本发明涉及电力电子，尤其涉及一种超级电容储能单元管理系统。
背景技术：
1、超级电容是一种介于传统电容器与化学电池之间的新型储能元件，相较常规储能器件具有充放电效率高、能量密度大等优点，超级电容的工作环境通常较为恶劣，因此实际使用寿命普遍低于预期，且超级电容每用即衰，循环次数的增长往往伴随着性能衰减和老化程度加剧，在性能参数上具体表现为内阻的增加和容值的减少，而且单个超级电容的额定电压较低，一般需通过串并联组成超级电容模组使用，同时由于生产工艺差异，超级电容间的容量无法完全一致，因此导致的电压不均衡问题同样会严重影响电容的使用寿命。
2、针对超级电容使用寿命问题，现有主流解决方案有两种：一是改善工作环境，现有研究表明超级电容寿命受温度、电压、电流的影响较大，通过调整系统温度、截止电压、充放电电流等参数可以有效延长使用寿命；二是增设补偿超级电容及电压均衡系统，通过均衡管理系统(balanced management system，简称bms)实现均压控制，在监测到超级电容容值与内阻异常后将补偿电容投入使用以维持系统正常工作，该方法同时将导致电容的利用率降低。
3、以上方案都没有考虑到超级电容的自恢复效应，无法解决超级电容在使用过程中高频充放电循环下的容值下降问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种超级电容储能单元管理系统，结合传统方案并考虑超级电容的自恢复效应，将超级电容组成超级电容模组，通过控制各模组的接入与断开，使各超级电容模组在充放电循环与静置自恢复两种状态间切换，进而有效增加超级电容的使用寿命与使用效率。
2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种超级电容储能单元管理系统，包括超级电容储能单元、开关控制单元、电压调节单元、容量与内阻监测单元、报警单元、通信单元、模块间电压均衡单元和计算机；
3、所述超级电容储能单元包括多个超级电容模组，每个超级电容模组依次串联，每个超级电容模组包括多个超级电容，每个超级电容均连接bms系统，每个超级电容两端均并联，每个超级电容正极相连的一端为超级电容模组输入端，每个超级电容负极相连的一端为超级电容模组输出端，最前面的超级电容模组输入端通过双向dc/dc变换器连接直流母线，每个超级电容模组输出端连接第一模组开关输入端，每个超级电容模组输入端连接第二模组开关输入端，第二模组开关输出端连接第一模组开关输出端；
4、所述开关控制单元，用于控制支路开关、第一模组开关和第二模组开关，以使各超级电容模组的超级电容支路轮流进行充放电循环与自恢复；
5、所述电压调节单元，用于调节各超级电容充放电循环截止电压，不同电压条件可以改变超级电容自恢复效果，通过合理设定截止电压以延长系统使用寿命；
6、所述容量与内阻监测单元，用于对各超级电容模组及单个超级电容的容量及内阻进行监测，当监测到容量过低或内阻过高时，结束充放电循环；
7、所述报警单元，用于监测到系统异常时发出警报；
8、所述通信单元，用于实时采集传输系统状态信息和控制指令；
9、所述模块间电压均衡单元，用于消除串联超级电容模组间的电压不均衡；
10、所述计算机，用于与系统各单元进行人机交互；
11、可选的，所述系统还包括充放电电流控制单元和温度采集单元
12、所述充放电电流控制单元，用于调节每个超级电容模组循环时的充放电倍率，根据循环所需时间与负载需求合理设定倍率以延长系统使用寿命；
13、所述温度采集单元，用于实时监测系统各模组温度，超过或低于所设阈值时通过报警单元发出警报。
14、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
15、与传统方案相比，考虑了超级电容的自恢复效应，将多个超级电容单体并联组成超级电容模组，通过多个超级电容模组串联组成储能单元，通过开关控制单元控制各超级电容模组轮流进行充放电循环与静置自恢复，bms系统可以在超级电容容值变化量不同时维持电压均衡，模块间电压均衡单元可以消除串联超级电容模组间的电压不均衡，通信单元可传递系统电压、超级电容容值、内阻等状态信息及循环次数、截止电压等控制信息，通过计算机进行人机交互，容量与内阻监测单元结合报警单元可以在监测到异常后发出警报，使操作人员及时采取相应措施，以上设置有效延长了超级电容的使用寿命并提高了其使用效率，也保障了储能单元的安全性，增设温度、电流变量控制单元，进一步延长超级电容的使用寿命。
1.一种超级电容储能单元管理系统，其特征在于，包括超级电容储能单元、开关控制单元、电压调节单元、容量与内阻监测单元、报警单元、通信单元、模块间电压均衡单元和计算机；
2.根据权利要求1所述的超级电容储能单元管理系统，其特征在于，还包括充放电电流控制单元和温度采集单元
