徐顺刚，李康乐，周国华，张小兵，高凯

(西南交通大学 电气工程学院，成都 610031)

0 引 言

近些年来，随着环境污染以及能源危机问题变得日益严重，各国都在积极开发新能源技术。其中锂离子电池、超级电容器这两种分别具有高能量密度和高功率密度的储能单元，已经广泛的应用于各大新能源领域，比如混合动力电动汽车，新能源光伏发电和风能发电等各大领域。正常工作时，锂离子电池和超级电容器的单体电压通常都比较低，锂离子电池正常工作电压是3.7 V左右，而超级电容器正常工作电压是2.7 V左右。因此在大功率场合应用时，通常需要将成百上千个储能单元串联起来满足实际的大功率需求[1-2]。

但是，在锂离子电池和超级电容器实际生产过程中，由于生产工艺等因素的影响，这些储能单体的各项参数不会完全一致，比如不同的容量、内阻、自放电率。这些自身参数的差异，将会导致串联储能单体在工作过程中，各个储能单体电压不一致，从而降低储能单元的能量利用率。比如在放电过程中，当其中一个单体电压已经达到放电下限时，其他串联储能单体能量还没有释放完；或者在充电过程中，当其中一个单体电压已经达到充电上限时，其他串联储能单体能量还没有充满。如果重复的进行这种电压不一致的充放电，不仅会降低能量利用率，缩短使用寿命，更严重的还会造成爆炸等安全问题[3-6]。因此，在这种大数量串联储能单元系统中，研究电压均衡技术，对提高储能单元的能量利用率，使用寿命和安全性具有重大意义。……