CN113595168A - 充电电路和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种充电电路和终端设备，应用于终端技术领域。该充电电路包括充电接口、充电管理模块和电芯；充电管理模块与充电接口连接，用于对充电接口输入的充电电压进行降压得到输出电压，并提高充电接口输入的充电电流得到输出总电流，输出电压为充电电压的1/N倍，输出总电流为充电电流的N倍，N为大于2的正整数；充电管理模块还与电芯连接，用于将输出电压和输出总电流输入至电芯，以对电芯进行充电；充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积大于50W。通过提高充电接口输入的充电功率，使得最大充电功率可达到大于50W；并且，通过充电管理模块的降压功能，使得输入至电芯的输出电压符合电芯的充电要求。

Description

充电电路和终端设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种充电电路和终端设备。

背景技术

随着终端设备的快速发展，终端设备的性能也越来越强，电池的耗电速度也显著变快，导致人们对快速充电的需求也越来越强烈。

在相关技术中，终端设备的充电功率最高仅可以达到50W(充电电压为10V，充电电流为5A)，其充电功率较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种充电电路和终端设备，应用于终端设备，有助于提高终端设备的充电功率。

第一方面，本申请实施例提出一种充电电路，包括：充电接口、充电管理模块和电芯；

充电管理模块与充电接口连接，用于对充电接口输入的充电电压进行降压，得到输出电压，并提高充电接口输入的充电电流，得到输出总电流；输出电压为充电电压的1/N倍，输出总电流为充电电流的N倍，N为大于2的正整数；

充电管理模块还与电芯连接，用于将输出电压和输出总电流输入至电芯，以对电芯进行充电；

其中，充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积大于50W。

可选的，电芯包括M个极耳组，每个极耳组包括一个正极耳和一个负极耳，M为大于1的正整数；

输入至每个极耳组的设定电压等于输出电压，输入至每个极耳组的设定电流为输出总电流与M的比值。

可选的，最高充电电压大于10V，最大充电电流为5A，每个极耳组允许输入的最大设定电压为5V，每个极耳组允许输入的最大设定电流为10A。

可选的，电芯包括电芯本体和M个极耳组，各个极耳组均位于电芯本体的同一侧。

可选的，电芯包括三个极耳，三个极耳构成两个极耳组，两个极耳组共用一个正极耳或一个负极耳。

可选的，电芯包括电芯本体和M个极耳组，M个极耳组中的一部分极耳组位于电芯本体的第一侧，M个极耳组中的另一部分极耳组位于电芯本体的第二侧，第一侧和第二侧为电芯本体相对的两侧；

其中，电芯本体的第一侧和第二侧均包括至少一个极耳组。

可选的，电芯本体的第一侧和第二侧均包括一个极耳组。

可选的，电芯本体的第一侧和第二侧均包括两个极耳组，位于第一侧的两个极耳组共用一个正极耳或一个负极耳，位于第二侧的两个极耳组共用一个正极耳或一个负极耳。

可选的，充电管理模块包括第一充电管理芯片，第一充电管理芯片与位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接；

第一充电管理芯片对充电电压降压后得到的输出电压，等于充电电压的1/N倍。

可选的，充电管理模块中的第一充电管理芯片的数量与电芯中的极耳组分布的侧数相等。

可选的，第一充电管理芯片包括第一控制电路、第二控制电路和N个第一存储电路；

第一控制电路分别与第一控制信号端和N个第一存储电路连接，用于在第一控制信号端输入的第一控制信号的作用下导通，将N个第一存储电路串联；

第二控制电路分别与第二控制信号端和N个第一存储电路连接，用于在第二控制信号端输入的第二控制信号的作用下导通，将N个第一存储电路并联；

第一控制信号和第二控制信号互为反相信号。

可选的，第一控制电路包括N个第一开关器件，除第一个第一开关器件外的其他第一开关器件均连接于相邻两个第一存储电路之间，第一个第一开关器件的输入端与充电接口连接，第一个第一开关器件的输出端与第一个第一存储电路的第一端连接；

第二控制电路包括N-1个开关单元，每个开关单元包括两个第二开关器件，第一个第二开关器件的输入端与第一存储电路的第一端连接，第一个第二开关器件的输出端与第一充电管理芯片的输出端连接；第二个第二开关器件的输入端与第一存储电路的第二端连接，第二个第二开关器件的输出端与接地端连接；

最后一个第一存储电路的第一端与第一充电管理芯片的输出端连接，最后一个第一存储电路的第二端与接地端连接；

其中，每个第一存储电路均包括第一存储电容；第一开关器件和第二开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

可选的，充电管理模块包括一个或两个并联的充电管理单元，每个充电管理单元包括两个串联的第二充电管理芯片，两个串联的第二充电管理芯片分别为第一管理芯片和第二管理芯片；N等于4；

第一管理芯片的输入端与充电接口连接，第一管理芯片的输出端与第二管理芯片的输入端连接，第二管理芯片的输出端与位于电芯本体的同一侧的极耳组连接；

第一管理芯片对充电电压降压后得到的过渡电压，等于充电电压的1/2倍；第二管理芯片对过渡电压降压后得到的输出电压，等于过渡电压的1/2倍。

可选的，充电管理模块包括一个充电管理单元，第二管理芯片的输出端与位于电芯本体的同一侧的两个极耳组均连接。

可选的，充电管理模块包括两个并联的充电管理单元，每个第二管理芯片的输出端与一个极耳组连接。

可选的，每个第二充电管理芯片均包括第三控制电路、第四控制电路和两个第二存储电路；

第三控制电路分别与第三控制信号端和两个第二存储电路连接，用于在第三控制信号端输入的第三控制信号的作用下导通，将两个第二存储电路串联；

第四控制电路分别与第四控制信号端和两个第二存储电路连接，用于在第四控制信号端输入的第四控制信号的作用下导通，将两个第二存储电路并联；

其中，第三控制信号和第四控制信号互为反相信号。

可选的，第三控制电路包括两个第三开关器件，第一个第三开关器件的输入端与充电接口连接，第一个第三开关器件的输出端与第一个第二存储电路的第一端连接，第二个第三开关器件的输入端与第一个第二存储电路的第二端连接，第二个第三开关器件的输出端与第二个第二存储电路的第一端和第二充电管理芯片的输出端连接，第二个第二存储电路的第二端与接地端连接；

第四控制电路包括两个第四开关器件，第一个第四开关器件的输入端与第一个第二存储电路的第一端连接，第一个第四开关器件的输出端与第二充电管理芯片的输出端连接；第二个第四开关器件的输入端与第一个第二存储电路的第二端连接，第二个第四开关器件的输出端与接地端连接；

每个第二存储电路均包括第二存储电容，第三开关器件和第四开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

可选的，最高充电电压为20V，N等于4，M为2或4。

第二方面，本申请实施例提出一种终端设备，包括：主板、小板、连接线路板、电池保护板、以及上述的充电电路；

充电接口位于小板上，连接线路板的一端与小板连接，连接线路板的另一端与主板连接，充电管理模块中的至少部分充电管理芯片位于主板上，充电管理模块通过电池保护板与电芯中的极耳组连接。

本申请的充电电路包括充电接口、充电管理模块和电芯；充电管理模块与充电接口连接，用于对充电接口输入的充电电压进行降压得到输出电压，并提高充电接口输入的充电电流得到输出总电流，输出电压为充电电压的1/N倍，输出总电流为充电电流的N倍，N为大于2的正整数；充电管理模块还与电芯连接，用于将输出电压和输出总电流输入至电芯，以对电芯进行充电；其中，充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积大于50W。通过提高充电接口输入的充电功率，使得充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积成大于50W，即最大充电功率可达到大于50W，提高充电功率并缩短充电时间；并且，通过充电管理模块的降压功能，使得输入至电芯的输出电压符合电芯的充电要求。

附图说明

图1为本申请实施例提供的第一种充电电路的结构示意图；

图2为图1所示的充电电路对应的终端架构图；

图3为第一充电管理芯片的电路图；

图4为第一充电管理芯片的控制时序图；

图5为第一充电管理芯片在第一时间段内的工作电路图；

图6为第一充电管理芯片在第二时间段内的工作电路图；

图7为图2所示的终端中的正极耳的结构示意图；

图8为图2所示的终端中的负极耳的结构示意图；

图9为图2所示的终端中的充放电保护电路的结构示意图；

图10为图9所示的充放电保护电路的具体电路图；

图11为本申请实施例提供的第二种充电电路的结构示意图；

图12为图11所示的充电电路对应的终端架构图；

图13为第二充电管理芯片的电路图；

图14为第二充电管理芯片的控制时序图；

图15为第二充电管理芯片在第一时间段内的工作电路图；

图16为第二充电管理芯片在第二时间段内的工作电路图；

图17为本申请实施例提供的第三种充电电路的结构示意图；

图18为图17所示的充电电路对应的终端架构图；

图19为图18所示的终端中的正极耳的结构示意图；

图20为图18所示的终端中的负极耳的结构示意图；

图21为图18所示的终端中的充放电保护电路的结构示意图；

图22为图19所示的充放电保护电路的具体电路图；

图23为本申请实施例提供的第四种充电电路的结构示意图；

图24为图23所示的充电电路对应的终端架构图。

具体实施方式

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一芯片和第二芯片仅仅是为了区分不同的芯片，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例中，“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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“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-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例提供的充电电路，可以应用具有电池的终端设备中，电池包括电池保护板和电芯，电池保护板用于在电芯进行充电或放电时，对电芯进行保护，如过压保护、欠压保护、短路保护、放电过流保护、充电过流保护等，电芯是电池中主要存储电量和进行放电的器件，电芯包括正极耳和负极耳。

若要实现对电芯进行充电，还需要在充电电路中设置充电接口和充电管理模块。其中，充电接口可以是符合通用串行总线(universal serial bus，USB)标准规范的接口的USB接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等；充电管理模块用于从充电器接收充电输入，该充电器为有线充电器。

有线充电器在与充电接口连接后，充电管理模块可以通过充电接口接收有线充电器的充电输入，即接收充电器从充电接口输入的充电电压和充电电流，充电管理模块对充电电压进行降压，并提高充电接口输入的充电电流，使得充电管理模块输出的输出电压是充电电压的1/N倍，且充电管理模块输出的输出总电流是充电电流的N倍，然后，充电管理模块将转换得到的输出电压和输出总电流输入电芯的正极耳中，以对电芯进行充电。

在实际充电过程中，充电管理模块在对电芯充电的同时，还会通过主板上设置的电源管理模块为终端设备供电，如通过电源管理模块为处理器、内部存储器、显示屏、摄像头以及无线通信模块等供电。本方案重点描述为电芯充电的过程，充电管理模块为终端设备供电的具体过程在此不再详述。

在相关技术中，充电器连接充电接口后，向充电接口输入的最高充电电压为10V，输入的最大充电电流为5A，充电管理芯片将10V的最高充电电压降低至5V，并将5A的最大充电电流提高至10A，此时，最大充电功率仅能达到50W，其充电功率较低，导致电芯的电量充满所需的时间较长。

需要说明的是，最高充电电压指的是终端设备允许充电器输入的充电电压的最大值，最大充电电流指的是终端设备允许输入的充电电流的最大值，当充电器实际输入的充电电压大于最高充电电压，和/或，充电器实际输入的充电电流大于最大充电电流，会缩短电池的使用寿命，甚至烧坏电池。

基于此，本申请实施例通过提高充电接口输入的充电功率，使得充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积成大于50W，即最大充电功率可达到大于50W，提高充电功率并缩短充电时间；并且，通过充电管理模块的降压功能，使得输入至电芯的输出电压符合电芯的充电要求。

参照图1、图11、图17和图23所示，为本申请实施例提供的四种充电电路的结构示意图。

下面以充电器输入至充电接口10的最高充电电压为20V，充电器输入至充电接口10的最大充电电流为5A为例，通过四种可选的实施方式，介绍本申请实施例的充电电路可将充电功率提高至大于50W。

第一种实施方式，如图1和图2所示，充电电路包括充电接口10、充电管理模块20和电芯30，充电管理模块20包括一个第一充电管理芯片21，例如，该第一充电管理芯片21为充电管理芯片1，充电管理芯片1与充电接口10和位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接。

此时，电芯30包括电芯本体和三个极耳，分别为两个正极耳31和一个负极耳32，负极耳32位于两个正极耳31之间，这三个极耳共同构成了两个极耳组，这两个极耳组共用同一个负极耳32，并且，这两个极耳组均位于电芯本体的同一侧。而电芯本体指的是电芯30中除极耳外的其他结构，例如，电芯本体包括正极片、负极片和设置在正极片和负极片之间的隔膜。

可以理解的是，电芯30也可以包括电芯本体和三个极耳，分别为两个负极耳32和一个正极耳31，正极耳31位于两个负极耳32之间，这三个极耳共同构成了两个极耳组，这两个极耳组共用同一个正极耳31。

如图2所示，在实际产品中，充电接口10设置在小板60上，小板60通过第一线路板连接口71与连接线路板70连接，连接线路板70通过第二线路板连接口72与主板50上设置的充电管理芯片1连接，充电管理芯片1通过两个保护板接口41与电池保护板40连接，电池保护板40再分别与电芯30中的两个极耳组连接。

此时，充电管理芯片1的降压比例为4：1，即N等于4。充电管理芯片1对充电接口输入的充电电压V₁进行降压，降压后得到的输出电压V₂等于充电电压V₁的1/4倍，相应的，充电管理芯片1提高充电接口输入的充电电流A₁，提高后得到的输出总电流A₂等于4×A₁。

当最高充电电压为20V，最大充电电流为5A时，V₁可以为20V，A₁可以为5A。因此，充电器在与充电接口10连接后，充电器在输出充电电压20V和充电电流5A之后，充电电压和充电电流依次经过小板60、第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72和主板50进入到充电管理芯片1，充电管理芯片1对充电电压20V按照降压比例4:1进行转换，转换后的输出电压V₂为5V，转换后的输出总电流A₂为20A；然后，对充电管理芯片1转化后得到的输出总电流A₂进行分流，其中一路经过其中一个保护板接口41(如图2左侧的保护板接口41)进入电池保护板40，然后流入其中一个极耳组(如图2左侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，另外一路经过另一个保护板接口41(如图2右侧的保护板接口41)进入电池保护板40，然后流入另外一个极耳组(如图2右侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，通过两个极耳组分流，使得流入每个极耳组的设定电压均为5V，且设定电流均为10A。

此时，充电器输入至充电接口10的最大充电功率为20V×5A＝100W，若忽略充电管理芯片1的转换效率损失以及充电线路上的线路损失，通过每一个极耳组输入电芯30的功率为设定电压与设定电流的乘积，即5V×10A＝50W，则两个极耳组输入至电芯30的功率为50W+50W＝100W。

当流入每个极耳组的设定电流减小后，电芯30的发热降低。例如，电芯30的阻抗为20mΩ，若直接采用20A的电流对电芯30进行充电，则发热量P＝I₁ ²×R＝20×20×20＝8W，I₁为直接对仅有一个极耳组的电芯进行充电时流入的电流，R为电芯30的阻抗；而两个极耳组分流后，流入每个极耳组的设定电流为10A，则发热量为P＝2×I₂ ²×R＝2×10×10×20＝4W，I₂为对具有两个极耳组的电芯30进行充电时流入每个极耳组的设定电流，R为电芯30的阻抗。可以看出，经过极耳组分流后发热量降低了一半，则可有效改善电芯30充电时的发热问题。

另外，通过正极耳31或负极耳32的共用，形成两个极耳组，相当于两个极耳组并联，因此，极耳组并联后的电阻减小，从而可进一步降低了电芯30充电时的发热问题。

并且，图1中的第一充电管理芯片21的数量为1个，且电芯30中的两个极耳组均位于同一侧，即位于电芯本体远离小板60的一侧，使得充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量与电芯30中的极耳组分布的侧数相等。

如图3所示，第一充电管理芯片21包括第一控制电路211、第二控制电路212和N个第一存储电路213；第一控制电路211分别与第一控制信号端SW1和N个第一存储电路213连接，用于在第一控制信号端SW1输入的第一控制信号的作用下导通，将N个第一存储电路213串联；第二控制电路212分别与第二控制信号端SW2和N个第一存储电路213连接，用于在第二控制信号端SW2输入的第二控制信号的作用下导通，将N个第一存储电路213并联；第一控制信号和第二控制信号互为反相信号。

其中，第一控制电路211包括N个第一开关器件(如Q1A、Q2A、Q3A和Q4A)，除第一个第一开关器件Q1A外的其他第一开关器件(如Q2A、Q3A和Q4A)均连接于相邻两个第一存储电路213之间，第一个第一开关器件Q1A的输入端与充电接口10连接，第一个第一开关器件Q1A的输出端与第一个第一存储电路213的第一端连接；第二控制电路212包括N-1个开关单元，每个开关单元包括两个第二开关器件(如Q5A和Q6A)，第一个第二开关器件(如Q5A)的输入端与第一存储电路213的第一端连接，第一个第二开关器件(如Q5A)的输出端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接；第二个第二开关器件(如Q6A)的输入端与第一存储电路213的第二端连接，第二个第二开关器件(如Q6A)的输出端与接地端GND连接；最后一个第一存储电路213(如C4A)的第一端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接，最后一个第一存储电路213(如C4A)的第二端与接地端GND连接；其中，每个第一存储电路213均包括第一存储电容；第一开关器件和第二开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

当第一充电管理芯片21的降压比例为4：1，即N为4时，第一充电管理芯片21中的第一存储电路213的数量为4个，这4个第一存储电路213包括的第一存储电容分别为C1A、C2A、C3A和C4A；第一控制电路211包括的第一开关器件的数量也为4个，这4个第一开关器件分别为Q1A、Q2A、Q3A和Q4A；第二控制电路212包括的开关单元的数量为3个，每个开关单元包括两个第二开关器件，即Q5A和Q6A组成一个开关单元，Q7A和Q8A组成一个开关单元，Q9A和Q10A组成一个开关单元。

第一个第一开关器件Q1A的控制端与第一控制信号端SW1连接，第一个第一开关器件Q1A的输入端与充电接口10连接，第一个第一开关器件Q1A的输出端与第一个第一存储电容C1A的第一端连接；第二个第一开关器件Q2A的控制端与第一控制信号端SW1连接，第二个第一开关器件Q2A的输入端与第一个第一存储电容C1A的第二端连接，第二个第一开关器件Q2A的输出端与第二个第一存储电容C2A的第一端连接；第三个第一开关器件Q3A的控制端与第一控制信号端SW1连接，第三个第一开关器件Q3A的输入端与第二个第一存储电容C2A的第二端连接，第三个第一开关器件Q3A的输出端与第三个第一存储电容C3A的第一端连接；第四个第一开关器件Q4A的控制端与第一控制信号端SW1连接，第四个第一开关器件Q4A的输入端与第三个第一存储电容C3A的第二端连接，第四个第一开关器件Q4A的输出端与第四个第一存储电容C4A的第一端和第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接。

在第一个开关单元中，第一个第二开关器件Q5A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第一个第二开关器件Q5A的输入端与第一个第一存储电容C1A的第一端连接，第一个第二开关器件Q5A的输出端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接，第二个第二开关器件Q6A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第二个第二开关器件Q6A的输入端与第一个第一存储电容C1A的第二端连接，第二个第二开关器件Q6A的输出端与接地端GND连接；在第二个开关单元中，第一个第二开关器件Q7A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第一个第二开关器件Q7A的输入端与第二个第一存储电容C2A的第一端连接，第一个第二开关器件Q7A的输出端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接，第二个第二开关器件Q8A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第二个第二开关器件Q8A的输入端与第二个第一存储电容C2A的第二端连接，第二个第二开关器件Q8A的输出端与接地端GND连接；在第三个开关单元中，第一个第二开关器件Q9A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第一个第二开关器件Q9A的输入端与第三个第一存储电容C3A的第一端连接，第一个第二开关器件Q9A的输出端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接，第二个第二开关器件Q10A的控制端与第二控制信号端SW2连接，第二个第二开关器件Q10A的输入端与第三个第一存储电容C3A的第二端连接，第二个第二开关器件Q10A的输出端与接地端GND连接。

而第四个第一存储电容C4A的第一端与第一充电管理芯片21的输出端VOUT连接，第四个第一存储电容C4A的第二端与接地端GND连接。

其中，第一开关器件和第二开关器件中的开关晶体管均为N型晶体管。

如图4所示，在第一阶段T1，第一控制信号端SW1输入的第一控制信号为高电平，使得第一开关器件Q1A、Q2A、Q3A和Q4A均导通，由于第一阶段T1第二控制信号端SW2输入的第二控制信号为低电平，使得第二开关器件Q5A、Q6A、Q7A、Q8A、Q9A和Q10A均截止，此时，图3所示的电路图等效为图5所示的电路图。

可以看出，在第一阶段T1，第一控制电路211中的4个第一开关器件Q1A、Q2A、Q3A和Q4A均导通，将第一存储电容C1A、C2A、C3A和C4A串联在一起。VUSB指的是第一充电管理芯片21的输入端，其通过走线与充电接口10连接，若充电接口10输入的充电电压为20V，经过4个第一存储电容串联分压后，每个第一存储电容两端的电压差为5V。

在第二阶段T2，第二控制信号端SW2输入的第二控制信号为高电平，使得第二开关器件Q5A、Q6A、Q7A、Q8A、Q9A和Q10A均导通，由于第二阶段T2第一控制信号端SW1输入的第一控制信号为低电平，使得第一开关器件Q1A、Q2A、Q3A和Q4A均截止，此时，图3所示电路图等效为图6所示的电路图。

可以看出，在第二阶段T2，第二控制电路212中的6个第二开关器件Q5A、Q6A、Q7A、Q8A、Q9A和Q10A均导通，将第一存储电容C1A、C2A、C3A和C4A并联在一起，则使得第一充电管理芯片21的输出端VOUT输出的电压为5V。

若忽略第一充电管理芯片21的功率转换损失，当第一充电管理芯片21将充电电压从20V降低至5V之后，相应的，第一充电管理芯片21可将充电电流从5A提高至20A，也就是说，输入至第一充电管理芯片21的充电电压为20V充电电流为5A，经过第一充电管理芯片21的转换后，其输出的输出电压为5V，输出总电流为20A。

经测试，该第一充电管理芯片21的功率转换效率可达到98％，第一充电管理芯片21的功率转换损失为2％，可忽略不计。

此外，第一充电管理芯片21还包括保护模块214，保护模块214连接于第一充电管理芯片21的输入端VUSB与第一控制电路211之间，保护模块包括第一保护晶体管Q15、第二保护晶体管Q16、过压保护控制模块(OVP_CTRL)和第七电容C7，第一保护晶体管Q15用于进行过压保护(over voltage protection，OVP)，第二保护晶体管Q16和第七电容C7用于进行反灌保护。

需要说明的是，第一充电管理芯片21可以包括一个第一控制电路211、一个第二控制电路212和N个第一存储电路213，其对应的具体器件组成和连接关系参照上述描述；或者，第一充电管理芯片21还可以包括两部分，每部分均包括一个第一控制电路211、一个第二控制电路212和N个第一存储电路213，如第一部分中的第一控制电路211包括的4个第一开关器件分别为Q1A、Q2A、Q3A和Q4A，第一部分中的第二控制电路212包括的6个第二开关器件分别为Q5A、Q6A、Q7A、Q8A、Q9A和Q10A，第一部分中的4个第一存储电路213分别为第一存储电容C1A、C2A、C3A和C4A，而第二部分中的第一控制电路211包括的4个第一开关器件分别为Q1B、Q2B、Q3B和Q4B，第二部分中的第二控制电路212包括的6个第二开关器件分别为Q5B、Q6B、Q7B、Q8B、Q9B和Q10B，第二部分中的4个第一存储电路213分别为第一存储电容C1B、C2B、C3B和C4B，第二部分的连接关系与第一部分的连接关系类似，这两部分并联在一起，且这两部分的两个输出端VOUT并联后作为第一充电管理芯片21的输出端，可相应提升功率规格，降低每一部分的电流应力，且可实现错相位控制，减小总体输出纹波。

需要说明的是，图3所示的第一充电管理芯片21为降压比例为4:1的电荷泵，可以理解的是，本申请实施例的第一充电管理芯片21的具体电路结构不局限于图3所示的电路，能实现将充电接口输入的充电电压V₁降低至V₁/4，且将充电接口输入的充电电流提高至4×A₁的电路均可适用于本申请。

为了形成图2所示的同侧设置共用负极耳32的电芯30，可采用如图7所示的正极耳31和图8所示的负极耳32来制作得到。其中，33表示正极片，在正极片33上设置两个正极耳31，且这两个正极耳31的其中一侧均超出正极片33设置；34表示负极片，在负极片34上设置一个负极耳32，且这个负极耳32的其中一侧也超出负极片34设置。

在具有两个正极耳31的正极片33与具有一个负极耳32的负极片34之间，设置一个隔膜，并对具有两个正极耳31的正极片33、具有一个负极耳32的负极片34和隔膜进行卷绕，可得到图2所示的电芯30，使得两个正极耳31和一个负极耳32均位于同一侧，且两个正极耳31共用这一个负极耳32。

而为了实现对如图2所示的电芯30的充放电保护，在第一充电管理芯片21与电芯30的极耳组之间设置有如图9所示的充放电保护电路，该充放电保护电路位于电池保护板40上。

如图9所示，充放电保护电路的一端通过保护板接口41与第一充电管理芯片21连接，充放电保护电路的另一端与电芯30中同一侧的各个极耳组均连接。其中，充放电保护电路包括：第一充放电保护芯片42、第二充放电保护芯片43、第一开关子电路441、第二开关子电路442、第一电压采样子电路443、第二电压采样子电路444、第一电流采样子电路445和第二电流采样子电路446。

其中，第一开关子电路441分别与电芯30的负极耳32、第一充放电保护芯片42和第二开关子电路442连接，第二开关子电路442分别与第二充放电保护芯片43和两个保护板接口41连接；第一电压采样子电路443分别与电芯30的两个正极耳31(即B+)和第一充放电保护芯片42连接，第二电压采样子电路444分别与电芯30的两个正极耳31和第二充放电保护芯片43连接；第一电流采样子电路445分别与电芯30的负极耳32和第一充放电保护芯片42连接，第二电流采样子电路446分别与电芯30的负极耳32和第二充放电保护芯片43连接。

具体的，如图10所示，第一开关子电路441包括第一开关晶体管M1、第二开关晶体管M2、第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4。第一开关晶体管M1的栅极与第一充放电保护芯片42的DO引脚(即DO1)连接，第一开关晶体管M1的源极与电芯30的负极耳32连接，第一开关晶体管M1的漏极与第二开关晶体管M2的漏极连接；第二开关晶体管M2的栅极与第一充放电保护芯片42的CO引脚连接，第二开关晶体管M2的源极与第二开关子电路442连接；第三开关晶体管M3的栅极与第一充放电保护芯片42的DO引脚连接，第三开关晶体管M3的源极与电芯30的负极耳32连接，第三开关晶体管M3的漏极与第四开关晶体管M4的漏极连接；第四开关晶体管M4的栅极与第一充放电保护芯片42的CO引脚连接，第四开关晶体管M4的源极与第二开关子电路442连接。

其中，第一开关晶体管M1、第二开关晶体管M2、第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4均为具有体二极管的晶体管；此外，第一开关子电路44还包括与第一开关晶体管M1并联的第一瞬态二极管D1、与第二开关晶体管M2并联的第二瞬态二极管D2、与第三开关晶体管M3并联的第三瞬态二极管D3，以及与第四开关晶体管M4并联的第四瞬态二极管D4，各个瞬态二极管用于在其两端的电压大于一定值时被反向击穿，瞬时形成一个导通回路，将瞬态二极管两端的大电流导出，并将瞬态二极管两端的电压钳制在一个固定电压，进而保护与其并联的开关晶体管。

第二开关子电路442包括第五开关晶体管M5、第六开关晶体管M6、第七开关晶体管M7和第八开关晶体管M8。第五开关晶体管M5的栅极与第二充放电保护芯片43的DO引脚(即DO2)连接，第五开关晶体管M5的源极与第一开关子电路441连接，第五开关晶体管M5的漏极与第六开关晶体管M6的漏极连接；第六开关晶体管M6的栅极与第二充放电保护芯片43的CO引脚(即CO2)连接，第六开关晶体管M6的源极与一个保护板接口41连接；第七开关晶体管M7的栅极与第二充放电保护芯片43的DO引脚连接，第七开关晶体管M7的源极与第一开关子电路441连接，第七开关晶体管M7的漏极与第八开关晶体管M8的漏极连接；第八开关晶体管M8的栅极与第二充放电保护芯片43的CO引脚连接，第八开关晶体管M8的源极与另一个保护板接口41连接。

其中，第五开关晶体管M5、第六开关晶体管M6、第七开关晶体管M7和第八开关晶体管M8也均为具有体二极管的晶体管；此外，第二开关子电路45还包括与第五开关晶体管M5并联的第五瞬态二极管D5、与第六开关晶体管M6并联的第六瞬态二极管D6、与第七开关晶体管M7并联的第七瞬态二极管D7，以及与第八开关晶体管M8并联的第八瞬态二极管D8。

第一电压采样子电路443包括第一电阻R1、第二电阻R2和第八电容C8，第一电阻R1的第一端与电芯30的其中一个正极耳31连接，第一电阻R1的第二端与第八电容C8的第一端、第二电阻R2的第一端和第一充放电保护芯片42的VDD引脚连接，第八电容C8的第二端与电芯30的负极耳32连接，第二电阻R2的第二端与电芯30的另外一个正极耳31连接。通过第一电压采样子电路443，可采集电芯30当前的电压值。

第二电压采样子电路444包括第七电阻R7、第九电阻R9和第十一电容C11，第九电阻R9的第一端与电芯30的其中一个正极耳31连接，第九电阻R9的第二端与第十一电容C11的第一端、第七电阻R7的第一端和第二充放电保护芯片43的VDD引脚连接，第十一电容C11的第二端与接地端GND连接，第七电阻R7的第二端与电芯30的另外一个正极耳31连接。通过第二电压采样子电路444，也可以采集电芯30当前的电压值。

第一电流采样子电路445包括第三电阻R3、第四电阻R4和第九电容C9，第四电阻R4的第一端与电芯30的负极耳32(即B-)连接，第四电阻R4的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与第一充放电保护芯片42的CS引脚连接，第九电容C9的第一端与第四电阻R4的第一端连接，第九电容C9的第二端与第三电阻R3的第二端连接。通过第一电流采样子电路445，第一充放电保护芯片42可通过采集第一电流采样子电路445两端的电压差，由于第一电流采样子电路445内的第三电阻R3和第四电阻R4的阻值已知，因此，可检测出经过电池保护板40的充电电流或放电电流，此时，第九电容C9主要起滤波作用。

第二电流采样子电路446包括第五电阻R5和第八电阻R8，第五电阻R5的第一端与电芯30的负极耳32连接，第五电阻R5的第二端与第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端与第二充放电保护芯片43的CS引脚连接。相应的，通过第二电流采样子电路446，第二充放电保护芯片43可检测出经过电池保护板40的充电电流或放电电流。

在实际使用过程中，当电芯30正常工作时，第一充放电保护芯片42的CO引脚和DO引脚均输出高电平信号，控制第一开关晶体管M1、第二开关晶体管M2、第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4均导通；相应的，第二充放电保护芯片43的CO引脚和DO引脚也均输出高电平信号，控制第五开关晶体管M5、第六开关晶体管M6、第七开关晶体管M7和第八开关晶体管M8均导通。

电芯30在放电时，若通过第一电压采样子电路443，第一充放电保护芯片42检测到电芯30的输出电压小于过放保护电压时，确定出电芯30处于过放电状态，则第一充放电保护芯片42的DO引脚输出低电平信号，控制第一开关晶体管M1和第三开关晶体管M3截止，使得电芯30的放电回路被切断，电芯30停止放电；相应的，若通过第二电压采样子电路444，第二充放电保护芯片43检测到电芯30的输出电压小于过放保护电压时，确定出电芯30处于过放电状态，则第二充放电保护芯片43的DO引脚输出低电平信号，控制第五开关晶体管M5和第七开关晶体管M7截止，使得电芯30的放电回路被切断，电芯30停止放电。

在对电芯30充电时，若通过第一电压采样子电路443，第一充放电保护芯片42检测到电芯30的输出电压增大到过充保护电压时，确定出电芯30处于过充电状态，则第一充放电保护芯片42的CO引脚输出低电平信号，控制第二开关晶体管M2和第四开关晶体管M4截止，使得电芯30的充电回路被切断，电芯30停止充电；相应的，若通过第二电压采样子电路444，第二充放电保护芯片43检测到电芯30的输出电压增大到过充保护电压时，确定出电芯30处于过充电状态，则第二充放电保护芯片43的CO引脚输出低电平信号，控制第六开关晶体管M6和第八开关晶体管M8截止，使得电芯30的充电回路被切断，电芯30停止充电。

电芯30在放电时，若通过第一电流采样子电路445，第一充放电保护芯片42检测到经过电池保护板40的放电电流大于预设放电电流时，第一充放电保护芯片42的DO引脚也输出低电平信号，控制第一开关晶体管M1和第三开关晶体管M3截止，使得电芯30的放电回路被切断；相应的，若通过第二电流采样子电路446，第二充放电保护芯片43检测到经过电池保护板40的放电电流大于预设放电电流时，第二充放电保护芯片43的DO引脚也输出低电平信号，第五开关晶体管M5和第七开关晶体管M7截止，使得电芯30的放电回路被切断。

在对电芯30充电时，若通过第一电流采样子电路445，第一充放电保护芯片42检测到经过电池保护板40的充电电流大于预设充电电流时，第一充放电保护芯片42的CO引脚也输出低电平信号，控制第二开关晶体管M2和第四开关晶体管M4截止，使得电芯30的充电回路被切断；相应的，若通过第二电流采样子电路446，第二充放电保护芯片43检测到经过电池保护板40的充电电流大于预设充电电流时，第二充放电保护芯片43的CO引脚输出低电平信号，控制第六开关晶体管M6和第八开关晶体管M8截止，使得电芯30的充电回路被切断。

另外，基于第一电流采样子电路445和第二电流采样子电路446，采集电池保护板40的充电电流或放电电路，以实现短路保护。短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在正极耳31和负极耳32间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)，使得电池保护板40的负载电流瞬时达到10A以上，电池保护板40立即进行过电流保护。

并且，充放电保护电路还包括第六电阻R6和第十电容C10，第六电阻R6的第一端与第一充放电保护芯片42的VM引脚连接，第六电阻R6的第二端与第十电容C10的第一端连接，第十电容C10的第二端与第一开关子电路441连接。第六电阻R6主要起限流作用，保护第一充放电保护芯片42不被瞬态电流损坏，第十电容C10是为了防止第一开关子电路441中的开关晶体管被静电损坏。

相应的，充放电保护电路还包括第十电阻R10和第十二电容C12，第十电阻R10的第一端与第二充放电保护芯片43的VM引脚连接，第十电阻R10的第二端与第十二电容C12的第一端连接，第十二电容C12的第二端与第二开关子电路442连接。第十电阻R10主要起限流作用，保护第二充放电保护芯片43不被瞬态电流损坏，第十二电容C12是为了防止第二开关子电路442中的开关晶体管被静电损坏。

另外，充放电保护电路还包括第十一电阻R11、第十三电容C13、第十四电容C14、第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2。第十一电阻R11的第一端与第二充放电保护芯片43的CNT引脚和第十三电容C13的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与其中一个保护板接口41的JIG_SW引脚连接，第十三电容C13的第二端与接地端GND连接；第十一电阻R11和第十三电容C13为滤波网络，防止误触发。第十四电容C14的第一端与电芯30的其中一个正极耳31连接，第十四电容C14的第二端与电芯30的负极耳32连接。第一热敏电阻RT1的第一端与第二开关子电路442连接，第一热敏电阻RT1的第二端与其中一个保护板接口41的TH1引脚连接；第二热敏电阻RT2的第一端与第二开关子电路442连接，第二热敏电阻RT2的第二端与另一个保护板接口41的TH2引脚连接；第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2，主要通过对电池保护板40的温度进行检测，以实现对电芯30温度的监控。

因此，基于电池保护板40上的充放电保护电路，在电芯30进行充电或放电时，对电芯30进行过压保护、欠压保护、短路保护、放电过流保护、充电过流保护等。

需要说明的是，针对同侧设置3个极耳的电芯30，充放电保护电路不局限于图10所示的电路，能实现对电芯30进行充放电保护的电路均可适用于本申请。

第二种实施方式，如图11和图12所示，充电电路包括充电接口10、充电管理模块20和电芯30，充电管理模块20包括两个并联的充电管理单元，每个充电管理单元包括两个串联的第二充电管理芯片22，其中一个充电管理单元包括的两个串联的第二充电管理芯片22分别为充电管理芯片2和充电管理芯片3，另一个充电管理单元包括的两个串联的第二充电管理芯片22分别为充电管理芯片4和充电管理芯片5。

两个串联的第二充电管理芯片分别为第一管理芯片和第二管理芯片，N等于4；第一管理芯片的输入端与充电接口10连接，第一管理芯片的输出端与第二管理芯片的输入端连接，第二管理芯片的输出端与位于电芯本体的同一侧的极耳组连接；第一管理芯片对充电电压V₁降压后得到的过渡电压V₃，等于充电电压V₁的1/2倍，第二管理芯片对过渡电压V₃降压后得到的输出V₂，等于过渡电压V₃的1/2倍。

此时，电芯30也包括电芯本体和三个极耳，分别为两个正极耳31和一个负极耳32，负极耳32位于两个正极耳31之间，这三个极耳共同构成了两个极耳组，这两个极耳组共同同一个负极耳32，并且，这两个极耳组均位于电芯本体的同一侧。

如图12所示，在实际产品中，充电接口10、充电管理芯片2和充电管理芯片4均设置在小板60上，充电管理芯片2与充电接口10连接，充电管理芯片2还通过第一线路板连接口71与连接线路板70连接，连接线路板70通过第二线路板连接口72与主板50上设置的充电管理芯片3连接，充电管理芯片3通过其中一个保护板接口41与电池保护板40连接；而充电管理芯片4与充电接口10也连接，充电管理芯片4还通过第一线路板连接口71与连接线路板70连接，连接线路板70通过第二线路板连接口72与主板50上设置的充电管理芯片5连接，充电管理芯片5通过另外一个保护板接口41与电池保护板40连接，电池保护板40再分别与电芯30中的极耳组连接。

因此，充电器在与充电接口10连接后，充电器在输出充电电压20V和充电电流5A之后，在小板60上进行分流，使得输入至充电管理芯片2和充电管理芯片4的电压均为20V电流均为2.5A，充电管理芯片2对输入的20V的电压按照降压比例2:1进行转换，转换后的过渡电压为10V，转换后的过渡电流为5A，相应的，充电管理芯片4对输入的20V的电压按照降压比例2:1进行转换，转换后的过渡电压也为10V，转换后的过渡电流也为5A；充电管理芯片2转换后的过渡电流和过渡电压依次经过第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72、主板50进入到充电管理芯片3，充电管理芯片3对过渡电压10V按照降压比例2:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A，相应的，充电管理芯片4转换后的过渡电流和过渡电压依次经过第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72、主板50进入到充电管理芯片5，充电管理芯片5对过渡电压10V按照降压比例2:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A；然后，充电管理芯片3将输出电压和输出电流经过其中一个保护板接口41(如图12左侧的保护板接口41)进入电池保护板40，然后流入其中一个极耳组(如图12左侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，充电管理芯片5将输出电压和输出电流经过另一个保护板接口41(如图2右侧的保护板接口41)进入电池保护板40，然后流入另外一个极耳组(如12右侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，则流入每个极耳组的设定电压均为5V，流入每个极耳组的设定电流均为10A。

此时，充电管理模块20转化后的输出电压为5V，输出总电流为充电管理芯片3和充电管理芯片5的输出电流之和，即输出总电流为20A；并且，由于电芯30的2个极耳组为并联关系，且每个极耳组输入的设定电压均为5V，输入的设定电流均为10A，则输入至电芯30的电压为5V，输入至电芯30的总电流为20A。

图11和图12中的第二充电管理芯片22的降压比例为2：1，因此，需要将两个的降压比例为2：1的第二充电管理芯片22串联，才可实现充电接口10输入的充电电压V₁是充电管理模块20输出的输出电压V₂的4倍。

此时，充电管理模块20包括两个并联的充电管理单元。充电管理芯片2和充电管理芯片3组成一个充电管理单元，其中的第一管理芯片为充电管理芯片2，其中的第二管理芯片为充电管理芯片3，充电管理芯片2的输入端与充电接口10连接，充电管理芯片2的输出端与充电管理芯片3的输入端连接，充电管理芯片3的输出端与其中一个极耳组连接；充电管理芯片4和充电管理芯片5组成另一个充电管理单元，其中的第一管理芯片为充电管理芯片4，其中的第二管理芯片为充电管理芯片5，充电管理芯片4的输入端与充电接口10连接，充电管理芯片4的输出端与充电管理芯片5的输入端连接，充电管理芯片5的输出端与另一个极耳组连接。并且，充电管理芯片2和充电管理芯片4并联，从而实现两个充电管理单元并联。

当然，充电管理模块20也可以包括一个充电管理单元，该充电管理单元也包括两个串联的第二充电管理芯片22，如仅包括图12中串联的充电管理芯片2和充电管理芯片3，或者，仅包括图12中串联的充电管理芯片4和充电管理芯片5。

当充电管理模块20包括一个充电管理单元，该充电管理单元包括串联的充电管理芯片2和充电管理芯片3，将充电管理芯片2称为第一管理芯片，将充电管理芯片3称为第二管理芯片，则需要充电管理芯片3的输出端与位于电芯本体的同一侧的两个极耳组均连接；当充电管理模块20包括一个充电管理单元，该充电管理单元包括串联的充电管理芯片4和充电管理芯片5，将充电管理芯片4称为第一管理芯片，将充电管理芯片5称为第二管理芯片，则需要充电管理芯片5的输出端与位于电芯本体的同一侧的两个极耳组均连接。

如图13所示，每个第二充电管理芯片22包括第三控制电路221、第四控制电路222和两个第二存储电路223；第三控制电路221分别与第三控制信号端SW3和两个第二存储电路223连接，用于在第三控制信号端SW3输入的第三控制信号的作用下导通，将两个第二存储电路223串联；第四控制电路222分别与第四控制信号端SW4和两个第二存储电路223连接，用于在第四控制信号端SW4输入的第四控制信号的作用下导通，将两个第二存储电路223并联，第三控制信号和第四控制信号互为反相信号。

其中，第三控制电路221包括两个第三开关器件(如Q11和Q13)，第一个第三开关器件Q11的输入端与充电接口10连接，第一个第三开关器件Q11的输出端与第一个第二存储电路223的第一端连接，第二个第三开关器件Q13的输入端与第一个第二存储电路223的第二端连接，第二个第三开关器件Q13的输出端与第二个第二存储电路223的第一端和第二充电管理芯片22的输出端VOUT连接，第二个第二存储电路223的第二端与接地端GND连接；第四控制电路222包括两个第四开关器件(如Q12和Q14)，第一个第四开关器件Q12的输入端与第一个第二存储电路223的第一端连接，第一个第四开关器件Q12的输出端与第二充电管理芯片22的输出端VOUT连接；第二个第四开关器件Q14的输入端与第一个第二存储电路223的第二端连接，第二个第四开关器件Q14的输出端与接地端GND连接；每个第二存储电路223均包括第二存储电容(如C5或C6)，第三开关器件和第四开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

每个第二充电管理芯片22的降压比例为2:1，则第二充电管理芯片22中的第二存储电路223的数量为2个，这两个第二存储电路223包括的第二存储电容分别为C5和C6，第三控制电路221包括的第三开关器件的数量也为2个，这两个第三开关器件分别为Q11和Q13，第四控制电路222包括的第四开关器件的数量也为2个，这两个第四开关器件分别为Q12和Q14。

其中，第三开关器件Q11的控制端和第三开关器件Q13的控制端均与第三控制信号端SW3连接，第四开关器件Q12的控制端和第四开关器件Q14的控制端均与第四控制信号端SW4连接。并且，第三开关器件和第四开关器件均为N型晶体管。

如图14所示，在第一阶段T1，第三控制信号端SW3输入的第三控制信号为高电平，使得第三开关器件Q11和Q13均导通，由于第一阶段T1第四控制信号端SW4输入的第四控制信号为低电平，使得第四开关器件Q12和Q14均截止，此时，图13所示的电路图等效为图15所示的电路图。

可以看出，在第一阶段T1，第三控制电路221的两个第三开关器件Q11和Q13均导通，将第二存储电容C5和C6串联在一起。VUSB指的是第二充电管理芯片22的输入端，其通过走线与充电接口10连接，或者与前一个第二充电管理芯片22的输出端连接。若图13中的VUSB与充电接口10连接，且充电接口10输入的充电电压为20V，经过两个第二存储电容串联分压后，每个第二存储电容两端的电压差为10V；若图13中的VUSB与前一个第二充电管理芯片22的输出端连接，且前一个第二充电管理芯片22的输出端输出的过渡电压为10V，经过两个第二存储电容串联分压后，每个第二存储电容两端的电压差为5V。

在第二阶段T2，第四控制信号端SW4输入的第四控制信号为高电平，使得第四开关器件Q12和Q14均导通，由于第二阶段T2第三控制信号端SW3输入的第三控制信号为低电平，使得第三开关器件Q11和Q13均截止，此时，图13所示的电路图等效为图16所示的电路图。

可以看出，在第二阶段T2，第四控制电路222中的两个第四开关器件Q12和Q14均导通，将第二存储电容C5和C6并联在一起。当第一阶段T1每个第二存储电容两端的电压差为10V时，使得第二充电管理芯片22的输出端VOUT输出的电压为10V，当第一阶段T1每个第二存储电容两端的电压差为5V时，使得第二充电管理芯片22的输出端VOUT输出的电压为5V。

若忽略第二充电管理芯片22的功率转换损失，当第二充电管理芯片22将充电电压从20V降低至10V之后，相应的，第二充电管理芯片22可将充电电流从2.5A提高至5A；或者，当第二充电管理芯片22将过渡电压从10V降低至5V之后，相应的，第二充电管理芯片22可将过渡电流从5A提高至10A。因此，经过两个串联的第二充电管理芯片22，可将充电接口10输入的充电电压20V，经过两次转换得到输出电压为5V，则流入每个极耳组的设定电压均为5V。并且，经过两个串联的第二充电管理芯片22，使得充电管理模块20转化后的输出总电流为20A，且通过两个极耳组分流，使得流入每个极耳组的设定电流均为10A。

此时，充电器输入至充电接口10的最大充电功率为20V×5A＝100W，若忽略充电管理芯片1的转换效率损失以及充电线路上的线路损失，则通过每一个极耳组输入电芯30的功率为设定电压与设定电流的乘积，即5V×10A＝50W，则两个极耳组输入至电芯30的功率为50W+50W＝100W。

经测试方式，图11和图12所示的充电管理模块20的功率转换效率可达到98％，其功率转换损失为2％，可忽略不计。需要说明的是，充电管理模块20中与充电接口10直接连接的第二充电管理芯片22中也可以设置保护模块211，该保护模块211连接于第二充电管理芯片22的输入端VUSB与第三控制电路221之间，保护模块211的具体组成可参照图3，为避免重复，在此不再赘述。另外，每个第二充电管理芯片22也可以包括两部分，每部分的器件均如图13所示，且这两部分并联连接。

另外，图13所示的第二充电管理芯片22为降压比例为2:1的电荷泵，可以理解的是，本申请实施例的第二充电管理芯片22不局限于图13所示的电路，能实现将降压比例为2：1，且升流比例为1：2的电路均可适用于本申请。

而关于电池保护板40上的充放电保护电路的具体结构，可参照上述第一种实施方式，为避免重复，在此不再赘述。

第三种实施方式，如图17和图18所示，充电电路包括充电接口10、充电管理模块20和电芯30，充电管理模块20包括两个第一充电管理芯片21，例如，两个第一充电管理芯片21分别为充电管理芯片6和充电管理芯片7，充电管理芯片6与位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接，充电管理芯片7也与位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接。

此时，电芯30包括电芯本体和4个极耳，分别为两个正极耳31和两个负极耳32，其中的一个正极耳31和其中的一个负极耳32组成一个极耳组，另一个正极耳31和另一个负极耳32组成另一个极耳组，该电芯30包括两个极耳组，一个极耳组位于电芯本体的第一侧，另一个极耳组位于电芯本体的第二侧，第一侧和第二侧为电芯本体相对的两侧，也就是说，电芯本体的第一侧和第二侧均包括一个极耳组。

如图18所示，在实际产品中，电芯20中的两个极耳组分布在电芯本体的两侧，则充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量也为2个，即充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量与电芯30中的极耳组分布的侧数相等。并且，当两个极耳组分布在电芯本体的两侧时，需要设置两个电池保护板40，其中一个电池保护板40设置在小板60与电芯30之间，另外一个电池保护板40设置在主板50与电芯30之间，且每个电池保护板40均具有一个保护板接口41。

充电接口10和充电管理芯片6设置在小板60上，充电管理芯片6的输入端与充电接口10连接，充电管理芯片6的输出端通过保护板接口41与电池保护板40(位于小板60与电芯30之间的电池保护板)连接，该电池保护板40再与电芯30靠近小板60一侧的正极耳31和负极耳32连接；充电接口10还通过小板60上的走线依次与第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72和主板50上设置的充电管理芯片7连接，充电管理芯片7的输出端通过保护板接口41与电池保护板40(位于主板50与电芯30之间的电池保护板)连接，该电池保护板40再与电芯30靠近主板50一侧的正极耳31和负极耳32连接。

此时，充电管理芯片6和充电管理芯片7的降压比例为4：1，即N等于4。充电管理芯片6对充电接口输入的充电电压V₁进行降压，降压后得到的输出电压V₂等于充电电压V₁的1/4倍，充电管理芯片7对充电接口输入的充电电压V₁进行降压，降压后得到的输出电压V₂等于充电电压V₁的1/4倍。

因此，充电器在与充电接口10连接后，充电器在输出充电电压20V和充电电流5A之后，在小板60上进行分流，其中一路输入至充电管理芯片6，另外一路经过第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72输入至主板50上设置的充电管理芯片7，使得输入至充电管理芯片6的电压为20V电流为2.5A，输入至充电管理芯片7的电压也为20V电流也为2.5A；充电管理芯片6对充电电压20V按照降压比例4:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A，然后，充电管理芯片6将输出电压和输出电流经过保护板接口41，进入到小板60与电芯30之间的电池保护板40，经过该电池保护板40将输出电压和输出电流提供给电芯30中靠近小板60一侧的正极耳31和负极耳32；相应的，充电管理芯片7对充电电压20V按照降压比例4:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A，然后，充电管理芯片7将输出电压和输出电流经过保护板接口41，进入到主板50与电芯30之间的电池保护板40，经过该电池保护板40将输出电压和输出电流提供给电芯30中靠近主板50一侧的正极耳31和负极耳32，则流入每个极耳组的设定电压均为5V，流入每个极耳组的设定电流均为10A。

此时，充电管理模块20转化后的输出电压为5V，输出总电流为充电管理芯片6和充电管理芯片7的输出电流之和，即输出总电流为20A；并且，由于电芯30的2个极耳组为并联关系，且每个极耳组输入的设定电压均为5V，输入的设定电流均为10A，则输入至电芯30的电压为5V，输入至电芯30的总电流为20A，充电功率为100W。

而关于第一充电管理芯片21的具体组成和降压过程可参照上述第一种实施方式，为避免重复，在此不再赘述。

另外，为了形成图18所示的异侧设置且不共用极耳的电芯30，可采用如图19所示的正极耳31和图20所示的负极耳32来制作得到。其中，33表示正极片，在正极片33上设置一个正极耳31，且该正极耳31的两端均超出正极片33设置；34表示负极片，在负极片34上设置一个负极耳32，且这个负极耳32的两端也均超出正极片33设置。

在具有一个正极耳31的正极片33与具有一个负极耳32的负极片34之间，设置一个隔膜，并对具有一个正极耳31的正极片33、具有一个负极耳32的负极片34和隔膜进行卷绕，可得到图18所示的电芯30，使得一个极耳组位于第一侧，另一个极耳组位于第二侧。

而为了实现对如图18所示的电芯30的充放电保护，在第一充电管理芯片21与电芯30的极耳组之间设置有如图21所示的充放电保护电路，该充放电保护电路位于电池保护板40上。

如图21所示，充放电保护电路的一端通过保护板接口41与第一充电管理芯片21连接，充放电保护电路的另一端与电芯30中同一侧的一个极耳组连接。其中，充放电保护电路包括：第一充放电保护芯片42、第二充放电保护芯片43、第三开关子电路451、第四开关子电路452、第三电压采样子电路453、第四电压采样子电路454、第三电流采样子电路455和第四电流采样子电路456。

其中，第三开关子电路451分别与电芯30的负极耳32、第一充放电保护芯片42和第四开关子电路452连接，第四开关子电路452分别与第二充放电保护芯片43和保护板接口41连接；第三电压采样子电路453分别与电芯30的正极耳31(即B+)和第一充放电保护芯片42连接，第四电压采样子电路454分别与电芯30的正极耳31和第二充放电保护芯片43连接；第三电流采样子电路455分别与电芯30的负极耳32和第一充放电保护芯片42连接，第四电流采样子电路456分别与电芯30的负极耳32和第二充放电保护芯片43连接。

具体的，如图22所示，第三开关子电路451包括第九开关晶体管M9和第十开关晶体管M10。第九开关晶体管M9的栅极与第一充放电保护芯片42的DO引脚(即DO1)连接，第九开关晶体管M9的源极与电芯30的负极耳32连接，第九开关晶体管M9的漏极与第十开关晶体管M10的漏极连接；第十开关晶体管M10的栅极与第一充放电保护芯片42的CO引脚连接，第十开关晶体管M10的源极与第四开关子电路452连接。

其中，第九开关晶体管M9和第十开关晶体管M10为具有体二极管的晶体管；此外，第三开关子电路451还包括与第九开关晶体管M9并联的第九瞬态二极管D9，以及与第十开关晶体管M10并联的第十瞬态二极管D10。

第四开关子电路452包括第十一开关晶体管M11和第十二开关晶体管M12。第十一开关晶体管M11的栅极与第二充放电保护芯片43的DO引脚(即DO2)连接，第十一开关晶体管M11的源极与第三开关子电路451连接，第十一开关晶体管M11的漏极与第十二开关晶体管M12的漏极连接；第十二开关晶体管M12的栅极与第二充放电保护芯片43的CO引脚(即CO2)连接，第十二开关晶体管M12的源极与保护板接口41连接。

其中，第十一开关晶体管M11和第十二开关晶体管M12为具有体二极管的晶体管；此外，第四开关子电路452还包括与第十一开关晶体管M11并联的第十一瞬态二极管D11，以及与第十二开关晶体管M12并联的第十二瞬态二极管D12。

第三电压采样子电路453包括第十二电阻R12和第十五电容C15，第十二电阻R12的第一端与电芯30的正极耳31连接，第十二电阻R12的第二端与第十五电容C15的第一端和第一充放电保护芯片42的VDD引脚连接，第十五电容C15的第二端与电芯30的负极耳32连接。

第四电压采样子电路454包括第十五电阻R15和第十九电容C19，第十五电阻R15的第一端与电芯30的正极耳31连接，第十五电阻R15的第二端与第十九电容C19的第一端和第二充放电保护芯片43的VDD引脚连接，第十九电容C19的第二端与接地端GND连接。

第三电流采样子电路455包括第十三电阻R13和第十六电容C16，第十三电阻R13的第一端与电芯30的负极耳32(即B-)连接，第十三电阻R13的第二端与第一充放电保护芯片42的CS引脚连接，第十六电容C16的第一端与第十三电阻R13的第一端连接，第十六电容C16的第二端与第十三电阻R13的第二端连接。

第四电流采样子电路456包括第十四电阻R14和第十七电容C17，第十四电阻R14的第一端与接地端GND连接，第十四电阻R14的第二端与第二充放电保护芯片43的CS引脚(即CS2)连接，第十七电容C17的第一端与第十四电阻R14的第一端连接，第十七电容C17的第二端与第十四电阻R14的第二端。

在实际使用过程中，当电芯30正常工作时，第一充放电保护芯片42控制第九开关晶体管M9和第十开关晶体管M10导通，第二充放电保护芯片43控制第十一开关晶体管M11和第十二开关晶体管M12导通。

电芯30在放电时，若通过第三电压采样子电路453，第一充放电保护芯片42检测到电芯30的输出电压小于过放保护电压时，第一充放电保护芯片42控制第九开关晶体管M9截止；若通过第四电压采样子电路454，第二充放电保护芯片43检测到电芯30的输出电压小于过放保护电压时，第二充放电保护芯片43控制第十一晶体管M11截止。

在对电芯30充电时，若通过第三电压采样子电路453，第一充放电保护芯片42检测到电芯30的输出电压增大到过充保护电压时，第一充放电保护芯片42控制第十开关晶体管M10截止；若通过第四电压采样子电路454，第二充放电保护芯片43检测到电芯30的输出电压增大到过充保护电压时，第二充放电保护芯片43控制第十二晶体管M12截止。

电芯30在放电时，若通过第三电流采样子电路455，第一充放电保护芯片42检测到经过电池保护板40的放电电流大于预设放电电流时，第一充放电保护芯片42也控制第九开关晶体管M9截止；若通过第四电流采样子电路456，第二充放电保护芯片43检测到经过电池保护板40的放电电流大于预设放电电流时，第二充放电保护芯片43也控制第十一晶体管M11截止。

在对电芯30充电时，若通过第三电流采样子电路455，第一充放电保护芯片42检测到经过电池保护板40的充电电流大于预设充电电流时，第一充放电保护芯片42也控制第十开关晶体管M10截止；若通过第四电流采样子电路456，第二充放电保护芯片43检测到经过电池保护板40的充电电流大于预设充电电流时，第二充放电保护芯片43也控制第十二晶体管M12截止。

此外，充放电保护电路还包括第十六电阻R16、第十八电容C18、第十七电阻R17、第二十电容C20、第十八电阻R18、第二十一电容C21、第二十二电容C22和第三热敏电阻RT3。其中，第十六电阻R16的第一端与第一充放电保护芯片42的VM引脚连接连接，第十六电阻R16的第二端与第十八电容C18的第一端连接，第十八电容C18的第二端与第三开关子电路451连接，第十六电阻R16起限流作用，保护第一充放电保护芯片42不被瞬态电流损坏，第十八电容C18防止第三开关子电路451中的开关晶体管被静电损坏。第十七电阻R17的第一端与第二充放电保护芯片43的VM引脚连接，第十七电阻R17的第二端与第二十电容C20的第一端连接，第二十电容C20的第二端与第四开关子电路452连接，第十七电阻R17起限流作用，保护第二充放电保护芯片43不被瞬态电流损坏，第二十电容C20是为了防止第四开关子电路452中的开关晶体管被静电损坏。

第十八电阻R18的第一端与第二充放电保护芯片43的CNT引脚和第二十一电容C21的第一端连接，第十八电阻R18的第二端与保护板接口41的JIG_SW引脚连接，第二十一电容C21的第二端与接地端GND连接；第十八电阻R18和第二十一电容C21为滤波网络，防止误触发。第二十二电容C22的第一端与电芯30的正极耳31连接，第十四电容C14的第二端与电芯30的负极耳32连接。第三热敏电阻RT3的第一端与第四开关子电路452连接，第三热敏电阻RT3的第二端与保护板接口41的TH引脚连接。

因此，基于电池保护板40上的充放电保护电路，在电芯30进行充电或放电时，对电芯30进行过压保护、欠压保护、短路保护、放电过流保护、充电过流保护等。

需要说明的是，针对同侧设置两个极耳的电芯30，充放电保护电路不局限于图22所示的电路，能实现对电芯30进行充放电保护的电路均可适用于本申请。

第四种实施方式，如图23和图24所示，充电电路包括充电接口10、充电管理模块20和电芯30，充电管理模块20包括两个第一充电管理芯片21，例如，两个第一充电管理芯片21分别为充电管理芯片8和充电管理芯片9，充电管理芯片8与位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接，充电管理芯片9也与位于电芯本体同一侧的各个极耳组均连接。

此时，电芯30包括电芯本体和6个极耳，分别为4个正极耳31和两个负极耳32，其中的两个正极耳31和其中的一个负极耳32位于电芯本体的第一侧，剩余的两个正极耳31和剩余的一个负极耳32位于电芯本体的第二侧。位于第一侧的负极耳32是设置在位于第一侧的两个正极耳31之间，这三个极耳构成了两个极耳组，且两个极耳组共用同一个负极耳32；位于第二侧的负极耳32是设置在位于第二侧的两个正极耳31之间，这三个极耳构成了两个极耳组，且两个极耳组共用同一个负极耳32，第一侧和第二侧为电芯本体相对的两侧。

可以理解的是，电芯30也可以包括电芯本体和6个极耳，分别为4个负极耳32和两个正极耳31，电芯本体的第一侧设置两个负极耳32和一个正极耳31，正极耳31位于两个负极耳32之间，这三个极耳共同构成了两个极耳组，这两个极耳组共用同一个正极耳31，相应的，电芯本体的第二侧也设置两个负极耳32和一个正极耳31，正极耳31位于两个负极耳32之间，这三个极耳共同构成了两个极耳组，这两个极耳组共用同一个正极耳31。

如图24所示，在实际产品中，电芯20中的4个极耳组分布在电芯本体的两侧，则充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量也为2个，即充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量与电芯30中的极耳组分布的侧数相等。并且，当4个极耳组分布在电芯本体的两侧时，需要设置两个电池保护板40，其中一个电池保护板40设置在小板60与电芯30之间，另外一个电池保护板40设置在主板50与电芯30之间，且每个电池保护板40均具有两个保护板接口。

充电接口10和充电管理芯片8设置在小板60上，充电管理芯片8的输入端与充电接口10连接，充电管理芯片8的输出端通过两个保护板接口41与电池保护板40(位于小板60与电芯30之间的电池保护板)连接，该电池保护板40再与电芯30靠近小板60一侧的两个极耳组连接；充电接口10还通过小板60上的走线依次与第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72和主板50上设置的充电管理芯片9连接，充电管理芯片9的输出端通过两个保护板接口41与电池保护板40(位于主板50与电芯30之间的电池保护板)连接，该电池保护板40再与电芯30靠近主板50一侧的两个极耳组连接。

此时，充电管理芯片8和充电管理芯片9的降压比例为4：1，即N等于4。充电管理芯片8对充电接口输入的充电电压V₁进行降压，降压后得到的输出电压V₂等于充电电压V₁的1/4倍，充电管理芯片9对充电接口输入的充电电压V₁进行降压，降压后得到的输出电压V₂等于充电电压V₁的1/4倍。

因此，充电器在与充电接口10连接后，充电器在输出充电电压20V和充电电流5A之后，在小板60上进行分流，其中一路输入至充电管理芯片8，另外一路经过第一线路板连接口71、连接线路板70、第二线路板连接口72输入至主板50上设置的充电管理芯片9，使得输入至充电管理芯片8的电压为20V电流为2.5A，输入至充电管理芯片9的电压也为20V电流也为2.5A。

充电管理芯片8对充电电压20V按照降压比例4:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A，然后，充电管理芯片8输出的输出电流在小板60上进行分流，其中一路经过其中一个保护板接口41(如图24左下侧的保护板接口41)进入小板60与电芯30之间的电池保护板40，然后流入其中一个极耳组(如图24中的左下侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，另外一路经过另一个保护板接口41(如图24右下侧的保护板接口41)进入电池保护板40，然后流入另外一个极耳组(如图24左下侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，通过两个极耳组分流，使得流入电芯30靠近小板60一侧的每个极耳组的设定电压均为5V，且设定电流均为5A。

相应的，充电管理芯片9对充电电压20V按照降压比例4:1进行转换，转换后的输出电压为5V，转换后的输出电流为10A，然后，充电管理芯片9在主板50上进行分流，其中一路经过其中一个保护板接口41(如图24左上侧的保护板接口41)进入主板50与电芯30之间的电池保护板40，然后流入其中一个极耳组(如图24左上侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，另外一路经过另一个保护板接口41(如图24右上侧的保护板接口41)进入主板50与电芯30之间的电池保护板40，然后流入另外一个极耳组(如图24右上侧的正极耳31和共用负极耳32组成的极耳组)中的正极耳31，通过两个极耳组分流，使得流入电芯30靠近主板50一侧的每个极耳组的设定电压均为5V，且设定电流均为5A。

此时，充电管理模块20转化后的输出电压为5V，输出总电流为充电管理芯片8和充电管理芯片9的输出电流之和，即输出总电流为20A；并且，由于电芯30的4个极耳组为并联关系，且每个极耳组输入的设定电压均为5V，输入的设定电流均为5A，则输入至电芯30的电压为5V，输入至电芯30的总电流为20A，充电功率为100W。

而关于第一充电管理芯片21的具体组成和降压过程，以及电池保护板40上的充放电保护电路的具体结构，可参照上述第一种实施方式，为避免重复，在此不再赘述。

综上，在本申请中的充电电路，包括：充电接口10、充电管理模块20和电芯30；充电管理模块20与充电接口10连接，用于对充电接口10输入的充电电压V₁进行降压，得到输出电压V₂，并提高充电接口10输入的充电电流A₁，得到输出总电流A₂；输出电压V₂为充电电压V₁的1/N倍，输出总电流A₂为充电电流A₁的N倍，N为大于2的正整数；充电管理模块还与电芯30连接，用于将输出电压V₂和输出总电流A₂输入至电芯30，以对电芯30进行充电；其中，充电接口10输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积大于50W。

可选的，电芯30包括M个极耳组，每个极耳组包括一个正极耳和一个负极耳，M为大于1的正整数；输入至每个极耳组的设定电压等于输出电压，输入至每个极耳组的设定电流为输出总电流与M的比值。

上述四种实施例方式，均以充电接口10输入的最高充电电压为20V，充电接口10输入的最大充电电流为5A进行说明，实际上，将充电接口10输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积设置成大于50W的方式均可。

由于受到现有充电器中线路的影响，充电器在与充电接口10连接后，充电器输入至充电接口10的充电电流目前最高能达到5A，且受到电芯30发热的影响，现有极耳的通流能力最高即可达到10A，因此，本申请实施例可通过提高充电器输出的充电电压来提高充电功率，但是，受到目前电芯30的实际影响，输入至电芯30的最大设定电压目前只能为5V，因此，在提高充电电压的同时，需要更改充电管理模块20的降压比例，使得电管理模块20对充电电压转换后得到的输出电压为5V。

可选的，充电接口10输入的最高充电电压为大于10V，充电接口10输入的最大充电电流为5A，使得充电功率大于50W，并且每个极耳组允许输入的最大设定电压为5V，每个极耳组允许输入的最大设定电流为10A。例如，最高充电电压可以为15V、20V、25V。

当充电接口10输入的最高充电电压为15V，最大充电电流为5A时，充电管理模块20的降压比例为3:1，即N等于3，使得充电管理模块20的输出电压为5V，输出总电流为15A，若电芯30上设置两个极耳组，则充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电压为5V，充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电流为7.5A，此时，充电功率可达到75W。

当充电接口10输入的最高充电电压为20V，最大充电电流为5A时，充电管理模块20的降压比例为4:1，即N等于4，使得充电管理模块20的输出电压为5V，输出总电流为20A，若电芯30上设置两个极耳组，则充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电压为5V，充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电流为10A，此时，充电功率可达到100W。

当充电接口10输入的最高充电电压为25V，最大充电电流为5A时，充电管理模块20的降压比例为5:1，即N等于5，使得充电管理模块20的输出电压为5V，输出总电流为25A，若电芯30上设置四个极耳组，则充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电压为5V，充电管理模块20输入至每个极耳组的设定电流为6.25A，此时，充电功率可达到125W。

需要说明的是，随着工艺的改进，当充电器输入至充电接口10的充电电流可达到大于5A，如6A、7A等，且极耳组允许输入的最大设定电流大于10A时，可进一步提高充电器输入至充电接口10的充电电流，并采用本申请实施例中的降压比例大于2:1的充电管理模块20，以进一步提高充电功率；另外，随着电芯30的改进，当输入至电芯30的最大设定电压能大于5V时，也可以进一步提高充电器输入至充电接口10的充电电压，并采用本申请实施例中的降压比例大于2:1的充电管理模块20，以进一步提高充电功率。

当充电接口10输入的充电电压为V₁，充电接口10输入的充电电流为A₁，充电管理模块20的降压比例为N：1，则充电管理模块20对充电接口10输入的充电电压V₁降压后得到的输出电压V₂等于V₁/N，充电管理模块20对充电接口10输入的充电电流A₁升流后得到的输出总电流A₂等于A₁×N。此时，将电芯30设置成具有M个极耳组，则充电管理模块将输出电流A₂通过M个极耳组进行分流，使得流入每个极耳组的设定电流为A₂/M＝A₁×N/M。

假设充电接口10输入的最大充电电流为5A，即A₁的最大值为5A，而电芯30中的每个极耳组允许输入的最大设定电流为10A，因此，需要保证A₁×N/M小于或等于10A，经过公式转换，可得到N小于或等于2M。也就是说，通过控制充电管理模块20的降压比例N与电芯30中的极耳组的数量M，使得N小于或等于2M，则可以控制流入电芯30中的每个极耳组的最大设定电流小于或等于10A，以降低电芯30在充电时的发热，提高充电的安全性。

需要说明的是，本申请实施例中的电芯30指的是单电芯，即终端设备中仅设置一个电芯30，在节省电池占用空间的同时，可实现充电功率大于50W。

另外，电芯30包括电芯本体和M个极耳组，各个极耳组均位于电芯本体的同一侧。可选的，M等于2，此时，电芯包括三个极耳，三个极耳构成两个极耳组，两个极耳组共用一个正极耳或一个负极耳。例如，如图2和图12所示，电芯30包括三个极耳，三个极耳构成两个极耳组，两个极耳组共用一个负极耳，且这两个极耳组均位于电芯30朝向主板50的一侧。

或者，电芯30包括电芯本体和M个极耳组，M个极耳组中的一部分极耳组位于电芯本体的第一侧，M个极耳组中的另一部分极耳组位于电芯本体的第二侧，第一侧和第二侧为电芯本体相对的两侧；其中，电芯本体的第一侧和第二侧均包括至少一个极耳组。例如，如图18所示，电芯30包括两个极耳组，且电芯本体的第一侧和第二侧均包括一个极耳；如图24所示，电芯30包括三个极耳组，且电芯本体的第一侧和第二侧均包括两个极耳组，位于第一侧的两个极耳组共用一个负极耳，位于第二侧的两个极耳组共用一个负极耳。

因此，电芯30中的极耳组的数量不局限于两个，其还可以为三个、四个等，即M的数量不局限于2，M为大于1的正整数。

在本申请实施例中，充电管理模块20可包括降压比例为4:1的第一充电管理芯片21，如图2、图18和图24所示，第一充电管理芯片21对充电电压降压后得到的输出电压，等于充电电压的1/N倍，且充电管理模块20中的第一充电管理芯片21的数量与电芯30中的极耳组分布的侧数相等；或者，本申请实施例中的充电管理模块20可包括两个串联的第二充电管理芯片22，第二充电管理芯片22的降压比例为2:1，通过两个串联的第二充电管理芯片22，使得充电管理模块20的降压比例为4:1。

本申请实施例还提供了一种终端设备，如图2、图12、图18和图24所示，该终端设备包括主板50、小板60、连接线路板70、电池保护板40、以及上述的充电电路；充电接口10位于小板60上，连接线路板70的一端与小板60连接，连接线路板70的另一端与主板50连接，充电管理模块20中的至少部分充电管理芯片位于主板50上，充电管理模块20通过电池保护板40与电芯30中的极耳组连接。

如图2所示，充电管理模块20包括一个第一充电管理芯片21，即充电管理芯片1，该充电管理芯片1位于主板50上；如图12所示，充电管理模块20包括4个第二充电管理芯片22，其分别为充电管理芯片2、充电管理芯片3、充电管理芯片4和充电管理芯片5，充电管理芯片2和充电管理芯片4位于小板60上，充电管理芯片3和充电管理芯片5位于主板50上；如图18所示，充电管理模块20包括两个第一充电管理芯片21，即充电管理芯片6和充电管理芯片7，充电管理芯片6位于小板60上，充电管理芯片7位于主板50上；如图24所示，充电管理模块20包括两个第一充电管理芯片21，即充电管理芯片8和充电管理芯片9，充电管理芯片8位于小板60上，充电管理芯片9位于主板50上。

此外，针对终端设备中的连接线路板70，可将连接线路板70设置在靠近正极耳31的位置处，以减小充电接口10到正极耳31之间的走线长度，从而减小走线阻抗，进一步降低充电时的发热。

在本申请实施例中，通过提高充电接口输入的充电功率，使得充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积成大于50W，即最大充电功率可达到大于50W，提高充电功率并缩短充电时间；并且，通过充电管理模块的降压功能，使得输入至电芯的输出电压符合电芯的充电要求。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：充电接口、充电管理模块和电芯；

所述充电管理模块与所述充电接口连接，用于对所述充电接口输入的充电电压进行降压，得到输出电压，并提高所述充电接口输入的充电电流，得到输出总电流；所述输出电压为所述充电电压的1/N倍，所述输出总电流为所述充电电流的N倍，所述N为大于2的正整数；

所述充电管理模块还与所述电芯连接，用于将所述输出电压和所述输出总电流输入至所述电芯，以对所述电芯进行充电；

其中，所述充电接口输入的最高充电电压和最大充电电流的乘积大于50W。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电芯包括M个极耳组，每个所述极耳组包括一个正极耳和一个负极耳，所述M为大于1的正整数；

输入至每个所述极耳组的设定电压等于所述输出电压，输入至每个所述极耳组的设定电流为所述输出总电流与所述M的比值。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述最高充电电压大于10V，所述最大充电电流为5A，每个所述极耳组允许输入的最大设定电压为5V，每个所述极耳组允许输入的最大设定电流为10A。

4.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述电芯还包括电芯本体，所述M个极耳组的各个极耳组均位于所述电芯本体的同一侧。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述电芯包括三个极耳，所述三个极耳构成两个所述极耳组，两个所述极耳组共用一个正极耳或一个负极耳。

6.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述电芯还包括电芯本体，所述M个极耳组中的一部分所述极耳组位于所述电芯本体的第一侧，所述M个极耳组中的另一部分所述极耳组位于所述电芯本体的第二侧，所述第一侧和所述第二侧为所述电芯本体相对的两侧；

其中，所述电芯本体的第一侧和第二侧均包括至少一个所述极耳组。

7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述电芯本体的第一侧和第二侧均包括一个所述极耳组。

8.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述电芯本体的第一侧和第二侧均包括两个所述极耳组，位于所述第一侧的两个所述极耳组共用一个正极耳或一个负极耳，位于所述第二侧的两个所述极耳组共用一个正极耳或一个负极耳。

9.根据权利要求4或6所述的充电电路，其特征在于，所述充电管理模块包括第一充电管理芯片，所述第一充电管理芯片与位于所述电芯本体同一侧的各个所述极耳组均连接；

所述第一充电管理芯片对所述充电电压降压后得到的所述输出电压，等于所述充电电压的1/N倍。

10.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述充电管理模块中的所述第一充电管理芯片的数量与所述电芯中的所述极耳组分布的侧数相等。

11.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述第一充电管理芯片包括第一控制电路、第二控制电路和N个第一存储电路；

所述第一控制电路分别与第一控制信号端和所述N个第一存储电路连接，用于在所述第一控制信号端输入的第一控制信号的作用下导通，将所述N个第一存储电路串联；

所述第二控制电路分别与第二控制信号端和所述N个第一存储电路连接，用于在所述第二控制信号端输入的第二控制信号的作用下导通，将所述N个第一存储电路并联；

所述第一控制信号和所述第二控制信号互为反相信号。

12.根据权利要求11所述的充电电路，其特征在于，所述第一控制电路包括N个第一开关器件，除第一个所述第一开关器件外的其他所述第一开关器件均连接于相邻两个所述第一存储电路之间，第一个所述第一开关器件的输入端与所述充电接口连接，第一个所述第一开关器件的输出端与第一个所述第一存储电路的第一端连接；

所述第二控制电路包括N-1个开关单元，每个所述开关单元包括两个第二开关器件，第一个所述第二开关器件的输入端与所述第一存储电路的第一端连接，第一个所述第二开关器件的输出端与所述第一充电管理芯片的输出端连接；第二个所述第二开关器件的输入端与所述第一存储电路的第二端连接，第二个所述第二开关器件的输出端与接地端连接；

最后一个所述第一存储电路的第一端与所述第一充电管理芯片的输出端连接，最后一个所述第一存储电路的第二端与所述接地端连接；

其中，每个所述第一存储电路均包括第一存储电容；所述第一开关器件和所述第二开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

13.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述充电管理模块包括一个或两个并联的充电管理单元，每个所述充电管理单元包括两个串联的第二充电管理芯片，所述两个串联的第二充电管理芯片分别为第一管理芯片和第二管理芯片；所述N等于4；

所述第一管理芯片的输入端与所述充电接口连接，所述第一管理芯片的输出端与所述第二管理芯片的输入端连接，所述第二管理芯片的输出端与位于所述电芯本体的同一侧的所述极耳组连接；

所述第一管理芯片对所述充电电压降压后得到的过渡电压，等于所述充电电压的1/2倍；所述第二管理芯片对所述过渡电压降压后得到的所述输出电压，等于所述过渡电压的1/2倍。

14.根据权利要求13所述的充电电路，其特征在于，所述充电管理模块包括一个所述充电管理单元，所述第二管理芯片的输出端与位于所述电芯本体的同一侧的两个所述极耳组均连接。

15.根据权利要求13所述的充电电路，其特征在于，所述充电管理模块包括两个并联的所述充电管理单元，每个所述第二管理芯片的输出端与一个所述极耳组连接。

16.根据权利要求13所述的充电电路，其特征在于，每个所述第二充电管理芯片均包括第三控制电路、第四控制电路和两个第二存储电路；

所述第三控制电路分别与第三控制信号端和所述两个第二存储电路连接，用于在所述第三控制信号端输入的第三控制信号的作用下导通，将所述两个第二存储电路串联；

所述第四控制电路分别与第四控制信号端和所述两个第二存储电路连接，用于在所述第四控制信号端输入的第四控制信号的作用下导通，将所述两个第二存储电路并联；

其中，所述第三控制信号和所述第四控制信号互为反相信号。

17.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于，所述第三控制电路包括两个第三开关器件，第一个所述第三开关器件的输入端与所述充电接口连接，第一个所述第三开关器件的输出端与第一个所述第二存储电路的第一端连接，第二个所述第三开关器件的输入端与第一个所述第二存储电路的第二端连接，第二个所述第三开关器件的输出端与第二个所述第二存储电路的第一端和所述第二充电管理芯片的输出端连接，第二个所述第二存储电路的第二端与接地端连接；

所述第四控制电路包括两个第四开关器件，第一个所述第四开关器件的输入端与第一个所述第二存储电路的第一端连接，第一个所述第四开关器件的输出端与所述第二充电管理芯片的输出端连接；第二个所述第四开关器件的输入端与所述第一个所述第二存储电路的第二端连接，第二个所述第四开关器件的输出端与所述接地端连接；

每个所述第二存储电路均包括第二存储电容，所述第三开关器件和所述第四开关器件均为具有体二极管的开关晶体管。

18.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述最高充电电压为20V，所述N等于4，所述M为2或4。

19.一种终端设备，其特征在于，包括：主板、小板、连接线路板、电池保护板、以及如权利要求1至18中任一项所述的充电电路；

所述充电接口位于所述小板上，所述连接线路板的一端与所述小板连接，所述连接线路板的另一端与所述主板连接，所述充电管理模块中的至少部分充电管理芯片位于所述主板上，所述充电管理模块通过所述电池保护板与所述电芯中的所述极耳组连接。

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