CN104918821B - 用于估计电池系统的电池可用功率的方法、系统和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的方法和计算机程序产品，包括：确定电池系统的单体电池电压、功率指令以及单体电池电压阈值。本发明使用的过程包含静态和动态部分，其中单体电池电压、单体电池电压阈值和功率指令是关联的，且使用前馈估计器和比例积分微分(PID)控制器进行处理以为所需的电池系统确定最终功率指令估计值。

Description

用于估计电池系统的电池可用功率的方法、系统和装置
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2013年1月25日提交的、序列号为13/750,860、题目为“高压锂电池自适应的可用功率估计(ADAPTIVE AVAILABLE POWER ESTIMATION FOR HIGH VOLTAGELITHIUM ION BATTERY)”的美国非临时专利申请的优先权。本申请在此通过引用方式将其整体并入且用于所有目的。
发明领域
本发明通常涉及电池领域，且更具体地涉及与外部功率指令有关的电池可用功率的估计技术。
发明背景
电池的寿命取决于对电池内的单体电池的适当充电和放电，涉及操作中加载于电池的负载和需求。例如，高压(HV)锂离子(Li-Ion)电池由可以被充电和放电至一定程度的多个单体电池组成，其中，该锂离子电池被看作保存电荷方面的更好执行者，且实质上不像其它电池类型那样放电。
在操作中，锂离子电池的性能与其单体电池电压直接相关，这也是电池的主要变化特性之一。如在欧姆定律下众所周知的，电池单体电池电压的动态特性直接受到电池电流的影响，其中在单体电池阻抗模型中具有一定的不确定度。电池的单体电池电压典型地具有在电池操作中的工作边界，电池被预计在该工作边界内进行操作。然而，由于电池上的负载可能会突然地改变，电压可随着瞬时电流的充电和放电而动态地改变。因此，可能会因负载的关系而超出电池的电压工作边界。
在涉及布置有发动机的电池的混合动力发动机操作中，发动机可用于对电池充电，并且电池和发动机中的一个或者二者可用于对连接的动力传动系统或底盘供电，确保当电池在其期望的工作边界内是可操作的时，其被准确地充电或放电是重要的。因为在上述的例子中，已经估计了电池的可用功率的量并且在电池上的负载产生导致电池超出其工作边界(换句话说，例如可用功率)的需求，混合解决方案将不会有效地从电池的操作中受益。
在如今的操作中，由于电池的操作常常涉及其充电状态(SOC)和其操作时的温度，查询表提供了关于电池和其可用功率的涉及SOC和单体电池温度的信息。然而此途径提供了可能关注于特定情况的电池的可用功率的信息，确定的信息没有说明瞬态期而且也不提供有利于混合系统的性能的信息。
例如，即使使用了查询表，电池的SOC和单体电池温度也是电池当前状态的滞后指标，产生的信息通常是历史的而不是瞬时的。同样地，在瞬态期中，可能有突然的功率需求或功率的激增，查询表实际上用来限制功率为快速瞬态变量，使得查询表的计算在实际瞬态功率需求变化和需求方面是滞后的。例如，在后面的情况中，查询表不能够保持或“赶上”功率的瞬变，电池的单体电池电压将会超出其工作边界，导致敞开的电池触头并终止混合系统的电气操作。同样地，对于电池系统(比如混合动力发动机、电池、具有至少部分地来自单个电池的功率的系统等)，对从该系统中获得的功率的确定是不准确的，当应用在电池系统中的负载达到功率极限时，有超出系统的极限或发生可能会禁用任务的过电压的风险。
所需要的是可以根据电池的涉及单体电池电压读取的操作极限来自适应地确定可用功率的方法，其中可用功率可以被调整且单体电池电压可以在预定的工作边界范围内来调节，以实现最小过调量。
发明概述
本发明提供了一种根据单体电池电压估计来自电池系统的可用功率的方法，包括：确定电池系统的单体电池电压、功率指令；以及单体电池电压阈值。方法还包含根据单体电池电压和单体电池电压阈值计算功率调整以及根据功率指令和计算的功率调整产生最终的功率指令。在一个或多个优选的实施方案中，计算功率调整的步骤包含，使用调节器以确定功率极限反馈。
本发明还提供了一种结合具有电池电源的发动机，根据单体电池电压来估计来自电池系统的可用功率的系统。系统包含发动机，该发动机与电池电源通信以接收来自该电池电源的功率并向该电池电源提供功率用于充电和放电；至少一个能够在特定时间确定电池源的单体电池电压的传感器；以及，至少一个可操作地耦合以检测发动机的至少一个或多个发动机特性的数据输入的数据传感器。
优选地，系统还包含用于发动机和电池源的控制系统；以及与至少一个数据传感器相连接的数据处理器，其用于确定电池源的单体电池电压和系统功率指令；确定单体电池电压阈值；根据单体电池电压和单体电池电压阈值计算功率调整；以及产生电池源的最终功率指令。
本发明的另外的实施方案包含储存在计算机可用媒介上的计算机程序产品，其用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率。程序产品包含计算机可读程序，用于促使计算机控制存储器控制设备中与发动机可操作通信的应用的执行。优选地当计算机执行计算机可读程序时用于：确定单体电池电压和功率指令；确定单体电池电压阈值；以及根据单体电池电压和单体电池电压阈值计算功率调整以便自适应地调节单体电池电压。程序产品还根据估计的电池可用功率、功率指令和计算的功率调整产生最终可用功率。
本发明还提供以下实施方案：
1)一种根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的方法，包括：
确定所述电池系统的所述单体电池电压和功率指令；
确定单体电池电压阈值；
根据所述单体电池电压和所述单体电池电压阈值计算功率调整；以及，
根据所述功率指令和所计算的功率调整产生最终功率指令。
2)如1)所述的方法，其中所述功率指令是根据特定的时间确定的。
3)如2)所述的方法，其中所述功率指令是瞬时确定的。
4)如2)所述的方法，其中，计算所述功率调整的步骤包含使用调节器确定功率极限反馈。
5)如4)所述的方法，其中所述调节器是比例积分微分PID调节器。
6)如5)所述的方法，其中，计算所述功率调整的步骤还包含使用具有抗积分饱和特征的积分器来提供用于限制来自所述PID调节器的所述功率极限反馈的手段。
7)如4)所述的方法，还包括以所述最终可用功率操作，其中产生所述最终可用功率的步骤还包含将所述功率极限反馈和所述功率指令相关联以产生所述最终可用功率。
8)如7)所述的方法，还包括根据与所产生的最终可用功率关联的最终可用功率指令，自适应地调整所述电池系统的所述单体电池电压。
9)如8)所述的方法，其中所述单体电池电压被调节为在预定的工作边界以内操作。
10)如9)所述的方法，其中所述单体电池电压的所述预定的工作边界是所述单体电池电压的+/-1伏特。
11)如7)所述的方法，还包含前馈估计器，其用于确定前向功率极限。
12)如11)所述的方法，其中，自适应地调整所述单体电池电压的步骤包含在所述功率指令大于或等于功率极限前馈值与预定的启用阈值之积的情况下启用积分器和抗积分饱和处理器。
13)如11)所述的方法，其中，自适应地调整所述单体电池电压的步骤包含在所述功率指令小于功率极限前馈值与预定的启用阈值之积的情况下禁用积分器和抗积分饱和处理器。
14)一种用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的系统，包括：
至少一个传感器，其能够在特定时间确定电池源的单体电池电压；
至少一个数据传感器，其可操作地耦合以检测一设备的至少一个或多个特性的数据输入；
控制系统，其用于所述设备和所述电池源；以及，
数据处理器，其与所述至少一个数据传感器相连接，以确定所述电池源的所述单体电池电压以及系统功率指令；确定单体电池电压阈值；根据所述单体电池电压和所述单体电池电压阈值计算功率调整；以及为所述电池源产生最终功率指令。
15)如14所述的系统，其中，计算所述功率调整包含使用调节器确定功率极限反馈，并且所述调节器是比例积分微分PID调节器。
16)如15)所述的系统，还包括以所述最终可用功率操作，其中产生所述最终功率指令还包含选择所述功率极限反馈与所述功率极限前馈之和与所述系统功率指令中的较小者以产生所述最终功率指令。
17)如16)所述的系统，还包括根据所述最终功率指令自适应地调整所述电池系统的所述单体电池电压。
18)如17)所述的系统，其中，自适应地调整所述单体电池电压的步骤在所述系统功率指令大于或等于功率极限前馈值与预定的启用阈值之积的情况下可操作。
19)一种储存在计算机可用媒介上的计算机程序产品，其用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率，所述计算机程序产品包括计算机可读程序，其用于促使计算机控制存储器控制设备中的与设备进行可操作通信的应用的执行；当计算机执行所述计算机可读程序时用于以下操作：
确定所述电池系统的所述单体电池电压和功率指令；
确定单体电池电压阈值；
根据所述单体电池电压和所述单体电池电压阈值计算功率调整以自适应地调节所述单体电池电压；以及，
根据所估计的电池可用功率、所述功率指令和所计算的功率调整产生最终功率指令。
20)如19)所述的产品，其中所述产品用于下列中的一个或多个：具有基于电池的电源或辅助电源的内燃机、混合动力发动机、电池供电的电源、以及具有一个或多个辅助电源的基于电池的发动机。
21)如20)所述的产品，还包含以所述最终功率指令操作，其中产生所述最终功率指令的步骤还包含选择所述功率极限反馈和功率极限前馈之和与所述功率指令之间的较小者以产生所述最终功率指令。
此外，本申请的实施方案、形式、目标、特征、优势、方面、以及益处将从本文包含的详述和附图中变得明显。
附图简述
图1是依据本发明的实施方案的、本发明的控制系统的一种形式的框图的图示；
图2是依据本发明的一个或多个实施方案的、本发明的方法的框图；
图3阐述了依据一个或多个优选的实施方案的、本发明的积分器和抗积分饱和处理的激活和未激活操作的框图层次；以及，
图4阐述了依据一个实施方案的本发明的流程图。
说明性实施方式的详述
介绍了下面的描述以使本领域中的一名普通技术人员能够制造和使用本发明，并且在专利申请的上下文和其需求中提供。对优选的实施方案的各种修改以及此处描述的通用原理和特征对于本领域中的技术人员将会是明显的。这样，本发明不旨在局限于所示的实施方案，而是应符合与此处描述的原理和特征一致的最宽范围。
出于促进理解本发明的原理的目的，现在将参考图中示出的实施方案且将使用特定语言来描述该实施方案。然而应该理解的是，因此不打算限制本发明的范围，这里阐述的本发明的原理的此类改变、修改以及更多应用被设想为对于本发明相关的领域技术中的技术人员而言将正常发生。
本发明提供了一种方法、控制系统、计算机程序产品，其提供了一种相对于已知方法，根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率，且适用于包括内燃和混合动力发动机的许多应用的方法。
图1是依据本发明的实施方案的、本发明的控制系统100的一种形式的框图的图示.
在图1中，内燃机，电池或能量源110与如发动机控制模块(ECM)120的控制模块进行通信，该ECM 120为发动机、电池或其它组件的操作提供控制信息，如电压、电流和功率。此处术语ECM用于范例而不是意图限定本发明的范围。ECM 120与控制系统的处理器130进行通信，处理器130与控制器140进行通信以控制本发明的操作，但是其他配置也被本发明所设想。系统存储器150与系统处理器130相关联，且可保存与本发明的操作和活动相关联的信息。用于测量和接收与发动机操作相关联的来自被测量源的信息的传感器位于160，且与系统处理器130和控制器140进行通信。在一个或多个优选的实施方案中，混合动力发动机在110，其中系统的能量源的功率、电流和/或电压与位于120的控制器进行通信。
在优选的实施方案中，致动器(未画出)也可与传感器相关联，且可被控制器控制以打开/关闭与传感器相关联的发动机操作的数据输入的测量和采集。例如，示例性传感器160可包含电池、电压、功率和电流传感器(170-190)。
图2是依据本发明的一个或多个实施方案的本发明的方法200的框图。图2中，本发明的方法可被分成两部分，静态部分210和动态部分220。静态部分210是来自独立于电池容量的系统的功率指令。功率指令210本质上充当系统的需求元素，其中功率指令设法请求系统的功率值，而不考虑系统的电池容量。在单通的动态部分220中，功率指令210不进行修正，而是根据功率指令210和动态部分220确定最终的功率指令299。如本文所用，术语功率指令也可被用作系统功率需求、初始功率需求以及类似的术语。
功率指令210可以使用传感器、估计值、近似值或者实际值来测量或计算，然后，其中的值被用于在295处的比较器的输入，用于基于功率指令210的输入和动态部分220的功率极限230中的较小值在299确定最终功率指令。优选地，功率指令是独立于可用电池容量或功率的、系统需要的功率。
动态部分220实质上阐述了独立于来自系统的功率指令210对具有电池的现有系统的容量极限的确定。概括地说，动态部分220接收单体电池电压229和实际单体电池电压224，且通过前馈估计器270和比例积分微分(PID)反馈补偿器(或控制器)222处理输入以在230确定容量的功率极限。功率极限在此处也可以称为预算、容量极限、估计的可用电池功率、可用功率极限以及类似的术语。
再参考图2，单体电池电压目标值在229处列出，且其用作前馈估计器(FFE)270的输入以从前馈计算在272处产生功率极限(功率极限FFD)。272处的功率极限FFD实质上是使用FFE估计处理对可用功率的初始估计值。例如，在272处对功率极限FFD的确定提供了系统的功率极限有可能的第一近似值。272处的功率极限FFD也被提供作为在228处的比较器的输入。
此外根据图2，在预定周期确定的电池224的实际单体电池电压被提供作为在227处的比较器的输入。单体电池电压目标229也被提供作为227处的比较器的输入。比较器227确定这两个输入之间的差异，将在225处将差异定义为单体电池电压误差(CVE)。CVE 225用作PID反馈补偿器222的输入。功率极限的调整(被称作功率极限反馈(功率极限FDBK)226)从补偿器中输出并且用作比较器228的输入。优选地，在另外的实施方案中，功率极限FDBK226是根据CVE额外获得的功率极限的修正。
在228处，比较器是输入的相加，产生动态部分220的功率极限230的输出。功率极限230反映对可用功率270和根据CVE 225由PID补偿器222确定的附加量的初始估计值。在220中，功率极限230实质上是容量的最大功率极限。
功率极限230和功率指令210被输入至比较器295。比较器295选择两个输入的较小者以在299处确定最终功率指令(或功率指令最终值)。然后，功率指令最终值299被优选地作为指令发送给作为源功率的电池。最佳地，本发明用于确定最终可用功率230以在295限制来自系统210的电池功率需求，这样，在299处的最终需求将不会导致电池超出单体电池电压阈值。
根据图2，在一个或多个优选的实施方案中会出现一种情况，其中当单体电池电压接近单体电池电压阈值时，自适应地调节单体电池电压的步骤是激活的，这样，功率误差225是比较小的，使得功率极限反馈226也是小的。功率指令210是系统用于操作要求的、而不考虑电池情况或输出容量的功率。
优选地，在操作中，在242的积分器和抗积分饱和处理一般处于禁用模式，直到或除非功率指令210超出预定值。当在278处功率指令210等于或超出功率指令FFD 270与预定阈值273(即百分比值)之积时，在278处，启用242处的积分器和抗积分饱和处理。由于系统功率需求的值增加，不管电池情况，在242中的积分器和抗积分饱和处理以预定值273被启用。预定值273优选地被定义为在272处的功率极限FFD确定值与功率指令210相比的预定百分比，这样，当功率指令等于或超出该百分比阈值乘以功率极限前馈值之积的乘积计算值时，其使积分器与抗积分饱和处理能以278处的特定阈值计算值操作，而且这样导致当功率指令210小于278处的乘积计算值时，不能以278处的乘积计算值进行操作。在优选的实施方案中，在功率指令210大于功率极限FFD乘以百分比阈值的情况下，242的积分器和抗积分饱和被启用而且PID 222是激活的以积分至240的抗积分饱和极限，并且如果功率指令不大于阈值计算值，则242的积分器和抗积分饱和不被启用，这样在240处PID被设为0。
进一步根据图2，通过实例，功率指令210将具有40kw的值，且确定的功率极限230将具有50kw的值，在299处的功率指令最终确定值将会是两个输入中的较小一个，或40kw的值。
图3阐述了依据一个或多个优选的实施方案的、本发明的积分器和抗积分饱和处理的激活的和未激活的操作的框图300层次。从图3中，随着电池系统中的功率指令的值沿着轴线310增加，当等于或小于预定值330时，在320处积分器和抗积分饱和处理被禁用。预定值330优选地被定义为功率极限前馈确定值的百分比；这样，百分比阈值乘以功率极限前馈值的乘积确定阈值330。当功率指令等于或大于预定的百分比阈值乘以功率极限前馈之积时，在340处积分器和抗积分饱和处理是操作的。
图4阐述了依据一个实施方案的本发明400的流程图。从图4中，阐述了根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的方法，其中，在405中确定电池系统的单体电池电压和功率指令。在410中，确定单体电池电压阈值。在415中阐述了根据单体电池电压和单体电池电压阈值计算功率调整。在420中产生最终可用功率指令，其结合了估计的电池可用功率与功率指令和计算的功率调整。在425中，系统可以操作在最终可用功率指令(此处也被用作最终功率指令或最终功率)。可选地，在430中，可针对下一个周期的输入，收集对单体电池电压的响应，用作在435处的下一个周期的输入。
在一个或多个实施方案中，本发明可以被用作例如计算机软件、固件或仿真模型。在作为仿真模型的操作中，本发明包含电池极限调节器，其接收高单体电池电压、高单体电池电压目标、微分增益、比例增益、电流增益、以及一个或多个其它功率特性比如操作范围、电压窗、时间等的输入。调节器的高单体电池电压输入可包含在产生实际单体电池电压确定值或估计值的仿真中的先前操作运行的输出。调节器的输出是电池的功率极限，其然后与来自电池系统的功率指令信号相比较，其中比较结果的最大值用作电池的输入的可用功率。电池也有操作范围输入，最小和最大操作范围，此后电池单体电池电压输出被确定。单体电池电压输出与噪声极限进行比较，并且确定了实际的单体电池电压值。因此，通过使用本发明，功率误差可以被控制，从而通过反馈降低电池系统经过一段操作时间的误差，这样，电池系统的电压、功率和电流被高效和有效地使用。
在一个或多个实施方案中，本发明的控制器是优选地为由数字计算机组成的电子控制单元，其可包括例如本发明的可编程计算机产品，并且例如包括通过主干(back bone)电路或其他双向总线互相连接或通信的组件，如ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、CPU(微处理器)、输入端口和输出端口。本发明也可以是在控制器内或单独的并且也与控制器通信的电路、应用、软件或其他电子装置。
在本发明的另外的实施方案中，设想了一种结合一个或多个检测的发动机特性监测或确定电池的可用功率估计值的方法。
有利地，本发明的方法消除了对使用查询表和其他滞后指标的需要，从而产生用于估计电池系统的可用功率的可靠方法。此外，有利地，本发明可以被用于任何在操作中需要电池的系统、设备或方法中，其中本发明可以通过使用动态调整来保护系统中的电池。在一个或多个优选的实施方案中，单体电池电压被调节到目标或在目标范围内进行调节。
本领域技术人员将理解，上述步骤存在很多变型，可进行或改变这些变型，同时保持在本发明的范围内。
本文所述的任何理论、操作机制、证据或发现是为了进一步加强对本发明的理解而不是为了使本发明无论如何都依赖于此理论、操作机制、证据或发现。应理解，当上述描述中使用词优选的(preferable)、优选地或优选的(preferred)，表明如此描述的特征可能更可取，尽管如此，其可能不是必须的而且缺乏相同特征的实施方案可被考虑在本发明的范围之内，该范围由后面的权利要求限定。
本文描述的系统提供了用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的方法。如此，本发明提供了降低电池损坏的成本，增加发动机和相关联的负载性能，并且有效地提供各种操作系统中的改进的能量管理的系统和方法。
虽然已经参考上述的实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，本发明可以不同于如本文具体描述的其它方式被实践而不脱离本发明的精神和范围。因此应理解，本发明的精神和范围只被附加的权利要求限定。
上述描述的系统和方法具有明显的工业实用性，包含其在用户期望可靠地部署需要变化的负载的电池系统和/或混合动力发动机系统(例如，但不限于固定电源和车辆发动机)的任何环境中是有用的。

Claims (18)

1.一种根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的方法，包括：
接收用于所述电池系统的功率指令；
确定所述电池系统中的电池的单体电池电压；
给前馈估计器和比例积分微分PID反馈补偿器提供单体电池电压阈值；
给所述PID反馈补偿器提供所确定的单体电池电压；
通过所述PID反馈补偿器，基于所述单体电池电压阈值和所述单体电池电压确定反馈功率极限；
通过所述前馈估计器，基于所述单体电池电压阈值确定前馈功率极限；
响应于所述前馈功率极限和所述反馈功率极限，确定所述电池的功率调整；以及，
基于所述电池的所述功率调整和所述功率指令产生最终功率指令。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述功率指令是根据特定的时间确定的。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述功率指令是瞬时确定的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述功率调整的步骤还包含使用具有抗积分饱和特征的积分器来提供用于限制来自所述PID反馈补偿器的所述反馈功率极限的手段。
5.如权利要求1所述的方法，还包括以对应于所述最终功率指令的最终可用功率操作，其中产生所述最终功率指令的步骤还包含将所述反馈功率极限和所述功率指令相关联以产生所述最终可用功率。
6.如权利要求5所述的方法，还包括根据与所产生的最终可用功率关联的所述最终功率指令，自适应地调整所述电池系统的所述单体电池电压，其中，自适应地调整所述电池系统的所述单体电池电压在所述功率指令大于或等于所述前馈功率极限与预定的启用阈值之积的情况下可操作。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述单体电池电压被调节为在预定的工作边界以内操作。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述单体电池电压的所述预定的工作边界是所述单体电池电压的+/-1伏特。
9.如权利要求5所述的方法，其中，自适应地调整所述单体电池电压的步骤包含在所述功率指令小于所述前馈功率极限与预定的启用阈值之积的情况下禁用积分器和抗积分饱和处理器。
10.一种用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的系统，包括：
至少一个传感器，其能够在特定时间确定电池源的单体电池电压；
至少一个数据传感器，其可操作地耦合以检测一设备的至少一个或多个特性的数据输入；
控制系统，其用于所述设备和所述电池源；以及，
数据处理器，其与所述至少一个数据传感器相连接，以确定所述电池源的所述单体电池电压以及系统功率指令，其中所述数据处理器包含前馈估计器和比例积分微分PID反馈补偿器，其中所述数据处理器还被构造为：
确定单体电池电压阈值；
通过所述PID反馈补偿器，基于所述单体电池电压阈值和所述单体电池电压确定反馈功率极限；
通过所述前馈估计器，基于所述单体电池电压阈值确定前馈功率极限；
响应于所述前馈功率极限和所述反馈功率极限，确定所述电池源的功率调整；以及，
基于所确定的功率调整和所述系统功率指令为所述电池源产生最终功率指令。
11.如权利要求10所述的系统，还包括以对应于所述最终功率指令的最终可用功率操作，其中产生所述最终功率指令还包含选择所述反馈功率极限与所述前馈功率极限之和与所述系统功率指令中的较小者以产生所述最终功率指令。
12.如权利要求11所述的系统，还包括根据所述最终功率指令自适应地调整所述电池源的所述单体电池电压，其中，自适应地调整所述电池源的所述单体电池电压在所述系统功率指令大于或等于所述前馈功率极限与预定的启用阈值之积的情况下可操作。
13.一种用于根据单体电池电压估计来自电池系统的电池可用功率的装置，包括：
用于确定电池系统的单体电池电压和功率指令的模块；
用于确定所述电池系统中的电池的单体电池电压阈值的模块；
用于通过比例积分微分PID反馈补偿器，基于所述单体电池电压阈值和所述单体电池电压确定反馈功率极限的模块；
用于通过前馈估计器，基于所述单体电池电压阈值确定前馈功率极限的模块；
用于响应于所述前馈功率极限和所述反馈功率极限，确定所述电池的功率调整的模块；以及，
用于基于所确定的功率调整和所述功率指令为所述电池产生最终功率指令的模块。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述装置被用于混合动力发动机或电池供电的电源。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述装置被用于具有基于电池的电源的内燃机。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述装置被用于具有辅助电源的内燃机。
17.如权利要求13所述的装置，其中所述装置被用于具有一个或多个辅助电源的基于电池的发动机。
18.如权利要求14-17中任一项所述的装置，还包含用于以所述最终功率指令操作所述电池的模块，其中用于基于所确定的功率调整和所述功率指令为所述电池产生所述最终功率指令的所述模块还包含用于选择所述反馈功率极限和所述前馈功率极限之和与所述功率指令之间的较小者以产生所述最终功率指令的模块。
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