1、超級電容電壓均衡模型

　　采用的超級電容電壓均衡模型為四個超級電容B1~B4串聯的多重SEPC斬波電路，如圖1所示，主要由電容Ca、電L、開關Q以及C、L、D（F1…：4）組成，其中電容C向整個電路供電，不需要外接電源。在該均壓模型中，只有一個開關器件Q，明顯簡化了電路的拓撲結構，且開關Q接地，不需要浮動柵極驅動IC，電路驅動簡單。此外，在均壓過程中，開關占空比恒定，不需要檢測串聯超級電容器的單體電壓。即當電路工作在DCM模式時，系統不需要反饋控制環節，這樣可以降低系統的控制難度。

　　2、多重SEPC斬波電路均壓原理分析

　　2.1均壓原理

　　多重SEPIC斬波電路在CCM模式和DCM模式下的作原理與傳統的SEPC斬波電路相同。超級電容B1~B4的電壓分別為v~V，假設在電壓不平衡時V2《vAF1，3，4），此時電路的工作波形及電流方向分別如圖2、圖3所示。

　　超級電容B1~B4向多重SEPC斬波電路提供能量，在開關Q導通階段，電感L、L~L上的電流增大，電感儲存一定的能量，電流通過電感L~L4和電容C1~C4流向開關Q。在開關Q關斷階段，電感中存儲的能量優先分配給電壓最低的超級電容B2，二極管D2導通。由于二極管D~D4與電感超級電容B2，二極管D2導通。由于二極管D~D4與電感波電流過。當二極管D2上的電流降為零時，電路中的電流波電流流過。當二極管D2上的電流降為零時，電路中的電流恒定不變。隨著能量的分配，串聯超級電容器的單體電壓逐漸達到均衡狀態，此時電感L~L4、電容C~C4以及二極管D~D4上的電流波形分別一致。

　　在均壓過程中，由于電感L~L上的平均電壓為零，所以電容C1~C4上的平均電壓Vc1~Vc4的值。

　　當超級電容B2上的電壓V2和系統輸入電壓v的變范圍已知時，占空比D就為固定值，且滿足關系式（5）。此時從式（16）可知，只要電壓V恒定，電流L就恒定。又根據式（4），D的變化范圍由已知的電壓V2和v=決定。綜上所述，如果占空比D電壓v以及D的值固定或者變化范圍已知，式（14）、（15）可得出，二極管D2上的電流l就在有限范圍內變化。這樣，均壓模型在DCM模式下就可以把超級電容器B2上的電流l限制在理想值使其電壓達到均衡狀態，而不需要反饋控制環節。