AFE的主要任務是對過載、短路的檢測，并保護充電及放電MOSFET、電池單元以及其它線路上的元件，避免過電流狀態。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據閃存編程設定。當檢測到過載或短路狀態，且達到了程序設定的延遲時間，則充電及放電MOSFETQ1及Q2將被關閉，詳細的狀態信息將存儲于AFE的狀態寄存器，從而電量計可讀取并調查導致故障的原因。

對于計量2、3或4個鋰離子電池包的電量計芯片集解決方案來說，AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高壓接口以及硬件電流保護特性。所提供的12C兼容接口允許電量計訪問AFE寄存器并配置AFE的保護特性。AFE還集成了電池單元平衡控制。多數情況下，在多單元電池包中，每個獨立電池單元的電荷狀態（SOC）彼此不同，從而導致不平衡單元間的電壓差別.此類旁通通路可用于降低至每一單元的充電電流，從而為電池單元充電期間的SOC平衡提供了條件，基于阻抗追蹤電量計對每一電池單元化學電荷狀態的確定，可在需要單元平衡時做出正確的決策。

具有不同激活時間的多極過電流保護限使得電池包保護更為強健。電量計具有兩層的充電/放電過電流保護設定，而AFE則提供了第三層的放電過電流保護。在短路狀態下，MOSFET及電池可能在數秒內毀壞，電量計芯片集完全依靠AFE來自動的關斷MOSFET，以免產生毀壞。

當電量計IC及其所關聯的AFE提供過電壓保護時，電壓監測的采樣特性限制了此類保護系統的響應時間。絕大多數應用要求能快速響應，且實時、獨立的過電壓監測器，并與電量計、AFE協同運作。該監測器獨立于電量計及AFE，監測每一電池單元的電壓，并針對每一達到硬件編碼過電壓限的電池單元提供邏輯電平輸出。過電壓保護的響應時間取決于外部延遲電容的大小。在典型的應用中，秒量級保護器的輸出將觸發化學保險絲或其它失效保護設備，以永久性的將鋰離子電池與系統分離。

3、電池包永久性的失效保護

對于電池管理單元來說，很重要的一點是要為非正常狀態下的電池包提供趨于保守的關斷。永久性的失效保護包括了過電流的放電及充電故障狀態下的安全、過熱的放電及充電狀態下的安全、過電壓的故障狀態(峰值電壓)以及電池平衡故障、短接放電FET故障、充電MOSFET故障狀態下的安全。制造商可選擇任意組合上述的永久性失效保護。當檢測到任意的此類故障，則保護設備將熔斷化學保險絲，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，則化學保險絲也將熔斷。

據報道，電池內部的微小短路也是導致近期多起電池召回的主要原因。如何檢測電池內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有可能污染電池內部，從而引起電池內部的微小短路。內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下的電池單元有所降低。阻抗追蹤電量計監測開路電壓，并從而檢測電池單元的非均衡性----當不同電池單元的開路電壓差異超過預先設置的限定值。當出現此類失效時，將產生永久性失效的告警并斷開MOSFET，化學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部的微小短路電池單元，從而防止了災害的發生。

4、小結

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