本发明涉及一种超级电容单体内部温度在线估计方法，通过测量超级电容壳体温度来估计超级电容的内部温度，解决了内部温度不便测量的工程难题。该方法通过超级电容电热耦合模型表征超级电容器的电热耦合特性，建立壳体温度和内部温度的联系，采用H无穷滤波的方法实现了对内部温度的在线估计。该方法充分考虑了超级电容器的实际工作特性以及在线估计中参数误差和测量误差的影响，具有较高的适应性和精度；同时该方法占用计算资源少，适合在线使用。本发明对于超级电容储能系统热管理优化、安全性与可靠性的提升有重要意义。