本文针对并联式中型混合动力挖掘机的应用特点,分析了混合动力系统中的充放电工况特征,建立了与之相适应的基于一种新型电储能器件——超级电容的储能系统,并针对该系统在应用中需要解决的问题进行了分析说明和优化解决,提出了一套系统化的能量管理方案。主要研究的内容如下：1.通过比较和分析混合动力挖掘机及其储能系统和元件的实质和特点,提出了基于超级电容的混合动力储能系统,并阐述了在应用中应当遵循的思路和需要解决的问题。2.在试验的基础上提出和分析了混合动力挖掘机动力系统的特征和实质,对电储能系统对应的充放电工况进行了仿真和分析,并提出了基于超级电容的混合动力挖掘机储能系统的选型方法和应用方案。3.在对超级电容的物理实质进行说明的基础之上,通过比较和分析超级电容的各种物理模型的特点,提出了应用于混合动力挖掘机系统的超级电容理论模型。并以MAXWELL公司生产的超级电容模块为试验对象,对超级电容进行了参数辨识测试,验证了对象的模型和参数。对参数的动态特性进行了合理地分析,并提出了相应的应用建议。4.针对超级电容储能系统中需要解决的均压和稳压的现实问题,在分析能量利用特点和比较各种均压稳压方案的基础之上,提出了一种创新性的整体均衡模块间串并联切换结构的解决方案,并通过计算和仿真证明了其有效性。5.建立了基于超级电容的储能系统的信息管理和监控系统,主要针对超级电容的SOC, SOH实时估算进行了合理分析并提出了解决办法,并对储能系统相关的数据采集,整机通信,人机界面和故障报警和保护等一般功能进行了设计。