电荷泵充电电路、电池组件及用电装置

技术领域

本申请涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种电荷泵充电电路、电池组件及用电装置。

背景技术

随着各种便携式电子设备的耗电量的增大，电子设备所配备的电池的容量也随之变大，对充电效率的要求也越来越高。目前针对手机充电，降压电荷泵技术逐渐应用于快充技术中，其中电荷泵是一种无感式DC-DC转换器，利用电容作为储能元件进行电压变换，可以使电压减半同时使电流增倍，且因整个电路中实际只包括走线和开关造成的损耗，而功率金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOS）的内阻基本都在毫欧级别，故而其转换效率非常之高，可达到97%左右，远高于普通充电IC的90%。而为了减小开关造成的损耗，通常需要使用大量的低阻抗MOS管来对电池的充电电压和电流进行控制，但这样的设计会占用较多的芯片面积。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提出一种电荷泵充电电路、电池组件及用电装置来解决上述问题。

本申请实施例提出一种电荷泵充电电路，电荷泵充电电路包括：电荷泵控制模块；至少一充电支路，充电支路的一端通过连接至输入端以与供电电源连接，充电支路的第二端连接至电荷泵控制模块，充电支路的第三端接地，充电支路的第四端连接至输出端，输出端连接至电池。电荷泵控制模块还连接至电池，以获取电池的电压及电流，电荷泵控制模块根据获取到的电池的电压及电流输出控制信号至充电支路，以控制充电支路为电池充电。如此，电荷泵控制模块通过获取电池的电流及电压，并根据电池的电流及电压获取电池的充电状态，从而根据电池的充电状态发送控制信号至充电支路，以控制充电支路为电池充电。

进一步地，充电支路包括飞电容及依次串联连接于输入端和地之间的第一开关、第二开关、第三开关及第四开关。其中，第一开关的第一端连接至输入端，第一开关的第二端连接至电荷泵控制模块，第一开关的第三端连接至第二开关的第一端；第二开关的第三端连接至第三开关的第一端，第三开关的第三端连接至第四开关的第一端，第四开关的第三端连接至地，第二开关的第二端、第三开关的第二端及第四开关的第二端均连接至电荷泵控制模块，输出端连接至第二开关的第三端与第三开关的第一端之间。飞电容的第一端连接至第一开关的第三端与第二开关的第一端之间，飞电容的第二端连接至第三开关的第三端与第四开关的第一端之间，电荷泵控制模块控制第一开关、第二开关、第三开关及第四开关的导通或断开，以通过飞电容为电池充电。如此，通过在充电支路中设置第一至第四开关及飞电容，以对电池进行充电，并对输出至电池的电流及电压进行调整。

进一步地，当第一开关与第三开关导通，第二开关与第四开关关闭时，飞电容通过输入端接收电压进行充电。当第一开关与第三开关关闭，第二开关与第四开关导通时，飞电容通过输出端放电至电池，以为电池充电。如此，通过对充电支路中各开关的时序控制，以实现飞电容的充放电控制。

进一步地，电荷泵控制模块包括控制单元、电压采样单元及第一比较单元，电压采样单元的输入端连接至电池的两端，电压采样单元的输出端连接至第一比较单元的输入端，第一比较单元的输出端连接至控制单元。电压采样单元用于获取电池的电压并输出至第一比较单元。第一比较单元用于比较电池的电压与第一基准电压。控制单元用于根据第一比较单元的比较结果输出第一控制信号至第一开关，以调整第一开关的内阻，从而调整充电支路的电压，以使电池进入恒压充电模式。如此，电压采样单元用于获取电池的电压并输出至第一比较单元及控制单元，控制单元则控制第一比较单元基于电池的电压与第一基准电压的比较结果输出第一控制信号至第一开关，第一开关则根据第一控制信号调整内阻，以使充电支路进入恒压充电模式。

进一步地，电压采样单元包括第一比较器，第一比较单元包括第二比较器，第一比较器的第一输入端连接至电池的正极，第一比较器的第二输入端连接至电池的负极，第一比较器的输出端连接至第二比较器的第一输入端。第二比较器的第二输入端用于接收第二基准电压，第二比较器的输出端连接至控制单元。如此，电压采样单元的输入端连接至电池，以采样电池的电压，电压采样单元的输出端连接至第一比较单元，以将采样到的电池的电压传输至第一比较单元。

进一步地，电荷泵控制模块还包括电流采样单元及第二比较单元，电流采样单元的输入端连接至与电池串联连接的电流采样组件的两端，电流采样单元的输出端连接至第二比较单元的输入端，第二比较单元的输出端连接至控制单元。电流采样单元用于获取电流采样组件两端的电压，并将电压输出至第二比较单元。第二比较单元用于比较采样组件两端的电压与第二基准电压。当控制单元通过第二比较单元确认电流采样组件两端的电压小于第二基准电压时，控制单元输出第二控制信号至第一开关，以调整第一开关的内阻，从而调整充电支路的充电电流，以使电池进入恒流充电模式。如此，电流采样组件与电池串联连接，以对电池的电流进行采样，电流采样单元通过与电流采样组件连接，以获取电流采样组件采样的电流并将电池的电流输出至第二比较单元及控制单元，当控制单元通过第二比较单元确认采样组件采样的电流小于基准电流时，控制单元通过第二比较单元输出第二控制信号至第一开关，第一开关则根据第二控制信号调整内阻，以使充电支路进入恒流充电模式。

进一步地，当控制单元通过第一比较单元确认电池的电压大于或等于第一基准电压时，控制单元输出第三控制信号至第一开关，以控制第一开关断开，以停止充电。如此，控制单元通过第一比较单元确认电池的电压大于或等于基准电压，以确认电池是否达到预设充电量，当确认电池达到预设充电量，控制单元控制第一比较单元输出第三控制信号至第一开关，第一开关则根据第三控制信号而断开，以停止充电。

进一步地，电流采样单元包括第三比较器，第二比较单元包括第四比较器，第三比较器的第一输入端连接至电流采样组件的第一端，第三比较器的第二输入端连接至电流采样组件的第二端；第三比较器的输出端连接至第四比较器的第一输入端。第四比较器的第二输入端用于接收第二基准电压，第四比较器的输出端连接至控制单元。如此，电流采样单元的输入端连接至电流采样组件，以获取电流采样组件采样的电池的电流，电流采样单元的输处端连接至第二比较单元，以将电池的电流传输至第二比较单元。

本申请还提出一种电池组件，电池组件包括电池及电荷泵充电电路，电荷泵充电电路与电池连接，用于接收输入电压以为电池充电。如此，电池组件中电荷泵充电电路与电池连接，通过电荷泵充电电路为电池充电。

本申请还提出一种用电装置，用电装置包括负载及电池组件，电池组件与负载连接，以为负载供电。如此，用电装置中电池组件与负载连接，电池组件为负载供电。

本申请提出的电荷泵充电电路，通过电荷泵控制模块直接连接至充电支路，使得电荷泵控制模块可直接控制充电支路为电池充电，且电荷泵控制模块还可直接调整充电支路的电压或电流，以调整充电模式。由此看来，本申请提出的电荷泵充电电路减少了功率管的使用，降低电荷泵充电电路占用的芯片面积，另一方面可方便地调整充电模式，从而可提高电池的充电效率。

附图说明

图1是本申请实施例提出的电荷泵充电电路的电路框图；

图2是本申请实施例提出的电荷泵充电电路的电路图；

图3是本申请实施例提出的电荷泵充电电路中飞电容的电压及电流的波形图；

图4是本申请实施例提出的电荷泵充电电路中飞电容的电压及电流的另一波形图；

图5是本申请实施例提出的电荷泵充电电路的另一电路图；

图6是申请实施例提出的电池组件的结构图；

图7是申请实施例提出的用电装置的结构图。

主要元件符号说明

电荷泵充电电路100

充电支路10

飞电容CFLY

第一开关Q1

第二开关Q2

第三开关Q3

第四开关Q4

电荷泵控制模块20

电压采样单元21

第一比较器CMP1

第一比较单元22

第二比较器CMP2

电流采样单元23

电流采样组件231

电流采样电阻Rsns

第三比较器CMP3

第二比较单元24

第四比较器CMP4

控制单元25

第一充电支路11

第一飞电容CFLY1

第二充电支路12

第五开关Q5

第六开关Q6

第七开关Q7

第八开关Q8

第二飞电容CFLY2

供电电源VCC

输入端VBUS

输出端VOUT

电池BAT

电池组件200

用电装置300

负载301

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”与它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

随着各种便携式电子设备的耗电量的增大，电子设备所配备的电池的容量也随之变大，对充电效率的要求也越来越高。目前针对手机充电，降压电荷泵技术逐渐应用于快充技术中，其中电荷泵是一种无感式DC-DC转换器，利用电容作为储能元件进行电压变换，可以使电压减半同时使电流增倍，且因整个电路中实际只包括走线和开关造成的损耗，而功率金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOS）的内阻基本都在毫欧级别，故而其转换效率非常之高，可达到97%左右，远高于普通充电IC的90%。而为了减小开关造成的损耗，通常需要使用大量的低阻抗MOS管来对电池的充电电压和电流进行控制，但这样的设计会占用较多的芯片面积。为此，本申请实施例提供一种电荷泵充电电路来解决上述问题。

请参见图1，为本申请一实施例提出的电荷泵充电电路100的电路框图。电荷泵充电电路100包括至少一条充电支路10及电荷泵控制模块20。

其中，充电支路10的第一端连接至输入端VBUS，充电支路10的第二端连接至电荷泵控制模块20，充电支路10的第三端接地，充电支路10的第四端连接至输出端VOUT。其中，输入端VBUS用于接收供电电源输入的电压。输出端VOUT连接至电池BAT。

电荷泵控制模块20还连接至电池BAT，以获取电池BAT的电压及电流。电荷泵控制模块20根据获取到的电池BAT的电压及电流输出相应的控制信号至充电支路10，以控制充电支路10为电池BAT充电。

进一步地，电荷泵控制模块20还用于调整充电支路10的电压或电流，以调整充电模式。在一些实施例中，充电支路10的充电模式包括但不限于恒流充电模式与恒压充电模式。

在一些实施例，输入端VBUS还连接至电荷泵控制模块20。如此，电荷泵控制模块20可在输入端VBUS连接至供电电源VCC时上电启动，以完成上述的充电控制过程。在一些实施例中，输入端VBUS还可通过其他供电电源完成上电，本申请并不对此进行限制。

可以理解，本申请实施例提供的电荷泵充电电路100，通过电荷泵控制模块20直接连接至充电支路10，使得电荷泵控制模块20可直接控制充电支路10为电池BAT充电，且电荷泵控制模块20还可直接调整充电支路10的电压或电流，以调整充电模式。例如，电荷泵控制模块20可根据获取到的电池BAT的电流，输出控制信号至充电支路10，以使充电支路10输出至电池BAT的充电电流在预设时间内保持不变，从而使电池BAT进入恒流充电模式；又例如，电荷泵控制模块20可根据获取到的电池BAT的电压，输出控制信号至充电支路10，以使充电支路10输出至电池BAT的充电电压在另一预设时间内保持不变，从而使电池BAT进入恒压充电模式。

如此，本申请实施例提供的电荷泵充电电路100，一方面，相较于现有的电荷泵通过功率管连接至充电支路的设计，可减少功率管的使用，降低电荷泵充电电路100占用的芯片面积，另一方面可方便地调整充电模式，从而可提高电池BAT的充电效率。

请一并参阅图2，在一些申请实施例中，充电支路10包括飞电容CFLY及依次串联连接于输入端VBUS和地之间的第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4。

具体地，第一开关Q1的第一端连接至输入端VBUS，第一开关Q1的第二端连接至电荷泵控制模块20，第一开关Q1的第三端连接至第二开关Q2的第一端。第二开关Q2的第三端连接至第三开关Q3的第一端。第三开关Q3的第三端连接至第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第三端接地。第二开关Q2的第二端、第三开关Q3的第二端及第四开关Q4的第二端均连接至电荷泵控制模块20。可以理解，充电支路10通过输入端VBUS获取供电电源VCC输出的电能。在一些实施例中，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4均可以为低功率金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOS）。其中，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4的第一端为MOS管的漏极，第二端为MOS管的栅极，第三端为MOS管的源极。

在一些实施例中，第一开关Q1、第三开关Q3及第四开关Q4为N沟道MOS管。第二开关Q2的衬底的连接状态可调整。具体地，当第二开关Q2的第一端的电压小于第二开关Q2的第三端的电压时，第二开关Q2的衬底连接至第二开关Q2的第一端。当第二开关Q2的第三端的电压小于第二开关Q2的第一端的电压时，第二开关Q2的衬底连接至第二开关Q2的第三端。在一些实施例中，当第二开关Q2及第四开关Q4导通，飞电容CFLY通过输出端VOUT充电时，第二开关Q2的第一端的电压小于第二开关Q2的第三端的电压，从而第二开关Q2的衬底连接至第二开关Q2的第一端，以防止输出端VOUT的电流通过第二开关Q2进行倒灌。

输出端VOUT的一端连接至第二开关Q2的第三端与第三开关Q3的第一端之间，输出端VOUT的第二端连接至电池BAT的正极。电池BAT的负极接地。可以理解，充电支路10通过输出端VOUT输出电能至电池BAT，以为电池BAT充电。

飞电容CFLY的第一端连接至第一开关Q1的第三端与第二开关Q2的第一端之间，飞电容CFLY的第二端连接至第三开关Q3的第三端与第四开关Q4的第一端之间。

如此，在本申请实施例中，电荷泵控制模块20通过控制第一开关Q1导通时，充电支路10可通过输入端VBUS获取电能，以为电池BAT充电；当电荷泵30控制第一开关Q1断开时，充电支路10可停止接收电能，进而停止为电池BAT充电。

进一步地，充电支路10还通过飞电容CFLY，以实现电池BAT的降压充电（例如输出电压减半，输出电流加倍），以提高电池BAT的充电效率。具体地，在本申请实施例中，电荷泵控制模块20通过控制充电支路10中的第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4的导通和关闭，以实现降压充电。其中，当电荷泵控制模块20控制第一开关Q1与第三开关Q3导通，第二开关Q2与第四开关Q4关闭时，飞电容CFLY处于充电状态，且飞电容CFLY通过输入端VBUS接收电压进行充电。当电荷泵控制模块20控制第二开关Q2与第四开关Q4导通，第一开关Q1与第三开关Q3关闭时，飞电容CFLY处于放电状态。且飞电容CFLY通过输出端VOUT放电至电池BAT，以为电池BAT充电。可以理解，在其他实施例中，电荷泵控制模块20对电路中的第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4的时序控制不局限于上述时序控制逻辑，本领域技术人员可根据实际需要，对具体的时序控制逻辑进行相应的调整。在其他实施例中，充电支路10还可以是其他的用于的直流-直流转换电路，本申请并不对充电支路10的具体电路结构进行限定。

在本申请实施例中，电荷泵控制模块20包括电压采样单元21、第一比较单元22及控制单元25。电压采样单元21的输入端连接至电池BAT的两端, 用于对电池BAT两端的电压进行采样。电压采样单元21的输出端连接至控制单元25及第一比较单元22的输入端。第一比较单元22的输出端连接至控制单元。其中，电压采样单元21用于获取电池BAT的电压并输出至第一比较单元22。第一比较单元22用于比较电池BAT的电压与第一基准电压。控制单元25用于根据第一比较单元22的比较结果输出第一控制信号至第一开关Q1，以调整第一开关Q1的内阻，从而以调整充电支路10的电压，以使电池BAT进入恒压充电模式。

在一些实施例中，电压采样单元21可以包括第一比较器CMP1。具体地，第一比较器CMP1的第一输入端连接至电池BAT的正极，以采样电池BAT的正极电压。第一比较器CMP1的第二输入端连接至电池BAT的负极，以采样电池BAT的负极电压。进而第一比较器CMP1根据电池BAT的正极电压与负极电压获得电池BAT的电压。第一比较器CMP1的输出端连接至第一比较单元22，以用于将电池BAT的电压传输至第一比较单元22。

第一比较单元22包括第二比较器CMP2。具体地，第二比较器CMP2的第一输入端连接至第一比较器CMP1的输出端，以接收电池BAT的电压。第二比较器CMP2的第二输入端用于接收第一基准电压。第二比较器CMP2的输出端连接至控制单元25。如此，控制单元25根据电池BAT的电压与第一基准电压的比较结果输出第一控制信号至第一开关Q1，以调整第一开关Q1的内阻，从而调整充电支路10通过输出端VOUT输出至电池BAT的电压，以使电池BAT进入恒压充电模式。

在一些实施例中，控制单元25还用于发送时序信号至第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4以控制第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3及第四开关Q4的导通和关闭。其中，第一开关Q1及第三开关Q3所接收的时序信号与第二开关Q2及第四开关Q4接收的时序信号相反。具体地，当控制单元25控制第一开关Q1与第三开关Q3导通时，第二开关Q2与第四开关Q4关闭，飞电容CFLY处于充电状态，且飞电容CFLY通过输入端VBUS接收电压进行充电。当控制单元25控制第二开关Q2与第四开关Q4导通时，第一开关Q1与第三开关Q3关闭，飞电容CFLY处于放电状态。且飞电容CFLY通过输出端VOUT放电至电池BAT，以为电池BAT充电。

在一些实施例中，控制单元25可以通过发送调制信号至第一开关Q1，以调节第一开关Q1的内阻而控制第一开关Q1的导通和关闭。其中，控制单元25发送至第一开关Q1的调制信号可以为模拟信号。

请参阅图3，为本申请实施例提出的电池BAT进入恒压充电模式时飞电容CFLY的电压及电流的波形图。从图中可以看出，当电池BAT进入恒压充电模式时，电荷泵控制模块20根据电池BAT的电压，对第一开关Q1的内阻进行调整，可以实现对飞电容CFLY两端充电电压的精准控制，从而实现对电池BAT的恒压充电。

在本申请实施例中，电荷泵控制模块20还包括电流采样单元23及第二比较单元24。具体地，电流采样单元23的输入端连接至与电池BAT串联连接的电流采样组件231的两端，电流采样单元23的输出端连接至第二比较单元24的输入端，第二比较单元24的输出端连接至控制单元25。进一步地，电流采样单元23获取电流采样组件231两端的电压，并将获取电流采样组件231两端的电压输出至第二比较单元24。第二比较单元24接收电流采样组件231两端的电压，并将电流采样组件231两端的电压与第二基准电压进行比较。当控制单元25通过第二比较单元24确认电流采样组件231两端的电压小于第二基准电压时，控制单元25输出第二控制信号至第一开关Q1，以调整第一开关Q1的内阻，从而调整充电支路10的充电电流，以使电池BAT进入恒流充电模式。

在一些实施例中，电流采样单元23包括第三比较器CMP3。具体地，第三比较器CMP3的第一输入端连接至与电池BAT串联连接的电流采样组件231的第一端，第三比较器CMP3的第二输入端连接至电流采样组件231的第二端。在一些实施例中，电流采样组件231可以包括电流采样电阻Rsns。且电流采样组件231的第一端连接至电池BAT的负极，电流采样组件231的第二端接地。也就是说，在本申请实施例中，通过电流采样组件231两端的电压，表征电池BAT的电流。第三比较器CMP3的输出端连接至第二比较单元24，以用于将获取到的电流采样组件231两端的电压传输至第二比较单元24。

第二比较单元24包括第四比较器CMP4。具体地，第四比较器CMP4的第一输入端连接至第三比较器CMP3的输出端，以接收第三比较器CMP3输出的电流采样组件231两端的电压。第四比较器CMP4的第二输入端输入有第二基准电压。第四比较器CMP4的输出端连接至控制单元25，以根据电流采样组件231两端的电流与第二基准电压的比较结果输出第二控制信号至第一开关Q1，以调整第一开关Q1的内阻，从而调整充电支路10通过输出端VOUT输出至电池BAT的电流，以使电池BAT进入恒流充电模式。

请参阅图4，为本申请实施例提出的电池BAT进入恒流充电模式时飞电容CFLY的电压及电流的波形图。从图中可以看出，当电池BAT进入恒流充电模式时，电荷泵控制模块20根据电池BAT的电流，对第一开关Q1的内阻进行调整，可以实现对飞电容CFLY两端充电电流的精准控制，从而实现对电池BAT的恒流充电。

在一些实施例中，控制单元25还用于通过第一比较单元22确认电池BAT的电压是否大于第一基准电压，从而确认电池BAT是否达到预设充电量。当控制单元25确认电池BAT的电压大于第一基准电压，则确认电池BAT达到预设充电量，进而控制第一比较单元22输出第三控制信号至第一开关Q1，以调整第一开关Q1的内阻，从而使第一开关Q1关闭，进而停止对电池BAT充电。

可以理解，在一些实施例中，控制单元25还连接至电压采样单元21及电流采样单元23，以确认电池BAT的电流及电压，从而确认是否进入恒流充电模式或恒压充电模式。可以理解，在电池BAT的充电过程中，电荷泵控制模块20可控制充电支路10，以单一充电模式（例如恒压充电模式或恒流充电模式）对电池BAT充电；或电荷泵控制模块20可控制充电支路10，以恒流充电模式及恒压充电模式交替对电池BAT充电，本申请并不对此进行限制。

可以理解，本申请并不对第一基准电压及第二基准电压的大小进行限制，第一基准电压及第二基准电压的值可根据实际电池BAT或充电支路10的情况进行相应的调整。

本申请提出的电荷泵充电电路100，电荷泵控制模块20通过获取电池BAT的电流和电压以确认电池BAT的充电状态，进而根据电池BAT的充电状态输出控制信号至第一开关Q1，以调节第一开关Q1的内阻，从而调整充电支路10输出至电池BAT的电流或电压，以调整电池BAT的充电模式。且第一开关Q1还用于接收电荷泵控制模块20发送的时序信号，以根据时序信号进行导通和关闭，从而调整飞电容CFLY的充放电状态。由此看来，本申请提出的电荷泵充电电路100提高了充电支路10中开关的利用率，减少了电荷泵充电电路100中开关的个数，从而减小了芯片面积的使用，节约了生产成本，也简化了电荷泵控制模块20的控制逻辑，提高了电荷泵充电电路100对电池BAT的充电效率。

在一些实施例中，电荷泵充电电路100可以包括多条并联连接的充电支路10，以用于根据实际需求输出更大的充电电流至电池BAT。请参见图5，在一些实施例中，电荷泵充电电路100包括两条充电支路10，例如，第一充电支路11及第二充电支路12。具体地，第一充电支路11与第二充电支路12并联连接于输入端VBUS和地之间。

其中，第一充电支路11包括第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4及第一飞电容CFLY1。具体地，第一开关Q1的第一端连接至电压输入端VBUS，第一开关Q1的第二端连接至电荷泵30，第一开关Q1的第三端连接至第二开关Q2的第一端。第二开关Q2的第三端连接至第三开关Q3的第一端。第三开关Q3的第三端连接至第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第三端接地。在一些实施例中，充电支路10通过电压输入端VBUS获取电量。电压输出端VOUT的一端连接至第二开关Q2的第三端与第三开关Q3的第一端之间，电压输出端VOUT的第二端连接至电池BAT的正极。在一些实施例中，第一充电支路11通过电压输出端VOUT输出电量至电池BAT，以为电池BAT充电。

第一飞电容CFLY1的第一端连接至第一开关Q1的第三端与第二开关Q2的第一端之间，第一飞电容CFLY1的第二端连接至第三开关Q3的第三端与第四开关Q4的第一端之间。具体地，第一充电支路11通过给第一飞电容CFLY1充电以为电池BAT充电。具体地，当第一开关Q1与第三开关Q3导通，第二开关Q2与第四开关Q4关闭时，第一飞电容CFLY1处于充电状态。当第二开关Q2与第四开关Q4导通，第一开关Q1与第三开关Q3关闭时，第一飞电容CFLY1处于放电状态。在一些实施例中，第一飞电容CFLY1通过电压输出端VOUT放电至电池BAT，以为电池BAT充电。

在一些实施例中，第一开关Q1、第三开关Q3及第四开关Q4为N沟道MOS管。第二开关Q2的源极上设置有第一寄生二极管，第二开关Q2的漏极上设置有第二寄生二极管，第一寄生二极管的正极与第二寄生二极管的正极连接，第二开关Q2的衬底连接至第一寄生二极管的正极与第二寄生二极管的正极之间，以用于当第二开关Q2及第四开关Q4导通，飞电容CFLY通过输出端VOUT充电时，防止输出端VOUT的电流通过第二开关Q2进行倒灌。

第二充电支路12包括第五开关Q5、第六开关Q6、第七开关Q7、第八开关Q8及第二飞电容CFLY2。具体地，第五开关Q5的第一端连接至电压输入端VBUS，第五开关Q5的第二端连接至电荷泵30，第五开关Q5的第三端连接至第六开关Q6的第一端。第六开关Q6的第三端连接至第七开关Q7的第一端。第七开关Q7的第三端连接至第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第三端接地。在一些实施例中，充电支路10通过电压输入端VBUS获取电量。电压输出端VOUT的一端连接至第六开关Q6的第三端与第七开关Q7的第一端之间，电压输出端VOUT的第二端连接至电池BAT的正极。在一些实施例中，第二充电支路12通过电压输出端VOUT输出电量至电池BAT，以为电池BAT充电。

第二飞电容CFLY2的第一端连接至第五开关Q5的第三端与第六开关Q6的第一端之间，第二飞电容CFLY2的第二端连接至第七开关Q7的第三端与第八开关Q8的第一端之间。具体地，第二充电支路12通过给第二飞电容CFLY2充电以为电池BAT充电。具体地，当第五开关Q5与第七开关Q7导通，第六开关Q6与第八开关Q8关闭时，第一飞电容CFLY1处于充电状态。当第六开关Q6与第八开关Q8导通，第五开关Q5与第七开关Q7关闭时，第二飞电容CFLY2处于放电状态。在一些实施例中，第二飞电容CFLY2通过电压输出端VOUT放电至电池BAT，以为电池BAT充电。

在一些实施例中，第五开关Q5、第七开关Q7及第八开关Q8为N沟道MOS管。第六开关Q6的衬底的连接状态可调整。具体地，当第六开关Q6的第一端的电压小于第六开关Q6的第三端的电压时，第六开关Q6的衬底连接至第六开关Q6的第一端。当第六开关Q6的第三端的电压小于第六开关Q6的第一端的电压时，第六开关Q6的衬底连接至第六开关Q6的第三端。在一些实施例中，当第六开关Q6及第四开关Q4导通，第二飞电容CFLY2通过输出端VOUT充电时，第六开关Q6的第一端的电压小于第六开关Q6的第三端的电压，从而第六开关Q6的衬底连接至第六开关Q6的第一端，以防止输出端VOUT的电流通过第六开关Q6进行倒灌。

可以理解，图3中的第一充电支路11及第二充电支路12的电路连接方式与图2中的充电支路10的电路连接方式相同或类似，具体可以参考图2，在此不再赘述。

请继续参见图6，本申请一实施例还提供一种电池组件200，该电池组件包括如上实施例提及的电荷泵充电电路100及电池BAT，电荷泵充电电路100与电池BAT连接。用于接收输入电压以为电池BAT充电。

请参见图7，本申请一实施例还提供一种用电装置300，包括负载301及电池组件200。其中，电池组件200用于为负载301供电。在一些实施例中，用电装置300包括但不限于电动摩托、电动单车、电动汽车、手机、平板电脑、个人数字助理、个人电脑，或者任何其他适合的可充电式设备。负载301为用电装置300上的各种耗电组件，例如电机单元、显示单元、无线保真（Wireless Fidelity，Wi-Fi）单元、蓝牙单元及扬声器等耗电器件中的至少一种，在此不再一一赘述。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都应该落在本申请要求保护的范围之内。