CN105262159B - 充放电同口控制超级电容管理装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充放电同口控制超级电容管理装置及其系统，该装置包括：采集检测模块，与超级电容模组中的超级电容单体连接，采集该超级电容单体的电压、电流及温度；主控制器，与该采集检测模块连接，根据该电压和该电流判断该超级电容单体的充放电状态，并控制采集检测模块、充放电控制模块及数据交互模块动作；充放电控制模块，与该主控制器、该超级电容模组的充电控制器及该超级电容模组的放电控制器连接，以根据该充放电状态控制该充电控制器和该放电控制器的开闭状态；数据交互模块，与负载设备、该主控制器及该充放电控制模块连接，以使该采集检测模块和该充放电控制模块进行数据交互。本发明能够的降低充放电同口控制时的能量损耗。

Description

充放电同口控制超级电容管理装置及其系统

技术领域

本发明涉及超级电容的能源控制管理技术领域，尤其涉及一种充放电同口控制超级电容管理装置及其系统。

背景技术

超级电容是目前应用较广泛的储能设备。超级电容因具有电阻小、寿命长、充电快、安全可靠等特点，倍受社会各界关注。但是，在实际应用中，由于单个超级电容的电压和容量较低，都需要串联或并联成为超级电容模组使用。超级电容模中的不同超级电容之间存在一定差异性，在充放电过程中，某一节超级电容可能会先于其他超级电容达到过充、过放或者过温。因此，在实际应用时，需要给超级电容模组加装超级电容管理系统，实时监控超级电容模组的状态，实施监控超级电容模组状态，并采取一些措施进行电压均衡和温度控制，还通过控制充电控制器或者放电控制器来控制超级电容充放电，以防止超级电容模组过充和过放，从而延长超级电容的使用寿命。

超级电容模组的充放电有不同的控制方式，常见有分口(异口)控制方式和同口控制方式。

分口(异口)控制方式即充电口和放电口不为同一口，分为假分口、半分口、和全分口。假分口就是充放电口内部是同一套电路，只是引出来了两对线；半分口是超级电容模组先经过放电MOS引出放电口，再由放电口经过充电MOS引出充电口，这样充电时电流经过充电MOS和放电MOS，放电时电流只经过放电MOS；全分口是超级电容模组引一条线经过放电MOS引出放电口，超级电容模组引另一条线经过充电MOS引出充电口。

超级电容模组在充放电采用分口方式控制时，可以根据超级电容特性选择适合的充电控制器和放电控制器，减小充电控制成本，而且放电时放电电流不流经充电继电器，可以一定程度减小在控制器上的能量损耗。但是，其存在连接较为复杂的缺点，如果连接错误，可能导致超级电容保护功能失效。

同口控制方式即充电口和放电口为同一接口，具有接口简单、便于使用的优点。但是，其充电电流和放电电流均流经充电控制器和放电控制器，使得在控制器上的电能损耗增加，充放电设计时考虑超级电容的充放电特性，使得使用充电控制器成本相对增加。

发明内容

本发明提供一种充放电同口控制超级电容管理装置及其系统，以解决现有技术中的一项或多项缺失。

本发明提供一种充放电同口控制超级电容管理装置，所述超级电容管理装置包括：采集检测模块、主控制器、充放电控制模块及数据交互模块；所述采集检测模块与一超级电容模组中的超级电容单体连接，用于采集所述超级电容单体的电压、电流及温度；所述主控制器与所述采集检测模块连接，根据所述电压和所述电流判断所述超级电容单体的充放电状态，并控制所述采集检测模块、所述充放电控制模块及所述数据交互模块动作；所述充放电控制模块与所述主控制器、所述超级电容模组的充电控制器及所述超级电容模组的放电控制器连接，以根据所述充放电状态控制所述充电控制器和所述放电控制器的开闭状态，其中，所述充电控制器和所述放电控制器同口控制所述超级电容充放电；所述数据交互模块与负载设备、所述主控制器及所述充放电控制模块连接，以使所述采集检测模块和所述充放电控制模块进行数据交互；其中，当所述充放电状态为未过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为闭合状态，以允许所述超级电容单体充放电；当所述充放电状态为过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为断开状态且所述放电控制器为闭合状态，以阻止所述超级电容单体充电并允许所述超级电容单体放电；当所述充电状态为未过充且过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为闭合状态且所述放电控制器为断开状态，以允许所述超级电容单体充电并阻止所述超级电容单体放电；当所述超级电容模组出现故障或者所述充电状态为所述超级电容模组中有个别超级电容单体既过充又过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为断开状态，以阻止所述超级电容单体充电及阻止所述超级电容单体放电。

一个实施例中，所述充电控制器包括：并联连接的充电接触器和第一续流二极管。

一个实施例中，所述放电控制器包括：并联连接的放电接触器和第二续流二极管。

一个实施例中，所述超级电容管理装置还包括：保护控制模块，与所述主控制器、所述超级电容单体及所述数据交互模块连接，包括电压均衡模块和温度控制模块；其中，当所述主控制器根据所述电压判断所述超级电容模组内的不同所述超级电容单体之间存在电压差时，所述电压均衡模块对所述超级电容模组进行电压均衡；当所述主控制器判断所述温度为过温时，所述温度控制模块控制与其连接的一温度调节装置对所述超级电容模组进行降温或加热。

一个实施例中，所述采集检测模块还用于检测所述超级电容单体的过流、短路及漏电的信息；所述超级电容管理装置还包括：监控显示模块，与所述主控制器及所述数据交互模块连接，用于显示所述超级电容单体的电压、电流、过放、过充、过流、短路及漏电的信息，以及所述超级电容模组的总电压、总电流、温度及过温的信息中的一个或多个；所述监控显示模块还用于根据所述超级电容模组的参数对所述超级电容管理装置进行参数匹配设置。

一个实施例中，所述监控显示模块为一触摸屏。

本发明还提供一种充放电同口控制超级电容管理系统，所述超级电容管理系统包括：超级电容模组，包括至少一个超级电容单体；充放电控制电路，与所述超级电容单体连接，包括串联连接的充电控制器和放电控制器，用于同口控制所述超级电容单体进行充放电；充放电同口控制超级电容管理装置，包括：采集检测模块、主控制器、充放电控制模块及数据交互模块；所述采集检测模块与所述超级电容单体连接，用于采集所述超级电容单体的电压、电流及温度；所述主控制器与所述采集检测模块连接，根据所述电压和所述电流判断所述超级电容单体的充放电状态，并控制所述采集检测模块、所述充放电控制模块及所述数据交互模块动作；所述充放电控制模块与所述主控制器、所述充电控制器及所述放电控制器连接，以根据所述充放电状态控制所述充电控制器和所述放电控制器的开闭状态；所述数据交互模块与负载设备、所述主控制器及所述充放电控制模块连接，以使所述采集模块和所述充放电控制模块进行数据交互；其中，当所述充放电状态为未过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为闭合状态，以允许所述超级电容单体充放电；当所述充放电状态为过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为断开状态且所述放电控制器为闭合状态，以阻止所述超级电容单体充电并允许所述超级电容单体放电；当所述充电状态为未过充且过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为闭合状态且所述放电控制器为断开状态，以允许所述超级电容单体充电并阻止所述超级电容单体放电；当所述超级电容模组出现故障或者所述充电状态为所述超级电容模组中有个别超级电容单体既过充又过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为断开状态，以阻止所述超级电容单体充电及阻止所述超级电容单体放电。

一个实施例中，所述充电控制器包括：并联连接的充电接触器和第一续流二极管。

一个实施例中，所述放电控制器包括：并联连接的放电接触器和第二续流二极管。

一个实施例中，所述超级电容管理装置还包括：保护控制模块，与所述主控制器、所述超级电容单体及所述数据交互模块连接，包括电压均衡模块和温度控制模块；其中，当所述主控制器根据所述电压判断所述超级电容模组内的不同所述超级电容单体之间存在电压差时，所述电压均衡模块对所述超级电容模组进行电压均衡；当所述主控制器判断所述温度为过温时，所述温度控制模块控制与其连接的一温度调节装置对所述超级电容模组进行降温或加热。

一个实施例中，所述采集检测模块还用于检测所述超级电容单体的过流、短路及漏电的信息；所述超级电容管理装置还包括：监控显示模块，与所述主控制器及所述数据交互模块连接，用于显示所述超级电容单体的电压、电流、过放、过充、过流、短路及漏电的信息，以及所述超级电容模组的总电压、总电流、温度及过温的信息中的一个或多个；所述监控显示模块还用于根据所述超级电容模组的参数对所述超级电容管理装置进行参数匹配设置。

一个实施例中，所述监控显示模块为一触摸屏。

一个实施例中，所述超级电容管理系统还包括：霍尔传感器，串联连接在包括所述超级电容模组、所述充放电控制电路及所述负载设备的串联回路中，用于采集所述超级电容模组的总电流。

一个实施例中，所述超级电容管理系统还包括：熔断器，串联连接在包括所述超级电容模组、所述充放电控制电路及所述负载设备的串联回路中，用于在所述总电流大于一设定电流值时发生熔断以防止所述超级电容管理系统中的组件被损坏。

一个实施例中，所述超级电容管理系统还包括：低压供电模块，与所述超级电容管理装置连接，以为所述超级电容管理装置提供电源。

本发明能够很好的解决充放电同口控制时能量损耗问题，为超级电容更稳定，更高效的工作提供了一种更优的方案。本发明的超级电容管理装置及其系统可以实现数据采集、故障检测、容量估算、电压均衡、温度控制、信息监控及数据发送。采用充放电同口控制方式，适用于同口控制的超级电容模组。充放电控制电路中的充电控制器和/或放电控制器，采用单极常开直流接触器，能够很好的避免充放电同口控制时损耗大的缺点。直流接触器具有自然灭弧、体积小、重量轻、低功耗和高可靠性等特点，其导通电阻较小，从而可大大减小超级电容模组工作时在接触器上的损耗，从而可应用于大电流充放电场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例的充放电同口控制超级电容管理系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中充放电控制电路的结构示意图；

图3是本发明另一实施例的充放电同口控制超级电容管理系统的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种充放电同口控制超级电容管理装置及其系统。其中，该超级电容管理系统包括超级电容管理装置、超级电容模组及充放电控制电路。超级电容管理装置包括：采集检测模块、主控制器、充放电控制模块及数据交互模块，超级电容管理装置通过采集检测模块采集超级电容模组的数据，通过主控制器根据这些数据判断超级电容的充放电状态，再通过充放电控制模块合理控制同口的充电控制器和放电控制起的开闭，从而达到避免超级电容单体过充和过放等诸多问题。

图1是本发明实施例的充放电同口控制超级电容管理系统的结构示意图。如图1所示，该充放电同口控制超级电容管理系统包括：超级电容管理装置100、超级电容模组200及充放电控制电路300。超级电容管理装置100包括：采集检测模块110、主控制器120、充放电控制模块130及数据交互模块140。

采集检测模块110与超级电容模组200中的超级电容单体连接，用于采集上述超级电容单体的电压、电流及温度，其中该温度也可以是超级电容模组200的温度。采集检测模块110还可用于检测超级电容单体210和/或超级电容模组200的过流、短路及漏电的信息；

主控制器120与采集检测模块110连接，根据上述超级电容单体的电压和电流判断上述超级电容单体的充放电状态，并控制采集检测模块110、充放电控制模块130及数据交互模块140动作。

充放电控制模块130与主控制器120、超级电容模组200的充电控制器311及超级电容模组200的放电控制器312连接，可以在主控制器120的控制下根据上述充放电状态控制充电控制器311和放电控制器312的开闭状态，其中，充电控制器311和放电控制器312同口控制超级电容模组200中的超级电容单体210充放电。

数据交互模块140与负载设备400、主控制器120及充放电控制模块130连接(数据交互模块140和充放电控制模块130的连接关系未示出)，以使采集检测模块110和充放电控制模块130进行数据交互。数据交互模块140能将超级电容管理装置100的相关数据发送出去，并能接收别的部件(例如监控显示模块160、保护控制模块150及充放电控制模块130)发送的数据。

上述负载设备400例如可以是汽车的各种需供电部件。通过数据交互模块140可以使得汽车部件与超级电容管理装置100的数据交互，从而使得汽车部件得知超级电容模组的剩余电量情况，可使超级电容模组知道汽车部件是否需要充电，以更合理地为汽车部件供电。

其中，当上述充放电状态为未过充且未过放时，充放电控制模块130控制充电控制器311和放电控制器312为闭合状态，以允许上述超级电容单体210充放电。

当上述充放电状态为过充且未过放时，充放电控制模块130控制充电控制器311为断开状态且放电控制器312为闭合状态，以阻止上述超级电容单体210充电并允许超级电容单体210放电。

当上述充电状态为未过充且过放时，充放电控制模块130控制充电控制器311为闭合状态且放电控制器312为断开状态，以允许超级电容单体210充电并阻止超级电容单体210放电。

当超级电容模组200出现故障或者上述充电状态为超级电容模组200中有个别超级电容单体210既过充又过放时，充放电控制模块130控制充电控制器311和放电控制器312为断开状态，以阻止既过充又过放的超级电容单体210充电及放电。

本发明实施例的充放电同口控制超级电容管理装置，通过主控制器判断超级电容单体的充放电状态，可监控个超级电容的状态，充放电控制模块根据充放电状态控制充电控制器和放电控制器进行合理开闭，可以有效避免各超级电容单体过充和过放。

图2是本发明一实施例中充放电控制电路的结构示意图。如图2所示，充放电控制电路300包括上述的充电控制器311和放电控制器312，充电控制器311与放电控制器312串联连接，同口控制超级电容模组200中超级电容单体210的充放电。其中，充电控制器311可包括并联连接的充电接触器D1和第一续流二极管S1；放电控制器312可包括并联连接的放电接触器D2和第二续流二极管S2。充电接触器D1和放电接触器D2可以是单极常开直流接触器(继电器)。接触器的具体规格可根据需求选配，以增强产品适用性。

在其他实施例中，充电控制器311和放电控制器312中的一个或两个的具体组成元件和电路结构均可以其他形式实现。

本发明实施例中，充放电控制电路中的充电控制器及/或放电控制器采用单极常开直流接触器(继电器)，可使充电控制器及/或放电控制器其具有自然灭弧、体积小、重量轻、低功耗和高可靠性等优点。直流接触器导通电阻较小，可以大大减小超级电容模组工作时在接触器上的损耗，从而可应用于大电流充放电场合。

再如图1所示，本发明各实施例的超级电容管理装置100还可包括保护控制模块150。保护控制模块150与主控制器120、超级电容单体210及数据交互模块140(保护控制模块150和数据交互模块140的连接关系未示出)连接。

保护控制模块150可包括电压均衡模块和温度控制模块。

当主控制器120根据超级电容单体210的电压判断超级电容模组200内的不同超级电容单体210之间存在电压差时，该电压均衡模块对超级电容模组200进行电压均衡，避免因超级电容单体间的电压差异而使得个别超级电容单体提前达到过充或过放状态。

当主控制器120判断超级电容模组200内的超级电容单体210的温度为过温时，该温度控制模块控制与其连接的温度调节装置对所述超级电容模组进行降温或加热，以避免温度过高或过低对超级电容模组的性能造成不利影响。

其中，该温度调节装置可以是用于降温的风冷机或水冷机，还可以是用于加热的电烙铁或热风机。

再次参见图1，本发明各实施例的超级电容管理装置100还可包括监控显示模块160。监控显示模块160与主控制器120及数据交互模块140连接(监控显示模块160和数据交互模块140的连接关系未示出)。

监控显示模块160可以包括显示器和输入键盘，或者是一个触摸显示屏/触摸屏。

监控显示模块160可用于显示超级电容单体210的电压、电流、过放、过充、过流、短路及漏电等信息，以及超级电容模组200的总电压、总电流、温度及过温等信息，也可以只显示上述诸多信息中的一个或多个。通过这些数据的显示，可以快速判断出超级电容模组的状态，从而为监控、维护提供便利。

监控显示模块160还用于根据超级电容模组200的参数对超级电容管理装置100进行参数匹配设置，从而方便超级电容管理装置匹配不同的超级电容模组。

如图1所示，超级电容模组200可包括至少一个超级电容单体，例如两个或三个及以上。该充放电控制电路300与超级电容单体210连接，其可包括串联连接的充电控制器311和放电控制器312，用于同口控制超级电容单体210进行充放电。

充放电控制模块130，可以通过不同接线端连接在充电控制器311的两端和放电控制器312的两端，可以通过不同的接线连接在不同超级电容单体210的两端，从而根据主控制器判断得到的超级电容单体210的充放电状态，以相应的方式控制充电控制器311和放电控制器312为断开或闭合。当闭合时，超级电容单体可以放电及/或可以充电，当断开时，超级电容单体不可以放电及/或不可以充电。

本发明实施例的充放电同口控制超级电容管理系统的其他个模块或元件，例如充电控制器311、放电控制器312、保护控制模块150、监控显示模块160等，均可与上述超级电容管理装置的各实施例具有相同的结构、组成及功能，故不再赘述。

图3是本发明另一实施例的充放电同口控制超级电容管理系统的电路结构示意图。如图3所示，超级电容管理系统还可以包括霍尔传感器S4和/或熔断器。超级电容模组200的正极依次连接充电控制控制电路310、熔断器S3、霍尔传感器S4，最后引出总正总负，再连接到负载设备400上。

霍尔传感器S4串联连接在包括超级电容模组200、充放电控制电路300及负载设备400的串联回路中，用于采集超级电容模组200的总电流。根据电流方向不同，选择充电电流为正，放电电流为负。通过监控电流可以计算超级电容模组容量的消耗与及回馈，为估算超级电容的容量提供一个依据。

熔断器S3，例如可以是保险丝，串联连接在包括超级电容模组200、充放电控制电路300及负载设备400的串联回路中，用于在上述总电流大于一设定电流值时发生熔断，以防止所述超级电容管理系统中的组件被损坏，从而避免过电流或短路电流损坏系统组件。

超级电容模组200、充放电控制电路300及负载设备400可以串联构成的一条闭合回路，霍尔传感器S4串联在该闭合回路中可以测量该闭合回路中的电流，即上述总电流。该回路中的各元件的位置可以任意条换，且在其他实施例中，该闭合回路还可以包括其他所需的元件。

再如图3所示，超级电容管理系统，还可以包括监控显示屏幕330，与监控显示模块连接，以显示主控制器中的监控数据。超级电容管理系统，还可以包括低压供电模块340(或低电压供电装置)，与超级电容管理装置100连接，以为超级电容管理装置提供电源。

本发明实施例的超级电容管理系统和装置，通过采集检测模块能够实时采集超级电容数据(电压、电流、温度等)，实时监控外部激励，通过主控制器计算并判断超级电容模块的状态，得到有效的控制策略，实现对超级电容模组充放电保护、超级电容均衡等的高效控制。通过数据交互模块可以实现和工业控制屏、上位机的快速数据交互。当超级电容管理系统检测到超级电容模组内的超级电容存在电压差时，管理系统控制保护控制模块对超级电容模组进行电压均衡；当超级电容管理系统检测到超级电容模组内的温度过高时，管理系统控制保护控制模块对超级电容模组内过温的超级电容进行降温；当管理系统检测到超级电容模组有过温、过放、过充、过流、漏电、短路等问题时，管理系统会对这些问题的严重程度进行分级，并通过监控显示屏幕进行报警，与及通过数据交互模组将报警信息发送出去。

充放电同口控制超级电容管理系统和装置可以具有数据采集、故障检测、容量估算、电压均衡、温度控制、信息监控及数据发送等诸多功效。充放电控制器采用单极常开直流接触器，能够很好的避免充放电同口控制时损耗大的缺点。

由于超级电容具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长、安全性好等优点，有希望成为新型的绿色能源。超级电容如今在全世界范围内也是一个炙手可热的话题，而在很多场合超级电容都需要多个串并联一起使用，由于他们之间存在差异性，需要超级电容管理系统对他们进行管理及控制。本发明能够很好的解决充放电同口控制时能量损耗问题，为超级电容更稳定，更高效的工作提供了一种更优的方案。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种充放电同口控制超级电容管理装置，其特征在于，所述超级电容管理装置包括：采集检测模块、主控制器、充放电控制模块及数据交互模块；

所述采集检测模块与超级电容模组中的超级电容单体连接，用于采集所述超级电容单体的电压、电流及温度；

所述主控制器与所述采集检测模块连接，根据所述电压和所述电流判断所述超级电容单体的充放电状态，并控制所述采集检测模块、所述充放电控制模块及所述数据交互模块动作；

所述充放电控制模块与所述主控制器、所述超级电容模组的充电控制器及所述超级电容模组的放电控制器连接，以根据所述充放电状态控制所述充电控制器和所述放电控制器的开闭状态，其中，所述充电控制器和所述放电控制器同口控制所述超级电容模组充放电；

所述数据交互模块与负载设备、所述主控制器及所述充放电控制模块连接，使所述采集检测模块和所述充放电控制模块进行数据交互；

其中，当所述充放电状态为未过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为闭合状态，以允许所述超级电容单体充放电；当所述充放电状态为过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为断开状态且所述放电控制器为闭合状态，以阻止所述超级电容单体充电并允许所述超级电容单体放电；当所述充电状态为未过充且过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为闭合状态且所述放电控制器为断开状态，以允许所述超级电容单体充电并阻止所述超级电容单体放电；当所述超级电容模组出现故障或者所述充电状态为所述超级电容模组中有个别超级电容单体过充，有个别超级电容单体过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为断开状态，以阻止所述超级电容单体充电及阻止所述超级电容单体放电；

所述充电控制器包括：并联连接的充电接触器和第一续流二极管；

所述放电控制器包括：并联连接的放电接触器和第二续流二极管；

所述超级电容管理装置还包括：

保护控制模块，与所述主控制器、所述超级电容单体及所述数据交互模块连接，包括电压均衡模块和温度控制模块；

其中，当所述主控制器根据所述电压判断所述超级电容模组内的不同所述超级电容单体之间存在电压差时，所述电压均衡模块对所述超级电容模组进行电压均衡；当所述主控制器判断所述温度为过温时，所述温度控制模块控制与其连接的一温度调节装置对所述超级电容模组进行降温或加热；

所述采集检测模块还用于检测所述超级电容单体的过流、短路及漏电的信息；所述超级电容管理装置还包括：

监控显示模块，与所述主控制器及所述数据交互模块连接，用于显示所述超级电容单体的电压、电流、过放、过充、过流、短路及漏电的信息，以及所述超级电容模组的总电压、总电流、温度及过温的信息中的一个或多个；所述监控显示模块还用于根据所述超级电容模组的参数对所述超级电容管理装置进行参数匹配设置。

2.如权利要求1所述的充放电同口控制超级电容管理装置，其特征在于，所述监控显示模块为一触摸屏。

3.一种充放电同口控制超级电容管理系统，其特征在于，所述超级电容管理系统包括：

超级电容模组，包括至少一个超级电容单体；

充放电控制电路，与所述超级电容单体连接，包括串联连接的充电控制器和放电控制器，用于同口控制所述超级电容模组进行充放电；

充放电同口控制超级电容管理装置，包括：采集检测模块、主控制器、充放电控制模块及数据交互模块；

所述采集检测模块与所述超级电容单体连接，用于采集所述超级电容单体的电压、电流及温度；

所述主控制器与所述采集检测模块连接，根据所述电压和所述电流判断所述超级电容单体的充放电状态，并控制所述采集检测模块、所述充放电控制模块及所述数据交互模块动作；

所述充放电控制模块与所述主控制器、所述充电控制器及所述放电控制器连接，以根据所述充放电状态控制所述充电控制器和所述放电控制器的开闭状态；

所述数据交互模块与负载设备、所述主控制器及所述充放电控制模块连接，使所述采集检测模块和所述充放电控制模块进行数据交互；

其中，当所述充放电状态为未过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为闭合状态，以允许所述超级电容单体充放电；当所述充放电状态为过充且未过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为断开状态且所述放电控制器为闭合状态，以阻止所述超级电容单体充电并允许所述超级电容单体放电；当所述充电状态为未过充且过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器为闭合状态且所述放电控制器为断开状态，以允许所述超级电容单体充电并阻止所述超级电容单体放电；当所述超级电容模组出现故障或者所述充电状态为所述超级电容模组中有个别超级电容单体过充，有个别超级电容单体过放时，所述充放电控制模块控制所述充电控制器和所述放电控制器为断开状态，以阻止所述超级电容单体充电及阻止所述超级电容单体放电；

所述充电控制器包括：并联连接的充电接触器和第一续流二极管；

所述放电控制器包括：并联连接的放电接触器和第二续流二极管；

所述超级电容管理装置还包括：

保护控制模块，与所述主控制器、所述超级电容单体及所述数据交互模块连接，包括电压均衡模块和温度控制模块；

其中，当所述主控制器根据所述电压判断所述超级电容模组内的不同所述超级电容单体之间存在电压差时，所述电压均衡模块对所述超级电容模组进行电压均衡；当所述主控制器判断所述温度为过温时，所述温度控制模块控制与其连接的一温度调节装置对所述超级电容模组进行降温或加热；

所述采集检测模块还用于检测所述超级电容单体的过流、短路及漏电的信息；所述超级电容管理装置还包括：

监控显示模块，与所述主控制器及所述数据交互模块连接，用于显示所述超级电容单体的电压、电流、过放、过充、过流、短路及漏电的信息，以及所述超级电容模组的总电压、总电流、温度及过温的信息中的一个或多个；所述监控显示模块还用于根据所述超级电容模组的参数对所述超级电容管理装置进行参数匹配设置。

4.如权利要求3所述的充放电同口控制超级电容管理系统，其特征在于，所述监控显示模块为一触摸屏。

5.如权利要求3所述的充放电同口控制超级电容管理系统，其特征在于，所述超级电容管理系统还包括：

霍尔传感器，串联连接在包括所述超级电容模组、所述充放电控制电路及所述负载设备的串联回路中，用于采集所述超级电容模组的总电流。

6.如权利要求3所述的充放电同口控制超级电容管理系统，其特征在于，所述超级电容管理系统还包括：

熔断器，串联连接在包括所述超级电容模组、所述充放电控制电路及所述负载设备的串联回路中，用于在所述总电流大于一设定电流值时发生熔断以防止所述超级电容管理系统中的组件被损坏。

7.如权利要求3所述的充放电同口控制超级电容管理系统，其特征在于，所述超级电容管理系统还包括：

低压供电模块，与所述超级电容管理装置连接，以为所述超级电容管理装置提供电源。