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澳大利亚悉尼+墨尔本+凯恩斯9日8晚跟团游(3钻)?舒适快乐游 经济型出行 纯净消费
行程概要D1达令港悉尼歌剧院悉尼海港大桥圣玛丽大教堂华特森湾D2悉尼蓝山国家公园一日游【堪比过山车的缆车体验】D3悉尼史蒂芬港一日游【观海豚+四驱车滑沙】D4自由活动墨尔本动物园潘尼巧克力工厂墨尔本菲利普岛（企鹅岛）直达之旅（傍晚出发，适合只想看企鹅的您）D5大洋路十二使徒岩D6穿越时光至淘金年代【疏芬山金矿镇＋黄金博物馆】D7自由活动凯恩斯植物园凯恩斯D8绿岛D9查普凯土著文化公园库兰达热带雨林公园库兰达自由活动
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乘坐二战遗留下来的独特水陆两用车，深入雨林观看古老动植物，这是怎样一番别具一格的体验呢？赶快加入我们吧！
菲利普岛与小企鹅零距离接触，观看小企鹅的憨态，寻找最纯真的你！
“穿越”到19世纪的金矿小镇，来一次神奇的寻宝之旅，幸运的话还能找到闪闪发光的金子哦！
绿岛大堡礁-玻璃底船，有兴趣的朋友可以自费参加海底漫步，潜水以及直升机观光。
悉尼歌剧院入内参观，深入了解历史建筑。
斯蒂芬港亲身体验沙漠的火和大海的冰。
让落日余晖洒在最美海滩-邦迪海滩。
悉尼是新南威尔士州的首府，澳大利亚最大的城市。悉尼位于澳大利亚东南海岸，气候宜人，环境优美，带给人们空间、阳光、自由的印象。200多年前的荒原经过开拓与经营已成为澳大利亚最繁荣的现代化城市，是南半球的闪烁之星，多次入选&全世界最佳都市&之列。整个充满活力的国际城市围绕着一个美丽的海港而建，很容易就可从市中心走到不同的阳光灿烂的海滩。悉尼基础设施完备、交通便利，有便捷的航空、铁路、地铁和公交系统，自2000年悉尼奥运会以后吸引着越来越多的游客前往观光。
在这片多国人民共同居住的国际化土地上，除了英语你还能听到希腊语、中文、匈牙利语的交谈。悉尼有不少观光的好去处，比较著名的有悉尼歌剧院、悉尼大桥、岩石区、环形码头、麦考瑞广场、情人港（达令港）、博物馆、美术馆、以及大大小小的国家公园等，不论是雄伟壮观的蓝山景致，满溢葡萄酒香的猎人谷，憨态可掬的考拉、袋鼠都展现出悉尼的美好与活力。在悉尼，海滩是最值得一去的地方，这里的海滩星罗棋布，风格各有千秋，总有你喜欢的那一片。
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暂无酒店信息
共19个景点，包含7个经典景点：
达令港 悉尼歌剧院 悉尼海港大桥 大洋路 绿岛 库兰达热带雨林公园 库兰达
行车时长13.5小时
2次非自理，7次自理
自由活动3次/5小时
暂无航班信息
悉尼市区一日经典游
行驶时间: 约30分钟
早上09:00-09:30中文司机导游到机场接客人，开始精彩的悉尼市区游览。
游览时间: 约1小时
达令港（情人港）位于悉尼市中心的西北部，距中央火车站2公里并和唐人街相连。它不仅是悉尼最缤纷的旅游和购物中心，也是举行重大会议和庆典的场所。悉尼的居民在特别的节日如圣诞节、新年除夕及国庆日都喜欢走到达令港庆祝一番。
悉尼海港是南半球美丽的海湾，在极美海岸，迎着每一道风，是一种全新的体验。中途乘客游览岩石区，这里是每个来到悉尼的观光客的必游之地，这儿是悉尼早开发的地区，有着许多代表悉尼开拓史的老屋老街。?沿途欣赏古老建筑并了解澳洲历史及第一代移民的生活历程。
游览时间: 约1小时
悉尼歌剧院和海港大桥是澳大利亚的象征。悉尼歌剧院是公认的20世纪世界七大奇迹之一，是悉尼最容易被认出的建筑，它白色的外表，建在海港上的贝壳般的雕塑体，象飘浮在空中的散开的花瓣，多年来一直令人们叹为观止。它内设音乐厅、歌剧场、戏剧场、儿童剧场和一个摄影场，每个月甚至每星期这里都要举行拍卖会、音乐会和其它各种活动，是悉尼最受欢迎的地方。
内部参观悉尼歌剧院，中文导游从旁讲解，深入了解歌剧院的设计和建造历史。
游览时间: 约20分钟
悉尼海港大桥是早期悉尼的代表建筑，它像一道横贯海湾的长虹，巍峨俊秀，气势磅礴，与举世闻名的悉尼歌剧院隔海相望，成为悉尼的象征。悉尼人对这座大桥崇拜异常。被称为“衣架”的巨大钢结构拱形桥周身遍布的铆钉近600万个，而且都是手工加工而成。大桥将中央商务区与悉尼北部的商业区连接在一起。建桥的时间跨度长达8年，于1932年完工，耗资3200万澳元。悉尼足足用了60年才将这笔开支支付完毕。
用餐时间: 约1小时
午餐: 午餐自理或自费参加午餐巡航畅游悉尼湾。
游览时间: 约1小时
悉尼海德公园附近的圣玛丽大教堂是悉尼大主教的所在地，是悉尼第一个天主教堂的旧址。大教堂是由当地的砂岩建成，哥特式的建筑风格是欧洲中世纪大教堂的建筑遗风。它始建于1821年，而天主教神父正式来到澳大利亚是在1820年，因此圣玛丽大教堂又被称为澳大利亚天主教堂之母(Mother Church of Australian Catholicism)。
游览时间: 约1小时30分钟
华特森海湾位于悉尼港的入口，以陡峭的悬崖与滔天巨浪而闻名。风光壮观旖旎，走上山坡，远眺海岸线，海天一色，隐约还能看到对面悉尼市中心的城市标志性建筑。
1. 夫人湾天体浴场以及南角灯塔不同的景观组成了华特森海湾华森特海湾这里的陆地岩石经过千万年的海浪侵蚀，形成绵延几公里，落差约200米的海崖。景观很多，大部分都属于悉尼港国家公园的一部分。这里是一个舒适安静的社区，有重新修复的渔民小屋，棕榈成排的公园，还有几个教堂。海面上停满了私人帆船和游艇，也是悉尼当地人乃至游客休闲旅游的场所。以轮渡码头为起点，往北是坎普湾（Camp Cove）海滩、夫人湾天体浴场（Lady Bay Beach），来这里观光的游客不少，但你要想加入，首先也得“赤裸相见”。当然，站在高处看看还是可以的，不过请不要拍照。从夫人湾可以一路北上，到达最北端的霍恩斯比灯塔（Hornsby Lighthouse），也叫南角灯塔，目前依旧在工作。
2. 悉尼港国家公园的南角著名的“自杀崖”悉尼港国家公园的南角（South head），正对着的就是The Gap风景区，步行即可到达。著名的“自杀崖”已被护栏挡起，立了块牌子，上面写了一句“We care, We can help, Day or night"（我们关心你，我们能提供帮助，日日夜夜）。这里是一个特别适合游泳的地方，也是菲利普船长当年登陆澳大利亚的地方，风景优美，可以吃到当地人的鱼薯，打包带走或者就地解决。
3. 沙岩堆砌而成麦格理灯塔往南走就是位于灯塔自然保护区的麦格理灯塔（Macquarie Lighthouse）。麦格理灯塔是白色圆柱形、高26米、灯高105米。这座灯塔是澳大利亚第一座，也是服役最久的灯塔。当初，按照新南威尔士州总督麦格理（Lachlan Macquarie）的指示建立了首座灯塔，以沙岩堆砌而成，灯塔修成后就以总督名字命名这座灯塔。然而修建灯塔的沙岩经不起海风和海水的侵蚀，之后又在距离不远处进行了重建。至今，这座灯塔仍然发挥着功能。
前往著名的华特森海湾（Watson Bay，即悉尼的入海口，又称自杀岩)观看南太平洋海景和悉尼市区风光，乘车途中参观双湾(Double Bay)、玫瑰湾（Rose Bay），以及悉尼最美丽的海滩-----邦迪海滩（Bondi Beach）。
观光结束后导游在下午5点左右送客人回酒店休息。
蓝山一日游
行驶时间: 约2小时
早上09:00-09:30中文司机导游到市区酒店接客人，前往悉尼周边著名的蓝山（Blue Mountain）景区观光，沿途欣赏悉尼郊外风光。
游览时间: 约6小时
特色景点：【蓝山国家公园：世界自然遗产】蓝山因被桉树挥发出的蓝色无害油雾笼罩而得名，作为世界自然遗产，它的风光异常优美，拥有壮观的山崖峡谷和茂密的雨林。三姐妹峰是蓝山的地标，三个黄褐色崖头依偎在一起，造型生动，其背后流传着澳洲土著人的古老故事。 【蓝山缆车：体验不同乐趣】蓝山缆车（Cableway）和观光火车都通向雨林，缆车犹如吊起来的大房子，足足能容纳30-40人；观光火车行经的斜坡可以达到58度，非常陡峭。空中缆车（Skyway）是透明的玻璃舱，连地板都铺着透明玻璃，乘坐其上能俯看三姐妹峰、卡通巴瀑布、孤寂山、杰米逊谷。 【美加龙谷：看宏伟的峭壁和谷底树林】美加龙谷是蓝山的一部分，厚厚的桉树林、草甸，雄伟的砂岩峭壁和穿过山谷的考克斯（Cox）河，构成了它令人窒息的美景。在山谷的观景台，可以欣赏绵延的崖壁和谷底的树林。【鲁拉小镇：蓝山的花园】小镇的街道两旁有很好的绿化和一幢幢漂亮的小别墅，精致的古董店、咖啡馆、纪念品店便开在这些别墅里。鲜花点缀着小镇，春天在主街上（Leura Mall）能看到成排盛开的樱花。
中午11点左右到达蓝山景区，乘坐世界上最陡峭的缆车，远眺著名的三姐妹峰。下午沿着风景优美的悬崖高速，穿越美加龙谷，在观景台逗留，驻足观赏山谷美景。漫步于花园小镇--鲁拉，感受山间小镇的独特魅力，体味到当地土著和殖民遗风混搭所形成的文化。
用餐时间: 约1小时
午餐: 午餐在蓝山景区享用（费用自理）。
行程结束后乘车返回悉尼市区回酒店休息，中途经过安萨桥（Anzac Bridge）。
史蒂芬港精彩一日游
行驶时间: 约1小时
早上08:00-08:30中文司机导游到市区酒店接客人，前往悉尼周边的史蒂芬港（Port Stephens）。
游览时间: 约6小时
玩乐特色：【斯蒂芬港：蓝水天堂】斯蒂芬港的海水蔚蓝清澈，有“蓝水天堂”的美誉，湿润的海风使港湾的植被青翠茂盛，处于中心地带的尼尔森湾总是停满白色游艇，不同肤色的游人赶来出海看海豚或鲸鱼，这里常年生活着约100只宽吻海豚，5月底-次年11月初，迁徙中的鲸鱼在此出没。 【四驱车滑沙：一半海水一半沙漠】滑沙地点在斯蒂芬港南侧的卧里米（Worimi）保护地，全长超过35公里的沙丘壮观无比，沙丘脚下是汪洋大海。乘红色的四驱车到达沙丘顶部，会有教练讲解正确的滑沙姿势。脱鞋后坐上没有轮子的滑板，双脚蹬住前沿，双手插入柔软的沙子控制方向和速度，即使没有滑沙经验也能很快学会，随着下滑速度的加快，你将感受到有惊无险的刺激。 【观海豚：港湾盛事】还有什么比看到野生海豚更令人兴奋？站在豪华游艇的甲板上，看友好的海豚在海面露出背鳍，随时准备好相机，以便捕捉它们跳跃时的身姿。当然，看到海豚的数量多少全凭运气。游艇的尾部一般有张伸入海中的大网，气候宜人时，可以在网里戏水、与海豚一起遨游。
用餐时间: 约1小时
午餐: 船上享用自助午餐
16:00左右航程结束，乘车返回悉尼酒店。
墨尔本市区 企鹅岛一日经典游
早晨中文司机导游到墨尔本机场接客人并到酒店休息。如果不到酒店规定的入住时间，客人需自由活动。
午餐: 午餐自理
行驶距离: 约128公里 | 行驶时间: 约2小时
下午13：00游客自行前往墨尔本唐人街结合地点（224-226 Lonsdale Street）出发,乘车前往著名的游览圣地-菲力浦岛又叫企鹅岛。
行驶距离: 约10公里 | 行驶时间: 约10分钟 | 游览时间: 约1小时
墨尔本动物园是澳大利亚历史最悠久的动物园。在自然的环境中放养着350多种野生动物。动物园这里可以看到澳大利亚特有的动物，包括树熊、袋鼠、鸭嘴兽、企鹅和海豹。特色动物包括非洲和亚洲雨林动物，如大猩猩和小河马，还有热汽逼人的蝴蝶房，蝴蝶房中有各种各样的热带蝴蝶。园内设有免费的导游讲解，导游都是志愿者，经过特别训练，能够回答观众的各种问题。
行驶距离: 约10公里 | 行驶时间: 约10分钟 | 游览时间: 约1小时30分钟
这里有著名的巧克力"美术馆"、重达1吨的巧克力巨块、震耳欲聋的巧克力瀑布以及自行制作的巧克力艺术品， 每位客人可在进入工厂时获赠一块巧克力( 门票自理 )。 之后停留在休闲小镇考斯(Cowes)， 可以欣赏沙滩美景并远眺海狮聚居地。
用餐时间: 约1小时
晚餐: 晚餐自理
行驶距离: 约10公里 | 行驶时间: 约10分钟 | 游览时间: 约1小时30分钟
企鹅岛又称菲利普岛（Phillip Island），是观赏世界上最小的神仙企鹅的地方，每年吸引著上百万的国内外客来这里一睹难得一见的生态奇景。岛内设置了观光区，游客可以在夜间清楚地看到小企鹅的一举一动，以及他们回巢时的憨态。行程结束后,大约在晚上21:30（夏季返回时间约23:00）左右返回墨尔本市区停车点,自行回酒店休息。
行驶距离: 约128公里 | 行驶时间: 约2小时
大洋路一日游
早晨8:20am自行前往唐人街集合地点（224-226 Lonsdale Street），早上08:30乘车出发，由导游带领开始大洋路奇幻之旅。
游览时间: 约2小时
被誉为维多利亚州镇州之宝的大洋路，是澳大利亚最著名的道路，在这里能欣赏到全球最佳的海岸风光。大洋路蜿蜒276公里，沿途你能欣赏到宁静的海岸线、喧闹的冲浪海滩、趣致的海边小镇、郁郁葱葱的桉树雨林、山洞和风口，当然还有那举世知名的景点――屹立于海洋中的奇特的天然石柱“12门徒岩”。
中途乘车游览，途经色彩绚丽的奥特威山脉，路过水产业发达的阿波罗湾(Apollo Bay)，路过水产业发达的阿波罗湾(Apollo Bay)，为您的旅途增添了一份色彩。
用餐时间: 约1小时
午餐: 午餐自理
游览时间: 约2小时
十二使徒岩（The Twelve Apostles）位于澳大利亚维多利亚州的大洋路边上，坎贝尔港国家公园之中，屹立在海岸旁已有二千万年历史了。由几亿块小骨头聚积而渐渐形成，继而埋藏在海底，直至后来，强烈的海潮和风力终令这些岩石暴露水面，成为现时著名的十二使徒岩。因为它们的数量及形态恰巧酷似耶稣的十二使徒，人们就以圣经故事里的十二使徒为之命名。由于海浪的持续冲积作用，现在只剩下了七座，计划前往的话可要抓紧时间了。
下午16:30左右返回墨尔本市区酒店。
金矿小镇“寻宝”一日游
行驶距离: 约110公里 | 行驶时间: 约2小时
酒店早餐后，8:20am自行前往唐人街集合地点（224-226 Lonsdale Street），早上08:30乘车出发，开始奇妙的金矿城时空穿梭之旅。
游览时间: 约6小时
疏芬山19世纪淘金热，造就了墨尔本的多元文化，维多利亚式、哥特式建筑比比皆是。疏芬山生动再现了淘金热时的生活画卷。这里有一座生机勃勃的“古代城区”，连卖货的店主、巡逻的警察，甚至乘凉的婴童和老妇人都是19世纪的装扮。在采矿区，手持淘金盆在小溪里淘金，运气好的话，你真的可以带走自己掏来的一丁点黄金噢。黄金博物馆馆内主要展览淘金时代的文物和尤里卡栅栏叛乱的过程，同时也回溯到维多利亚中部的原始部落历史和畜牧工业的建立。也展示了金块、砂金、金饰和金币等多种贵重的收藏品。地下古矿井地下探险之旅，让您亲临曾经发现世界第二大金矿石的红山金矿！工作人员和演员穿着19世界的服装，上演着上个世纪人们的生活。下午16:30左右乘坐大巴返回墨尔本市区结合地点，返回酒店。
用餐时间: 约1小时
午餐: 午餐自理
凯恩斯市区一日游
游览时间: 约5小时
09:00-13:40中文司机导游机场接机（在这期间到达的客人，导游根据航班到达时间到机场接客人，并送往酒店或市中心休息或自由活动）。温馨提示：1：午餐请自理。:2：市区观光通常安排在下午2点钟之前。具体的市区观光时间由当天导游根据最后一组客人的航班到达时间来确定。
行驶时间: 约2小时 | 游览时间: 约2小时
凯恩斯植物园占地辽阔，园内充满热带雨林气候独有的热带植物，据说总数高达1万多株，其中包括其他地方看不到的许多稀有品种。园内的植物种类非常丰富，例如光是蕨类就有各式各样的品种。此外还有各种兰花和热带水果，即使对花卉植物没有特殊喜好的人，也都可以看得津津有味。此外园内还有延伸至湖边的散步道及烤肉区，可以在此度过悠闲的一天。
观光内容包括凯恩斯热带植物园（Flecker Botanic Garden），这里汇集了澳洲本土和世界其他地区的热带植物，是澳洲热带植物最齐全的植物园；巴伦峡谷国家公园（Barren Gorge National Park），欣赏茂密的雨林、崎岖的山脉、以及在山涧间湍湍奔腾的巴伦河。16：00点左右前往信息中心，由专人对行程做介绍。
游览时间: 约1小时
凯恩斯，一个位于澳洲东北部南太平洋上的城市，不仅是昆士兰洲最北边的都市，同时也是前往大堡礁的门户。凯恩斯是一座充满时尚气息的城市，也因其典型的热带气候和闲适安逸的生活环境而闻名。凯恩斯中心和夜市是不可错过的地方，这里可以选购多款澳洲出产的宝石，比如猫眼石、钻石及珍珠等，更可找到不少当地特色纪念品。市中心一带各地餐馆齐备，其中不乏世界级的食府，尤其是特式野味如鳄鱼肉及鹿肉都极为出色，而获奖无数的澳洲佳酿和海鲜大餐，你又怎能错过？
凯恩斯市区游览，包括商业街、游船码头、市中心的礁湖 (Lagoon) 等地,结束后送客人回酒店休息（观光时间3-4小时）。
绿岛大堡礁探险一日游
酒店早餐后，根据所定游船的出发时间，客人提前1个小时自行前往大堡礁码头，搭乘豪华游船前往绿岛大堡礁。
游览时间: 约6小时
绿岛位于大堡礁区域，距离凯恩斯约45分钟航程，是一座整体面积不大却分布着大片热带雨林的珊瑚礁岛屿，历经6000多年岁月形成。绕行绿岛一圈仅需1个多小时。乘船抵达绿岛后，可自行漫步雨林，还可选择潜水或者选择乘坐玻璃底船出海观看多姿多彩的珊瑚礁。水上滑翔伞、乘直升飞机游览和海底漫步，也都很流行。一般来绿岛的都是中国与日本游客，停留时间在半天到一天，岛上的住宿略贵，一般不推荐。
温馨提示：导游不陪同上船。项目包括乘坐玻璃底船观赏珊瑚礁和热带鱼、观看喂鱼表演等项目。自费项目包括初级潜水、水下漫步、乘坐直升飞机在大堡礁上空观光或由市区飞往大堡礁等。参考价格：初级潜水($162/人)、海底摩托车（$165/人）、乘坐直升飞机（$175/人起）在大堡礁上空观光或由市区飞往大堡礁($488/人)。下午17:00点左右游船回到凯恩斯码头，游客自行回酒店休息。
用餐时间: 约1小时
午餐: 中午在游船上享用丰盛的自助午餐。
热带雨林公园探险 查普凯土著文化园 库连达小镇一日游
酒店早餐后，9:00-9:30am中文司机导游由酒店接客人前往由澳洲政府经营管理、展示澳洲真正土著文化及遗产的查普凯土著文化园。
游览时间: 约1小时
曾获得亚太旅游协会金牌奖的查普凯土著文化园，是一个国家级的原住民文化公园。如果你想要了解澳大利亚土著神秘的风土与历史，来这里就对啦。在这个澳大利亚最大的土著文化公园里，你除了能观赏被载入吉尼斯纪录的“澳大利亚最长寿的舞台表演”，观看人类最原始的钻木取火的的演示，还能学习充满土著特色的面部彩绘及扔回力镖，妙趣横生！
游览时间: 约1小时
库兰达热带雨林公园位于北昆士兰省占地40公顷的一个热带雨林旅游中心，整座热带雨林被列为世界自然遗产保护的对象之一，是到凯恩斯的必游之地。热带雨林中有200多种鸟类，还有澳洲60%以上的蝴蝶品种，有存在了1.5亿万年的活化石级的羊齿科植物。
用餐时间: 约1小时
午餐: 可在库兰达镇上享用午餐（自理）
游览时间: 约1小时
库兰达是凯恩斯附近的一个小镇，因为距离凯恩斯非常近，也就成为了一日游的首选。19世纪，曾是上层社会人士的避暑胜地，现在每天依然有大量的游客乘坐火车或者空中缆车来到这里。
1. 景点概述库兰达镇虽小，却地处风景极其优美的热带雨林之中。其间那高耸的百年古树，直泻的瀑布，涓涓的小溪流水，珍奇的野生动物，以及道路两旁那随处散发着郁郁清香的各色小花，无不给库兰达勾勒出一幅世外桃源般的美景。
2. 库兰达热带雨林公园库兰达热带雨林公园距离库兰达小镇约5分钟车程，位于高速公路上。公园提供三种游玩方式：乘坐独有的两栖水路两用军车穿梭热带雨林和热带水果园；欣赏帕玛吉丽土著民族舞蹈表演，观赏如何抛掷回力镖和射箭、如何吹奏迪吉里杜管；以及观赏考拉、袋鼠、袋熊和有“恶魔杰克”之称的凶残鳄鱼。
3. 蝴蝶屋热带雨林公园门口每天都有接驳巴士开往不远处的蝴蝶屋（Australian Butterfly Sanctuary）。蝴蝶屋位于小镇中心的8 Rob Veivers Drive路上，里面生活了1500多种蝴蝶，有免费导游向参观者讲解蝴蝶的生活周期与习性，体验时间约为半小时。你可以在内部孵化实验室里看一看蝴蝶的幼虫是如何随着环境的变化而生长，等到这些幼虫长大，就可以放到开放的空间里翩翩飞舞。请穿上鲜艳的衣服，这样的话当你进入这间屋子，就会有大大小小的蝴蝶围绕着你。如果喜欢摄影，这里五彩缤纷的蝴蝶是不错的素材，很多场景都可以记录在你的照相机里，比如蝴蝶停在天真可爱小孩的帽檐上。蝴蝶屋的开放时间是9:45-16:00，体验时间是10:00-15:15，10人以上的团体可以提前预约免费。具体还可以查阅官网：/
4. 鸟类世界鸟类世界（Birdworld Kuranda）也位于Rob Veivers Drive路，距离非常近。这里模拟了80多种鸟的生存环境，你能看到聪明的金刚鹦鹉，濒危的食火鸡，吵闹的彩虹鹦鹉，粉红的凤头鹦鹉，白色美冠鹦鹉等。因为是开放式的动物园，所以不要害怕它们停在你的身上。鸟类世界的开放时间为9:00-16:00。
5. 瀑布观景台在库兰达南边Barron Falls路上的的瀑布观景台（Barron Falls Lookout）是北昆士兰最著名的观景点，每天都要接待成千上万的游客。游客可以从Barron Falls 火车站下车后步行前往。
6. 艺术气息浓厚除了自然风光，这里的艺术气息也相当浓厚，到处都是艺术类画廊和展览。距离蝴蝶屋200米左右是土著艺术馆（Doongal Aboriginal Art & Artefacts），展出的是澳洲中部艺术家创作的与热带雨林相关艺术作品，澳大利亚木管乐器迪吉里杜管和飞镖在这里也都能找到。市中心的Peter Jarver Gallery也在附近，是一间摄影师的画廊，展出的是他的澳洲风光摄影作品，有大堡礁，也有瀑布、港口，他的作品总能让人感到震撼。不远处建在Therwine Street上的Terra Nova Gallery可以买到现代艺术作品，看得出这些艺术品都深受澳洲与非洲文化的影响。
7. 库兰达集市说到购物，库兰达有自己的集市。与很多周末集市不同，位于Rob Veivers Drive路上的库兰达集市（Kuranda Heritage Markets）每天开放，已经有超过20年的历史了，从玩具到猫眼石，澳大利亚土著的乐器迪吉里杜管，再到珠宝和时尚服饰、皮夹，美味的小吃和啤酒，应有尽有。免费班车从缆车站和火车站发出，带你来到这片充满活力的街区，每天集市的开放时间是9:30-15:30。库兰达中心有众多小店，出售珠宝、手工艺品等纪念品，主路Coondoo Street上的Ceti Bath Shop出售植物肥皂，包括按摩皂和精华油，还有蜡烛。喜欢复古服饰的女孩一定会想要去位于市中心的Cuscus Boutique转一转，这里有软皮包包、复古的服饰、珠宝，如果想要买些小玩意送朋友，这里是不错的选择，店铺的营业时间是9:30-16:00。
行驶时间: 约1小时30分钟
下午可自费乘坐全长7.5公里的雨林空中缆车（Skyrail 成人$50；儿童（4-14岁）$25）观赏热带雨林和巴伦峡谷及瀑布的壮丽景观。游览结束后，送客人至机场。
*以上行程时间安排可能会因天气、路况等原因做相应调整，敬请谅解。
悉尼市区一日经典游
午餐: 自理
蓝山一日游
午餐: 自理
史蒂芬港精彩一日游
午餐: 船上享用自助午餐
墨尔本市区 企鹅岛一日经典游
午餐: 自理
晚餐: 自理
大洋路一日游
午餐: 自理
金矿小镇“寻宝”一日游
午餐: 自理
凯恩斯市区一日游
绿岛大堡礁探险一日游
午餐: 中午在游船上享用丰盛的自助午餐。
热带雨林公园探险 查普凯土著文化园 库连达小镇一日游
午餐: 自理
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用于插入式或混合动力电动车辆的可电气再充电的双化学成分的电池系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种设备、方法和系统，涉及一种具有不同电池化学成分和性能性质的双化学成分电池子系统，并涉及一种使所述电池子系统充电和放电的运算法则。对于EV应用，所述电池子系统为定制解决方案，所述定制解决方案组合了两种不同电池配置，第一电池配置和第二电池配置，以满足EV的不同驾驶模式和性能参数的独特需求，诸如典型的工作日通勤与周末的偶尔扩展范围旅程。本发明提供了智能控制和启发式算法以在广泛的电池应用中使有用能量最大化。
【专利说明】用于插入式或混合动力电动车辆的可电气再充电的双化学 成分的电池系统 相关申请的夺叉引用
[0001] 本申请要求以下临时申请的优先权：于日提交的标题为"用于插 入式电动车辆或混合动力电动车辆的可电气再充电的双化学成分的电池系统"的序列号
;于日提交的标题也为"用于插入式电动车辆或混合动力电动车 辆的可电气再充电的双化学成分的电池系统"的序列号,这些申请全部通过引用 结合于此。
【技术领域】
[0002] 本发明总体上涉及电气充电和放电【技术领域】，并且在一个示例实施例中，本发明 涉及一种方法、设备和电池系统。
【背景技术】
[0003] 电池根据需求以缓慢或快速方式存储和释放能量。各种应用利用电池，包括移动 的和固定的，车载和非车载系统。
[0004] 电池可具有许多不同性能、设计或额定功率，以协助用户将电池匹配至应用。应用 的需求可为以下方面：功率（速率）、总能量（容量）、循环数量、循环深度、热特性、阻抗等， 或这些设计额定功率的一些组合。在设计额定功率的不同选择之间几乎总存在权衡。例如， 长周期寿命电池通常为昂贵的且沉重的。高容量消费型电池可为便宜的，但通常既不是高 功率也不是高循环。关于EV应用，对电池性能可存在不同需求，这些需求在单一给定设计 中不能满足。例如，一种电池设计可提供足够用于加速需求的功率，但不足够用于扩展使用 的能量。虽然如标题为"用于电动或混合动力电动动力系统的混合动力电池配置的方法和 设备"的USPN 7049792中所描述，高能量电池与高功率电池的组合提供了单一情形的足够 电力资源，但是存在该特定组合不能满足的各种其它应用和情形。
【发明内容】
[0005] 本发明公开了一种设备、方法和系统，涉及一种具有不同电池化学成分和性能性 质的多化学成分电池子系统，并涉及一种使该电池子系统充电和放电的运算法则。关于EV 应用，该电池子系统为定制解决方案，该定制解决方案组合了两种不同电池配置，第一电池 和第二电池配置，以满足EV的不同驾驶模式和性能参数的独特需求，诸如典型的工作日通 勤与周末的偶尔扩展范围旅程。本发明提供了智能控制和启发式算法以在包括广泛的电池 应用中使有用能量最大化，所述电池应用包括固定应用，诸如负荷均衡和备份电源、移动/ 地面应用，诸如混合动力电动车辆（串联或并联）、插入式电动车辆（EV)(例如，汽车、自行 车、火车、公共汽车，等等），和移动/空运应用，诸如飞机和无人驾驶飞机。
[0006] 第一电池配置，称为主电池组（MBP)，由具有高周期额定功率和低阻抗的有益性质 的原电池构建，该原电池应用于从停止加速的高功率需求和走走停停交通的高循环率，所 述交通使电池放电并且然后使该电池从再生制动充电。因为该第一电池配置还具有高重量 和高成本的不良性质，所以只有该第一电池配置的尺寸被足够大地定制以满足EV的更频 繁行驶的标称通勤范围、该EV标称驾驶参数的部分，这将需要那些有益性质。
[0007] 第二电池配置，称为补充电池组（SBP)，由具有高比能量和低成本特征的有益性 质的原电池构建，该原电池被提及对超出标称通勤参数的扩展驾驶的不那么频繁的需求供 电。因此，该第二电池配置因用于扩展范围驾驶的较高能量输出而被设计为大于第一电池 配置的尺寸。因为第二电池配置由较低比功率原电池构成，所以它并联地构建更多的原电 池以满足功率需要，从而导致较大的外形因素 （form factor)。因此，第一电池组和第二电 池组两者单独地能够提供负荷所需的功率和能量。最后，因为第二电池配置由具有高阻抗 的原电池制成，因此它产生更多热量。因此，第二电池配置通过放电和充电运算法则进行管 理，该运算法则仅在第一电池配置不足或耗尽时利用第二电池配置指导所有可能电池循环 至第一电池配置。因此，该放电和充电运算法则将主要依靠于使EV中的电池使用和循环的 最大份额的该第一电池配置（或主电池组）放电和充电。基于MBP和SBP的设计权衡和其 电流状态以及系统需要，它们是可配置的来以多种不同放电模式放电。通常，MBP和SBP串 联或顺序地运行，即一个在另一个之后，其中主电池组提供所有或近乎所有循环直至它无 剩余电量，因为它们均具有用于负荷的足够功率和能量。然而，多个电池组、MBP和SBP，对 于较少见的方案也可并联地运行，其中SBP具有亏损状态并且暂时不能供应负荷（例如，EV 电机）所需的额定或最大电流。
[0008] 通过使用组合第一电池配置和第二电池配置的多种化学成分（例如双化学成分） 的电池子系统和通过将该第一电池配置和第二电池配置的尺寸定制为EV驾驶参数，产生 一些显著益处。该电池子系统比理论等效单电池设计更便宜、重量更轻和/或寿命更长，该 理论等效单电池设计将采用第一电池配置或第二电池配置的化学成分/结构。特别地，通 过仅在第一电池配置基本上耗尽时利用第二电池配置，第二电池配置的寿命被保留。第二 电池配置的较少周期转化为较长的寿命，从而补偿其相比于第一电池配置时本质上较低的 周期额定功率。MBP虽然称为主电池组，但由于其物理尺寸或其容量非必要地给出该术语， 因为在本实施例中，MBP实际物理上小于SBP并且容量小于SBP。更正确地，MBP称为主电 池组是因为：如果它具有任何电量状态则它为放电的首要（例如，第一）电池，并且如果它 少于完全电量状态则它为充电的首要电池。在另一个实施例中，MBP的物理尺寸和容量可 大于SBP，但是如果MBP具有任何电量状态则它仍为放电的首要电池，并且如果MBP少于完 全电量状态则它为充电的首要电池。SBP仅在MBP不充电或已达到阈值SoC的情况下进行 充电。
[0009] 作为比较，如果理论单电池设计仅利用沉重但高循环第一电池化学成分和结构来 供应EV的所有需要，则大部分电池的高循环性能容量将为非频繁扩展范围驾驶需要的超 裕度设计。因此，大部分的单电池设计将不必利用第一电池配置的低比能量和高成本，这因 而将减损该解决方案。
[0010] 相反地，如果另一种理论单电池设计仅利用低循环和低寿命但高能量第二电池配 置来供应EV的所有需要，则它将必须对容量进行超裕度设计以补偿它表现的低循环、低放 电深度和低功率额定功率。即，第二电池配置的单电池将必须将其放电深度限制至（例如） 仅70 %，以避免完全放电深度下的低寿命性能。因此，30 %的电池将从来都不可用，从而导 致对EV的30 %的电池重量的终身重量惩罚。类似地，第二电池配置的低功率方法将要求单 电池设计为超大的以提供所需功率，从而再次导致尺寸和重量的增加。
[0011] 本发明的其它特征和优点根据附图和根据下述优选的实施例的详细描述对本领 域的技术人员将是显而易见的。因此，说明书和附图应视为说明意义而非限制意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 示例实施例通过实例的方式示出并且附图的图中未限定，图中类似标记表示类似 元件，其中：
[0013] 图1为根据一个或多个实施例的具有两种不同类型的电池的电池子系统的功能 框图，这些电池定制为电动车辆（EV)中的两种不同作用。
[0014] 图2为根据一个或多个实施例的利用两种不同类型的电池的EV的能量管理系统 的框图。
[0015] 图3A为根据一个或多个实施例示出EV驾驶比和电池子系统中补充电池对主电池 的能量比之间的关系的图。
[0016] 图3B为根据一个或多个实施例示出示例性短通勤/偶尔扩展驾驶模式连同通过 将主电池组和补充电池组分别定制至驾驶模式所提供的最终覆盖的旅程相对于给定范围 的百分比的图。
[0017] 图3C为根据一个或多个实施例示出示例性远通勤/偶尔扩展驾驶模式连同通过 将主电池组和补充电池组分别定制至驾驶模式所提供的最终覆盖的旅程相对于给定范围 的百分比的图。
[0018] 图4A为根据一个或多个实施例的仅使主电池组放电和再生地再充电的假设单旅 程驾驶方案的主电池组和补充电池组的时间与电量状态（SoC)图。
[0019] 图4B为根据一个或多个实施例的首先使主电池组放电至完全放电状态并且然后 将补充电池组驱动至完全放电状态的假设单旅程驾驶方案的主电池组和补充电池组的时 间与电量状态（SoC)图。
[0020] 图4C为根据一个或多个实施例的仅使主电池组放电至阈值电量状态以在该主电 池组中保留可补偿补充电池组的功率亏损的备用容量的假设单旅程驾驶方案的主电池组 和补充电池组的时间与电量状态（SoC)图。
[0021] 图5为根据一个或多个实施例分别示出对数线性轴上的主电池组的设计参数对 补充电池组的设计参数的比率的范围的图。
[0022] 图6A为根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组放电至完全放电 状态之前使主电池组放电至完全放电状态的方法的流程图。
[0023] 图6B为根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组放电之前使主电 池组放电至备用容量状态以使得该主电池组可补偿补充电池组的功率亏损的方法的流程 图。
[0024] 图6C为根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组再生地充电至完 全充电状态之前使主电池组再生地充电至完全充电状态的方法的流程图。
[0025] 本发明的其它特征根据附图和以下详细描述将是显而易见的。
【具体实施方式】
[0026] 公开了一种设备、方法和系统，该设备、方法和系统提供了具有至少两种各自具有 不同电池化学成分和性能性质的不同电池组的双化学成分电池（DCB)模块，并提供了使电 池子系统充电和放电的运算法则。关于EV应用，该电池子系统为定制解决方案，该定制解 决方案组合了两种不同电池配置，第一电池配置和第二电池配置以满足EV的两种主要驾 驶模式的每一种模式和性能参数的独特需求。在下述描述中，出于解释的目的，阐述了大量 具体细节以提供各种实施例的透彻理解。然而，对本领域的技术人员将明显的是，各种实施 例可在无这些具体细节的情况下进行实施。 功能框图
[0027] 现参考图1，示出了根据一个或多个实施例的具有两种不同类型的牵引用电池的 电池子系统100的功能框图，这些牵引用电池分别定制为电动车辆（EV)中的两种不同作 用。电池子系统100包括具有不同化学成分和/或结构类型的至少两种不同电池组，这两种 不同电池组在电池设计额定功率和性质方面提供彼此区别的权衡。这些权衡可以某种方式 定制为给定应用的需求，该方式导致一种调谐系统具有相比于提供基本上均质的单类型的 电池结构的电池系统的改善性能、较低重量、改善可靠性、改善安全性和/或较低成本。在 本实施例中，电池子系统100具有主电池10,主电池10具有类型1的结构和化学成分，该化 学成分在广泛范围的组合中提供了下述性质的一种或多种：高周期额定功率、低阻抗、快速 充电、热稳定和高比功率。本实施例也提供了补充电池组30,补充电池组30具有类型2的 结构和化学成分，该化学成分在许多可能的组合中提供了下述性质的一种或多种：低周期 额定功率、高阻抗、缓慢充电、高比能量和/或低成本。在一个实施例中，所示的所有电池设 计额定功率应用于所示相应类型的电池；其中类型1主电池10 (例如，MBP)为钛酸锂氧化 物（LiTi203或LT0)电池，并且类型2补充电池30(例如，SBP)为锂钴氧化物（LiCo02)电 池。然而，广泛范围的电池类型可应用于具有所示的独立定制电池组的模块。电池管理功 能20基于两个电源的设计权衡和电流状态以及系统需求而在两个电源之间进行公断以决 定两种电池的任一种何时将提供负荷。
[0028] 在本实施例中，主电池10被定制用于标称通勤参数的功能10-A以及诸如功能 10-B和诸如功能10-C的额外具体示例性功能；在功能10-B中，如果主电池未完全充电， 例如如果主电池具有大于约百分之零（〇% )的电量状态（SoC)，则所有放电起始于主电池 (BTTY);在功能10-C中，如果主电池大约未完全充电，例如如果主电池具有小于约百分之 百（100%)的SoC，则所有再生（REGEN)充电起始于主电池。此外，补充电池30被定制用 于扩展驾驶参数的功能30-A。即，主电池10为高周期额定功率、低阻抗、热稳定电池，这使 得主电池10相比于具有低周期额定功率、高阻抗和低成本（例如，低成本/kWh)从而使之 成为可替换磨损部件的补充电池而对于EV为持久的和自然耐用良好的。下述各图和描述 提供了用于定制不同电池类型的定性和定量标准，这些不同电池类型将应用于导致具有改 善性能、较低重量、改善可靠性和使用寿命、改善安全性和/或较低成本的调谐系统的能量 管理系统（例如，EV)中的不同负荷和应用以及不同电池类型的容量的比率。 架构
[0029] 现参考图2,示出了根据一个或多个实施例的利用两种不同类型的牵引用电池的 EV的能量管理系统200的框图。EV应用可为汽车、自行车、摩托车、飞机或任何其它移动应 用，其中成本、重量和/或可靠性和使用寿命为电池系统的设计中考虑的因素。能量管理系 统也可应用于其它非移动应用，诸如负荷均衡系统，等等。
[0030] 电池子系统230包括并联地联接至开关232的主电池组（MBP) 240和补充电池组 (SBP)250,开关232自身联接至电动机/发电机270。在本实施例中，MBP 240和SBP 250 既不彼此联接也不例如经由开关232彼此之间自行传输电量。更正确地，开关232是一种 电力电子装置，诸如绝缘栅双极结型晶体管（BJT)、晶闸管、可控硅整流器（SCR)等，该电力 电子装置可配置用于切换电动机/发电机270和MBP 240和/或SBP 250之间的电连接， 以及用于例如以电池充电或放电模式脉冲宽度调制MBP 240和/或SBP 250中的每一个在 MBP 240和SBP 250与电动机/发电机270之间传导的所需电流。在一种模式中，开关232 经配置以提供电力从MBP 240或SBP 250至电动机/发电机270的串行传输，而在另一个 实施例中，开关232提供将MBP 240和SBP 250并联地联接至电动机/发电机270以用于 电力的并行传输。
[0031] 电池子系统230由电池管理系统（BMS) 210控制，BMS具有能够存储数据和指令 的存储器212,存储器联接至微处理器或微控制器214,微处理器或微控制器能够接收输入 变量，诸如关于电池 SoC和电流速率的传感器数据，并然后执行指令以实现MBP 240和SBP 250的放电和充电的运算法则控制，所述运算法则的实例在下文在流程图中提供。BMS 210 联接至电动机/发电机270、电池子系统230、TMS 220和动力系统控制模块（PCM) 208以接 收数据和指令并提供对所述构件的控制，因而适于满足能量管理系统200的功能性。
[0032] 热管理系统（TMS) 220联接至主电池组的热控制系统（TCS-MAIN) 241并联接至补 充电池组的热控制系统（TCS-SUPPL)251，TCS-MAIN 241和TCS-SUPPL 251反过来分别联接 至 MBP 240 和 SBP 250。TCS-MAIN 241 和 TCS-SUPPL 251 为用于使 MBP 和 SBP 产生它们可 安全地提供足够电流的温度的加热/冷却系统。TMS 220也具有能够存储数据和指令的存 储器222,存储器222联接至微处理器或微控制器224,微处理器或微控制器214能够接收 输入变量，诸如关于电池和系统温度的传感器数据，并然后执行指令以控制TCS-MAIN 241 和TCS-SUPPL 251来维持安全温度并防止MBP 240和/或SBP 250的热失控。然而，SBP 250为更可能具有热问题的电池设计，因为它可能是较不稳定的并具有较高的阻抗。
[0033] TCS-MAIN 241和TCS-SUPPL 251在本实施例中单独地运行，彼此独立，但是通过 TMS 220共同地控制。在一个实施例中，TCS-MAIN 241为具有至少一个温度传感器的被 动式风冷系统，该温度传感器在一个或多个位置读取MBP240的温度并将传感器信息通信 至TMS 220。在相同实施例中，TCS-SUPPL 251为具有至少一个温度传感器的主动式液体 冷却系统，该温度传感器在一个或多个位置读取SBP250的温度并将传感器信息通信至TMS 220。反过来，TMS 220联接至BMS 210以在过温情形的情况下提供温度输入，该过温情形将 允许BMS减少或终止对MBP 240或SBP 250的放电或充电。TCS-MAIN 241为风冷的，因为 它对MBP 240是足够安全的；MBP 240设计有低阻抗和热稳定电池原电池设计。TCS-SUPPL 251为水冷的，因为SBP 250设计有高阻抗、热稳定较差的电池原电池，所述热稳定较差的 电池原电池需要较大的冷却能力以保持它在热失控条件下的安全。因此，本系统200使用 了补足DCB配置的需求的双冷却系统（DCS)。控制线和感应线示出为虚线，电力传输线示出 为实线，并且冷却线示出为双线。PCM 208提供了与动力系统需求、用户输入（诸如油门位 置等）以及控制器区域网络总线（CAN总线）交互和与其它车载系统通信的接口。
[0034] 在另一种配置中，MBP 240通过具有位于电池子系统230的中间的冷却和低阻抗 电池关于热力学（DFTh)设计有最小量的暴露表面积，并且由SBP 250包围时将具有最大量 的表面积，如同电池子系统230中周向定位的电池。在SBP 250在充电和放电过程中被控 制以及具有TCS-SUPPL 251以防止MBP 240的过热（这可为电池子系统230的更昂贵的构 件）的情况下，这为可接受的配置。 丰电池鉬对补充电池鉬的比率
[0035] 现参考图3A，示出了根据一个或多个实施例示出电池子系统中补充电池对主电池 的EV驾驶比和EV能量比之间的关系的图300-A。横轴上的独立变量为从低到高范围内的 定性无量纲驾驶比，该定性无量纲驾驶比等于扩展驾驶参数除以通勤参数。纵轴上的因变 量为也从低到高范围内的定性无量纲能量比，该定性无量纲能量比等于补充电池组的能量 额定功率除以主电池组的能量额定功率。作为实例，低点L表示低驾驶比，意味着对于该特 定方案，扩展驾驶参数是低的（例如它不能组成高百分比的EV出行的旅程），或通勤参数是 高的（例如EV出行高百分比的短通勤旅程的旅程，或两者。点L驾驶比的对应最佳DCB模 块将为低能量比DCB模块，其中补充电池具有低于主电池的能量额定功率。换句话说，DCB 模块将因驾驶参数而为重点高循环。虽然该点限定了 MBP和SBP之间的关系，但是MBP和 SBP的实际定量值将取决于给定EV重量和所驾驶的平均英里数和峰值英里数。SBP的大小 据此可确定为一个保留变量。对点Η执行类似分析，点Η表示具有扩展范围远高于短距离 通勤周期的旅程百分比的驾驶参数。
[0036] 代替每个离散用户的自定义DCB模块，一些主要人口群的驾驶参数可提供迎合给 定参数的一些EV变体，例如，短通勤者变体、混合扩展通勤者变体和远范围变体。这种布置 将允许用户购买对于其驾驶参数更为接近地定制的车辆。该EV型将设计有多种变体的通 用底盘，以使电池匹配不同比率并在发生驾驶参数的变化的情况下允许用户交换DCB组。 驾驶方案
[0037] 现参考图3Β，示出了根据一个或多个实施例示出示例性短通勤/偶尔扩展驾驶模 式连同通过将主电池组和补充电池组分别定制至驾驶模式所提供的最终覆盖的旅程相对 于给定范围的百分比的图300-Β。关于图3Β和图3C两者，横轴表示在给定旅程中行驶的距 离，而纵轴表示在给定距离或更大距离处行驶的旅程百分比（％)。图3Β中的点Α表示，当 前驾驶参数所行驶的80%的旅程具有20英里或更大的距离，而点B示出了 40%的旅程具 有30英里或更大的距离，并且最终，点C示出了仅20%的旅程为50英里或更大。相反地表 述，点B示出了 60%的旅程具有30英里或更小的距离，该距离为MBP的容量目标的理想参 数，其中扩展范围的结余被调整用于SBP。
[0038] 现参考图3C，示出了根据一个或多个实施例示出示例性远通勤/偶尔扩展驾驶模 式连同通过将主电池组和补充电池组分别定制至驾驶模式所提供的最终覆盖的旅程相对 于给定范围的百分比的图300-C。相比于图3B，图3C中的驾驶参数显然转换为在远驾驶 范围内具有更高百分比。具体而言，点D示出了 80%的旅程为30英里以上，而点E示出了 40%的旅程具有45英里或更大的距离，以及20%的旅程为50英里或更大。因此，点D和点 E大于图3B中类似百分比点50%。如果更长的距离涉及较少的前行和停止，那么因此再生 充电和为标称尺寸MBP提高循环能量将减少该系统的成本，并且避免使高循环电池容量过 度设计。 电池充电/放电方案
[0039] 现参考图4A，示出了根据一个或多个实施例的仅使主电池组放电和再生地再充电 的假设单旅程驾驶方案的主电池组和补充电池组的时间与电量状态（SoC)图400-AJBP和 MBP在时间T0处均具有基本上完全充电状态。从T0至T5，MBP放电，如通过负斜率曲线所 示，并在间歇带再生地充电，其中再生曲线具有正斜率。驾驶最终在接收MBP的固定充电之 前终止于具有约52%的SoC的时间T5处。在标称旅程的标称持续期间的过程中，整个循环 计划由MBP摊配，MBP设计用于处理整个循环计划。与之相反，SBP从不接收任何放电或充 电，从而在100%的SoC下显示为直线。因此，由于SBP具有较低的周期额定功率，所以SBP 看不到任何其所消耗的更有限的循环寿命，并且因而其被保留用于在以后扩展范围方案中 提供放电的可能性。
[0040] 现参考图4B，示出了根据一个或多个实施例的首先使主电池组从完全充电状态放 电至完全放电状态并且然后将补充电池组从完全充电状态驱动至完全放电状态的假设单 旅程驾驶方案的主电池组和补充电池组的时间与电量状态（SoC)图400-B。从时间T0至 T6,所有循环由MBP摊配直至SoC示出MBP最终已完全消耗。仅在该点处，SBP开始放电， 由于低放电率而示出为虚线，在时间T6处从其完全充电状态（100%的SoC)放电通过T7， 在T7处其达到约60%的SoC。从T7至T8,再生充电机会呈现给电池子系统，但这些再生充 电机会根据充电运算法则全部由MBP摊配，因为MBP低于完全电量状态。从T8至T9,所有 放电来自SBP，由于低放电率而示出为虚线，因为MBP完全耗尽。在时间T9处，SBP也完全 耗尽。SBP和MBP均进入固定充电操作，其中它们如所示可并联地充电。因此，DCB系统允 许MBP和SBP的完全放电，以从由电池的总容量所提供的推进力获益。SBP的操作寿命被维 持，即使其周期额定功率为MBP周期额定功率的一小部分，因为其仅循环MBP接收的周期数 量的一小部分，例如因为大部分的MBP周期表示为图4A中的那些。因此，具有DCB的EV不 会如同低循环率单化学成分电池组将发生的最终悬空30 %的电池容量，以维持其EV驾驶 的100, 000英里的预期寿命周期。
[0041] 现参考图4C，示出了根据一个或多个实施例的仅使主电池组放电至阈值电量状态 以在该主电池组中保留可补偿补充电池组的功率亏损的备用容量的假设单旅程驾驶方案 的主电池组和补充电池组的时间与电量状态（SoC)图400-C。注意，SBP的SoC在时间T0 处开始于30 %，而MBP的SoC在TO处为约95 %，从而示出MBP优先接收再生充电，并且因 而可能很多时候具有大于SBP的SoC。从时间T0至Tll，MBP放电至可选阈值"THm"，该可 选阈值任意地设置为默认值或用户编程的备用（RSV)SoC。超过T11，MBP不放电，因为SBP 可放电而不遭遇将需要MBP的额外电力的电力亏损。然而，在点T12处，SBP会遭遇功率亏 损，在曲线上示出为点"H)"并且因而需要MBP来提供辅助电力，这因此在T13处将MBP驱 动至全部放电状态。超过T13, SBP独自地放电，由于低放电率而示为虚线，因为MBP处于全 部放电状态。在T14处，MBP和SBP均完全放电并随后并联地充电回完全充电状态。关于 EV驾驶员需求、性能和/或安全性，MBP/SBP独立多电池组架构可执行多种功率交错运算法 则。 丰电池鉬相对于补充电池鉬的设计比率的跨度
[0042] 现参考图5,示出了根据一个或多个实施例分别示出对数线性轴上的主电池组的 设计参数对补充电池组的设计参数的比率的范围的图500。所示的比率适用于LiC 〇02和 Li2Ti03的本实施例的示例性电池化学成分。然而，由于当前存在和开发中的电池化学成分 的巨大差异，选择组成这些比率的具体因素将随着将改变比率自身的范围而改变。图500 纵坐标为从1至10至100的对数标度。实线框示出了第一参数范围，其中重叠虚线框示出 可选参数范围。积极设计参数示出于白色框中，消极设计参数示出于线图案框中。图的顶 半部上的参数专注于MBP相比于SBP的有力因素，而图的底半部上的参数专注于SBP相比 于MBP的有力因素。比率范围的垂直或水平对齐或布置不一定表明一种关系，该关系尽管 如下文所描述可能存在。一些参数具有权衡或涉及其它参数，但是这在一定程度上取决于 许多可用电池化学成分的独特性。比率越接近值"1"，MBP越类似于SBP，并且通过将MBP 和SBP之间的特异性定制为EV上的具体需求所获得的潜在益处越少。风险因素也可使比 率范围翻倍，诸如考虑复杂主动式液体冷却系统相比于非常简单、稳定和可靠的被动式风 冷系统的失效模式，该失效模式将导致SBP中电池的劣化。由于电池设计演变并解决在一 些设计参数方面的设计问题，所以一些给定参数的比率范围可缩小，因为不良电池设计可 追赶上良好电池设计；然而一些比率范围实际上可能增长，因为良好电池设计变得更好而 不良电池设计无改善。在其它情况下，随着电池做出重大改善，新因素可出现在原匹配的设 计参数中。
[0043] 考虑到具体比率范围，所列出的循环比范围402在一个实施例中从约2延伸至10， 并且在另一个实施例中从10延伸至约80。特别地，本实施例中的具体电池化学成分取决 于制造商和设计细微差别具有约10:1至64:1的比率范围，其中Li2Ti03 MBP具有3000至 16000个周期的循环率，并且LiCo02 SBP具有约250至500个周期的循环率。这些电池化学 成分的未来发展可导致具体比率范围的变化。成本比408的范围取决于制造商和设计为从 约3至10,其中较高的循环比范围往往也具有较高的成本范围。热管理开销范围410与阻抗 412具有部分关系，因为较高的阻抗通常导致较高的原电池温度和较低的热稳定性。为补偿 较高的原电池温度，热管理开销范围410包括额外的成本、复杂性和主动式液体冷却管理 系统的潜在失效模式，以及由电池组中的添加冷却基础结构所产生的减小的比能量。在本 实施例中，LiTi203电池的主动式液体冷却系统要求将其比能量减小了 50%，而LiC〇02的 被动式冷却系统仅将其比能量减小了 25%。阻抗比率范围412从约3延伸至大于100,阻 抗比率范围412对热稳定性具有重大影响。在示例性DCB中，LiTi203相对于LiCo02的阻 抗比率相应地为1:120。电池的阻抗额定功率取决于许多因素，诸如导电性、传质速率和化 学反应。能量比范围414在本实施例中从约2横跨至40。能量比范围与能量密度联系在一 起，其中后者还受热管理开销比范围410和低热稳定性电池的空间消耗冷却系统的需求的 影响。充电率比416在本实施例中具有从约1横跨至10的范围，其中LiTi203的最大C率 10相比于LiC 〇02的最大C率2的示例性较高端比率为5:1。例如，LiTi203在一些情况下 可尽可能迅速地在六分钟快速充电。 流稈图
[0044] 图6A至图6C中的流程图如下涉及先前的图。取决于如图3A至图3C中所描述的 诸如EV驾驶计划组合的应用需求和图4A至图4C中所描述的旅程SoC图，图6A至图6C中 所描述的过程利用了所定制的MBP/SBP多电池子系统的图2中的DCB架构，如图5中所描 述，该图2中的DCB架构可具有广泛范围的电池设计参数比率。在图6A至图6C中所执行的 操作、询问和指令和所产生的输出以与动力系统控制模块（PCM)的一些交互起初由电池管 理系统（BMS) 210执行，并且其次由热管理系统（TMS) 220执行。具有与其它流程图相同的 数值的给定流程图的操作利用了给定流程图中的那些描述。取决于驾驶方案，流程图600-A 和流程图600-B的放电操作与流程图600-C的再生充电操作根据需要来回翻转，如示例性 图4B和图4C中所示。
[0045] 现参考图6A，示出了根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组放 电至完全放电状态之前使主电池组放电至完全放电状态的方法的流程图600-A。流程图 600-A的顶半部，从操作608至操作616,对图的左侧加括号并标记为优选的放电操作，而 流程图600-A的底半部的随后操作，从操作622起，对图的左侧加括号并标记为后续放电操 作。流程图600-A适用于图4A和图4B中所显示的示例性驾驶参数，例如，其中SoC的减少 示出为负斜率并通过下文中的放电操作来实现。
[0046] 优先放电操作起始于操作608,该操作询问是否存在负荷需求，如果不存在，则待 机610等待例如从油门位置传感器所引发的信号。如果存在负荷需求，则主电池组通过操 作614作为优选的能量源进行放电。优先的优先权在一个实施例中自动默认为关闭MBP 和负荷之间的开关，其中完全耗尽的MBP立即是显而易见的。在另一个实施例中，优先的 优先权可通过一系列的因素来确定，最显著的是MBP具有任何容量，例如，显然的电量状态 (SoC)大于约0%。鉴于对使电池放电存在有一些滞后影响的事实，MBP中可存在先前艰难 放电之后不会出现的剩余容量。然而，质量流率的物理性、布朗运动和放热反应/吸热反应 的化学性，和从/至放热反应/吸热反应的热传递的热力学对电池的性能均具有影响。其它 优先权因素可包括MBP相对于SBP的温度，其中较暖的电池在寒冷的冬季气候中优先为更 能够传输电量、MBP相对于SBP的过往循环历史，等等。基于度量和主电池状态的输入615， 主电池状态例如SoC、放电容量的近期历程、现有电流速率、电池温度、散热器（环境空气） 的温度等，询问616确定主电池是否完全放电。基于具体电池化学成分和车辆操作的一系 列的运算法则可用于协助决策操作616。
[0047] 后续放电操作将在MBP根据传感器读数显然完全放电之后出现。后续放电操作起 始于将补充电池组（SBP)放电至负荷的操作622。该放电持续，直至负荷终止或直至SBP完 全放电。即使SBP由具有低比功率的原电池制成，但它被设计于电池组中以满足负荷（例 如，EV电动机）的功率需求。因此，多个电池组中的每一个，例如SBP和MBP，能够单独地满 足负荷（例如，EV电动机）的功率需求。在本实施例的流程图600-A中，电池将功率和能量 顺序地提供至负荷，例如MBP提供所有功率和能量，或SBP提供所有功率和能量，但是两种 电池组不并联地联接以将两种功率提供至负荷。基于SBP上传感器的度量输入623,例如电 池和冷却系统的功率状态和温度读数，该冷却系统在SBP中由于SBP的较高阻抗和因此较 高的热产生而是更重要的，询问624确定SBP是否完全放电。如果SBP完全放电或接近完 全放电，那么操作625将相同消息通知BMS。如果SBP未完全放电并且负荷保留，那么操作 622持续放电。流程图返回至操作608以询问是否存在有负荷需求。利用流程图600-A这 种的拆分放电方法，由于MBP的优先放电和SBP的随后后续放电，循环的集中（例如根据标 称通勤参数）有益地专注于MBP，这是其最佳设计，其中在绝大多数的驾驶方案中仅扩展驾 驶参数促使一小部分的循环发生于SBP。存在有不适于任何典型EV的异常情况。一个实例 为具有足够距离的一致通勤和无再生的驾驶参数，该驾驶参数在每次旅程使MBP和SBP均 放电（例如，远距离服务车辆），不适于当前系统。然而，统计表明，绝大多数的典型消费驾 驶者将获益于具有可相比于现有系统的给定电池重量或具有DCB电池系统的减小重量和/ 或成本的扩展范围的当前DCB架构和放电/充电运算法则。
[0048] 现参考图6B，不出了根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组放电 之前使主电池组放电至备用容量状态以使得该主电池组可补偿该补充电池组的功率亏损 的方法的流程图600-B。流程图600-B类似于流程图600-A进行布置，其中顶半部为优先放 电操作并且底半部为后续放电操作。流程图600-B适用于图4C中所显示的示例性驾驶参 数，图4C示出了 MBP阈值THm和用于辅助SBP的潜在亏损的MBP备用。
[0049] 与图6A相反，流程图600-B独特地利用了 MBP的阈值电压或SoC的决策点617,决 策点617用于将放电操作在相同点在MBP完全放电之前从MBP转换至SBP。目的是在MBP 中保留备用容量，以便以后用于在SBP具有功率亏损（例如，负荷所吸收的电流超过SBP的 容量）时补偿SBP。MBP中备用容量的这个目标在操作618中通过终止使MBP放电和在操 作622中通过然后开始SBP的放电来至少暂时实现。操作620中的中间询问决定SBP是否 存在功率亏损，并且如果存在功率亏损，则继续至操作626以使MBP与SBP并联地放电以补 充SBP额外电流。随着MBP放电，操作626继续至询问628,询问628在类似于输入615的 度量输入（尽管未示出用于操作628)的帮助下确定主电池是否完全放电。如果MBP根据 操作628完全放电，那么放电自然地终止并且操作629将消息通知BMS。由于SBP放电和 MBP可能地放电，流程图继续至询问624以确定SBP是否完全放电。如果SBP完全放电，那 么BMS根据操作625被通知消息，并且如果SBP未完全放电，那么流程图返回至负荷需求询 问608。作为具有完全放电阈值的操作624的替代操作，它可能具有类似于MBP阈值（THm) 的补充阈值（THs)，该THs将终止SBP放电并在使SBP运行至完全放电之前继续捕捉MBP备 用的结余。再者，总体目标是使MBP放电而非使SBP放电，并且是在使SBP完全放电之前始 终使MBP完全放电，因为MBP设计用于并更适合于循环和快速充电和高功率、低阻抗放电。 因此，如果MBP的价格已在高成本和高重量方面偿付，那么MBP应用作能量和电力源砥柱。
[0050] 现参考图6C，示出了根据一个或多个实施例的一种用于在开始使补充电池组再生 地充电至完全充电状态之前使主电池组再生地（regen)充电至完全充电状态的方法的流 程图600-C。流程图600-C类似于流程图600-A和600-B进行布置，其中顶半部为优先操作 并且底半部为后续操作，但在本流程图中为再生充电操作而非前述流程图中的放电操作。 流程图600-C适用于图4A至图4C中所显示的示例性驾驶参数，例如，其中SoC的增加示出 为正斜率，SoC的增加通过下文中的再生充电操作来实现。
[0051] 再生充电起始于询问650,询问650确定再生电力是否可用，并如果再生电力不可 用，那么待机652并且例如经由EV的油门位置和/或制动踏板位置传感器的输入而重复该 询问。如果再生电力可用，那么操作654使MBP优先地充电。在充电过程中，操作656利用 MBP上的SoC和电流传感器的输入度量655询问主电池组是否已达到完全充电的阈值。除 "完全充电"之外的阈值根据电池设计和驾驶参数可用于不同运算法则和应用。如果MBP未 完全充电，那么询问650、充电654和询问656连续地发生。如果MBP完全充电，那么操作 658利用SoC和电流传感器作为度量输入657询问SBP是否完全充电。如果SBP完全充电， 那么随着至BMS的MBP和SBP均完全充电的可选消息，操作659防止充电。如果SBP未完 全充电，那么操作660使SBP充电。检查再生电力、检查电池状态和选择性地使它们持续不 断地充电的过程以及驾驶参数的频繁变化将如先前驾驶参数图所示响应。
[0052] 如本领域的技术人员已知，MBP和SBP通过固定单元的充电经由从慢充电至快充 电范围内的各种装置和利用各种过程来实现。因为SBP相比于MBP由于热问题具有较低的 C率和较大的充电用能量容量，所以MBP根据短充电操作更可能为较高的SoC。该方案仍实 现了在可能的情况下优先（或始终）使MBP在SBP之前充电和在可能的情况下优先（或始 终）使MBP在SBP之前放电的目标。 申〖池子系统.和方法实施方案
[0053] 基于图2的架构，图3A至图3C的驾驶参数的电池尺寸权衡，图4A至图4C的实 例驾驶方案放电和充电，图5的电池设计参数比率，和/或图6A至图6C的流程图过程，电 池子系统的一个实施例包括：主电池组，该主电池组具有有用寿命中的给定周期数量的周 期额定功率；补充电池组，该补充电池组具有有用寿命中的给定周期数量的周期额定功率； 开关，该开关联接至主电池组和补充电池组两者。该开关将主电池组或补充电池组选择性 地联接至电负荷或联接至电能源。主电池组的周期额定功率本质上大于补充电池组的周期 额定功率；并且该开关经配置以使该主电池组优先于该补充电池组放电或充电。主电池组 经配置以使得有用寿命的给定周期数量为至少约1，〇〇〇或1，500或3, 000个周期（取决于 驾驶参数），并且在一个实施例中，为3, 000至16, 000个周期；并且有用寿命为周期数量的 周期额定功率，该有用寿命是指电池的能量容量等于或大于约80%的初始电池容量。主电 池组的周期额定功率除以补充电池组的周期额定功率得出循环比；并且该循环比等于或大 于约二（2)，但在不同的电池尺寸和化学成分方案中也可为2-5、5-10、10-20和20-100。主 电池组和补充电池组均可配置为可完全放电至约零电量状态。
[0054] 在一个实施例中，主电池组包括多个彼此联接的原电池，其中该主电池组的原电 池中的每一个原电池具有化学成分和具有特性阻抗的结构；补充电池组包括多个彼此联接 的原电池，其中该补充电池组的原电池中的每一个原电池具有化学成分和具有特性阻抗的 结构；并且该主电池组的原电池中的每一个原电池的特性阻抗低于该补充电池组的原电池 中的每一个原电池的特性阻抗。这些特性阻抗值可标准化为安培-小时以进行公正比较。 主电池组的原电池的特性阻抗除以补充电池组的原电池的特性阻抗得出阻抗比；并且该阻 抗比等于或小于约0. 5。主电池组具有能量额定功率；补充电池组具有能量额定功率；该补 充电池组的能量额定功率除以该主电池组的能量额定功率得出能量比；并且该能量比被配 置成等于或大于2。在其它实施例中，该能量比可为2-5、5-10、10-100，或在不同电池尺寸 和化学成分方案中，为根据所组合的驾驶参数的需求。主电池组具有最大C率；补充电池 组具有最大C率；其中该主电池组的最大C率大于该补充电池组的最大C率。在一个实施 例中，主电池组包括锂钛氧化物（Li2Ti03)原电池；并且在另一个实施例中，补充电池组包 括锂钴氧化物（LiC 〇02)原电池。主电池组和补充电池组具有小于单电池的重量的至少约 25 %的组合重量，该单电池设计有该主电池组或该补充电池组的化学成分和构造并设计有 类似于电池子系统的能量容量和类似该主电池组的周期额定功率。
[0055] 在一个实施例中，上述电池子系统可通过一种方法进行管理，该方法包括优先于 使补充电池组放电之前使主电池组放电，该主电池组具有有用寿命中的周期数量的周期额 定功率，该补充电池组具有有用寿命中的周期数量的周期额定功率；优先于使该补充电池 组充电之前使该主电池组充电。该方法将主电池组的有用寿命维持为相当于至少100,000 英里的EV驾驶寿命。主电池组的化学成分类型不同于补充电池组的化学成分类型。如果 主电池组的电量状态小于完全充电，则发生使该主电池组优先充电，而不考虑补充电池组 的状态。一些例外情况适用，例如在使主电池组充电不安全时。MBP和SBP的电池设计在其 以下额定功率方面是不同的：热参数额定功率、原电池阻抗额定功率、能量密度额定功率或 周期额定功率。主电池组具有大于补充电池组的周期额定功率的周期额定功率，其中范围 在上文中给出。
[0056] 主电池组和补充电池组可进行顺序地放电。通过在50至90%的范围内选择主 电池组的放电百分比；和在开始使补充电池放电之前使主电池组放电至所选择的放电百分 t匕，这点可实现。其它百分比范围可适用，诸如MBP完全放电。在使补充电池组从再生能量 源再充电之前发生使主电池组从该再生能量源的优先充电。放电/充电的一个顺序包括： 使主电池组放电至约耗尽状态；然后使补充电池组放电；和使该主电池组经由再生能量源 优先于该补充电池组充电；和在重复该补充电池组的放电之前重复将该主电池组放电至初 始容量的50-95%之间。一个替代放电/充电顺序为：使主电池组完全放电至约零电量；和 然后使补充电池组完全放电至约零电量。在本实施例中，MBP比SBP更频繁地放电。MBP和 SBP可经配置以使得MBP的有用寿命和SBP的有用寿命相当于至少100, 000英里的EV驾驶 寿命。通过将MBP配置为在其有用寿命中多次可完全放电至约零电量，所述多次约等于该 主电池组的周期额定功率；和补充电池组可配置为在其有用寿命中多次可完全放电至约零 电量，所述多次约等于该补充电池组的周期额定功率；这点可完成。主电池组可完全放电的 所述多次除以补充电池组可完全放电的所述多次得出放电比，该放电比约等于循环比。总 而言之，MBP和SBP配置为可完全放电同时维持电池子系统的循环寿命，该循环寿命大约相 当于至少100, 000英里的EV驾驶寿命。 律樽结果和结论
[0057] 以下是一些表格，这些表格提供了五个示例性电池组合来示出本发明对现有电池 架构和放电/充电运算法则的潜在节省。
[0058] 目标车辆1(其为大型汽车制造商的量产汽车）为真实世界参考。注明范围为：
20kWh电池组82英里。该汽车具有100kW电动机，并且重量为3, 300磅，为4座小型轿车。 车辆2类似但注明范围为：24kWh电池组73英里，使用80kW电动机并且重量为3, 400磅， 为4座小型轿车。 复1:其表示出了电池组将进行设计的所选择原电池的关键属性。注意，有3种LT0原 电池类型和2种高能量原电池类型。
【权利要求】
1. 一种电池子系统，所述电池子系统包括：
主电池组，所述主电池组具有有用寿命中的给定周期数量的周期额定功率；补充电池 组，所述补充电池组具有有用寿命中的给定周期数量的周期额定功率；
开关，所述开关联接至所述主电池组和所述补充电池组两者，其中所述开关将所述主 电池组或所述补充电池组选择性地联接至电负荷或联接至电能源；其中所述主电池组的所 述周期额定功率本质上大于所述补充电池组的所述周期额定功率；并且其中所述开关经配 置以使所述主电池组优先于所述补充电池组放电或充电。
2. 根据权利要求1所述的电池子系统，其中： 所述主电池组经配置以使得所述有用寿命的所述给定周期数量为至少3000个周期； 并且所述有用寿命为周期数量的周期额定功率，所述有用寿命是指所述电池的能量容量等 于或大于约80%的初始电池容量。
3. 根据权利要求1所述的电池子系统，其中： 所述主电池组的所述周期额定功率除以所述补充电池组的所述周期额定功率得出循 环比；并且所述循环比等于或大于约二。
4. 根据权利要求1所述的电池子系统，其中： 所述主电池组和所述补充电池组均可配置为可完全放电至约零电量状态。
5. 根据权利要求2所述的电池子系统，其中： 所述主电池组包括多个彼此联接的原电池，其中所述主电池组的所述原电池中的每一 个原电池具有化学成分和具有特性阻抗的结构；所述补充电池组包括多个彼此联接的原电 池，其中所述补充电池组的所述原电池中的每一个原电池具有化学成分和具有特性阻抗的 结构；并且所述主电池组的所述原电池中的每一个原电池的所述特性阻抗低于所述补充电 池组的所述原电池中的每一个原电池的所述特性阻抗。
6. 根据权利要求5所述的电池子系统，其中： 所述主电池组的所述原电池的所述特性阻抗除以所述补充电池组的所述原电池的所 述特性阻抗得出阻抗比；并且所述阻抗比等于或小于约0. 5。
7. 根据权利要求1所述的电池子系统，其中：所述主电池组具有能量额定功率； 所述补充电池组具有能量额定功率；
所述补充电池组的所述能量额定功率除以所述主电池组的所述能量额定功率得出能 量比；并且所述能量比被配置成等于或大于2。
8. 根据权利要求7所述的电池子系统，其中：所述主电池组具有最大C率； 所述补充电池组具有最大C率；
其中所述主电池组的所述最大C率大于所述补充电池组的所述最大C率。
9. 根据权利要求1所述的电池子系统，其中： 所述主电池组包括锂钛氧化物（Li2Ti03)原电池；或所述补充电池组包括锂钴氧化物 (LiCo02)原电池。
10. 根据权利要求5所述的电池子系统，其中： 所述主电池组和所述补充电池组具有小于单电池的重量的至少约25%的组合重量，所 述单电池设计有所述主电池组或所述补充电池组的所述化学成分和构造并设计有类似于 所述电池子系统的能量容量和类似所述主电池组的周期额定功率。
11. 一种循环电池子系统的方法，所述电池子系统具有通过开关选择性地联接至电负 荷的主电池组和补充电池组，所述方法包括： 优先于使所述补充电池组放电之前使所述主电池组放电，所述主电池组具有有用寿命 中的周期数量的周期额定功率，所述补充电池组具有有用寿命中的周期数量的周期额定功 率；
优先于使所述补充电池组充电之前使所述主电池组充电；和 其中：
所述主电池组的所述有用寿命相当于至少100000英里的EV驾驶寿命；
所述主电池组包括多个具有化学成分类型的原电池；
所述补充电池组包括多个具有化学成分类型的原电池；和
所述主电池组的所述化学成分类型不同于所述补充电池组的所述化学成分类型。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中如果所述主电池组的电量状态小于完全充电， 则发生使所述主电池组优先充电，而不考虑所述补充电池组的状态。
13. 根据权利要求11所述的方法，其中： 所述主电池具有电池设计额定功率；
所述补充电池具有电池设计额定功率；
所述主电池的所述电池设计额定功率不同于所述补充电池的所述电池设计额定功率； 和
所述电池设计额定功率为热参数额定功率、原电池阻抗额定功率、能量密度额定功率 或周期额定功率。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中： 所述主电池组具有大于所述补充电池组的周期额定功率的周期额定功率。
15. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括： 顺序地使所述主电池组和所述第二电池组放电。
16. 根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括： 在50至90%的范围内选择所述主电池组的放电百分比；和 在开始使所述补充电池放电之前使所述主电池组放电至所选择的放电百分比。
17. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：根据所检测的电池消耗模式，选择 性地使所述主电池组和所述补充电池组顺序地或彼此并行地放电。
18. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：在使所述补充电池组从再生能量 源再充电之前使所述主电池组从所述再生能量源优先充电。
19. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括： 使所述主电池组放电至约耗尽状态；
然后使所述补充电池组放电；和
使所述主电池组经由再生能量源优先于所述补充电池组充电；和在重复所述补充电池 组的放电之前重复将所述主电池组放电至初始容量的50-95 %之间。
20. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括： 使所述主电池组完全放电至约零电量；和然后使所述补充电池组完全放电至约零电
21. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括： 使所述主电池组比所述补充电池组更频繁地放电。
22. 根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括： 将所述主电池组配置为在其有用寿命中多次可完全放电至约零电量，所述多次约等于 所述主电池组的周期额定功率；将所述补充电池组配置为在其有用寿命中多次可完全放电 至约零电量，所述多次约等于所述补充电池组的周期额定功率；和
所述主电池组可完全放电的所述多次除以所述补充电池组可完全放电的所述多次得 出放电比，所述放电比约等于循环比；并且所述主电池组的所述有用寿命和所述补充电池 组的所述有用寿命相当于至少100000英里的EV驾驶寿命。
23. 根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括： 将所述主电池组和所述补充电池组配置为可完全放电，同时维持所述电池子系统的约 相当于至少100000英里的EV驾驶寿命的循环寿命。
24. -种能量管理系统，所述能量管理系统包括： 电负荷；
电能量源；
电池子系统，所述电池子系统联接至所述电负荷和所述电能量源；电池管理系统 (BMS)联接至所述电池子系统，其中所述BMS包括微控制器，所述微控制器经配置以执行用 于使所述主电池组和所述补充电池组充电和放电的运算法则；和
温度管理系统（TMS)，所述TMS联接至所述电池子系统，其中所述TMS包括微控制器，所 述微控制器经配置以执行用于使所述主电池组和所述补充电池组充电和放电的运算法则； 和其中所述电池系统包括：
具有给定周期数量的周期额定功率的主电池组；具有给定周期数量的周期额定功率的 补充电池组；联接至所述主电池组和所述补充电池组的开关，其中所述开关将所述主电池 组或所述补充电池组选择性地联接至电负荷或联接至电能量源；并且其中：
所述主电池组的所述周期额定功率本质上大于所述补充电池组的所述周期额定功率， 并且所述开关经配置以使所述主电池组优先于所述补充电池组放电。
25. 根据权利要求24所述的能量管理系统，其中： 所述电负荷为电动车辆（EV)中的电动机；并且所述TMS包括：
所述主电池组的冷却/加热系统；和所述补充电池组的冷却/加热系统；并且所述主 电池组的所述加热/冷却系统独立于且不同于用于所述补充电池组的所述冷却系统。
26. 根据权利要求25所述的能量管理系统，其中： 所述主电池组的所述冷却系统为被动式风冷系统；并且所述补充电池组的所述冷却系 统为主动式液体冷却系统。
27. 根据权利要求25所述的能量管理系统，其中所述主电池组具有足以提供标称通勤 参数所需的几乎所有性能的功率和能量容量，以使得需要来自所述补充电池组的不超过约 20 %的能量。
28. 根据权利要求28所述的能量管理系统，其中所述补充电池组被调整足用于扩展驾 驶参数的能量容纳，其中所述扩展驾驶参数开始于行驶所述标称通勤参数后直至最大驾驶 范围。
29. 根据权利要求28所述的能量管理系统，其中： 所述电池子系统具有组合重量，所述组合重量等于所述主电池组的重量加上所述补充 电池组的重量；所述电池子系统在所述标称通勤参数和所述扩展驾驶参数下具有足以提供 至少100000EV英里的预期寿命的周期额定功率；和
所述电池子系统的所述重量小于单电池设计的重量的至少约25%，所述子系统具有所 述主电池组或所述补充电池组的同种类的化学成分，其中周期额定功率足以在所述给定通 勤参数和所述扩展驾驶参数下提供EV驾驶周期的对应于至少100000英里的预期寿命。
30. 根据权利要求24所述的能量管理系统，其中所述BMS经配置以使所述主电池组相 对于所述补充电池组优先地或专有地从再生电源再充电。
31. 根据权利要求25所述的电池子系统系统，其中： 所述主电池组和所述补充电池组均经配置为可完全放电的；和 所述主电池组和所述补充电池组提供了标称EV驾驶计划的100000英里的使用寿命。
【文档编号】B60W10/26GKSQ
【公开日】日
申请日期:日
优先权日:日
【发明者】纳迪姆·卡里姆, 埃尔顿·J.·凯恩斯, 保罗·H.·弗鲁门
申请人:纳迪姆·卡里姆, 埃尔顿·J.·凯恩斯, 保罗·H.·弗鲁门