1.本课题要解决的问题：

为了使串联电容组能够达到最大的容量利用率，同时尽量减少电容损坏的可能性，延长电容组的使用寿命，必须对串联电容组中的电容单元进行现场监测。监测信号包括电压信号，电流信号，温度信号等. 测量系统需要使用多路AD转换器，定时器、PWM控制信号等.电压监测电路的功能是定时扫描各电容的端电压;超级电容的状态与温度有关，准确测量温度能够较为正确的估计超级电容的状态。电流采集电路的功能是在均衡电路工作时定时检测中间电容的电流。搭建测试系统完成以上参数的准确实时测量，实时监测超级电容的运行状态，并实现报警提示等辅助功能。

具体如下：

（1）设计一个超级电容监测系统，系统监测超级电容正常运行的数据上传至上位机显示并存储。

（2）在（1）的基础上改进并设计一个超级电容监控保护系统，此系统除（1）中功能的还包括系统保护功能，如报警功能等。

（3）在（2）的基础上改进并设计一个超级电容充放电监测系统，监测超级电容的充放电情况。

2.本课题解决问题拟采用的研究方法：

研究设计拟采用LabVIEW来设计上位机界面和编写上位机程序，根据所查询的超级电容的电量、电压、温度监测技术研究来确定所设的报警等界限。设计电流采集电路以检测均衡电路工作时中间电容的电流。

研究设计的具体步骤如下：

（1） 首先，搭建一个超级电容测试系统模型。

（2） 根据模型的搭建情况以及测量要求和串联超级电容组的特性选取相应的传感器，再根据所选取传感器选择信号传输总线。

（3） 根据所搭建的超级电容测试模型设计测量电路，其中包括电压监测电路以及根据均衡电路设计的电流采集电路等。根据所设计的电路需要设计辅助测量电路如滤波电路等。

（4） 设计监测系统，系统由软件部分和硬件部分组成，其中，系统硬件部分包括信号采集模块及信号传输总线等。系统软件即人机界面部分，主要实现三个功能1.处理信号总线传来信号，并分析，存储，显示；2.根据所信号总线所反馈的信号，判断运行是否正常或是否需要报警。

（5） 根据具体要实现的功能与所查资料中的超级电容运行状态数据编写上位机程序，上位机程序用LabVIEW编写。根据要求设计人机界面。人机界面设计框图如图1所示：

图1. 监测系统软件结构框图