AFE的主要任務(wù)是對過載、短路的檢測，并保護(hù)充電及放電MOSFET、電池單元以及其它線路上的元件，避免過電流狀態(tài)。過載檢測用于檢測電池放電流向上的過電流（OC），同時，短路（SC）檢測用于檢測充電及放電流向上的過電流。AFE電路的過載和短路限定以及延遲時間均可通過電量計數(shù)據(jù)閃存編程設(shè)定。當(dāng)檢測到過載或短路狀態(tài)，且達(dá)到了程序設(shè)定的延遲時間，則充電及放電MOSFETQ1及Q2將被關(guān)閉，詳細(xì)的狀態(tài)信息將存儲于AFE的狀態(tài)寄存器，從而電量計可讀取并調(diào)查導(dǎo)致故障的原因。

具有不同激活時間的多極過電流保護(hù)限使得電池包保護(hù)更為強(qiáng)健。電量計具有兩層的充電/放電過電流保護(hù)設(shè)定，而AFE則提供了第三層的放電過電流保護(hù)。在短路狀態(tài)下，MOSFET及電池可能在數(shù)秒內(nèi)毀壞，電量計芯片集完全依靠AFE來自動的關(guān)斷MOSFET，以免產(chǎn)生毀壞。

當(dāng)電量計IC及其所關(guān)聯(lián)的AFE提供過電壓保護(hù)時，電壓監(jiān)測的采樣特性限制了此類保護(hù)系統(tǒng)的響應(yīng)時間。絕大多數(shù)應(yīng)用要求能快速響應(yīng)，且實時、獨立的過電壓監(jiān)測器，并與電量計、AFE協(xié)同運作。該監(jiān)測器獨立于電量計及AFE，監(jiān)測每一電池單元的電壓，并針對每一達(dá)到硬件編碼過電壓限的電池單元提供邏輯電平輸出。過電壓保護(hù)的響應(yīng)時間取決于外部延遲電容的大小。在典型的應(yīng)用中，秒量級保護(hù)器的輸出將觸發(fā)化學(xué)保險絲或其它失效保護(hù)設(shè)備，以永久性的將鋰離子電池與系統(tǒng)分離。

3、電池包永久性的失效保護(hù)

對于電池管理單元來說，很重要的一點是要為非正常狀態(tài)下的電池包提供趨于保守的關(guān)斷。永久性的失效保護(hù)包括了過電流的放電及充電故障狀態(tài)下的安全、過熱的放電及充電狀態(tài)下的安全、過電壓的故障狀態(tài)(峰值電壓)以及電池平衡故障、短接放電FET故障、充電MOSFET故障狀態(tài)下的安全。制造商可選擇任意組合上述的永久性失效保護(hù)。當(dāng)檢測到任意的此類故障，則保護(hù)設(shè)備將熔斷化學(xué)保險絲，以使得電池包永久性的失效。作為電子元件故障的外部失效驗證，電池管理單元設(shè)計用于檢測充電及放電MOS-FETQ1及Q2的失效與否。如果任意充電或放電MOSFET短路，則化學(xué)保險絲也將熔斷。

據(jù)報道，電池內(nèi)部的微小短路也是導(dǎo)致近期多起電池召回的主要原因。如何檢測電池內(nèi)部的微小短路并防止電池著火乃至爆炸呢？外殼封閉處理過程中，金屬微粒及其它雜質(zhì)有可能污染電池內(nèi)部，從而引起電池內(nèi)部的微小短路。內(nèi)部的微小短路將極大地增加電池的自放電速率，使得開路電壓較之正常狀態(tài)下的電池單元有所降低。阻抗追蹤電量計監(jiān)測開路電壓，并從而檢測電池單元的非均衡性----當(dāng)不同電池單元的開路電壓差異超過預(yù)先設(shè)置的限定值。當(dāng)出現(xiàn)此類失效時，將產(chǎn)生永久性失效的告警并斷開MOSFET，化學(xué)保險絲也可配置為熔斷。上述行為將使得電池包無法作為供電源并因此屏蔽了電池包內(nèi)部的微小短路電池單元，從而防止了災(zāi)害的發(fā)生。

4、小結(jié)

電池管理單元對于確保終端用戶的安全性是至關(guān)重要的。強(qiáng)健的多極保護(hù)----過電壓、過電流、過熱、電池單元非均衡以及MOSFET失效監(jiān)測，極大地改善了電池包的安全性。通過監(jiān)測電池單元的開環(huán)電壓，阻抗追蹤技術(shù)可檢測電池內(nèi)部的微小短路，并進(jìn)而永久性的失效電池，確保了終端用戶的安全。