CN109038710A - 一种超级电容器主动均衡的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超级电容器主动均衡的系统，用以解决：当一支超级电容器单体漏电时，导致均衡系统对其他单体放电均衡的能量损耗大、发热量高的问题，本系统包括：包括：外部供电均衡电路、内部供电均衡电路；外部供电均衡电路，用于当接有外接电源时，通过外接电源对超级电容器单体、超级电容器模组进行充放电均衡；内部供电均衡电路，用于当没有接外接电源时，通过超级电容器模组两端的电对超级电容器单体进行充放电均衡或者通过超级电容器模组之间进行充放电均衡。本系统结合外部供电均衡电路和内部供电均衡，有助于减缓单体容量、内阻、自放电速率；并能避免超级电容器系统内单体容量不均衡导致的恶性累积问题。

Description

一种超级电容器主动均衡的系统及方法

技术领域

本发明涉及超级电容器储能均衡领域，尤其涉及一种超级电容器主动均衡的系统及方法。

背景技术

超级电容器作为一种新型储能器件已广泛应用在轨道交通、港口机械、石油机械、特种设备、风力发电等领域。超级电容作为一种新型储能装置，具有超级储电能力，与传统的电池相比，具有高度可逆，寿命超长(可反复充、放电上十万次)，输出、输入功率超大，具有很宽的电压范围和工作温度范围等特点。与传统电解电容器相比，它的能量密度高上千倍，而漏电流小几个数量级。它兼具了电池的高能量贮存特性以及电容器的高功率输出特性。超级电容器在各领域的应用越来越广泛，系统电压等级不断提高、能量要求不断增加。实际生产中各单体的容量、内阻、漏电流等参数常常不一致，CMS主动均衡系统作为一种提高可靠性的控制系统，具有重要的使用意义。

目前公开的均衡方法都是对模组内高压单体放电均衡，并未涉及超级电容器主动均衡方法。大多数储能系统只能通过模拟电路或数字电路对单体放电均衡，其对系统内容量、内阻、漏电相对差的单体无法更好地管理。

然而新能源储能技术应用中，系统的电压等级、容量越来越高，对寿命的要求更加严苛。而均衡系统只能对好产品进行放电均衡，其效率低且增加了全周期寿命内的使用成本。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供了一种通过对低于当前超级电容器的的单体电压阈值的超级电容器单体或者低于当前超级电容器的的模组电压阈值的超级电容器模组进行补电，从而达到均衡的超级电容器主动均衡的系统及方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超级电容器主动均衡的系统，包括：外部供电均衡电路、内部供电均衡电路；

外部供电均衡电路，用于当接有外接电源时，通过外接电源对超级电容器单体、超级电容器模组进行充放电均衡；

内部供电均衡电路，用于当没有接外接电源时，通过超级电容器模组两端的电对超级电容器单体进行充放电均衡或者通过超级电容器模组之间进行充放均衡。

进一步地，还包括超级电容器管理系统、模拟采集模块、均衡电路、MCU、CAN收发电路：

模拟采集模块，用于通过预设采集方式采集各个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压和温度信息，并发送至超级电容器管理系统；

均衡电路，用于通过DC/DC对超级电容器单体和超级电容器模组内的能量进行转换；

MCU，用于接收超级电容器管理系统下发的预设均衡指令，并按照预设均衡指令对应的预设均衡策略对超级电容器模组进行主动均衡；

CAN收发电路，用于整车控制系统和超级电容器管理系统之间的信息交互。

进一步地，模拟采集模块包括：

多个模拟采集线，连接每个超级电容器单体，并采集每个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压信息和温度信息；

采集芯片，将接收的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息，按照预设整理算法进行整理，并将整理后的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息发送至超级电容器管理系统。

进一步地，均衡电路包括单体均衡电路和模组间均衡电路；

所述单体均衡电路包括多个单向DC/DC，每个单向DC/DC和超级电容器单体并联，每个单向DC/DC之间按照预设顺序双向连接；

所述模组间均衡电路，包括多个双向DC/DC，每个双向DC/DC和超级电容器模组并联，每个双向DC/DC之间按照预设顺序串联，并接外接电源。

进一步地，超级电容器管理系统包括：

接收单元，用于接收模拟采集模块发送的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息；

计算单元，用于将每个超级电容器单体的电压信息按照第一预设算法，计算出当前状态下超级电容器的总电压U和每个超级电容器单体的平均电压Ua/平均温度Ta和每个超级电容器模组的平均电压USa/平均温度TSa，并按照第二预设算法计算出当前超级电容器的单体电压阈值范围和模组电压阈值范围；

判断单元，用于判断当前超级电容器是否需要主动均衡，若是，则下发对应的预设均衡指令对所述超级电容器进行主动均衡；

保护单元，用于判断当前超级电容器单体和超级电容器模组的温度是否超过对应的预设温度；若是，则按照预设报警方式进行报警，并停止均衡；若不是，继续实时对超级电容器单体和超级电容器模组的温度进行判断。

进一步地，判断单元包括：

单体判断单元，用于判断采集的超级电容器单体的电压是否在单体电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器单体的电压信息；若不是，则下发对应的预设单体均衡指令对超级电容单体进行主动均衡管理；

模组判断单元，用于判断采集的超级电容器模组的电压是否在模组电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器模组的电压信息；若不是，则下发对应的预设模组均衡指令对超级电容器模组进行主动均衡管理。

进一步地，预设均衡策略包括组内均衡策略和模组间均衡策略；

组内均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组内每个低于单体电压阈值范围下限的超级电容器单体进行补电均衡，并当所述超级电容器单体的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

模组间均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组间每个低于模组电压阈值范围下限的超级电容器模组进行补电均衡，并当所述超级电容器模组的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电。

一种超级电容器主动均衡的方法，包括步骤：

S1：判断超级电容器模组是否接有外接电源；

S2：若是，按照外部供电均衡电路对当前超级电容器模组进行主动均衡；

S3：若不是，按照内部供电均衡电路对当前超级电容器模组进行主动均衡。

进一步地，步骤S2包括：

S21：若超级电容器接外接电源，则接通外部供电均衡电路；

S22：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S23：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。

进一步地，步骤S3包括：

S31：若超级电容器未接外接电源，则接通内部供电均衡电路；

S32：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S33：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过超级电容器对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值内，则通过超级电容器对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。

本发明的有益效果为：

(1)通过对低于单体电压阈值的超级电容器单体和低于模组电压阈值的超级电容器模组进行补电的方式对超级电容器进行均衡，减缓超级电容器单体容量、内阻、自放电速率的不一致性，防止超级电容器模组内的单体不均衡现象的恶性累积，且可靠性较高，可检测系统电容单体实时容量、内阻，便于预知问题并及时维护。

(2)本超级电容器主动均衡的系统，实现了电量的转移，而不是多余电量的消耗，其均衡的能量损耗只有外接电源中的损耗，占比较小。

(3)本超级电容器主动均衡的系统，在均衡时可采用短时大电流均衡，从而实现快速均衡，并且对超级电容器的一致性要求较低，均衡效率高，电容兼容性高。

(4)本发明的超级电容器主动均衡的系统及方法可实现系统内部电容单体的组内均衡及组间均衡，在外接电源断电情况时，也能进行内部均衡，保证了整个均衡系统的完整性。

(5)本发明的超级电容器主动均衡的系统，能通过超级电容器管理系统实时监测超级电容器的单体温度和模组温度，并在温度超过预设温度时进行温度过高预警，并停止对超级电容器的均衡，对超级电容器有很好的保护和预警功能。

附图说明

图1为本超级电容器主动均衡的电路原理框图；

图2为本超级电容器主动均衡的系统结构图一；

图3为本超级电容器主动均衡的系统结构图二；

图4为本超级电容器主动均衡的超级电容器管理系统结构图；

图5为本超级电容器主动均衡的方法流程图一；

图6为本超级电容器主动均衡的方法流程图二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例提供了一种超级电容器主动均衡的系统，如图1至图2所示，本超级电容器主动均衡的系统包括：外部供电均衡电路、内部供电均衡电路；

外部供电均衡电路，用于当接有外接电源时，通过外接电源对超级电容器单体、超级电容器模组进行充放电均衡；

内部供电均衡电路，用于当没有接外接电源时，通过超级电容器模组两端的电对超级电容器单体进行充放电均衡或者通过超级电容器模组之间进行充放均衡。

本系统设置的两个均衡电路，能够实现双向补电均衡的效果，即当外接电源断电时，可选择内部供电均衡电路对超级电容器进行均衡，实现了整个超级电容器模组在工作过程中的均衡完整性。

其中外部供电均衡电路和内部供电均衡电路采用的是通过对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体和低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组进行补电来进行均衡的。

外部供电均衡电路是通过外接电源对超级电容器单体或者超级电容器组进行补电，进一步优选地，其外接电源可以是整车上提供的24V电源，通过预设电源线接到超级电容器模组上。

内部供电均衡电路是通过超级电容器模组两端的电对超级电容器单体或者超级电容器模组之间进行补电，进一步优选地，其通过获取超级电容器的能量，将获取的超级电容器的能量均衡到低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体或者低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组上。

其补电均衡的均衡效率高、电容兼容性好，其能量损耗只有连接外接电源的一小部分能量，能量损耗较小。

本实施例提供的一种超级电容器主动均衡的系统，主动均衡的可靠性高，均衡时发热量较小，安全性较高，对整车的放电效率进行了提高，降低了超级电容器模组的全周期寿命内的实用成本。

实施例二

本实施例提供了一种超级电容器主动均衡的系统，如图1至图4所示，本超级电容器主动均衡的系统相比实施例一还包括：

进一步地，还包括超级电容器管理系统、模拟采集模块、均衡电路、MCU、CAN收发电路：

模拟采集模块，用于通过预设采集方式采集各个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压和温度信息，并发送至超级电容器管理系统；

均衡电路，用于通过DC/DC对超级电容器单体和超级电容器模组内的能量进行转换；

MCU，用于接收超级电容器管理系统下发的预设均衡指令，并按照预设均衡指令对应的预设均衡策略对超级电容器模组进行主动均衡；

CAN收发电路，用于整车控制系统和超级电容器管理系统之间的信息交互。

其中超级电容器之间的信号传递为：模拟采集模块采集超级电容器的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息，并将采集的电压信息和温度信息通过CAN收发线路发送至超级电容器管理系统，然后超级电容器管理系统根据接收的每个电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息以及温度信息进行计算和判断，并下发预设均衡指令至MCU，MCU根据接收到预设均衡指令通过均衡电路对需要进行均衡的超级电容器单体和超级电容器模组进行充放电均衡。

进一步地，模拟采集模块包括：

多个模拟采集线，连接每个超级电容器单体，并采集每个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压信息和温度信息；

采集芯片，将接收的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息，按照预设整理算法进行整理，并将整理后的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息发送至超级电容器管理系统。

其中采集芯片会将接收的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息按照预设整理算法进行整理，例如1号单体，电压3V，温度42℃；2号单体，电压2.8V，温度40℃...16号单体，电压2.7V，温度40℃；1号模组，电压9V，温度40℃；2号模组，电压9.2V，温度41℃...8号模组，电压9.6V，温度44℃。整理好后，采集芯片将整理后的超级电容器单体、模组当前的电压信息、温度信息通过CAN收发电路发送至超级电容器管理系统中。

进一步地，均衡电路包括单体均衡电路和模组间均衡电路；

所述单体均衡电路包括多个单向DC/DC，每个单向DC/DC和超级电容器单体并联，每个单向DC/DC之间按照预设顺序双向连接；

所述模组间均衡电路，包括多个双向DC/DC，每个双向DC/DC和超级电容器模组并联，每个双向DC/DC之间按照预设顺序串联，并接外接电源。

进一步优选的，所述单向DC/DC和双向DC/DC可实现对超级电容器单体和超级电容器组均衡时的电压转换，从而能够更精确的将超级电容器内的每个超级电容器单体的电压达到均衡状态。

本实施例中对于和每个超级电容器单体并联的DC/DC选用单向DC/DC，和每个超级电容器组并联的DC/DC选用双向DC/DC，不仅能达到精确的电压转换，还能降低成本。

进一步地，超级电容器管理系统包括：

接收单元，用于接收模拟采集模块发送的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息；

计算单元，用于将每个超级电容器单体的电压信息按照第一预设算法，计算出当前状态下超级电容器的总电压U和每个超级电容器单体的平均电压Ua/平均温度Ta和每个超级电容器模组的平均电压USa/平均温度TSa，并按照第二预设算法计算出当前超级电容器的单体电压阈值范围和模组电压阈值范围；

判断单元，用于判断当前超级电容器是否需要主动均衡，若是，则下发对应的预设均衡指令对所述超级电容器进行主动均衡；

保护单元，用于判断当前超级电容器单体和超级电容器模组的温度是否超过对应的预设温度；若是，则按照预设报警方式进行报警，并停止均衡；若不是，继续实时对超级电容器单体和超级电容器模组的温度进行判断。

其中超级电容器管理系统，通过CAN收发电路接收到采集芯片发送的当前状态的超级电容器单体、超级电容器模组的电压信息和温度信息后，会按照预设显示方式进行显示，并储存，其显示方式如采集芯片整理后的信息，例如1号单体，电压3V，温度42℃；2号单体，电压2.8V，温度40℃...16号单体，电压2.7V，温度40℃；1号模组，电压9V，温度40℃；2号模组，电压9.2V，温度41℃...8号模组，电压9.6V，温度44℃。整理好后，采集芯片将整理后的超级电容器单体、模组当前的电压信息、温度信息通过CAN收发电路发送至超级电容器管理系统中。

进一步优选地，超级电容器管理系统会根据第一预设算法，计算出当前状态下超级电容器的总电压U和每个超级电容器单体的平均电压Ua/平均温度Ta和每个超级电容器模组的平均电压USa/平均温度TSa。

进一步优选的，超级电容器管理系统会根据当前采集的各个超级电容器单体的电压平均值Ua和各个超级电容器模组的电压平均值USa，调出该单体电压平均值对应的电压阈值范围范围上限Uh和电压阈值范围范围下限Ul,调出该模组电压平均值对应的电压阈值范围范围上限USh和电压阈值范围范围下限USl；例如计算出的单体平均值Ua为3V，其单体电压阈值范围上限Uh为3.2V，单体电压阈值范围下限Ul为2.8V，若其中采集到的单体的电压有低于2.8V的，则将对应的单体的编号发送至MCU,下发对低于2.8V的超级电容器单体的预设均衡指令。MCU根据接收的预设均衡指令按照对应的预设均衡策略通过均衡电路对超级电容器进行均衡。

进一步地，判断单元包括：

单体判断单元，用于判断采集的超级电容器单体的电压是否在单体电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器单体的电压信息；若不是，则下发对应的预设单体均衡指令对超级电容单体进行主动均衡管理；

模组判断单元，用于判断采集的超级电容器模组的电压是否在模组电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器模组的电压信息；若不是，则下发对应的预设模组均衡指令对超级电容器模组进行主动均衡管理。

进一步地，预设均衡策略包括组内均衡策略和模组间均衡策略；

组内均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组内每个低于单体电压阈值范围下限的超级电容器单体进行补电均衡，并当所述超级电容器单体的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

进一步优选地，组内均衡策略为对超级电容器单体进行采集、均衡、诊断和控制。并通过模拟采集模块与超级电容器管理系统进行通信，实现远程监控超级电容器内的每个超级电容器单体的电压信息以及温度信息。当某一超级电容器单体电压低于当前单体电压阈值范围下限时，MCU控制电源模块开启单向DC/DC对该超级电容器单体补电均衡，当该超级电容器单体的电压达到当前单体电压阈值范围上限时关闭均衡。

模组间均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组间每个低于模组电压阈值范围下限的超级电容器模组进行补电均衡，并当所述超级电容器模组的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电。

进一步优选地，MCU不仅控制模组内超级电容器单体的均衡，当超级电容器模组电压低于当前状态模组电压阈值范围下限时，超级电容器管理系统下预设模组均衡指令，MCU根据接收的预设模组均衡指令控制组间均衡双向DC/DC开启，对该模组补电，当该超级电容器模组的电压达到当前模组电压阈值范围上限时关闭均衡。

本实施例提供的一种超级电容器主动均衡的系统，均衡效率高，电容兼容性好，能量损耗小；其可靠性较高，可检测超级电容器实时的电压、容量、内阻、温度等信息，能够预知问题并及时维护；并且本超级电容器主动均衡系统，可实现内部电容单体的组内均衡和组间均衡，达到均衡过程的选择性。

实施例三

本实施例提供了一种超级电容主动均衡的方法，如图5至图6所示，本方法包括：

一种超级电容器主动均衡的方法，包括步骤：

S1：判断超级电容器模组是否接有外接电源；

S2：若是，按照外部供电均衡电路对当前超级电容器模组进行主动均衡；

S3：若不是，按照内部供电均衡电路对当前超级电容器模组进行主动均衡。

进一步地，步骤S2包括：

S21：若超级电容器接外接电源，则接通外部供电均衡电路；

S22：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S23：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。

进一步地，步骤S3包括：

S31：若超级电容器未接外接电源，则接通内部供电均衡电路；

S32：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S33：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过超级电容器对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值内，则通过超级电容器对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。

采用本超级电容器主动均衡的方法能够通过对低于阈值的超级电容器单体和超级电容器组进行补电的方式对超级电容器模组进行均衡，减缓超级电容器单体容量、内阻、自放电速率不一致性，防止超级电容器模组内的单体不均衡导致的恶性累积。

本均衡系统可靠性较高，可检测系统电容单体实时容量、内阻，便于预知问题并及时维护。

本均衡系统及方法实现了电量的转移，而不是多余电量的消耗，其均衡的能量损耗只有外接电源中的损耗，占比较小；并且本均衡方法可采用短时大电流均衡，从而实现快速均衡，并且对超级电容器的一致性要求较低，均衡效率高，电容兼容性高。

进一步地，本均衡系统及方法可实现系统内部电容单体的组内均衡及组间均衡，在外接电源断电情况时，也能进行内部均衡，保证了整个均衡系统的完整性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，包括：外部供电均衡电路、内部供电均衡电路；

外部供电均衡电路，用于当接有外接电源时，通过外接电源对超级电容器单体、超级电容器模组进行充放电均衡；

内部供电均衡电路，用于当没有接外接电源时，通过超级电容器模组两端的电对超级电容器单体进行充放电均衡或者通过超级电容器模组之间进行充放均衡。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，还包括超级电容器管理系统、模拟采集模块、均衡电路、MCU、CAN收发电路：

模拟采集模块，用于通过预设采集方式采集各个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压和温度信息，并发送至超级电容器管理系统；

均衡电路，用于通过DC/DC对超级电容器单体和超级电容器模组内的能量进行转换；

MCU，用于接收超级电容器管理系统下发的预设均衡指令，并按照预设均衡指令对应的预设均衡策略对超级电容器模组进行主动均衡；

CAN收发电路，用于整车控制系统和超级电容器管理系统之间的信息交互。

3.根据权利要求2所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，模拟采集模块包括：

多个模拟采集线，连接每个超级电容器单体，并采集每个超级电容器单体以及每个超级电容器模组的电压信息和温度信息；

采集芯片，将接收的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息，按照预设整理算法进行整理，并将整理后的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息发送至超级电容器管理系统。

4.根据权利要求2所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，均衡电路包括单体均衡电路和模组间均衡电路；

所述单体均衡电路包括多个单向DC/DC，每个单向DC/DC和超级电容器单体并联，每个单向DC/DC之间按照预设顺序双向连接；

所述模组间均衡电路，包括多个双向DC/DC，每个双向DC/DC和超级电容器模组并联，每个双向DC/DC之间按照预设顺序串联，并接外接电源。

5.根据权利要求2所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，超级电容器管理系统包括：

接收单元，用于接收模拟采集模块发送的每个超级电容器单体和每个超级电容器模组的电压信息、温度信息；

计算单元，用于将每个超级电容器单体的电压信息按照第一预设算法，计算出当前状态下超级电容器的总电压U和每个超级电容器单体的平均电压Ua/平均温度Ta和每个超级电容器模组的平均电压USa/平均温度TSa，并按照第二预设算法计算出当前超级电容器的单体电压阈值范围和模组电压阈值范围；

判断单元，用于判断当前超级电容器是否需要主动均衡，若是，则下发对应的预设均衡指令对所述超级电容器进行主动均衡；

保护单元，用于判断当前超级电容器单体和超级电容器模组的温度是否超过对应的预设温度；若是，则按照预设报警方式进行报警，并停止均衡；若不是，继续实时对超级电容器单体和超级电容器模组的温度进行判断。

6.根据权利要求5所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，判断单元包括：

单体判断单元，用于判断采集的超级电容器单体的电压是否在单体电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器单体的电压信息；若不是，则下发对应的预设单体均衡指令对超级电容单体进行主动均衡管理；

模组判断单元，用于判断采集的超级电容器模组的电压是否在模组电压阈值范围内，若是，则继续采集每个超级电容器模组的电压信息；若不是，则下发对应的预设模组均衡指令对超级电容器模组进行主动均衡管理。

7.根据权利要求6所述的一种超级电容器主动均衡的系统，其特征在于，预设均衡策略包括组内均衡策略和模组间均衡策略；

组内均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组内每个低于单体电压阈值范围下限的超级电容器单体进行补电均衡，并当所述超级电容器单体的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

模组间均衡策略，用于通过外接电源对超级电容器模组间每个低于模组电压阈值范围下限的超级电容器模组进行补电均衡，并当所述超级电容器模组的电压达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电。

8.一种超级电容器主动均衡的方法，其特征在于，包括步骤：

S1：判断超级电容器模组是否接有外接电源；

S2：若是，按照外部供电均衡电路对当前超级电容器进行主动均衡；

S3：若不是，按照内部供电均衡电路对当前超级电容器进行主动均衡。

9.根据权利要求8所述的一种超级电容器主动均衡的方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：若超级电容器接外接电源，则接通外部供电均衡电路；

S22：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S23：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值范围内，则通过外接电源对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。

10.根据权利要求8所述的一种超级电容器主动均衡的方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：若超级电容器未接外接电源，则接通内部供电均衡电路；

S32：判断当前超级电容器单体的电压是否在当前单体电压阈值范围内以及判断当前超级电容器模组的电压是否当前模组电压阈值范围内；

S33：若超级电容器单体的电压不在当前单体电压阈值范围内，则通过超级电容器对低于当前单体电压阈值范围下限的超级电容器单体补电，达到当前单体电压阈值范围上限时，停止补电；

若超级电容器模组的电压不在当前模组电压阈值内，则通过超级电容器对低于当前模组电压阈值范围下限的超级电容器模组补电，达到当前模组电压阈值范围上限时，停止补电。