随着社会经济的快速发展,城市交通的压力不断增大,城市轨道交通作为一种资源节约和环境友好型的公共交通方式,越来越受到重视。城市轨道交通车载超级电容器储能系统可以将能量有效的存储起来,并在需要时为列车提供能量。本文首先对超级电容器的基本原理,主要特点和基本等效电路进行简单阐述。通过对超级电容器储能系统的分析,确定Buck-Boost电路为变流器主电路结构；对其工作过程进行分析,建立数学模型；对超级电容器储能系统通常采用的平均电流控制方式进行分析。通过对系统结构、工作过程和系统存在的问题等几方面对超级电容器储能系统进行分析,建立了一个简明、系统、具有代表性的评价指标体系。通过能量密度、功率密度、充放电效率、容积功率、容积利用率、系统电压保持能力等方面的指标,对超级电容器储能系统的性能进行评价。为了进一步提高超级电容器的容量利用率,减小变流器容积功率,提高系统的稳定性,减小直流母线上电流脉动,对超级电容器储能系统进行改进。分别从系统的结构,系统的控制方式和变流器结构这几方面提出具体的改进方案。采用最大瞬时电流控制,减小充放电电流的波动,防止电流超过允许电流大小；采用多储能单元协调控制的系统代替原来单独的储能系统,以达到减小直流母线电流脉动和提高系统稳定性的目的；通过对变流器的改进,改善系统增大容积利用率和减小容积功率之间的矛盾。并通过仿真手段验证对超级电容器储能系统的改进是否达到,预期的目的。