TW201330453A - 超級電容與儲能單元之充放電控管電路及其方法 - Google Patents

Abstract

一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，特別是指一種兼具串級式充電控管模式、放電控管模式與回充控管模式切換功能，以及並聯式充放電控管模式切換功能的控管電路。其主要包括有至少一電力源、至少一超級電容、一充放電控管電路、至少一儲能單元；其中該充放電控管電路包括有一控制單元、至少一路徑切換單元、一超級電容狀態感測電路與一儲能單元狀態感測電路；而該路徑切換單元包括有至少一共同連接端、至少一充電路徑連接端以及至少一放電路徑連接端。此控管電路同時兼具保護充電與並聯供電的切換功能。

Description

超級電容與儲能單元之充放電控管電路及其方法

本發明係為一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，特別是指一種兼具串級式充電控管模式、放電控管模式與回充控管模式切換功能，以及並聯式充放電控管模式切換功能的控管電路。

所謂超級電容，其特色係除了本身容量大以外，可以將相當大的電能暫時儲存，不但具可逆性，且可以在短時間內作儲存能量與釋放能量的動作，係一功率密度高、能量密度低的蓄能元件，近年來更有一種新型的混合超級電容電池已兼具電池之功能與特性；相較於超級電容，一般的儲能單元無法承受短時間內的大電流充電的能量儲存與大電流電能的釋放，且功率密度低、能量密度高，兩者各自擁有它們的優缺點。

這兩者之間的互補特性，早已為大眾所熟悉，市面上也有不少兩者互相搭配應用的技術，而這些相關技術大致上可以分做兩類。第一類是將超級電容與儲能單元做並聯式(Parallel Mode)的應用，亦即將兩者之互補特性，藉由一控制單元來做選擇，視當時的使用情況來取最適當的供電模式，用儲能單元進行供電，或是經由超級電容將不穩定電力源之電力做暫存後再供應，將所欲瞬間啟動運轉大電流供電或常規運轉供電的目標做最有效的使用(如各式各樣的馬達)，屆時達到靈活運用兩者優點的目的；第二類則是將超級電容與儲能單元做串級式(Cascade Mode)的應用，亦即經由超級電容收集間歇性電力源來對儲能單元進行充電，而儲能單元再對負載裝置做供電的動作，此時超級電容扮演著輔助儲能單元充電的角色，可以避免間歇性電力源對儲能單元直接造成的傷害，此功能係一保護充電作用。

然而，以上兩類應用技術雖然兼具創新與實用上的特色，卻不見其全面性與多元化的發展，在兩者之間的搭配技術與應用電路的設計上實有創新與躍進的空間。

有鑑於此，本發明的目的即是提供一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該超級電容與儲能單元之串級式充電控管電路不但做到了串級模式的保護充電功能，更提供了智慧型並聯供電功能之選擇。本發明設計出的一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，係主要包括有至少一電力源、至少一超級電容、一充放電控管電路、至少一儲能單元；其中該充放電控管電路包括有一控制單元、至少一路徑切換單元、一儲能單元狀態感測電路與一超級電容狀態感測電路；而該路徑切換單元包括有至少一共同連接端、至少一充電路徑連接端、至少一放電路徑連接端，此控制單元同時兼具保護充電與並聯供電的切換功能。在不同實施例中，此超級電容狀態感測電路與儲能單元感測電路也可以設置在本發明的充放電控管電路之外，然後電連接至充放電控管電路，在此並不侷限。

該充放電控管電路中的控制單元可以根據電力源供電的狀態、超級電容或儲能單元所儲存之電能狀態，以及負載需求電流量大小的變化狀態，進而指示路徑切換單元做出相對應的路徑選擇。

第一種路徑選擇是充電控管模式切換功能，此時常態電力源(如：市電、發電機發電)或是間歇不穩定電力源(如：剎車、下坡、強弱不穩定風力電力源等)將先經由超級電容再供應電能至儲能單元，超級電容所扮演的即是輔助性充電的重要角色，並同時保護儲能單元免於被電力源之電能直接傷害，隨後儲能單元再將傳送過來的電能供應至負載裝置。經過超級電容而放電的電流，對於交流電及直流電中的電波、電頻、電磁均有傑出的自動調整作用，應對充電時被充電的儲能單元(電池)產生的內阻減低有幫助，有利充電之進行。

第二種路徑選擇是放電控管模式切換功能，依負載需求之電流量大小分別選擇。

1.　超級電容逕予單獨放電-在電力源可源源不絕的供應電能的前題下，儲能單元已充飽電能，超級電容不至於閒置，而浪費來自於電力源所供應的電力。

2.　儲能單元單獨放電-在電力源已停止供電或超級電容儲蓄電量不足持續供應負載的需求，且負載需求電流量較小。

3.　超級電容單獨放電-在負載需求電流量中等，但超逾儲能單元單獨放電之供應能力時，由超級電容單獨放電。

4.　並聯放電-在負載需求電流量較大，需集合儲能單元與超級電容共同協力供應放電時。

第三種路徑選擇是回充控管模式切換功能，當超級電容接受來自於電力源之電能不穩定或電力源已中止供電，而超級電容內儲存之電能已釋放至預設下限值，超級電容與儲能單元之角色在此時將做互換，變成儲能單元對超級電容輔助性充電，以保障超級電容隨時有適量的電能儲存，以備若需要大電流時超級電容再將傳送過來的電能供應至負載裝置；而若需要更大電流時，超級電容與儲能單元更包含並聯的狀態，以利待命執行有更大電流放電需求時之共同供電放電給負載裝置使用之任務。

在此需要說明的是，在不同實施例中，本發明的充電控管模式切換功能與回充控管模式切換功能可以同時設置在充放電控管電路中，在需要時進行切換；然而在不同實施例中，充放電控管電路也可以僅包含充電控管模式切換功能或回充控管模式切換功能，在此並不侷限。

由於超級電容相較於一般儲能單元(電池)，具有可快速完成充電及高達數萬次甚至數十萬次循環壽命之特性，超級電容，特別是多組超級電容組合，經由控制單元計時器及斷開開關，可安排超級電容單獨或分組分梯次，向儲能單元陸續放電、充電，形成間歇恆壓限流脈衝點放充電效果。甚至可利用回充控管模式控制安排成Reflex逆向脈衝充電模式，達到更佳充電效果，縮短充電時間，增加儲能單元(電池)壽命。

經過如此設計之充放電控管電路，使得超級電容與儲能單元之間的搭配變得更有智慧，可實現供應電能輸出之切換、升降壓、偵測、調流、卸流、穩壓等管控，不僅能有效的使超級電容達到輔助性對儲能單元供電之目的，更能確實避免掉供電時電力源對儲能單元的傷害與矛盾，真正做到了確實充電、有效防護以及並聯供電等多項功能。

請參閱第1圖所示，本發明超級電容與儲能單元之串級式充電控管電路，係主要包括有至少一電力源1、至少一超級電容3、一充放電控管電路5、至少一儲能單元6；其中該充放電控管電路5包括有一控制單元51、至少一路徑切換單元52、一儲能單元狀態感測電路53與一超級電容感測電路54；而該路徑切換單元52包括有至少一共同連接端sw0、一充電路徑連接端sw1及一放電路徑連接端sw2。在不同實施例中，此儲能單元感測電路53與超級電容感測電路54也可以設置在本發明的充放電控管電路5之外，然後電連接至充放電控管電路5，而非如第1圖所示，放置於充放電控管電路5的內部，在此並不侷限。

其中超級電容3是一種電化學裝置，是介於電池和普通電容之間的過渡部件，其充放電過程高度可逆，可進行高效率的快速充放電，可以是高壓、中壓或低壓陶瓷電容器，或以儲電的方式來區分可分為電雙層電容器或擬電容器，也可以是一種混合超級電容，在此並不侷限；而儲能單元6則是以各種類型的二次電池來實現，如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池與鋰離子電池、混合超級電容電池等，或其它可作為儲能蓄電用的裝置。

本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路之電力源1，可以是一隨機性的、突發性的、間歇性的電力來源，包含了有再生能源1a如汽車剎車或下坡回收電力源11、太陽能電力源12、風力電力源13、人力電力源14與地熱電力源15等等不同類型，或是一般穩定非再生能源1b如市電16，其它更有壓電、電潤濕、潮汐發電、剎車或下坡發電、溫差發電、火力或核能所產生的電能等各種型式，在此並不侷限。該電力源1之輸出端電連接至超級電容3之電連接端，超級電容3係可短時間儲能與釋能之蓄能單元，而該超級電容3之另一電連接端則連接至充放電控管電路5之電連接端。其中，在不同實施例，電力源1與超級電容3之間更可以串接一反向器2來防止超級電容3對電力源1出現的反饋現象。而超級電容3與充放電控管電路5之間則可設置一整流裝置4，來達到調整供應電壓以及控制限流等目的。該電力源1、反向器2、整流裝置4、超級電容3、充放電控管電路5、儲能單元6與負載裝置7係構成一供電系統，或可稱之為一串級式供電系統。

請參閱第1圖與第2圖所示，隨超級電容3後之控管電路5則包含了兩個功能路徑(即其輸出端)，一電連接至負載裝置7之電連接端之充電路徑連接端sw1，以及一電連接至儲能單元狀態感測電路53之電連接端之放電路徑連接端sw2。藉由其內部之控制單元51在接受超級電容3與其內部之儲能單元狀態感測電路53送出信號之後，對路徑切換單元52做出指示來選擇路徑輸出。當充放電控管電路5係操作於放電控管模式，將傳送電能信號s1至控管電路5中之控制單元51，而該控制單元51再對路徑切換單元52做出指示，將其路徑從充電路徑連接端sw1切換至放電路徑連接端sw2，即該路徑切換單元52之該共同連接端sw0電連接於該放電路徑連接端sw2，如需較大放電電流如馬達負載瞬間啟動電流等，該超級電容3與該儲能單元6並聯將儲存之該電力源1的電能供應該負載電流I至該負載裝置7。另外，當負載裝置7需要大電流時，可以由超級電容3直接提供電能給負載裝置7，而不會透過儲能單元感測電路53提供儲能單元6所儲存的電能給負載裝置7。此時路徑切換單元52之該共同連接端sw0電連接於該充電路徑連接端sw2，且回充共同連接端sw3與負載供給連接端sw4不導通。而在負載裝置7僅需要較小電流時，例如：馬達常規運轉電流時，儲能單元提供穩定的電能，共同連接端sw0與充電路徑連接端sw1不導通，而回充共同連接端sw3與負載供給連接端sw4導通。舉例來說，假設超級電容3可以提供15安培(A)的電流放電，而儲能單元6可提供5A的電流放電。若負載裝置7需要18A~20A的供電電流量時，由超級電容3與儲能單元6並聯提供足夠的放電電流給負載裝置7；若負載裝置7需要6A~15A的供電電流時，則僅由超級電容3提供其需求；另外，若負載裝置7僅需要5A以下的供電電流量時，僅由儲能單元6單獨提供其需求。超級電容器3可利用來執行脈衝充電，亦具有濾波功能。本發明可通過控制超級電容3的電流量輸出，配合儲能單元6各階段最合宜的充電電流量，以達到最佳充電模式。超級電容6的高充放循環次數壽命特性，應較一般充電模塊的老化衰竭為優，故以超級電容6代替充電模塊，似較理想，但仍應先比較兩者之價格差與性價比。

同樣的，當控管電路5中之儲能單元狀態感測電路53會根據超級電容3與儲能單元6的儲能狀況、負載裝置7所需的電流大小或是電力源所供應的電能是否穩定，傳送一信號至控管電路5中之控制單元51，而該控制單元51再對路徑切換單元52做出指示，將路徑切換單元52之路徑做切換。

請參閱第1圖至第3圖所示，若超級電容3與儲能單元狀態感測電路53所偵測到儲能單元6的電能存量係在預設範圍之下時，則控管電路5中之控制單元51，將路徑切換單元52之路徑從放電路徑連接端sw2切換至充電路徑連接端sw1，即該路徑切換單元52之該共同連接端sw0電連接於該充電路徑連接端sw1，此時該充放電控管電路5係操作於充電控管模式，暫存於超級電容3中之電能將直接供應至儲能單元6裡，隨後該儲能單元6再對負載裝置7供電，其中該儲能單元6係一功率密度低、能量密度高，且無法接受短時間充放電之蓄能單元，其直接對負載裝置7提供電力。

請參閱第4圖所示，隨超級電容3後之充放電控管電路5亦可包含三個功能路徑，除了如前述之放電控管模式與充電控管模式之外，當超級電容3接受來自電力源1之電能不穩定或電力源1已中止供電而超級電容3內儲存之電能已釋放至預設下限值以下，則充放電控管電路5中之控制單元51，將其第一路徑切換單元521從充電路徑連接端sw1切換至放電路徑連接端sw2，即該第一路徑切換單元521之該共同連接端sw0電連接於該放電路徑連接端sw2；而其第二路徑切換單元522則從負載供給連接端sw4切換至回充路徑連接端sw5，即該第二路徑切換單元522之該回充共同連接端sw3電連接於該回充路徑連接端sw5，此時該充放電控管電路5係操作於回充控管模式，儲能單元6將經由一昇壓電路8對超級電容3進行回授充電，而該超級電容3再對該負載裝置7進行供電。另外，當第二路徑切換單元522之該回充共同連接端sw3電連接於該負載供給連接端sw4，由於超級電容3的電能容量過低或已經耗盡，此時儲能單元6單獨對負載裝置7提供電能。

如此設計之充放電控管電路5可針對該超級電容所提供之電能輸出作切換、升降壓、偵測、調流、卸流、穩壓等管控，不僅能有效的使超級電容3達到輔助儲能單元6供電之目的，更能確實避免掉供電時彼此之間的傷害與矛盾，真正做到了確實充電、有效防護以及並聯供電等多項功能。

請同時參閱第4圖、第7圖與第8圖所示，該超級電容3在該充放電控管電路5之控管下，經由該充電電路55以一脈衝充電訊號P1向該儲能單元6充電，形成間歇恆壓限流脈衝點放充電效果；或經由一充電電路55一逆向脈衝充電訊號P2向該儲能單元6充電，達到更佳充電效果，縮短充電時間，增加該儲能單元6壽命。

第5圖係顯示本發明之充放電控管電路的另一實施例的方塊圖。如第5圖所示，不同於第4圖之充放電控管電路，在此實施例的控管模式僅包含回充控管模式與放電控管模式，而沒有包含上述之充電控管模式。在回充控管模式下，控制單元51經由超級電容感測路54偵測出超級電容3的電容量過低，而且電力源1無法傳遞足夠的電能供給超級電容3，負載裝置7又需要超級電容3提供足夠的大電流時，控制單元51控制第二路徑切換單元522之該回充共同連接端sw3由電連接於該負載供給連接端sw4，切換路徑電連接於回充路徑連接端sw5，將儲能單元6的電能經由一昇壓電路8回充至超級電容3，再讓超級電容3可提供大電流給負載裝置7。另外，在第5圖的實施例中，同樣也具有放電控管模式，由於在本實施例的放電控管模式與第4圖所示之放電控管模式相同，故在此不再贅述。

請參閱第6圖所示，茲配合前述實施例之圖式對本發明之整個操作流程作一說明。首先藉由一充放電控管電路控管至少一電力源向至少一超級電容供給至少一種電能(步驟S101)，然而在不同實施例中，電力源可以先通過一反向器再向超級電容提供電能，以防止超級電容對電力源出現的反饋現象。在一充電控管模式，藉由充放電控管電路切換電能傳遞路線，超級電容供給電能給儲能單元(S102)。在第一放電控管模式，當負載裝置需要大電流的電能時，充放電控管電路單獨將超級電容所儲存之電能提供給負載裝置(S103)。在第二放電控管模式，充放電控管電路可以將超級電容與儲能單元所儲存之電能提供給負載裝置(S104)；在第三放電控管模式，當超級電容沒有足夠的電能或負載裝置無需大電流的電能時，充放電控管電路單獨將儲能單元所儲存之該電能提供給該負載裝置(S105)。當電力源沒辦法提供電能給超級電容，或電力源已中止供電，而超級電容所儲存之電能已釋放至預設下限值，，且需要超級電容提供較大電流時，在回充控管模式，該儲能單元將對該超級電容進行回授充電，隨後該超級電容再對負載裝置進行供電，或超級電容與儲能單元回復到並聯狀態，等待需要大電流時，一起提供大電流給負載裝置，故稱之為回充控管模式(S106)。

以上述為實施例作為專利說明及圖式，係為電路功能模式切換之陳述，舉凡熟悉此技藝者皆能輕易得知。本發明所提供之超級電容與儲能單元之充放電控管電路及其方法確具新穎性、進步性以及產業利用性，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之實施例說明，僅為本發明之較佳實施例說明，凡習於此項技術者當可依據本發明之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍內。

1．．．電力源

1a．．．再生能源

1b．．．非再生能源

11．．．剎車電力源

12．．．太陽能電力源

13．．．風力電力源

14．．．人力電力源

15．．．地熱電力源

16．．．市電

2．．．反向器

3．．．超級電容

4．．．整流裝置

5．．．充放電控管電路

51．．．控制單元

52．．．路徑切換單元

521．．．第一路徑切換單元

522．．．第二路徑切換單元

53．．．儲能單元狀態感測電路

54．．．超級電容感測電路

55．．．充電電路

6．．．儲能單元

7．．．負載裝置

8．．．昇壓電路

I．．．負載電流

P1．．．脈衝充電訊號

P2．．．逆向脈衝充電訊號

s1．．．電能信號

s2．．．電壓信號

s3．．．電流信號

s4．．．溫度信號

sw0．．．共同連接端

sw1．．．充電路徑連接端

sw2．．．放電路徑連接端

sw3．．．回充共同連接端

sw4．．．負載供給連接端

sw5．．．回充路徑連接端

S101~S106．．．步驟

第1圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路的完整功能方塊圖。

第2圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路的放電控管模式實施例功能方塊圖。

第3圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路的充電控管模式實施例功能方塊圖。

第4圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路的回充控管模式實施例功能方塊圖。

第5圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路另一實施例的功能方塊圖。

第6圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路操作的流程圖。

第7圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路之脈衝充電訊號圖。

第8圖顯示本發明超級電容與儲能單元之充放電控管電路之逆向脈衝充電訊號圖。

1．．．電力源

1a．．．再生能源

1b．．．非再生能源

11．．．剎車電力源

12．．．太陽能電力源

13．．．風力電力源

14．．．人力電力源

15．．．地熱電力源

16．．．市電

2．．．反向器

3．．．超級電容

4．．．整流裝置

5．．．充放電控管電路

51．．．控制單元

52．．．路徑切換單元

53．．．儲能單元狀態感測電路

54．．．超級電容感測電路

55．．．充電電路

6．．．儲能單元

7．．．負載裝置

I．．．負載電流

P1．．．脈衝充電訊號

P2．．．逆向脈衝充電訊號

s1．．．電能信號

s2．．．電壓信號

s3．．．電流信號

s4．．．溫度信號

sw0．．．共同連接端

sw1．．．充電路徑連接端

sw2．．．放電路徑連接端

Claims (11)

1. 一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，包含：至少一電力源，用以將至少一種電能由至少一輸出端輸出；至少一超級電容，係一可短時間儲能與釋能之蓄能單元，該超級電容具有至少一電連接端，且與該電力源之輸出端電連接，用以直接儲存該電力源所供應之電能；至少一儲能單元，具有至少一電連接端，電連接一負載裝置，用以供應負載電流至該負載裝置；以及一充放電控管電路，係電連接於該超級電容與該儲能單元之間；其中，當該充放電控管電路操作於一充電控管模式時，該電力源將先經由該超級電容再經由一充電電路供應電能至該儲能單元，隨後該儲能單元再將傳送過來的電能供應至該負載裝置；當該充放電控管電路係操作於一放電控管模式時，該超級電容在該電力源穩定供應電能的前題下逕予單獨放電，而該儲能單元在該電力源已停止供電導致超級電容供應電能不穩定的前題下逕予單獨放電，且該超級電容與該儲能單元在負載需求電流量較大的前題下共同協力供應放電至該負載裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該充放電控管電路包含：至少一路徑切換單元，其包括：至少一共同連接端，電連接於該超級電容之電連接端；一充電路徑連接端，電連接於該儲能單元之電連接端；以及一放電路徑連接端，電連接至該負載裝置；一控制單元，係用以控制該路徑切換單元之該共同連接端電連接於該充電路徑連接端或是該放電路徑連接端；一儲能單元狀態感測電路，電連接於該儲能單元，用以感測該儲能單元之至少一種狀態信號；以及一超級電容感測電路，電連接於該超級電容，用以感測該超級電容之至少一種狀態信號；其中當該充放電控管電路操作在一超級電容放電控管模式，該超級電容單獨對該負載裝置供給電能；當該充放電控管電路操作在一儲能單元放電控管模式，此時該儲能單元單獨將該電能供應至該負載裝置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該電力源係為可再生能源或非再生能源，其中該儲能單元狀態感測電路可感測該儲能單元之至少一狀態信號，然後再將該狀態信號傳送至該控制單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該超級電容可將所接收自電力源之電能儲存，並且傳送此時該電能狀態之電能信號至該控制單元。
5. 如申請專利範圍第1項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該電力源與該超級電容之間可設置一反向器，作為緩衝輔助來防止該超級電容對該電力源產生回衝現象；該超級電容與該反向器之間可設置一整流裝置，用以調整該電力源之電流與電壓，以及達到控制恒流穩壓以向超級電容充電之作用。
6. 一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，包含：至少一電力源，用以將至少一種電能由至少一輸出端輸出；至少一超級電容，係一可短時間儲能與釋能之蓄能單元，該超級電容具有至少一電連接端，且與該電力源之輸出端電連接，用以直接儲存該電力源所供應之電能；至少一儲能單元，具有至少一電連接端，電連接一負載裝置，用以供應負載電流至該負載裝置；以及一充放電控管電路，係電連接於該超級電容與該儲能單元之間；其中，當該充放電控管電路係操作於一回充控管模式，此時該儲能單元將所儲存之該電能回充供應給該超級電容；當該充放電控管電路係操作於一放電控管模式，此時該超級電容將儲存之該電能與該儲能單元並聯供應該負載電流至該負載裝置；當該充放電控管電路操作在一超級電容放電控管模式，該超級電容單獨對該負載裝置供給電能；當該充放電控管電路操作在一儲能單元放電控管模式，此時該儲能單元單獨將該電能供應至該負載裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該充放電控管電路係為一串級式充放電控管電路。
8. 一種超級電容與儲能單元之充放電控管電路，包括：至少一電力源，用以將至少一種電能由至少一輸出端輸出；至少一超級電容，係一可短時間儲能與釋能之蓄能單元，該超級電容具有一對電連接端，與該電力源之輸出端電連接，用以直接儲存該電力源所供應之電能；至少一儲能單元，具有一對電連接端；以及一充放電控管電路，係電連接於該超級電容與該儲能單元之間，包括：一第一路徑切換單元，包括：至少一共同連接端，電連接於該超級電容之電連接端；一充電路徑連接端，電連接於該儲能單元之電連接端；以及一放電路徑連接端，電連接至該負載裝置；一第二路徑切換單元，包括：一回充共同連接端，電連接於該儲能單元之電連接端；一負載供給連接端，電連接一負載裝置；以及一回充路徑連接端，電連接至該超級電容之電連接端；一控制單元，係用以將一控制訊號各別送至第一路徑切換單元及第二路徑切換單元；一儲能單元狀態感測電路，係電連接於該儲能單元，用以感測該儲能單元之至少一種狀態信號；以及一超級電容感測電路，電連接於該超級電容，用以感測該超級電容之至少一種狀態信號；當該第一路徑切換單元之該共同連接端電連接於該放電路徑連接端，且該第二路徑切換單元之該回充共同連接端電連接於該回充路徑連接端時，該充放電控管電路係操作於一回充控管模式，此時該儲能單元將對該超級電容進行回授充電，而該超級電容再對該負載裝置進行供電；當該充放電控管電路操作在一超級電容放電控管模式，該超級電容單獨對該負載裝置供給電能；當該充放電控管電路操作在一儲能單元放電控管模式，此時該儲能單元單獨將該電能供應至該負載裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中當該充放電控管電路操於回充控管模式時，該儲能單元經由一昇壓電路回充至該超級電容。
10. 如申請專利範圍第8項所述之超級電容與儲能單元之充放電控管電路，其中該超級電容在該該充放電控管電路之控管下，經由一充電電路以一脈衝充電訊號或一逆向脈衝充電訊號之一向該儲能單元充電。
11. 一種超級電容與儲能單元之充放電的方法，該方法包括下列步驟：藉由一充放電控管電路控管至少一超級電容與至少一儲能單元所儲存之電能；在一充電控管模式，藉由該充放電控管電路，該超級電容供給該電力源所輸出之該電能給該儲能單元；在一第一放電控管模式，該充放電控管電路將該超級電容所儲存之該電能提供給一負載裝置；在一第二放電控管模式，該充放電控管電路將該超級電容與該儲能單元所儲存之該電能提供給該負載裝置；在一第三放電控管模式，該充放電控管電路單獨將該儲能單元所儲存之該電能提供給該負載裝置；以及在一回充控管模式，該充放電控管電路將該儲能單元所儲存之電能提供給該超級電容。