串联超级电容器组开关电感通断法均衡研究
1.2电压均衡过程分析
为了便于电路的分析与计算，假设下列条件成立：1)忽略二极管的压降，忽略电感内阻、开关管的导通内阻、线路阻抗，超级电容器为理想电容。
2)开关周期为T，占空比为α1，为了降低开关管的损耗，电路工作在电感电流断流模式。
3)超级电容器C1的容量小于C2的容量，即C1的电压高于C2的电压。
1.2.1工作模式1(0≤t≤α1T)
在t=0时刻，开关管T1导通，二极管D1关断，在此期间，超级电容器C1给电感L充电，L储存能量，电感中的电流上升。
1.2.2工作模式2(α1T≤t≤T)
在t=α1T时刻后，开关管T1关断，二极管D2导通，在此期间，电感L释放能量给超级电容器C2充电，直到电感电流由峰值下降为零，则有
1.2.3工作模式3
在此期间，开关管T1、二极管D2都关断。
1.3占空比的工作范围
超级电容器组中单体在进行均衡能量的过程中，为了使储存在电感中的能量在一个开关周期内不累积，尽量要求电感中的电流降低到零，其相应开关的占空比α1<0.5。
1.4电感和开关频率的计算
假设两只容量为C1和C2超级电容器的分散度分别为d1和d2(d1≤d2)，若超级电容器的标称值为C，则两只超级电容器的容量表达式为
由于开关的频率f比较高，在短时间(小于0.1s)内，可以近似认为，主电路充电电流Iav为一定值。则一个开关周期内，两个超级电容器单体的电压差ε为
假设均衡模块启动t1后的一个开关周期内，电容上的电压可达到均衡，由式(5)和(7)，可得
1.5电路仿真与分析
开关电感均衡电路中各功率元件都是相互关联的，根据式(12)只能得到在开关频率一定的情况下，电感L的一个比较粗略的值，电感值越小，均衡所需要的时间越小。根据仿真对比在不同的电感L下，超级电容单体电压波形的特征，MOSFET和快速恢复二极管中的电流峰值，从而确定一个比较合理的元件参数，仿真电路见图2。