（2）电路模型的建立问题

    通常，超级电容电路可以等效视作一个简单的RC模型。但是在某些领域，特别是军事领域，由于超级电容携带极高的能量，负载性质、超极电容过热、外部环境的扰动等（例如弹载条件下的高过载环境）都会对系统稳定性造成一定的影响。在实际应用时，考虑这些非理想参数带来的的潜在隐患，是可靠性设计的重要环节。

   （3）不一致性问题

由于电解液的工作电压较低，单个超级电容往往达不到应用的要求电压，因此在实际中通常使用数个超极电容串联的方法来提高工作电压。由于超极电容制作时产生的不一致性，导致超极电容充放电过程中各个单体之间电压的不一致，这种不一致有可能使超极电容失效。在应用中需要妥善解决电压不均衡的问题，同时，这对超极电容的制备工艺也提出了很高的要求。 

1.3 论文研究的目的、意义及主要内容

1.3.1 论文研究的目的、意义

小型化，轻便化，智能化是弹药技术发展方向之一。适用于弹载需求的超极电容充放电系统同样需要满足这些要求。根据超极电容的特性，设计合理的充放电电路及控制器盒体，达到快速充电，高倍放电，控制器小型化等要求，进一步提高弹载供电装置的效率，从而提高弹药的综合性能。

1.3.2 论文主要内容安排

第一章：主要介绍了超级电容器的研究背景，优缺点及本文主要研究目的、意义。 

第二章：结合弹载要求设计了充放电控制系统的总体方案。

第三章：比较了几种常见的充电方式，分析并设计了充电模块，进行元器件选取分析。

第四章：比较了两种放电输出方案，结合弹载环境设计了放电模块。

第五章：进行了控制器外盒设计以达到弹载需求。

2 超极电容控制器总体方案设计

本章通过对弹载的分析研究，选择超级电容器作为本项研究的储能器。从超级电容的相关技术特性出发，结合弹载条件下的技术要求，设计了超级电容充放电控制系统的总体方案。 

2.1 超级电容器储能原理

超级电容，又称作黄金电容、法拉电容，它是一种电化学元件，通过极化电解质来储能。如图2.1所示，当给超级电容的两个极板上加上电压，正极板吸引负离子，负极板吸引正离子，在两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，形成双电层。随着超级电容器放电 ，正、负极板上的电荷被外电路泄放，电解液界面上的电荷相应减少。因为超级电容器的充放电过程始终是物理过程，并不发生化学反应，且储能过程是可逆的，因此理论上超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容主要由双电极、电解质、集流体、隔离物四个部件组成。电极的活性材料、电解质的成分、工艺制备技术等会对超级电容的性能有较大影响。