本发明涉及的电压均衡型超级电容储能装置，包括母线侧与外部直流母线电连接的滤波器，滤波器的电容侧与至少两个首尾串联的模块组电连接；各模块组包括依次连接的半桥模块、超级电容组以及均衡模块，各模块组的首端和尾端均位于半桥模块；各模块组的均衡模块与预充电模块共用同一隔离变压器；预充电模块与外部充电电源电连接。本发明能更好地适应轨道车辆工况，解决超级电容串联数量过多带来的均压问题。