　　具有不同激

活时间的多极过电流
保护限

(如图 2 所示)使得电池包保护更为强健。电量计具有两层的充电/放电过电流保护设定，

而

AFE 则提供了第三层的放电过电流保护。在短路状态下，MOSFET 及电池可能在数秒内

毁坏，电量计芯片集完全依靠

AFE 来自动的关断 MOSFET，以免产生毁坏。

　　图

2. 多级电池过电流保护

　　当电量计

IC 及其所关联的 AFE 提供过电压保护时，电压监测的采样特性限制了

此类保护系统的响应时间。绝大多数应用要求能快速响应，且实时、独立的过电压监测器，
并与电量计、

AFE 协同运作。该监测器独立于电量计及 AFE，监测每一电池单元的电压，并

针对每一达到硬件编码过电压限的电池单元提供逻辑电平输出。过电压保护的响应时间取决
于外部延迟电容的大小。在典型的应用中，秒量级保护器的输出将触发化学保险丝或其它失
效保护设备，以永久性的将锂离子电池与系统分离。

　　电池包永久性的失效保护
　　对于电池管理单元来说，很重要的一点是要为非正常状态下的电池包提供趋于保

守的关断。永久性的失效保护包括了过电流的放电及充电故障状态下的安全、过热的放电及
充电状态下的安全、过电压的故障状态

(峰值电压)以及电池平衡故障、短接放电 FET 故障、充

电

MOSFET 故障状态下的安全。制造商可选择任意组合上述的永久性失效保护。当检测到任

意的此类故障，则保护设备将熔断化学保险丝，以使得电池包永久性的失效。作为电子元件
故障的外部失效验证，电池管理单元设计用于检测充电及放电

MOSFET Q1 及 Q2 的失效与

否。如果任意充电或放电

MOSFET 短路，则化学保险丝也将熔断。

　　据报道，电池内部的微小短路也是导致近期多起电池召回的主要原因。如何检测电

池内部的微小短路并防止电池着火乃至爆炸呢

?外壳封闭处理过程中，金属微粒及其它杂质

有可能污染电池内部，从而引起电池内部的微小短路。内部的微小短路将极大地增加电池的
自放电速率，使得开路电压较之正常状态下的电池单元有所降低。阻抗追踪电量计监测开路
电压，并从而检测电池单元的非均衡性

——当不同电池单元的开路电压差异超过预先设置

的限定值。当出现此类失效时，将产生永久性失效的告警并断开

MOSFET，化学保险丝也

可配置为熔断。上述行为将使得电池包无法作为供电源并因此屏蔽了电池包内部的微小短路
电池单元，从而防止了灾害的发生。

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