TW201515870A - 能量管理裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種能量管理裝置，包含：一能量轉移單元，電連接到一載具的一高功率儲能裝置、一高能量儲能裝置及至少一能量負載，且能夠電連接到一外部能量來源；及一調配控制單元，至少根據儲能裝置的殘電量、能量轉移單元是否電連接到外部能量來源，及載具的位置，產生並輸出一調配控制信號至能量轉移單元，以致能量轉移單元根據調配控制信號來執行高功率儲能裝置、高能量儲能裝置、外部能量來源與能量負載之間的能量轉移，包括高功率儲能裝置與外部能量來源二者到能量負載的能量轉移，以及高功率儲能裝置與高能量儲能裝置二者到能量負載的能量轉移。

Description

能量管理裝置及方法

本發明是有關於一種能量管理技術，特別是指一種用於一載具的能量管理裝置及方法。

美國專利第8027760號揭露了一種習知的能量管理方法，用於進行一電動車的能量管理。電動車包括一超級電容、一電池及多個能量負載(例如馬達、空調等)。根據習知的能量管理方法，當電動車在一相對於一充電站的預設充電範圍中時，由充電站對超級電容及電池充電，並供應能量負載所需的能量，而當電動車在充電範圍之外時，先由超級電容供應能量負載所需的能量，然後在超級電容的殘電量降至最低時，才由電池供應能量負載所需的能量。

然而，習知的能量管理方法在改變能量負載所需能量的來源(例如從由充電站供應能量改為由超級電容供應能量，及從由超級電容供應能量改為由電池供應能量)時，是採用直接切換方式，這會導致能量負載的輸入功率出現較大的暫時性下降，使得電動車不能平順地行進。另外，習知的能量管理方法沒有對電池的放電做出限制， 這會縮短電池的使用壽命。

因此，本發明之一目的即在提供一種能量管理裝置，可以改善先前技術的至少一缺點。

於是本發明能量管理裝置適於安裝於一載具。該載具包括一高功率儲能裝置、一高能量儲能裝置及至少一能量負載。該高功率儲能裝置的功率密度大於該高能量儲能裝置的功率密度。該高能量儲能裝置的能量密度大於該高功率儲能裝置的能量密度。該能量管理裝置包含一能量轉移單元及一調配控制單元。

該能量轉移單元適於電連接到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載，且以一方式來設置，以致當該載具在一相對於一外部能量來源的預設充電範圍中時，該能量轉移單元能夠電連接到該外部能量來源。

該調配控制單元電連接到該能量轉移單元，至少根據該高功率儲能裝置的殘電量、該高能量儲能裝置的殘電量、該能量轉移單元是否電連接到該外部能量來源，及該載具的位置，產生一調配控制信號，並將該調配控制信號輸出至該能量轉移單元，以致該能量轉移單元根據該調配控制信號來執行該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置、該外部能量來源與該能量負載之間的能量轉移。

當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元電連接到該外部能量來源且該載具遠離該外部能量來源移動時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該外部 能量來源或從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移。該能量轉移單元執行哪種能量轉移取決於該載具的位置。

當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元沒有電連接到該外部能量來源、該高能量儲能裝置的殘電量大於一預設第一下限值且該高功率儲能裝置的殘電量大於一預設第二下限值時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高功率儲能裝置或從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移。該能量轉移單元執行哪種能量轉移取決於該高功率儲能裝置的殘電量。

而本發明之另一目的即在提供一種能量管理方法，可以改善先前技術的至少一缺點。

於是本發明能量管理方法利用一安裝於一載具之能量管理裝置來進行該載具的能量管理。該載具包括一高功率儲能裝置、一高能量儲能裝置及至少一能量負載。該高功率儲能裝置的功率密度大於該高能量儲能裝置的功率密度。該高能量儲能裝置的能量密度大於該高功率儲能裝置的能量密度。該能量管理裝置電連接到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載，且當該載具在一相對於一外部能量來源的預設充電範圍中時，該能量管理裝置能夠電連接到該外部能量來源。該能量管理方法包含以下步驟：(A)當該能量管理裝置電連接到該外部能量來源時， 藉由該能量管理裝置，根據該載具的位置，判斷該載具是否遠離該外部能量來源移動；(B)當於步驟(A)中判斷出該載具遠離該外部能量來源移動時，藉由該能量管理裝置，至少根據該載具的位置，執行僅從該外部能量來源或從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，其中，該能量轉移單元執行哪種能量轉移取決於該載具的位置；(C)當該能量管理裝置沒有電連接到該外部能量來源時，藉由該能量管理裝置，判斷該高能量儲能裝置的殘電量是否大於一預設第一下限值；(D)當於步驟(C)中判斷出該高能量儲能裝置的殘電量大於該第一下限值時，藉由該能量管理裝置，判斷該高功率儲能裝置的殘電量是否大於一預設第二下限值；及(E)當於步驟(D)中判斷出該高功率儲能裝置的殘電量大於該第二下限值時，藉由該能量管理裝置，至少根據該高功率儲能裝置的殘電量，執行僅從該高功率儲能裝置或從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，其中，該能量轉移單元執行哪種能量轉移取決於該高功率儲能裝置的殘電量。

本發明之功效在於：藉由該能量管理裝置執行從該高功率儲能裝置與該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，以及執行從該高功率儲能裝置與該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，可以避免該能量負載的輸入功率出現較大的暫時性下降。

1‧‧‧能量管理裝置

11‧‧‧功率需求估算單元

12‧‧‧調配控制單元

13‧‧‧能量轉移單元

2‧‧‧載具

21‧‧‧高功率儲能裝置

22‧‧‧高能量儲能裝置

23‧‧‧能量負載

24‧‧‧感測模組

3‧‧‧外部能量來源

401~412‧‧‧步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明能量管理裝置之較佳實施例；圖2與圖3是流程圖，說明較佳實施例所使用的能量管理方法；及圖4是一時序圖，說明較佳實施例的操作。

參閱圖1，本發明能量管理裝置1之較佳實施例適於安裝於一載具2。載具2包括一高功率儲能裝置21、一高能量儲能裝置22、至少一能量負載23、一感測模組24及其它必要元件(圖未示)。高功率儲能裝置21(例如超級電容)的功率密度大於高能量儲能裝置22的功率密度。高能量儲能裝置22(例如電池)的能量密度大於高功率儲能裝置21的能量密度。

在本實施例中，載具2是一純電動巴士，且只包括一能量負載23(即馬達)。在其它實施例中，載具2可以是複合(hybrid)電動車，可以呈機車、汽車等其它形式，或者可以包括多個能量負載23(例如馬達及空調)，本領域中具有通常知識者能根據以下針對本實施例的說明推知其它實施例該如何實現，因此將不多加說明。

感測模組24電連接到高功率儲能裝置21、高能量儲能裝置22及能量負載23，感測多個關聯於載具2所需 功率的狀態，以產生一指示這些狀態的第一感測信號，且感測高功率儲能裝置21的殘電量以及高能量儲能裝置22的殘電量與輸出電壓，以產生一指示這些參數的第二感測信號。在本實施例中，關聯於載具2所需功率的狀態包括載具2的駕駛狀態及能量負載23的操作狀態，載具2的駕駛狀態包括移動速度、加速踏板深度及煞車踏板深度，能量負載23(即馬達)的操作狀態包括轉矩。在其它實施例中，當載具2是複合電動車時，關聯於載具2所需功率的狀態還包括引擎的操作狀態。

本實施例能量管理裝置1包含一功率需求估算單元11、一調配控制單元12及一能量轉移單元13。

功率需求估算單元11適於電連接到感測模組24以接收第一感測信號，根據第一感測信號所指示之載具2的駕駛狀態及能量負載23的操作狀態，估算載具2所需之功率，以產生一指示估算功率的估算信號。

能量轉移單元13適於電連接到高功率儲能裝置21、高能量儲能裝置22及能量負載23，且以一方式來設置，以致當載具2在一相對於一外部能量來源3的預設充電範圍中時，能量轉移單元13能夠電連接到外部能量來源3。

調配控制單元12電連接到功率需求估算單元11、能量轉移單元13及感測模組24，接收來自功率需求估算單元11的估算信號、來自感測模組24的第二感測信號，及一第三感測信號，根據估算信號所指示之估算功率、 第二感測信號所指示之高功率儲能裝置21的殘電量與高能量儲能裝置22的殘電量，以及第三感測信號所指示之能量轉移單元13是否電連接到外部能量來源3與載具2的位置，產生一調配控制信號，並將調配控制信號輸出至能量轉移單元13，以致能量轉移單元13根據調配控制信號來執行高功率儲能裝置21、高能量儲能裝置22、外部能量來源3與能量負載23之間的能量轉移。

在本實施例中，感測模組24還感測能量轉移單元13是否電連接到外部能量來源3及載具2的位置，以產生指示這些資訊的第三感測信號，並輸出第三感測信號到調配控制單元12。在其它實施例中，可以由外部能量來源3來感測能量轉移單元13是否電連接到外部能量來源3及載具2的位置，以產生指示這些資訊的第三感測信號，並輸出第三感測信號到調配控制單元12。此外，可以利用例如影像辨識技術或磁閥來感測載具2的位置。

參閱圖1、圖2與圖3，本實施例能量管理裝置1所使用的能量管理方法包含以下步驟401~412。

在步驟401中，功率需求估算單元11根據第一感測信號所指示之載具2的駕駛狀態及能量負載23的操作狀態，估算載具2所需之功率，以產生指示估算功率的估算信號。

在步驟402中，調配控制單元12根據第三感測信號，判斷能量轉移單元13是否電連接到外部能量來源3。如果是，則跳到步驟403。如果否，則跳到步驟406。

在步驟403中，調配控制單元12根據第三感測信號所指示之載具2的位置，判斷載具2是否遠離外部能量來源3移動。如果否，表示載具2接近外部能量來源3移動或靜止，則跳到步驟404。如果是，則跳到步驟405。

在本實施例中，充電範圍被界定在關聯於外部能量來源3的一預設進入位置與一預設脫離位置之間，並具有一位於進入位置與脫離位置之間的預設切換位置，及一位於進入位置與切換位置之間的預設停靠位置。載具2從進入位置進入充電範圍，停靠在停靠位置，且從脫離位置脫離充電範圍。調配控制單元12根據載具2的位置是否介於停靠位置與脫離位置之間來判斷載具2是否遠離外部能量來源3移動，如果載具2的位置介於停靠位置與脫離位置之間，則判定載具2遠離外部能量來源3移動。

在步驟404中，調配控制單元12使調配控制信號指示從外部能量來源3到高功率儲能裝置21、高能量儲能裝置22及能量負載23中的至少一者的能量轉移。接著跳到步驟412。

在步驟405中，調配控制單元12根據第三感測信號所指示之載具2的位置，使調配控制信號指示以下資訊中的一者：(1)僅從外部能量來源3到能量負載23的能量轉移，及外部能量來源3的輸出功率，其中，外部能量來源3的輸出功率相同於估算功率；以及(2)從高功率儲能裝置21與外部能量來源3二者到能量負載23的能量轉移、高功率儲能裝置21的輸出功率及外部能量來源3的輸出功 率，其中，高功率儲能裝置21的輸出功率及外部能量來源3的輸出功率均與載具2的位置有關，高功率儲能裝置21的輸出功率與外部能量來源3的輸出功率之總和相同於估算功率。接著跳到步驟412。

在本實施例中，如果載具2的位置介於進入位置與切換位置之間(或更明確地說，介於停靠位置與切換位置之間)，則調配控制單元12使調配控制信號指示僅從外部能量來源3到能量負載23的能量轉移，及外部能量來源3的輸出功率。如果載具2的位置介於切換位置與脫離位置之間，則調配控制單元12使調配控制信號指示從高功率儲能裝置21與外部能量來源3二者到能量負載23的能量轉移、高功率儲能裝置21的輸出功率及外部能量來源3的輸出功率，且高功率儲能裝置21的輸出功率Php及外部能量來源3的輸出功率Pes分別如下所示：Pes=(L2-L)/(L2-L1)×Pset1，Php=PR-Pes，其中，L為載具2的位置，L1為切換位置，L2為脫離位置，Pset1為一預設第一功率設定值，PR為估算功率。

在步驟406中，調配控制單元12判斷第二感測信號所指示之高能量儲能裝置22的殘電量是否大於一預設第一下限值。如果是，表示高能量儲能裝置22的殘電量夠高，則跳到步驟407。如果否，表示高能量儲能裝置22的殘電量不夠高，則跳到步驟409。

在步驟407中，調配控制單元12判斷第二感測 信號所指示之高功率儲能裝置21的殘電量是否大於一預設第二下限值。如果是，表示高功率儲能裝置21的殘電量夠高，則跳到步驟408。如果否，表示高功率儲能裝置21的殘電量不夠高，則跳到步驟410。

在步驟408中，調配控制單元12根據第二感測信號所指示之高功率儲能裝置21的殘電量，使調配控制信號指示以下資訊中的一者：(1)僅從高功率儲能裝置21到能量負載23的能量轉移，及高功率儲能裝置21的輸出功率，其中，高功率儲能裝置21的輸出功率相同於估算功率；以及(2)從高功率儲能裝置21與高能量儲能裝置22二者到能量負載的能量轉移、高功率儲能裝置21的輸出功率及高能量儲能裝置22的輸出功率，其中，高功率儲能裝置21的輸出功率及高能量儲能裝置22的輸出功率均與高功率儲能裝置21的殘電量有關，高功率儲能裝置21的輸出功率與高能量儲能裝置22的輸出功率之總和相同於估算功率。接著跳到步驟412。

在本實施例中，如果高功率儲能裝置21的殘電量大於一大於第二下限值之預設門檻值，調配控制單元12使調配控制信號指示僅從高功率儲能裝置21到能量負載23的能量轉移，及高功率儲能裝置21的輸出功率，且高功率儲能裝置21的輸出功率相同於估算功率。如果高功率儲能裝置21的殘電量小於門檻值，調配控制單元12使調配控制信號指示從高功率儲能裝置21與高能量儲能裝置22二者到能量負載的能量轉移、高功率儲能裝置21的輸出功 率及高能量儲能裝置22的輸出功率，且高功率儲能裝置21的輸出功率Php及高能量儲能裝置22的輸出功率Phe分別如下所示：Php=(Qhp-Q2)/(Q1-Q2)×Pset2，Phe=PR-Php，其中，Qhp為高功率儲能裝置21的殘電量，Q1為門檻值，Q2為第二下限值，Pset2為一預設第二功率設定值，PR為估算功率。

在步驟409中，調配控制單元12使一功率限制值相同於一預設第一功率限制值。接著跳到步驟411。

在步驟410中，調配控制單元12使功率限制值相同於一預設第二功率限制值。第二功率限制值大於第一功率限制值。接著跳到步驟411。

在本實施例中，調配控制單元12將第二感測信號所指示之高能量儲能裝置22的輸出電壓及一預設電流上限值相乘，以得到第二功率限制值。預設電流上限值不大於高能量儲能裝置22的輸出電流之額定(rated)值。

在步驟411中，調配控制單元12使調配控制信號指示僅從高能量儲能裝置22到能量負載23的能量轉移，及高能量儲能裝置22的輸出功率，其中，高能量儲能裝置22的輸出功率為估算功率及功率限制值中之較小者。

在步驟412中，能量轉移單元23根據調配控制信號來執行高功率儲能裝置21、高能量儲能裝置22、外部能量來源3與能量負載23之間的能量轉移。接著跳回步驟 401。

參閱圖1與圖4，舉例來說，在載具2從停靠在停靠位置由外部能量來源3充電到駛離充電範圍在外面行進的期間，本實施例能量管理裝置1的操作可以分為六個階段，分別是第一階段I、第二階段II、第三階段III、第四階段IV、第五階段V及第六階段VI。

在第一階段中I，載具2停靠在停靠位置且能量轉移單元13電連接到外部能量來源3。此時，能量負載23(即馬達)不動作，載具2的移動速度為0，估算功率為0。因此，調配控制單元12會進行步驟404(見圖2)，以致能量轉移單元13執行從外部能量來源3到高功率儲能裝置21的能量轉移，並在必要時還執行外部能量來源3到高能量儲能裝置22的能量轉移。換句話說，外部能量來源3對高功率儲能裝置21充電，並在必要時還對高能量儲能裝置22充電，以致高功率儲能裝置21的殘電量大於門檻值，高能量儲能裝置22的殘電量大於第一下限值。

在第二階段II中，載具2開始遠離外部能量來源3移動，載具2的位置介於停靠位置與切換位置之間，且能量轉移單元13仍電連接到外部能量來源3。此時，能量負載23(即馬達)開始動作，載具2的移動速度開始上升，估算功率大於0。因此，調配控制單元12會進行步驟405(見圖2)，以致能量轉移單元13執行僅從外部能量來源3到能量負載23的能量轉移，且外部能量來源3的輸出功率相同於估算功率。換句話說，外部能量來源3停止對 高功率儲能裝置21及高能量儲能裝置22充電，並開始供應能量給載具2。

在第三階段III中，載具2持續遠離外部能量來源3移動，載具2的位置介於切換位置與脫離位置之間，且能量轉移單元13仍電連接到外部能量來源3。此時，能量負載23(即馬達)持續動作，載具2的移動速度持續上升，估算功率不為0。因此，調配控制單元12會進行步驟405(見圖2)，以致能量轉移單元13執行從高功率儲能裝置21及外部能量來源3二者到能量負載23的能量轉移，且高功率儲能裝置21的輸出功率逐漸上升，外部能量來源3的輸出功率逐漸下降，高功率儲能裝置21的輸出功率與外部能量來源3的輸出功率之總合相同於估算功率。換句話說，高功率儲能裝置21及外部能量來源3同時供應能量給載具2。

在第四階段IV中，載具2移動到充電範圍之外，高功率儲能裝置21的殘電量大於門檻值，且高能量儲能裝置22的殘電量大於第一下限值。此時，能量負載23(即馬達)持續動作，載具2的移動速度持續上升，估算功率不為0。因此，調配控制單元12會進行步驟408(見圖3)，以致能量轉移單元13執行僅從高功率儲能裝置21到能量負載23的能量轉移，且高功率儲能裝置21的輸出功率相同於估算功率。換句話說，只剩高功率儲能裝置21供應能量給載具2。

在第五階段V中，載具2持續在充電範圍之外 移動，高功率儲能裝置21的殘電量下降到介於門檻值與第二下限值之間，且高能量儲能裝置22的殘電量仍大於第一下限值。此時，能量負載23(即馬達)持續動作，載具2的移動速度到達一目標速度，估算功率不為0。因此，調配控制單元12會進行步驟408(見圖3)，以致能量轉移單元13執行從高功率儲能裝置21及高能量儲能裝置22二者到能量負載23的能量轉移，且高功率儲能裝置21的輸出功率逐漸下降，高能量儲能裝置22的輸出功率逐漸上升，高功率儲能裝置21的輸出功率與高能量儲能裝置22的輸出功率之總和相同於估算功率。換句話說，高功率儲能裝置21及高能量儲能裝置22同時供應能量給載具2。

在第六階段VI中，載具2持續在充電範圍之外移動，且高功率儲能裝置21的殘電量下降到小於第二下限值。此時，能量負載23(即馬達)持續動作，載具2的移動速度維持在目標速度，估算功率不為0。因此，當高能量儲能裝置22的殘電量大於第一下限值時，調配控制單元12會進行步驟410、411(見圖3)，以致能量轉移單元13執行僅從高能量儲能裝置22到能量負載23的能量轉移，且高能量儲能裝置22的輸出功率會被限制為不大於第二功率限制值，而在高能量儲能裝置22的殘電量下降到小於第一下限值之後，調配控制單元12轉為進行步驟409、411(見圖3)，以致能量轉移單元13仍執行僅從高能量儲能裝置22到能量負載23的能量轉移，但高能量儲能裝置22的輸出功率會被限制為不大於第一功率限制值。換句話說，只 剩高能量儲能裝置22供應能量給載具2。

綜上所述，本實施例能量管理裝置1在將能量負載23所需能量的來源從外部能量來源3改變為高功率儲能裝置21時，會在僅由外部能量來源3供應能量及僅由高功率儲能裝置21供應能量之間插入由外部能量來源3及高功率儲能裝置21二者供應能量，且及在將能量負載23所需能量的來源從高功率儲能裝置21改變為高能量儲能裝置22時，會在僅由高功率儲能裝置21供應能量及僅由高能量儲能裝置22供應能量之間插入由高功率儲能裝置21及高能量儲能裝置22二者供應能量，這可以避免能量負載23的輸入功率出現較大的暫時性下降，使得載具2能平順地行進。此外，本實施例能量管理裝置1在高功率儲能裝置21的殘電量或高能量儲能裝置22的殘電量不夠高時，會對高能量儲能裝置22的放電做出限制，這可以延長高能量儲能裝置22的使用壽命。故本實施例能量管理裝置1確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧能量管理裝置

11‧‧‧功率需求估算單元

12‧‧‧調配控制單元

13‧‧‧能量轉移單元

2‧‧‧載具

21‧‧‧高功率儲能裝置

22‧‧‧高能量儲能裝置

23‧‧‧能量負載

24‧‧‧感測模組

3‧‧‧外部能量來源

Claims (15)

1. 一種能量管理裝置，適於安裝於一載具，該載具包括一高功率儲能裝置、一高能量儲能裝置及至少一能量負載，該高功率儲能裝置的功率密度大於該高能量儲能裝置的功率密度，該高能量儲能裝置的能量密度大於該高功率儲能裝置的能量密度，該能量管理裝置包含：一能量轉移單元，適於電連接到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載，且以一方式來設置，以致當該載具在一相對於一外部能量來源的預設充電範圍中時，該能量轉移單元能夠電連接到該外部能量來源；及一調配控制單元，電連接到該能量轉移單元，至少根據該高功率儲能裝置的殘電量、該高能量儲能裝置的殘電量、該能量轉移單元是否電連接到該外部能量來源，及該載具的位置，產生一調配控制信號，並將該調配控制信號輸出至該能量轉移單元，以致該能量轉移單元根據該調配控制信號來執行該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置、該外部能量來源與該能量負載之間的能量轉移；當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元電連接到該外部能量來源且該載具遠離該外部能量來源移動時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該外部能量來源或從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，該能量轉移單元執行哪 種能量轉移取決於該載具的位置，當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元沒有電連接到該外部能量來源、該高能量儲能裝置的殘電量大於一預設第一下限值且該高功率儲能裝置的殘電量大於一預設第二下限值時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高功率儲能裝置或從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，該能量轉移單元執行哪種能量轉移取決於該高功率儲能裝置的殘電量。
2. 如請求項1所述的能量管理裝置，還包含：一功率需求估算單元，根據該載具的駕駛狀態與該能量負載的操作狀態，估算該載具所需之功率，以便產生一指示該估算功率的估算信號；其中，該調配控制單元還電連接到該功率需求估算單元以接收來自該功率需求估算單元的估算信號，且還根據該估算信號所指示之該估算功率產生該調配控制信號，當該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該外部能量來源到該能量負載的能量轉移時，該外部能量來源的輸出功率相同於該估算功率，當該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率及該外部能量來源的輸出功率均與該載具的位置有關，並且該高 功率儲能裝置的輸出功率與該外部能量來源的輸出功率之總和相同於該估算功率，當該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高功率儲能裝置到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率相同於該估算功率，當該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率及該高能量儲能裝置的輸出功率均與該高功率儲能裝置的殘電量有關，並且該高功率儲能裝置的輸出功率及該高能量儲能裝置的輸出功率之總和相同於該估算功率。
3. 如請求項2所述的能量管理裝置，其中，該充電範圍被界定在關聯於該外部能量來源的一預設進入位置與一預設脫離位置之間，並具有一位於該進入位置與該脫離位置之間的預設切換位置。
4. 如請求項3所述的能量管理裝置，其中，當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元電連接到該外部能量來源且該載具遠離該外部能量來源移動時：如果該載具的位置介於該進入位置與該切換位置之間，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該外部能量來源到該能量負載的能量轉移；如果該載具的位置介於該切換位置與該脫離位置之間，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的 能量轉移，該高功率儲能裝置的輸出功率Php及該外部能量來源的輸出功率Pes分別如下所示：Pes=(L2-L)/(L2-L1)×Pset1，Php=PR-Pes，其中，L為該載具的位置，L1為該切換位置，L2為該脫離位置，Pset1為一預設第一功率設定值，PR為該估算功率。
5. 如請求項2所述的能量管理裝置，其中，當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元沒有電連接到該外部能量來源、該高能量儲能裝置的殘電量大於該第一下限值且該高功率儲能裝置的殘電量大於該第二下限值時：如果該高功率儲能裝置的殘電量大於一大於該第二下限值之預設門檻值，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高功率儲能裝置到該能量負載的能量轉移；如果該高功率儲能裝置的殘電量小於該門檻值，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，該高功率儲能裝置的輸出功率Php及該高能量儲能裝置的輸出功率Phe分別如下所示：Php=(Qhp-Q2)/(Q1-Q2)×Pset2，Phe=PR-Php，其中，Qhp為該高功率儲能裝置的殘電量，Q1為該門檻值，Q2為該第二下限值，Pset2為一預設第二功率設定 值，PR為該估算功率。
6. 如請求項2所述的能量管理裝置，其中，當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元電連接到該外部能量來源且該載具不是遠離該外部能量來源移動時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行從該外部能量來源到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載中的至少一者的能量轉移。
7. 如請求項2所述的能量管理裝置，其中：當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元沒有電連接到該外部能量來源且該高能量儲能裝置的殘電量不大於該第一下限值時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高能量儲能裝置到該能量負載的能量轉移，該高能量儲能裝置的輸出功率為該估算功率及一預設第一功率限制值中之較小者；及當該調配控制單元判斷出該能量轉移單元沒有電連接到該外部能量來源、該高能量儲能裝置的殘電量大於該第一下限值且該高功率儲能裝置的殘電量不大於該第二下限值時，該能量轉移單元回應該調配控制信號，執行僅從該高能量儲能裝置到該能量負載的能量轉移，該高能量儲能裝置的輸出功率為該估算功率及一預設第二功率限制值中之較小者，該第二功率限制值大於該第一功率限制值。
8. 如請求項7所述的能量管理裝置，其中，該調配控制單元根據該高能量儲能裝置的輸出電壓及一預設電流上 限值得到該第二功率限制值。
9. 一種能量管理方法，利用一安裝於一載具之能量管理裝置來進行該載具的能量管理，該載具包括一高功率儲能裝置、一高能量儲能裝置及至少一能量負載，該高功率儲能裝置的功率密度大於該高能量儲能裝置的功率密度，該高能量儲能裝置的能量密度大於該高功率儲能裝置的能量密度，該能量管理裝置電連接到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載，且當該載具在一相對於一外部能量來源的預設充電範圍中時，該能量管理裝置能夠電連接到該外部能量來源，該能量管理方法包含以下步驟：(A)當該能量管理裝置電連接到該外部能量來源時，藉由該能量管理裝置，根據該載具的位置，判斷該載具是否遠離該外部能量來源移動；(B)當於步驟(A)中判斷出該載具遠離該外部能量來源移動時，藉由該能量管理裝置，至少根據該載具的位置，執行僅從該外部能量來源或從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，其中，該能量管理裝置執行哪種能量轉移取決於該載具的位置；(C)當該能量管理裝置沒有電連接到該外部能量來源時，藉由該能量管理裝置，判斷該高能量儲能裝置的殘電量是否大於一預設第一下限值；(D)當於步驟(C)中判斷出該高能量儲能裝置的殘電 量大於該第一下限值時，藉由該能量管理裝置，判斷該高功率儲能裝置的殘電量是否大於一預設第二下限值；及(E)當於步驟(D)中判斷出該高功率儲能裝置的殘電量大於該第二下限值時，藉由該能量管理裝置，至少根據該高功率儲能裝置的殘電量，執行僅從該高功率儲能裝置或從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，其中，該能量管理裝置執行哪種能量轉移取決於該高功率儲能裝置的殘電量。
10. 如請求項9所述的能量管理方法，還包含在步驟(A)之前的以下步驟：(F)藉由該能量管理裝置，根據該載具的駕駛狀態與該能量負載的操作狀態，估算該載具所需之功率；其中，於步驟(B)中，還根據於步驟(F)中所得之該估算功率，執行僅從該外部能量來源或從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，當執行僅從該外部能量來源到該能量負載的能量轉移時，該外部能量來源的輸出功率相同於該估算功率，當執行從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率及該外部能量來源的輸出功率均與該載具的位置有關，並且該高功率儲能裝置的輸出功率及該外部能量來源的輸出功率之總和相同於該估算功率，於步驟(E)中，還根據於步驟(F)中所得之該估算功 率，執行僅從該高功率儲能裝置或從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，當執行僅從該高功率儲能裝置到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率相同於該估算功率，當執行從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移時，該高功率儲能裝置的輸出功率及該高能量儲能裝置的輸出功率均與該高功率儲能裝置的殘電量有關，並且該高功率儲能裝置的輸出功率及該高能量儲能裝置的輸出功率之總和相同於該估算功率。
11. 如請求項9所述的能量管理方法，該充電範圍被界定在關聯於該外部能量來源的一預設進入位置與一預設脫離位置之間，並具有一位於該進入位置與該脫離位置之間的預設切換位置，其中，於步驟(B)中：如果該載具的位置介於該進入位置與該切換位置之間，執行僅從該外部能量來源到該能量負載的能量轉移；如果該載具的位置介於該切換位置與該脫離位置之間，執行從該高功率儲能裝置及該外部能量來源二者到該能量負載的能量轉移，該高功率儲能裝置的輸出功率Php及該外部能量來源的輸出功率Pes分別如下所示：Pes=(L2-L)/(L2-L1)×Pset1，Php=PR-Pes，其中，L為該載具的位置，L1為該切換位置，L2為該 脫離位置，Pset1為一預設第一功率設定值，PR為該估算功率。
12. 如請求項9所述的能量管理方法，其中，在步驟(E)中：如果該高功率儲能裝置的殘電量大於一大於該第二下限值之預設門檻值，執行僅從該高功率儲能裝置到該能量負載的能量轉移；如果該高功率儲能裝置的殘電量小於該門檻值，執行從該高功率儲能裝置及該高能量儲能裝置二者到該能量負載的能量轉移，該高功率儲能裝置的輸出功率Php及該高能量儲能裝置的輸出功率Phe分別如下所示：Php=(Qhp-Q2)/(Q1-Q2)×Pset2，Phe=PR-Php，其中，Qhp為該高功率儲能裝置的殘電量，Q1為該門檻值，Q2為該第二下限值，Pset2為一預設第二功率設定值，PR為該估算功率。
13. 如請求項9所述的能量管理方法，還包含以下步驟：(G)當於步驟(A)中判斷出該載具不是遠離該外部能量來源移動時，藉由該能量管理裝置，執行從該外部能量來源到該高功率儲能裝置、該高能量儲能裝置及該能量負載中的至少一者的能量轉移。
14. 如請求項9所述的能量管理方法，還包含以下步驟：(H)當於步驟(C)中判斷出該高能量儲能裝置的殘電量不大於該第一下限值時，藉由該能量管理裝置，執行 僅從該高能量儲能裝置到該能量負載的能量轉移，該高能量儲能裝置的輸出功率為該估算功率及一預設第一功率限制值中之較小者；及(I)當於步驟(D)中判斷出該高功率儲能裝置的殘電量不大於該第二下限值時，藉由該能量管理裝置，執行僅從該高能量儲能裝置到該能量負載的能量轉移，該高能量儲能裝置的輸出功率為該估算功率及一預設第二功率限制值中之較小者，該第二功率限制值大於該第一功率限制值。
15. 如請求項14所述的能量管理方法，其中，於步驟(I)中，還根據該高能量儲能裝置的輸出電壓及一預設電流上限值得到該第二功率限制值。