见的超级电容器有三种组成方式：串联方式、并联方式和串并混联方式。
串联方式的超级电容器组件：由于超级电容器的单体工作电压不高，不能覆盖应用工况的电压需求范围，需要将多个单体串联来满足应用工况的电压要求，但因单体电容器之间的固有差异，作用在串联组件上的总电压并不能均衡地分配给不同的电容器，它会导致电压分配的不对称。
并联方式的超级电容器：以并联方式建构的超级电容器组件可以输出或接受很大的电流。
在充电过程中，由串联充电电阻保证单体之间的电压分布，但超级电容器本身固有的充电电阻是一个动态的量，具有一定的分散性，使得调整电阻变化的控制电路极其复杂，难以实现逐点控制；在放电过程中，控制放电电阻，可获得很高的输出功率，但为了避免放电电流过大，保证许可的输出功率，要适当控制组件的贮能量。
串并混联的超级电容器组件：结合串联和并联方式的优点，避免两种方式各自不足。
每个电容器均指定一个电阻控制其充电过程的电压。
故在本文所述的起重机新型混合动力系统中，所用超级电容器的组合方式采用串联和并联混合的连接组成方式，如图4所示。
这样需要电压平衡措施来保证每个电容承担的电压相同。
可以使用主动或被动的方法在电容之间维持相同的电压，而它们的泄漏电流可能稍微有些不同。
图4 电容电压平衡原理图被动措施是使用相同阻值的电阻和电容并联，使用高阻值电阻，可以允许在电容之间有小电流流过，以使电容两端保持相同的电压。
如图4所示，使用高阻值电阻的结果是产生毫安级的泄漏电流，在电容电池混合设计时是一个重要的考虑因素。
低阻值电阻产生大的泄漏电流，但是可以使不匹配的元件快速达到平衡。
使用燃料电池作为连续电能源时可使用低阻值电阻来平衡。
主动的平衡方法是仅仅在需要高电压、高可靠性的系统时，使用微处理器来测量电压的不同，再经过一定的控制措施来达到快速的平衡。
主动的平衡措施不会使泄漏电流明显增加，但要比被动措施成本高。
4 超级电容器在国内外的发展现状超级电容器的发展始于20世纪60年代，起先被认为是一种低功率、低能量、长使用寿命的器件。
但到了20世纪90年代，由于混合电动汽车的兴起，超级电容器才受到广泛的关注并开始迅速发展起来。
现今，大功率的超级电容器被视作一种大功率物理二次电源，各参考文献：[1] 韩明武 ,黄军, 杨世彦. 超级电容电动公交车用双向直流驱动器的设计[J]. 电力电子技术, 2007, 41(1): 51-53.[2] 阮越广 .电动车辆新型能量回收电机的研制[D]. 杭州: 浙江大学, 2004.[3] 于维平, 孟令款, 杨晓萍, 等. 化学法制备掺杂CoO的NiO及其电容性能研究[J].金属热处理, 2005, 30(9): 23-26.[4] 郭天瑛, 朱经纬, 宋谋道, 等. 块状碳/氧化镍复合物的合成及电容特征[J]. 电化学, 2006, 12(4): 394-397.[5] 李奇睿. 基于超级电容器的统一电能质量调节器的研发[D].北京: 华北电力大学, 2005.。