APD蓄電池電池管理單元（BMU）以及電池保護
電池材料的不斷開發提升了熱失控的上限溫度。另一方面，雖然電池必須通過嚴格的UL安全測試，例如UL1642，但提供正確的充電狀態并很好的應對多種有可能出現的電子原件故障仍然是系統設計人員的職責所在。過電壓、過電流、短路、過熱狀態以及外部分立元件的故障都有可能引起電池突變的失效。這就意味著需要采取多重的保護——在同一電池包內具有至少兩個獨立的保護電路或機制。同時，還希望具備用于檢測電池內部微小短路的電子電路以避免電池故障。
電量計電路設計用于**的指示可用的鋰離子電池電量。該電路獨特的算法允許實時的追蹤電池包的蓄電量變化、電池阻抗、電壓、電流、溫度以及其它電路信息。電量計自動的計算充電及放電的速率、自放電以及電池單元老化，在電池使用壽命期限內實現了高精度的電量計量。例如，一系列**的阻抗追蹤電量計，包括bq20z70，bq20z80以及bq20z90，均可在電池壽命期限內提供高達1%精度的計量。單個熱敏電阻被用于監測鋰離子電池的溫度，以實現電池單元的過熱保護，并用于充電及放電限定。例如，電池單元一般不允許在低于0℃或高于45℃的溫度范圍內充電，且不允許在電池單元溫度高于65℃時放電。如檢測到過電壓、過電流或過熱狀態，電量計IC將指令控制AFE關閉充電及放電MOSFET Q1及Q2。當檢測到電池欠壓（under-voltage）狀態時，則將指令控制AFE關閉放電MOSFET Q2，且同時保持充電MOSFET開啟，以允許電池充電。
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MOSFET Q1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I2C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，從而導致了不平衡單元間的電壓差別。AFE針對每一的電池單元整合了旁通通路。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（如圖2所示）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**性的將鋰離子電池與系統分離。
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