CN117937647A - 一种充放电电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种充放电电路及电子设备，涉及电子技术领域，用于提高开关电容电路的利用率以及减小充放电电路的面积。本申请提供的充放电电路包括开关电容SC电路，用于对电池执行充电和放电，该开关电容SC电路包括：第一端，用于接收输入电源电压；第二端，用于在充电过程中为电池提供充电电压，以及用于在放电过程中接收该电池释放的放电电压；第三端，用于提供输出电压，其中，该输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。

Description

一种充放电电路及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种充放电电路及电子设备。

背景技术

目前笔记本电脑、平板电脑、手机、车载设备和可穿戴设备等消费类的电子设备，采用硅材料作为电子设备内的电池的负极(简称硅负极电池)。与传统的石墨电池相比，硅负极电池具有较大的电池容量和较长的续航能力。在充电阶段，需要电子设备从外部电源获取能量为硅负极电池充电，同时为负载提供能量；在放电阶段，需要电子设备的硅负极电池放电为负载提供能量，比如，可以将硅负极电池释放的低压区的能量(小于3.2伏(V)的电压)升压后为负载提供能量，以满足负载的供电要求。因此，需要一种充放电电路，用来维持电子设备的运行。

图1为现有技术提供的一种充放电电路的结构示意图，该充放电电路包括：充电电路10和放电电路20。该充电电路10的输入端作为该充放电电路的输入端通过电源线(VBUS)与外部电源连接，该充电电路10的输出端与该放电电路20的第一输入端连接，该充电电路10的输入输出端、该放电电路20的第二输入端和电池耦合于第一节点P1，该放电电路20的多个输出端作为该充放电电路的多个输出端分别与负载连接。具体的，该充放电电路在充电过程中，外部电源提供的输入电压V1通过充电电路10转换为输出电压VO，输出电压VO用于为电池充电，比如，该充电电路10可以包括开关电容(switched capacitor，SC)电路101、降压充电(buck charge，BC)电路102和充放电晶体管M0，在需要快速充电的场景下，外部电源提供的输入电压V1通过SC电路101转换为输出电压VO，输出电压VO用于为该电池充电；在普通充电的场景下，外部电源提供的输入电压V1通过BC电路102和M0转换为输出电压VO，输出电压VO用于为该电池充电。该充放电电路在放电过程中，电池释放的能量通过放电电路20为负载供电，比如，该放电电路20可以包括低电压升压电路201、多个高压供电电路202和多个低压供电电路203，若电池释放的能量为高压区的能量(即电池释放的电压大于或等于3.2V)，则电池释放的能量通过M0、多个高压供电电路202和多个低压供电电路203分别为负载供电；若电池释放的能量为低压区的能量(即电池释放的电压小于3.2V)，则电池释放的能量通过低电压升压电路201、多个高压供电电路202和多个低压供电电路203分别为对应的负载供电。其中，该多个高压供电电路202可以包括：降压升压(duckboost，DB)供电电路、闪光灯升压(flashboost，FB)供电电路、显示屏供电电路、喇叭供电电路、线性马达供电电路和5V升压供电电路等，多个低压供电电路203可以包括：电源管理单元(powermanagement unit，PMU)供电电路、处理器降压(core buck，CB)供电电路和其他降压供电电路等。

但是，SC电路只有在快速充电的场景下使用，利用率较低；另一方面，为了充分利用硅负极电池低压区的能量，需要额外增加低电压升压电路对电池释放的低电压进行升压，增大了充放电电路的面积。

发明内容

本申请提供一种充放电电路及电子设备，用于提高开关电容电路的利用率以及减小充放电电路的面积。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种充放电电路，该充放电电路包括：开关电容SC电路，用于对电池执行充电和放电，该开关电容SC电路包括：第一端，用于接收输入电源电压；第二端，用于在充电过程中为电池提供充电电压，以及用于在放电过程中接收该电池释放的放电电压；第三端，用于提供输出电压，其中，该输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)电压。

上述技术方案中，在对电池进行快速充电时，可以通过该充放电电路中的开关电容SC电路将输入电源电压转换为充电电压对电池进行充电，在电池放电时，可以通过开关电容SC电路将电池释放的放电电压转换为负载电压，该负载电压可用于为负载供电，比如，电池释放低压区的能量时，通过开关电容SC电路将低压区的能量升压转换为负载电压，在此过程中，即可以通过开关电容SC电路执行对电池的充电，又可以执行对电池的放电，提高了开关电容SC电路的利用率；另一方面，与图1所示的充放电电路相比，减小了充放电电路的面积。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该输出电压为该脉冲宽度调制PWM电压，该充放电电路还包括：直流变换电路，该直流变换电路的输入端与该第三端耦合，该直流变换电路的输出端耦合至负载；该直流变换电路用于将该脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，该直流电压用于为该负载供电。上述可能的实现方式中，通过直流变换电路将该脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，直流电压可用于为负载供电，满足了负载的供电需求，从而完成对负载的供电。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该直流变换电路包括：直流变换器件和第一电容；其中，该直流变换器件的一端与该直流变换电路的输入端耦合，该直流变换器件的另一端和该第一电容的一端分别与该直流变换电路的输出端耦合，该第一电容的另一端接地，该直流变换器件为第一电感或者第一晶体管。上述可能的实现方式中，通过直流变换器件和第一电容将该脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，直流电压可用于为负载供电，满足了负载的供电需求，从而完成对负载的供电。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该充放电电路还包括：降压Buck电路，该降压Buck电路的输入端与该第三端耦合，该降压Buck电路的输出端耦合至负载；在所述充电过程中，或在该放电过程中且该放电电压小于第一电压阈值时，该降压Buck电路，用于将该输出电压转换为负载电压，该负载电压用于为该负载供电。上述可能的实现方式中，一种简易的降压Buck电路，通过Buck电路可以将第三端提供的输出电压降压转换为负载电压，以及对电池进行低压普通充电，满足了不同电池的充电需求，提高了充放电电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该降压Buck电路包括：第二晶体管、第三晶体管、第二电感和第二电容，该第二晶体管的一端与该降压Buck电路的输入端耦合，该第二晶体管另一端、该第三晶体管的一端和该第二电感的一端耦合于第一节点，该第二电感的另一端和该第二电容的一端均与该降压Buck电路的输出端耦合，该第三晶体管的另一端和该第二电容的另一端均接地，该第二晶体管的控制端和第三晶体管的控制端分别用于接收第一控制信号和第二控制信号。上述可能的实现方式中，降压Buck电路工作过程中，第二晶体管、第三晶体管和第二电感根据该输出电压输出负载电压，从而实现对负载的供电。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一控制信号用于导通该第二晶体管且该第二控制信号用于断开该第三晶体管，或者该第一控制信号用于断开该第二晶体管且该第二控制信号用于导通该第三晶体管。上述可能的实现方式中，降压Buck电路工作过程中，第二晶体管、第三晶体管和第二电感根据该输出电压输出负载电压，从而实现对负载的供电。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该充放电电路还包括：充放电晶体管，该充放电晶体管的一端与降压Buck电路的输出端耦合，该充放电晶体管的另一端与该第二端耦合，该充放电晶体管的控制端用于接收充放电控制信号；在该放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时，该充放电控制信号用于断开该充放电晶体管；在该放电过程中，且该放电电压大于或者等于第二电压阈值时，该充放电控制信号用于导通该充放电晶体管，该充放电晶体管用于将该放电电压转换为该负载电压，该第二电压阈值大于或者等于该第一电压阈值；在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时，该充放电控制信号用于导通该充放电晶体管，该充放电晶体管用于将该负载电压转换为该充电电压，该充电电压用于为该电池充电。上述可能的实现方式中，在充电的过程中，且输入电源电压小于或等于第三电压阈值时，该充放电晶体管可以根据负载电压输出充电电压，在该充电过程中，且该输入电源电压大于第四电压阈值时，该充放电晶体管用于将该放电电压转换为该负载电压，在放电的过程中，且该放电电压大于或者等于该第二电压阈值时，该充放电晶体管还可以根据放电电压输出负载电压，通过该充放电晶体管进行充电和放电时的电能损耗最小，从而提高了该充放电电路的充电和放电的效率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：该开关电容SC电路，用于将该输入电源电压转换为该输出电压；在该充电过程中，且该输入电源电压大于第四电压阈值时：该开关电容SC电路，还用于将该输入电源电压转换为该充电电压，第四电压阈值大于或等于该第三电压阈值；在该放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时：该开关电容SC电路，还用于将该放电电压转换为该输出电压。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的充电和放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，该第四晶体管、该第三电容、该第七晶体管和该第四电容串联耦合于该开关电容SC电路的第一端和地之间，该第四晶体管与该第三电容耦合于第二节点，该第三电容与该第七晶体管耦合于第三节点，该第七晶体管与该第四电容耦合于第四节点，该第六晶体管耦合于该第三节点和地之间，该第五晶体管、该第五电容和该第九晶体管串联耦合于该第二节点和地之间，该第五晶体管与该第五电容耦合于第五节点，该第五电容与该第九晶体管耦合于第六节点，该第十晶体管耦合于该第六节点和该第二端之间，该第八晶体管和该第十一晶体管串联耦合于该第四节点和该第二端之间，该第八晶体管和该第十一晶体管耦合于该第五节点，该第三端与该第四节点耦合。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的充电和放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该放电过程中，且该放电电压小于第一电压阈值时：该第四晶体管的控制端、该第五晶体管的控制端、该第六晶体管的控制端和该第七晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，该第八晶体管的控制端和该第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，该第九晶体管和该第十一晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第五晶体管、该第六晶体管和该第七晶体管，该第四控制信号用于导通该第八晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于断开该第九晶体管和该第十一晶体管；或者，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第五晶体管、该第六晶体管和该第七晶体管，该第四控制信号用于断开该第八晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于导通该第九晶体管和该第十一晶体管。上述可能的实现方式中，上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：该第四晶体管的控制端、该第五晶体管的控制端和该第八晶体管的控制端分别用于接收第六控制信号，该第六晶体管的控制端、该第七晶体管的控制端、该第九晶体管的控制端、第十晶体管的控制端和第十一晶体管的控制端分别用于接收第七控制信号，该第六控制信号用于导通该第四晶体管、该第五晶体管和该第八晶体管，该第七控制信号用于断开该第六晶体管、该第七晶体管、该第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的普通充电，满足不同电池的充电需求。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，该第四晶体管、该第三电容、该第七晶体管、该第四电容、该第十三晶体管串联耦合于该开关电容SC电路的第一端和该第二端之间，该第四晶体管与该第三电容耦合于第二节点，该第三电容与该第七晶体管耦合于第三节点，该第七晶体管与该第四电容耦合于第四节点，该第四电容与该第十三晶体管耦合于第五节点，该第六晶体管耦合于地和该第三节点之间，该第十二晶体管耦合于地和该第五节点之间，该第五晶体管、该第五电容和该第九晶体管串联耦合于该第二节点和该第二端之间，该第五晶体管和该第五电容耦合于第六节点，该第五电容和该第九晶体管耦合于第七节点，该第八晶体管耦合于该第六节点和该第二端之间，该第十晶体管耦合于该第七节点和该第二端之间，该第十一晶体管耦合于该第四节点和该第二端之间，该第三端与该第二节点耦合。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的充电和放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该放电过程中，且该放电电压小于第一电压阈值时：该第四晶体管的控制端、该第六晶体管的控制端、该第七晶体管的控制端、该第十一晶体管的控制端、该第十二晶体管的控制端和该第十三晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，该第五晶体管的控制端和该第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，该第八晶体管的控制端和该第九晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第六晶体管、该第七晶体管、该第十一晶体管、该第十二晶体管和该第十三晶体管，该第四控制信号用于导通该第五晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于断开该第八晶体管和该第九晶体管；或者，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第六晶体管、该第七晶体管、该第十一晶体管、该第十二晶体管和该第十三晶体管，该第四控制信号用于断开该第五晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于导通该第八晶体管和该第九晶体管。上述可能的实现方式中，上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：该第四晶体管的控制端用于接收第六控制信号，该第五晶体管的控制端、该第六晶体管的控制端、该第七晶体管的控制端、该第八晶体管的控制端、该第九晶体管的控制端、该第十晶体管的控制端、该第十一晶体管的控制端、该第十二晶体管的控制端、该第十三晶体管的控制端分别用于接收第七控制信号，该第六控制信号用于导通该第四晶体管，该第七控制信号用于断开该第五晶体管、该第六晶体管、该第七晶体管、该第八晶体管、该第九晶体管、该第十晶体管、该第十一晶体管、该第十二晶体管和该第十三晶体管。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的普通充电，满足不同电池的充电需求。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，该第四晶体管、该第五晶体管、该第六晶体管、该第七晶体管、该第八晶体管和该第九晶体管串联耦合于该开关电容SC电路的第一端与地之间，该第四晶体管和该第五晶体管耦合于第二节点，该第五晶体管和该第六晶体管耦合于第三节点，该六晶体管和该第七晶体管耦合于第四节点，该第七晶体管和该第八晶体管耦合于第五节点，该第八晶体管与该第九晶体管耦合于第六节点，该第十晶体管和该第十一晶体管串联耦合于该第五节点和地之间，该第十晶体管与该第十一晶体管耦合于第七节点，该第三电容耦合于该第二节点和该第七节点之间，该第四电容耦合于该第三节点和第六节点之间，该第五电容耦合于该第四节点和该第七节点之间，该第五节点与该第二端耦合，该第三端与该第三节点耦合。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的充电和放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该放电过程中，且该放电电压小于第一电压阈值时：该第四晶体管的控制端、该第五晶体管的控制端、该第八晶体管的控制端和该第九晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，该第六晶体管的控制端和该第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，该第七晶体管的控制端和该第十一晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第五晶体管、该第八晶体管和该第九晶体管，该第四控制信号用于导通该第六晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于断开该第七晶体管和该第十一晶体管；或者，该第三控制信号用于断开该第四晶体管、该第五晶体管、该第八晶体管和该第九晶体管，该第四控制信号用于断开该第六晶体管和该第十晶体管，该第五控制信号用于导通该第七晶体管和该第十一晶体管。上述可能的实现方式中，上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的放电，提高了开关电容SC电路的利用率。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：该第四晶体管的控制端和该第五晶体管的控制端分别用于接收第六控制信号，该第六晶体管、该第七晶体管、该第八晶体管、该第九晶体管、该第十晶体管和该第十一晶体管分别用于接收第七控制信号，该第六控制信号用于导通该第四晶体管和该第五晶体管，该第七控制信号用于断开该第六晶体管、该第七晶体管、该第八晶体管、该第九晶体管、该第十晶体管和该第十一晶体管。上述可能的实现方式中，根据该开关电容SC电路执行对电池的普通充电，满足不同电池的充电需求。

第二方面，提供一种充放电方法，该方法应用于包括开关电容SC电路的充放电电路中，该开关电容SC电路具有第一端、第二端和第三端，该方法包括：该开关电容SC电路在充电过程中将该第一端接收到的输入电源电压转换为充电电压，并通过该第二端输出该充电电压为电池充电；该开关电容SC电路在放电过程中将该第二端接收到的该电池释放的放电电压转换为输出电压，并通过该第三端输出该输出电压，该输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。

第三方面，提供一种电源芯片，该电源芯片包括充放电电路，该充放电电路为上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的充放电电路。

在第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括负载、电池和上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的充放电电路，该充放电电路的输出端与该负载耦合，该充放电电路的输入输出端与该电池耦合。

可以理解地，上述提供的充放电方法、电源芯片和电子设备均包括了上文所提供的充放电电路的所有内容，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的充放电电路中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术提供的一种充放电电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种充电系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种充放电电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种充放电电路的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种充放电电路的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种开关电容SC电路的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种开关电容SC电路的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的又一种开关电容SC电路的结构示意图。

具体实施方式

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本申请的实施例采用了“第一”和“第二”等字样对名称或功能或作用类似的对象进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”和“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。“耦合”一词用于表示电性连接，包括通过导线或连接端直接相连或通过其他器件间接相连。因此“耦合”应被视为是一种广义上的电子通信连接。

在本申请实施例中的晶体管可以是指金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor，MOS)，该晶体管的类型可以包括N型金属氧化物半导体(N-type metaloxide semiconductor，NMOS)管和P型金属氧化物半导体(P-type metal oxidesemiconductor，PMOS)管，该晶体管也可以是其他类型的晶体管，比如氮化镓型晶体管。本申请实施例中的晶体管均以PMOS为例进行说明。该晶体管可以是开关管，也可以是功率管，二者的区别在于，该功率管是指导通阻抗较小的MOS管，比如，该功率管可以是导通阻抗在毫欧姆(mΩ)级的MOS管。另外，本文中串联耦合的两个晶体管可以是指这两个晶体管中第一个晶体管的漏极与第二个晶体管的源极相连，第一个晶体管的源极和第二个晶体管的漏极均与外部电路相连的意思。

本申请实施例提供的技术方案可应用于各种包括充放电电路的电子设备中，该电子设备可以包括终端设备。该终端设备可以包括但不限于个人计算机、服务器计算机、移动设备(比如手机、平板电脑、媒体播放器等)、可穿戴设备、车载设备、消费型终端设备、移动机器人和无人机等。下面以该电子设备包括终端设备为例，对该终端设备的具体结构进行介绍说明。

图2为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图，该终端设备以笔记本电脑为例进行说明。如图2所示，该终端设备可以包括：存储器101、处理器102、传感器组件103、多媒体组件104、电源105以及输入\输出接口106。

其中，存储器101可用于存储数据、软件程序以及软件模块；主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统和至少一个功能所需的应用程序，比如声音播放功能或图像播放功能等；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据，比如音频数据、图像数据、或表格数据等。此外，终端设备可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器102是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器101内的软件程序和/或软件模块，以及调用存储在存储器101内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据，从而对终端设备进行整体监控。可选地，处理器102可以包括一个或多个处理单元，比如，上述处理器102可以包括中央处理器(central processing unit，CPU)、应用处理器(applicationprocessor，AP)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、图像信号处理器(image signalprocessor，ISP)、控制器、视频编解码器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、基带处理器和/或神经网络处理器(neural-networkprocessing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。在本申请实施例中，该处理器102可以包括控制器，该控制器用于输出不同的控制信号，该控制信号用于在不同时刻控制该充放电电路中晶体管的导通和断开。

传感器组件103包括一个或多个传感器，用于为终端设备提供各个方面的状态评估。其中，传感器组件103可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、压力传感器或温度传感器，通过传感器组件103可以检测到终端设备的加速/减速、方位、打开/关闭状态、组件的相对定位或终端设备的温度变化等。此外，传感器组件103还可以包括光传感器，此外，传感器组件103还可以包括光传感器，用于检测周围环境的灯光。

多媒体组件104在终端设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕，该屏幕可以为触摸面板，且当该屏幕为触摸面板时，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。此外，多媒体组件104还包括至少一个摄像头，比如，多媒体组件104包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

电源105用于为该终端设备的各个组件提供电源，电源105可以包括电源管理系统，一个或多个电源，或其他与该终端设备生成、管理和分配电力相关联的组件。在本申请实施例中，电源105可以包括本文所提供的充放电电路，电源105还可以包括电池，该充放电电路可用于为上述组件供电，还可用于为电池充电，电池也可以用于为上述组件供电。

输入\输出接口106为处理器102和外围接口模块之间提供接口，比如，外围接口模块可以键盘、鼠标、或通用串行总线(universal serial bus，USB)设备等。

尽管未示出，终端设备还可以包括音频组件和通信组件等，比如，音频组件包括麦克风，通信组件包括无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块或蓝牙模块等，本申请实施例在此不再赘述。本领域技术人员可以理解，图2中示出的终端设备结构并不构成对该终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图3为本申请实施例提供的一种充电系统的结构示意图，该充电系统包括：电源适配器和终端设备。其中，该终端设备具体可以为上述图2中所示的终端设备，该终端设备包括充放电电路、负载和电池，该负载具体可以是上文提到的处理器、存储器和多媒体组件等，该电池具体可以是上文中的电源包括的电池，该充放电电路具体可以为上文中的电源包括的充放电电路。该充放电电路具有输入端、输出端和输入输出端，该电源适配器的输出端可用于通过电源线(vbus)与该充放电电路的输入端连接，该充放电电路的输出端可用于与该负载连接，该充放电电路的输入输出端可用于与该电池连接。该电源适配器可用于为该终端设备提供输入电源电压，该充放电电路可用于将该电源适配器提供的该输入电源电压转换为负载电压和充电电压，该充放电电路还用于将电池提供的放电电压转换为负载电压，该电池可用于储存和释放电能。当该电源适配器为该终端设备提供输入电源电压时，该充放电电路可以将该输入电源电压转换为负载电压和充电电压，该负载电压可用于为该负载供电，该充电电压可用于为该电池充电；当该充放电电路的输入端接收不到输入电源电压时，该电池可以提供放电电压，该放电电压通过该充放电电路转换为负载电压，该输出电压可用于为该负载供电。

图4为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图，该充放电电路可应用于上文提供的终端设备中。如图4所示，该充放电电路包括：开关电容SC电路401，用于对电池执行充电和放电，该开关电容SC电路包括：第一端，用于接收输入电源电压VI；第二端，用于在充电过程中为电池提供充电电压VC，以及用于在放电过程中接收该电池释放的放电电压VF；第三端，用于提供输出电压VO，其中，该输出电压VO为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。图4是该输出电压VO为直流电压时，该充放电电路的结构示意图。

其中，该第一端可以作为该充放电电路的输入端，用于接收输入电源电压VI，该输入电源电压VI可以是由该终端设备的电源适配器提供的；该第二端可以作为该充放电电路的输入输出端，用于在充电过程中提供充电电压VC以及在放电过程中接收放电电压VF，该充电电压VC可以用于为该终端设备的电池充电，该放电电压VF可以是该终端设备的电池释放的放电电压VF；该第三端可以作为该充放电电路的输出端，用于在放电过程以及充电的过程中提供输出电压VO，该输出电压VO可以用于为负载供电。

另外，该第三端可以与该开关电容SC电路401包括的多个节点中的任意一个电压大于零的节点耦合。由于开关电容SC电路401的自身特点，使得该开关电容SC电路401的第三端可以输出不同类型的输出电压VO。下面分别将该第三端输出的两种类型的输出电压VO进行详细说明。

在第一种可能的实现方式中，该第三端的输出电压VO可以为直流电压，即该输出电压VO为固定的电压，假设第二端提供的电压为Vb时，该输出电压VO与该第二端提供的电压Vb为固定倍数关系，比如，该输出电压VO可以为n倍的Vb，n为大于1的整数，例如，n可以为2、3、4或5。此时，该第三端的输出电压VO大于该第二端的电压Vb。

在第二种可能的实现方式中，该第三端的输出电压VO可以为脉冲宽度调制PWM电压，该脉冲宽度调制PWM电压可以为交替变化的电压，假设第二端提供的电压为Vb时，该第三端的输出电压可以为a倍的Vb和b倍的Vb交替变换的电压，其中，a和b均为整数，比如，a和b均可以为0、1、2、3、4或5，例如，该脉冲宽度调制PWM电压可以为2倍的Vb与4倍的Vb交替变化的电压，即在一个工作周期内，在第一时刻T1该第三端的输出电压VO可以为2倍的Vb，在第二时刻T2该第三端的输出电压VO可以为4倍的Vb。

具体的，在该充放电电路的充电过程中，该电源适配器可用于为该开关电容SC电路401的第一端提供输入电源电压VI，该输入电源电压VI大于第四电压阈值时(即快速充电阶段)：该开关电容SC电路401还用于将该输入电源电压VI转换为该充电电压VC和输出电压VO，并通过该第二端输出该充电电压VC为电池充电，以及通过该第三端输出该输出电压VO为负载供电；在该充放电电路的放电过程中，该电源适配器不再提供输入电源电压VI，此时该开关电容SC电路401的第一端没有输入电源电压VI，该电池提供放电电压VF，该开关电容SC电路401可用于将第二端接收到的该放电电压VF升压转化为输出电压VO，该输出电压VO可用于为负载供电，比如，当该放电电压VF小于该第一电压阈值时(即该电池释放低压区能量)，该开关电容SC电路401可用于将该放电电压VF升压转换为输出电压VO以为负载供电。该开关电容SC电路401也可以称为快充电路。

其中，该第一电压阈值与电池的类型有关，不同类型的电池对应不同的第一电压阈值，比如，该电池为硅负极电池时，该第一阈值可以为3.2伏(V)。本申请对此不做具体限定。

另外，该第四电压阈值是可以事先设定的，该第四电压阈值的具体数值可以根据该电池容量的大小进行设置，比如，该第四电压阈值可以为9V。本申请对此不做具体的限定。

其次，开关电容SC电路401可以为等比例的电路，即该开关电容SC电路401在工作过程中，第一端接收的电压与第二端提供(输出)的电压的比值可以为n：1，其中，n为大于1的整数，比如，n可以为2、3、4或者5。

由于开关电容SC电路401的第三端的可以提供不同类型的输出电压，当该输出电压的类型不同时，该充放电电路的结构不同，根据输出电压的类型的不同，可以将该充放电电路的结构分为3种，下面分别对这3种结构的充放电电路进行详细的说明。

在第一种可能的实施例中，该输出电压为直流电压，此时该充放电电路的结构与图4中所示的充放电电路的结构相同，该充放电电路的具体的工作过程与图4所示的充放电电路的工作过程相同，此处不再赘述。在该实施例中，开关电容SC电路401即可以用于为电池充电，又可以用于为负载供电，提高了开关电容SC电路的利用率；另一方面，当该放电电压VF小于该第一电压阈值时(即该电池释放低压区能量)，该开关电容SC电路401可用于将该放电电压VF升压转化为输出电压VO，该输出电压VO通过第三端输出后为负载供电，无需增加额外的升压电路，与图1中所示的充放电电路相比，减小了充放电电路的面积。

在第二种可能的实施例中，该输出电压为脉冲宽度调制PWM电压，此时该充放电电路的结构示意图如图5所示，该充放电电路还可以包括：直流变换电路402。该直流变换电路402的输入端与该第三端耦合，该直流变换电路402的输出端耦合至负载，该直流变换电路402的第一端接GND。该直流变换电路402用于将该脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，该直流电压用于为该负载供电。下面结合图6和图7对该直流变换电路402的具体结构进行介绍说明。

图6为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图，该充放电电路可以包括开关电容SC电路401和直流变换电路402，该直流变换电路402可以包括第一电感L1和第一电容C1。其中，该第一电感L1的一端与该直流变换电路402的输入端耦合，该第一电感L1的另一端和该第一电容C1的一端分别与该直流变换电路402的输出端耦合，该第一电容C1的另一端接GND。具体的，假设第二端提供的电压为Vb时，该第三端的输出电压可以为a倍的Vb和b倍的Vb交替变换的电压，第一电感L1和第一电容C1可用于将第三端的输出电压转换为电压VO1，电压VO1满足公式(1)：

VO1＝a×Vb+(b-a)×Vb×D (1)

其中，参数D为在一个脉冲循环内a倍的Vb电压持续的时间相对于总的时间所占的占空比，a和b均为整数。此时该电压VO1为直流电压，电压VO1可用于为负载供电，由公式(1)可知，通过调节参数D可以实现对电压VO1的调节，以使得电压VO1满足不同负载的需求。

图7为本申请实施例提供的另一种充放电电路的结构示意图，该充放电电路可以包括开关电容SC电路401和直流变换电路402，该直流变换电路402可以包括第一晶体管M1和第一电容C1。其中，第一晶体管M1的一端(比如，源极)与该直流变换电路402的输入端耦合，第一晶体管M1的另一端(比如，漏极)和该第一电容C1的一端分别与该直流变换电路402的输出端耦合，该第一电容C1的另一端接GND，该第一晶体管M1的控制端(栅极)用于接收第一控制信号。具体的，假设第二端提供的电压为Vb时，该第三端的输出电压可以为a倍的Vb和b倍的Vb交替变换的电压，该第一控制信号可用于导通该第一晶体管M1，使得第一晶体管M1和第一电容C1可用于将第三端的输出电压转换为电压VO1，电压VO1满足公式(2)：

VO1＝b×Vb (2)

由公式(2)可知，该电压VO1为直流电压，电压VO1可用于为负载供电。

在该实施例中，通过直流变换电路将第三端的脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，该直流电压可用于为负载供电，与图1中所示的充放电电路相比，减小了充放电电路的面积；另一方面，增加了开关电容SC电路的利用率。

本申请实施例提供的充放电电路，在对电池进行快速充电时，可以通过该充放电电路中的开关电容SC电路将输入电源电压转换为充电电压对电池进行充电，在电池放电时，比如，电池释放低压区的能量时，可以通过开关电容SC电路将电池释放的低压区的能量升压转换为负载电压，该负载电压可用于为负载供电，在此过程中，即可以通过开关电容SC电路执行对电池的充电，又可以执行对电池的放电，提高了开关电容SC电路的利用率；另一方面，与图1所示的充放电电路相比，减小了充放电电路的面积。

在一种可能的实施例中，在该充放电电路的充电过程中，且该输入电源电压VI小于或等于该第三电压阈值时(即普通充电阶段)：该充放电电路的结构示意图如图8所示，该充放电电路还可以包括：降压Buck电路403和充放电晶体管M0，该降压Buck电路403的输入端与该第三端耦合，该降压Buck电路403的输出端耦合至负载，该降压Buck电路403的第一端接GND，该充放电晶体管M0的源极与降压Buck电路403的输出端耦合，该充放电晶体管M0的漏极与该第二端耦合，该充放电晶体管M0的栅极可用于接收充放电控制信号S0。

其中，该第三电压阈值是可以事先设定的，比如，该第三电压阈值的具体数值可以根据该电池容量的大小进行设置，该第四电压阈值可以大于或等于该三电压阈值，例如，该第四电压阈值可以为9V时，该第三电压阈值可以小于或等于9V。本申请对此不做具体的限定。

图8所示的开关电容SC电路401的第一端可以接收不同的输入电源电压，根据该第一端接收到的输入电源电压的不同，可以将该充放电电路的充电模式分为2种，下面分别对这2种充电模式下该充放电电路中的不同电路模块的工作状态进行详细的说明。

第一种充电模式，当开关电容SC电路401的第一端接收到大于该第四电压阈值的输入电源电压VI时，该降压Buck电路403不工作，该充放电晶体管M0和该开关电容SC电路401处于工作状态。具体的，该开关电容SC电路401的第一端可用于接收输入电源电压，该开关电容SC电路401的第二端可用于根据该输入电源电压输出充电电压，该充电电压可用于为电池充电，该充放电晶体管M0可用于将充电电压转换为负载电压，该负载电压可用于为负载供电，此时通过该充放电晶体管M0为负载供电。第一种充电模式为快速充电模式，即快速充电阶段。

其中，该充放电晶体管M0的导通与关断与该电池的放电电压的大小有关，当开关电容SC电路401的第一端接收到大于该第四电压阈值的输入电源电压VI时，该电池释放的电压为高压区能量。

第二种充电模式，当开关电容SC电路401的第一端接收到小于或等于该第三电压阈值的输入电源电压VI时，该开关电容SC电路401、降压Buck电路403和充放电晶体管M0均处于工作状态。具体的，该开关电容SC电路401的第一端可用于接收输入电源电压，该开关电容SC电路401的第三端可用于根据该输入电源电压提供输出电压，该降压Buck电路403的输入端可以用于接收该输出电压，该降压Buck电路403的输出端可用于根据该输出电压输出负载电压，该负载电压可用于为负载供电，该负载电压通过该充放电晶体管M0为电池充电。第二种充电模式为普通充电模式，即普通充电阶段。

图8所示的开关电容SC电路401的第二端可以接收不同的放电电压，根据该第二端接收到的放电电压的不同，可以将该充放电电路的放电模式分为2种，下面分别对这2种放电模式下该充放电电路中的不同电路模块的工作状态进行详细的说明。

第一种放电模式，当开关电容SC电路401的第二端接收到大于或者等于第二电压阈值的放电电压(即电池释放高压区的能量)时，该开关电容SC电路401和该降压Buck电路403不工作，充放电晶体管M0处于工作状态。具体的，该充放电晶体管M0可用于将电池释放的放电电压转换为负载电压，该负载电压可用于为负载供电。

其中，该第二电压阈值与电池的类型有关，不同类型的电池对应不同的第二电压阈值，该第二电压阈值大于或等于该第一阈值电压，例如，该第一阈值为3.2V时，该第二电压阈值可以大于或等于3.2V。本申请对此不做具体限定。

第二种放电模式，当开关电容SC电路401的第二端接收到小于该第一电压阈值的放电电压时(即电池释放低压区的能量)，该开关电容SC电路401和降压Buck电路403处于工作状态，该充放电晶体管M0不工作。具体的，该开关电容SC电路401的第二端可用于接收该放电电压，该开关电容SC电路401可用于将该放电电压升压转换为输出电压，该开关电容SC电路401的第三端可用于提供该输出电压，该降压Buck电路403的输入端可用于接收该输出电压，该降压Buck电路403的输出端可用于根据该输出电压输出负载电压，该负载电压可用于为负载供电。该放电模式中，通过开关电容SC电路401可以实现对放电电压的反向升压，利用该降压Buck电路403可以实现对输出电压的稳压，同时实现对该降压Buck电路403输出端输出的负载电压的调节。

下面通过图9将降压Buck电路403的具体结构进行说明。示例性的，图9为本申请实施例提供的一种充放电电路的结构示意图，该充放电电路包括：开关电容SC电路401、该降压Buck电路403和充放电晶体管M0。该降压Buck电路403包括：第二晶体管M2、第三晶体管M3、第二电感L2和第二电容C2，M2的源极与该降压Buck电路403的输入端耦合，M2的漏极、M3的漏极和L2的一端耦合于第一节点P1，L2的另一端和第二电容C2的一端均与与该降压Buck电路403的输出端耦合，M3源极和第二电容C2的另一端均接地，M2的栅极和M3的栅极分别用于接收第一控制信号S1和第二控制信号S2。图9中以该充放电晶体管M0的栅极用于接收充放电控制信号S0为例。

图9所示的充放电电路在充放电过程中，若降压Buck电路403处于工作状态，在充电过程中，该第一控制信号S1用于导通M2且该第二控制信号S2用于断开M3，或者该第一控制信号S1用于断开M2且该第二控制信号S2用于导通M3；在放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时，该第一控制信号S1用于导通M2且该第二控制信号S2用于断开M3，或者该第一控制信号S1用于断开M2且该第二控制信号S2用于导通M3。若充放电晶体管M0处于工作状态，在充电过程中，且该输入电源电压小于或等于第三电压阈值时，该充放电控制信号S0用于导通该充放电晶体管M0，在放电过程中，且该放电电压大于或等于该第二电压阈值时，该充放电控制信号S0用于导通该充放电晶体管M0。若充放电晶体管M0不处于工作状态，在充电过程中，且该输入电源电压大于第四电压阈值时，该充放电控制信号S0用于断开该充放电晶体管M0，在放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时，该充放电控制信号S0用于断开该充放电晶体管M0。在该示例中，可以通过该降压Buck电路403可以实现对负载电压的调节，比如，可以通过第二晶体管M2和第三晶体管M3的导通与断开，以是实现对该降压Buck电路403输出端的负载电压的调节。比如，在闪光灯场景下，可以通过降压Buck电路403将第三端的输出电压转化(直流转换和/或降压转换)为闪光灯所需要的电压(一般为4.5V)。

下面通过图10、图11和图12将该开关电容SC电路401的具体结构和工作过程进行详细说明。图10、图11和图12示出了该开关电容SC电路401在工作过程中，第一端的接收电压、第二端提供的电压，以及该开关电容SC电路401包括的多个节点中每个节点上的电压。图10、图11和图12均以开关电容SC电路401的第一端接收的电压与第二端提供的电压的比值为4:1为例。

在一种可能的实施例中，如图10所示，该开关电容SC电路401包括：第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8、第九晶体管M9、第十晶体管M10、第十一晶体管M11、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5。其中，M4、C3、M7和C4串联耦合于该开关电容SC电路的第一端和GND之间，M4的漏极与C3的一端耦合于第二节点P2，C3的另一端与M7的漏极耦合于第三节点P3，M7的源极与C4的一端耦合于第四节点P4，M6耦合于该第三节点P3和GND之间，M5、C5和M9串联耦合于该第二节点P2和GND之间，M5的漏极与C5的一端耦合于第五节点P5，C5的另一端与M9的源极耦合于第六节点P6，M10耦合于该第六节点P6和该第二端之间，M8和M11串联耦合于该第四节点P4和该第二端之间，M8的漏极和M11的源极耦合于该第五节点P5。

其中，该第一端接收的电压为4VI，该第二端提供的电压为VI，该第二节点P2的电压为2VI和4VI交替变化的电压，该第三节点P3的电压为0和2VI交替变化的电压，该第四节点P4的电压为2VI，该第五节点P5的电压为2VI和VI交替变化的电压，该第六节点P6的电压为VI和0交替变化的电压。在实际应用中，该第三端可以与该第二节点P2、该第三节点P3、该第四节点P4、该第五节点P5和第六节点P6中的任意一个节点耦合。若该第三端与该第四节点P4耦合，则该第三端提供的输出电压为直流电压，若该第三端与该第二节点P2、该第三节点P3、该第五节点P5和第六节点P6中的任意一个节点耦合，则该提供的输出电压为脉冲宽度调制PWM电压。图10中以该第三端与该第四节点P4点耦合为例。

图10所示的充放电电路，在充放电过程中，若开关电容SC电路401处于工作状态，在该放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时：M4的栅极、M5的栅极、M6的栅极和M7的栅极分别用于接收第三控制信号S3，M8的栅极和M10的栅极分别用于接收第四控制信号S4，M9和M11的栅极分别用于接收第五控制信号S5，该第三控制信号S3用于断开M4、M5、M6和M7，该第四控制信号S4用于导通M8和M10，该第五控制信号S5用于断开M9和M11；或者，该第三控制信号S3用于断开M4、M5、M6和M7，该第四控制信号S4用于断开M8和M10，该第五控制信号S5用于导通M9和M11。

在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于该第三电压阈值时：M4的栅极、M5的栅极和M8的栅极分别用于接收第六控制信号S6，M6的栅极、M7的栅极、M9的栅极、M10的栅极和M11的栅极分别用于接收第七控制信号S7，该第六控制信号S6用于导通M4、M5和M8，该第七控制信号S7用于断开M6、M7、M9、M10和M11；在该充电过程中，且该输入电源电压大于该第四电压阈值时：该开关电容SC电路401的具体的工作过程与现有技术类似，此处不再赘述。

在另一种可能的实施例中，如图11所示，该开关电容SC电路401包括：第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8、第九晶体管M9、第十晶体管M10、第十一晶体管M11、第十二晶体管M12、第十三晶体管M13、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5。其中，M4、C3、M7、C4、M13串联耦合于该开关电容SC电路的第一端和该第二端之间，M4的漏极与C3的一端耦合于第二节点P2，C3的另一端与该M7的漏极耦合于第三节点P3，M7的源极与C4的一端耦合于第四节点P4，C4的另一端与M13的漏极耦合于第五节点P5，M6耦合于GND该第三节点P3之间，M12耦合于GND和该第五节点P5之间，M5、C5和M9串联耦合于该第二节点P2和GND之间，M5的漏极和该C5的一端耦合于第六节点P6，C5的另一端和M9的源极耦合于第七节点P7，M8耦合于该第六节点P6和该第二端之间，M10耦合于该第七节点P7和该第二端之间，M11耦合于该第四节点P4和该第二端之间。

其中，该第一端接收的电压为4VI，该第二端提供的电压为VI，该第二节点P2的电压为2VI和4VI交替变化的电压，该第三节点P3的电压为0和2VI交替变化的电压，该第四节点P4的电压为VI和2VI交替变化的电压，该第五节点P5的电压为0和VI交替变化的电压，该第六节点P6的电压为2VI和VI交替变化的电压，该第七节点P7的电压为VI和0交替变化的电压。在实际应用中，该第三端可以与该第二节点P2、该第三节点P3、该第四节点P4、该第五节点P5、第六节点P6和该第七节点P7中的任意一个节点耦合。在该实施例中，该第三端提供的输出电压为脉冲宽度调制PWM电压。图11中以该第三端与该第二节点P2点耦合为例。

图11所示的充放电电路在充放电过程中，若开关电容SC电路401处于工作状态，在该放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时：M4的栅极、M6的栅极、M7的栅极、M11的栅极、M12的栅极和M13的栅极分别用于接收第三控制信号S3，M5的栅极和M10的栅极分别用于接收第四控制信号S4，M8的栅极和M9的栅极分别用于接收第五控制信号S5，该第三控制信号S3用于断开M4、M6、M7、M11、M12和M13，该第四控制信号S4用于导通M5和M10，该第五控制信号S5用于断开M8和M9；或者，该第三控制信号S3用于断开M4、M6、M7、M11、M12和M13，该第四控制信号S4用于断开M5和M10，该第五控制信号S5用于导通M8和M9。

在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于该第三电压阈值时：M4的栅极用于接收第六控制信号S6，M5的栅极、M6的栅极、M7的栅极、M8的栅极、M9的栅极、M10的栅极、M11的栅极、M12的栅极和M13的栅极分别用于接收第七控制信号S7，该第六控制信号S6用于导通M4，该第七控制信号S7用于断开M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12和M13；在该充电过程中，且该输入电源电压大于该第四电压阈值时：该开关电容SC电路401的具体的工作过程与现有技术类似，此处不再赘述。

在又一种可能的实施例中，如图12所示，该开关电容SC电路401包括：该开关电容SC电路包括：第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8、第九晶体管M9、第十晶体管M10、第十一晶体管M11、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5。其中，M4、M5、M6、M7、M8和M9串联耦合于该开关电容SC电路的第一端与GND之间，M4的漏极和M5的源极耦合于第二节点P2，M5的漏极和M6的源极耦合于第三节点P3，M6的漏极和M7的源极耦合于第四节点P4，M7的漏极和M8的源极耦合于第五节点P5，M8的漏极与M9的源极耦合于第六节点P6，M10和M11串联耦合于该第五节点P5和GND之间，M10的漏极与M11的源极耦合于第七节点P7，C3耦合于该第二节点P2和该第七节点P7之间，C4耦合于该第三节点P3和第六节点P6之间，C5耦合于该第四节点P4和该第七节点P7之间，该第五节点P5与该第二端耦合。

其中，该第一端接收的电压为4VI，该第二端提供的电压为VI，该第二节点P2的电压为3VI和4VI交替变化的电压，该第三节点P3的电压为2VI和3VI交替变化的电压，该第四节点P4的电压为VI和2VI交替变化的电压，该第五节点P5的电压为VI，该第六节点P6的电压为VI和0交替变化的电压，该第七节点P7的电压为0和VI交替变化的电压。在实际应用中，该第三端可以与该第二节点P2、该第三节点P3、该第四节点P4、第六节点P6和该第七节点P7中的任意一个节点耦合。在该实施例中，该第三端提供的输出电压为脉冲宽度调制PWM电压。图12中以该第三端与该第三节点P3点耦合为例。

图12所示的充放电电路在充放电过程中，若开关电容SC电路401处于工作状态，在该放电过程中，且该放电电压小于该第一电压阈值时：M4的栅极、M5的栅极、M8的栅极和M9的栅极分别用于接收第三控制信号S3，M6的栅极和M10的栅极分别用于接收第四控制信号S4，M7的栅极和M11的栅极分别用于接收第五控制信号S5，该第三控制信号S3用于断开M4、M5、M8和M9，该第四控制信号S4用于导通M6和M10，该第五控制信号S5用于断开该M7和M11；或者，该第三控制信号S3用于断开M4、M5、M8和M9，该第四控制信号S4用于断开M6和M10，该第五控制信号S5用于导通M7和M11。

在该充电过程中，且该输入电源电压小于或等于该第三电压阈值时：M4的栅极和M5的栅极分别用于接收第六控制信号S6，M6的栅极、M7的栅极、M8的栅极、M9的栅极、M10的栅极和M11的栅极分别用于接收第七控制信号S7，该第六控制信号S6用于导通M4和M5，该第七控制信号S7用于断开M6、M7、M8、M9、M10和M11；在该充电过程中，且该输入电源电压大于该第四电压阈值时：该开关电容SC电路401的具体的工作过程与现有技术类似，此处不再赘述。

本申请实施例该提供一种充放电方法，应用于包括：开关电容SC电路的充放电电路中，该开关电容SC电路具有第一端、第二端和第三端，该方法包括；该开关电容SC电路在充电过程中将该第一端接收到的输入电源电压转换为充电电压，并通过该第二端输出该充电电压为电池充电；该开关电容SC电路在放电过程中将该第二端接收到的该电池释放的放电电压转换为输出电压，并通过该第三端输出该输出电压，该输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。

基于此，本申请实施例还提供一种电源芯片，该电源芯片可以包括上文所提供的任一种充放电电路。进一步的，当该充放电电路中的每个电路模块通过不同的晶体管、电感或电容实现时，该充放电电路中的晶体管可以集成在该电源芯片上，除晶体管之外的电感和电容可以不集成在该电源芯片中。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以包括终端设备，该终端设备包括负载、电池和充放电电路，该充放电电路可包括上文所提供的任一种充放电电路。

需要说明的是，关于充放电电路的相关描述可以参见上文所提供的充放电电路的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种充放电电路，其特征在于，包括：开关电容SC电路，用于对电池执行充电和放电，所述开关电容SC电路包括：

第一端，用于接收输入电源电压；

第二端，用于在充电过程中为电池提供充电电压，以及用于在放电过程中接收所述电池释放的放电电压；

第三端，用于提供输出电压，其中，所述输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。

2.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述输出电压为所述脉冲宽度调制PWM电压，所述充放电电路还包括：直流变换电路，所述直流变换电路的输入端与所述第三端耦合，所述直流变换电路的输出端耦合至负载；

所述直流变换电路，用于将所述脉冲宽度调制PWM电压转换为直流电压，所述直流电压用于为所述负载供电。

3.根据权利要求2所述的充放电电路，其特征在于，所述直流变换电路包括：直流变换器件和第一电容；其中，所述直流变换器件的一端与所述直流变换电路的输入端耦合，所述直流变换器件的另一端和所述第一电容的一端分别与所述直流变换电路的输出端耦合，所述第一电容的另一端接地，所述直流变换器件为第一电感或者第一晶体管。

4.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述充放电电路还包括：降压Buck电路，所述降压Buck电路的输入端与所述第三端耦合，所述降压Buck电路的输出端耦合至负载；

在所述充电过程中，或在所述放电过程中且所述放电电压小于第一电压阈值时，所述降压Buck电路，用于将所述输出电压转换为负载电压，所述负载电压用于为所述负载供电。

5.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述降压Buck电路包括：第二晶体管、第三晶体管、第二电感和第二电容，所述第二晶体管的一端与所述降压Buck电路的输入端耦合，所述第二晶体管另一端、所述第三晶体管的一端和所述第二电感的一端耦合于第一节点，所述第二电感的另一端和所述第二电容的一端均与所述降压Buck电路的输出端耦合，所述第三晶体管的另一端和所述第二电容的另一端均接地，所述第二晶体管的控制端和第三晶体管的控制端分别用于接收第一控制信号和第二控制信号。

6.根据权利要求5所述的充放电电路，其特征在于，所述第一控制信号用于导通所述第二晶体管且所述第二控制信号用于断开所述第三晶体管，或者所述第一控制信号用于断开所述第二晶体管且所述第二控制信号用于导通所述第三晶体管。

7.根据权利要求4-6任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述充放电电路还包括：充放电晶体管，所述充放电晶体管的一端与降压Buck电路的输出端耦合，所述充放电晶体管的另一端与所述第二端耦合，所述充放电晶体管的控制端用于接收第充放电控制信号；

在所述放电过程中，且所述放电电压小于所述第一电压阈值时，所述充放电控制信号用于断开所述充放电晶体管；

在所述放电过程中，且所述放电电压大于或者等于第二电压阈值时，所述充放电控制信号用于导通所述充放电晶体管，所述充放电晶体管用于将所述放电电压转换为所述负载电压，所述负载电压用于为所述负载供电，所述第二电压阈值大于或者等于所述第一电压阈值；

在所述充电过程中，且所述输入电源电压小于或等于第三电压阈值时，所述充放电控制信号用于导通所述充放电晶体管，所述充放电晶体管用于将所述负载电压转换为所述充电电压，所述充电电压用于为所述电池充电。

8.根据权利要求1-7任一项所述的充放电电路，其特征在于，在所述充电过程中，且所述输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：所述开关电容SC电路，用于将所述输入电源电压转换为所述输出电压；

在所述充电过程中，且所述输入电源电压大于第四电压阈值时：所述开关电容SC电路，还用于将所述输入电源电压转换为所述充电电压，所述第四电压阈值大于或等于所述第三电压阈值；

在所述放电过程中，且所述放电电压小于第一电压阈值时：所述开关电容SC电路，还用于将所述放电电压转换为所述输出电压。

9.根据权利要求1-8任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，所述第四晶体管、所述第三电容、所述第七晶体管和所述第四电容串联耦合于所述开关电容SC电路的第一端和地之间，所述第四晶体管与所述第三电容耦合于第二节点，所述第三电容与所述第七晶体管耦合于第三节点，所述第七晶体管与所述第四电容耦合于第四节点，所述第六晶体管耦合于所述第三节点和地之间，所述第五晶体管、所述第五电容和所述第九晶体管串联耦合于所述第二节点和地之间，所述第五晶体管与所述第五电容耦合于第五节点，所述第五电容与所述第九晶体管耦合于第六节点，所述第十晶体管耦合于所述第六节点和所述第二端之间，所述第八晶体管和所述第十一晶体管串联耦合于所述第四节点和所述第二端之间，所述第八晶体管和所述第十一晶体管耦合于所述第五节点，所述第三端与所述第四节点耦合。

10.根据权利要求9所述的充放电电路，其特征在于，在所述放电过程中，且所述放电电压小于第一电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端、所述第五晶体管的控制端、所述第六晶体管的控制端和所述第七晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，所述第八晶体管的控制端和所述第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，所述第九晶体管和所述第十一晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管，所述第四控制信号用于导通所述第八晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于断开所述第九晶体管和所述第十一晶体管；

或者，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管，所述第四控制信号用于断开所述第八晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于导通所述第九晶体管和所述第十一晶体管。

11.根据权利要求9所述的充放电电路，其特征在于，在所述充电过程中，且所述输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端、所述第五晶体管的控制端和所述第八晶体管的控制端分别用于接收第六控制信号，所述第六晶体管的控制端、所述第七晶体管的控制端、所述第九晶体管的控制端、第十晶体管的控制端和第十一晶体管的控制端分别用于接收第七控制信号，所述第六控制信号用于导通所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管，所述第七控制信号用于断开所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管。

12.根据权利要求1-8任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，所述第四晶体管、所述第三电容、所述第七晶体管、所述第四电容、所述第十三晶体管串联耦合于所述开关电容SC电路的第一端和所述第二端之间，所述第四晶体管与所述第三电容耦合于第二节点，所述第三电容与所述第七晶体管耦合于第三节点，所述第七晶体管与所述第四电容耦合于第四节点，所述第四电容与所述第十三晶体管耦合于第五节点，所述第六晶体管耦合于地和所述第三节点之间，所述第十二晶体管耦合于地和所述第五节点之间，所述第五晶体管、所述第五电容和所述第九晶体管串联耦合于所述第二节点和所述第二端之间，所述第五晶体管和所述第五电容耦合于第六节点，所述第五电容和所述第九晶体管耦合于第七节点，所述第八晶体管耦合于所述第六节点和所述第二端之间，所述第十晶体管耦合于所述第七节点和所述第二端之间，所述第十一晶体管耦合于所述第四节点和所述第二端之间，所述第三端与所述第二节点耦合。

13.根据权利要求12所述的充放电电路，其特征在于，在所述放电过程中，且所述放电电压小于第一电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端、所述第六晶体管的控制端、所述第七晶体管的控制端、所述第十一晶体管的控制端、所述第十二晶体管的控制端和所述第十三晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，所述第五晶体管的控制端和所述第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，所述第八晶体管的控制端和所述第九晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第十一晶体管、所述第十二晶体管和所述第十三晶体管，所述第四控制信号用于导通所述第五晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于断开所述第八晶体管和所述第九晶体管；

或者，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第十一晶体管、所述第十二晶体管和所述第十三晶体管，所述第四控制信号用于断开所述第五晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于导通所述第八晶体管和所述第九晶体管。

14.根据权利要求12所述的充放电电路，其特征在于，在所述充电过程中，且所述输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端用于接收第六控制信号，所述第五晶体管的控制端、所述第六晶体管的控制端、所述第七晶体管的控制端、所述第八晶体管的控制端、所述第九晶体管的控制端、所述第十晶体管的控制端、所述第十一晶体管的控制端、所述第十二晶体管的控制端、所述第十三晶体管的控制端分别用于接收第七控制信号，所述第六控制信号用于导通所述第四晶体管，所述第七控制信号用于断开所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管、所述第九晶体管、所述第十晶体管、所述第十一晶体管、所述第十二晶体管和所述第十三晶体管。

15.根据权利要求1-8任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述开关电容SC电路包括：第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第三电容、第四电容和第五电容；其中，所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管串联耦合于所述开关电容SC电路的第一端与地之间，所述第四晶体管和所述第五晶体管耦合于第二节点，所述第五晶体管和所述第六晶体管耦合于第三节点，所述六晶体管和所述第七晶体管耦合于第四节点，所述第七晶体管和所述第八晶体管耦合于第五节点，所述第八晶体管与所述第九晶体管耦合于第六节点，所述第十晶体管和所述第十一晶体管串联耦合于所述第五节点和地之间，所述第十晶体管与所述第十一晶体管耦合于第七节点，所述第三电容耦合于所述第二节点和所述第七节点之间，所述第四电容耦合于所述第三节点和第六节点之间，所述第五电容耦合于所述第四节点和所述第七节点之间，所述第五节点与所述第二端耦合，所述第三端与所述第三节点耦合。

16.根据权利要求15所述的充放电电路，其特征在于，在所述放电过程中，且所述放电电压小于第一电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端、所述第五晶体管的控制端、所述第八晶体管的控制端和所述第九晶体管的控制端分别用于接收第三控制信号，所述第六晶体管的控制端和所述第十晶体管的控制端分别用于接收第四控制信号，所述第七晶体管的控制端和所述第十一晶体管的控制端分别用于接收第五控制信号，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管，所述第四控制信号用于导通所述第六晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于断开所述第七晶体管和所述第十一晶体管；

或者，所述第三控制信号用于断开所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管，所述第四控制信号用于断开所述第六晶体管和所述第十晶体管，所述第五控制信号用于导通所述第七晶体管和所述第十一晶体管。

17.根据权利要求15所述的充放电电路，其特征在于，在所述充电过程中，且所述输入电源电压小于或等于第三电压阈值时：

所述第四晶体管的控制端和所述第五晶体管的控制端分别用于接收第六控制信号，所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管、所述第九晶体管、所述第十晶体管和所述第十一晶体管分别用于接收第七控制信号，所述第六控制信号用于导通所述第四晶体管和所述第五晶体管，所述第七控制信号用于断开所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管、所述第九晶体管、所述第十晶体管和所述第十一晶体管。

18.一种充放电方法，其特征在于，应用于包括开关电容SC电路的充放电电路中，所述开关电容SC电路具有第一端、第二端和第三端，所述方法包括：

所述开关电容SC电路在充电过程中将所述第一端接收到的输入电源电压转换为充电电压，并通过所述第二端输出所述充电电压为电池充电；

所述开关电容SC电路在放电过程中将所述第二端接收到的所述电池释放的放电电压转换为输出电压，并通过所述第三端输出所述输出电压，所述输出电压为直流电压或者脉冲宽度调制PWM电压。

19.一种电源芯片，其特征在于，所述电源芯片包括权利要求1-17任一项所述的充放电电路。

20.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括负载、电池和如权利要求1-17任一项所述充放电电路，所述充放电电路的输出端与所述负载耦合，所述充放电电路的输入输出端与所述电池耦合。