圖 3-3 展示了太陽(yáng)能電池的等效電路。太陽(yáng)能電池實(shí)際上是一種內(nèi)部電阻較大的電源，并且具有二極管的主要特性。太陽(yáng)能電池 P-V 和 I-V 曲線如圖 3-4 所示。

圖 3-3 太陽(yáng)能電池等效電路

在一定的光照和溫度條件下，太陽(yáng)能電池 I-V 和 P-V 曲線如圖 3-4 所示。最大功率點(diǎn)隨電壓上升而變化。

圖 3-4 太陽(yáng)能電池 PV/IV 曲線

太陽(yáng)能電池與鋰離子電池等普通電池不同，而與具有稍大內(nèi)部電阻的恒流源最為相似。在陰天和黑夜，輸出電流和電壓較小。溫度也是影響太陽(yáng)能電池電流和最大電壓的一個(gè)因素。因此，MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）是太陽(yáng)能系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要功能，尤其是對(duì)于電網(wǎng)或大功率能量收集系統(tǒng)而言。但是，作為電池供電攝像頭的電源時(shí)，一些設(shè)計(jì)人員主要關(guān)心如何在白天和夜晚持續(xù)高效地獲取能量，而不是關(guān)心太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)。

TLV61070A 是具有直通功能的 2.5A 升壓元件。靜態(tài)電流為 20uA。如果所連 USB 適配器或太陽(yáng)能電池板的輸出電壓大于配置的升壓電壓，電源可以通過(guò) TLV6170 并直接到達(dá)后方充電器。在陰天或夜間，太陽(yáng)能電池板輸出電壓較低時(shí)，TLV6170 開(kāi)始將輸入電壓轉(zhuǎn)換為 4.3V 等配置電壓。這一過(guò)程使得充電器能夠持續(xù)為電池充電，即使太陽(yáng)能電池板的電壓或電流變低時(shí)也是如此。

圖 3-5 太陽(yáng)能充電器設(shè)計(jì)功能模塊

BQ21040/5 是一款成本超低且最大電流為 1A 的單節(jié)線性鋰電池充電器，不帶電源路徑管理和運(yùn)輸模式功能。大多數(shù)情況下，視頻處理電路保持睡眠模式，總平均電流小于 1mA。當(dāng)電池充滿電時(shí)，充電器會(huì)自動(dòng)終止充電，并且不會(huì)因持續(xù)充電而損壞電池。

圖 3-6 BQ21040/5 充電器功能模塊

BQ21040/5 是一款獨(dú)立充電器，僅有幾種外部電阻器配置。快速充電電流和終止電流可以分別配置，因此可以在晴天輸入相對(duì)較大的充電電流，而在陰天輸入較小的充電電流。

如果使用 BQ21080 充電器，BQ21080 電源路徑管理功能可在電池充滿電且視頻錄制持續(xù)工作時(shí)提供關(guān)斷充電。運(yùn)輸模式可以保持電池在完成充電并交付給終端客戶后仍有電量。

圖 3-7 太陽(yáng)能充電器設(shè)計(jì)功能模塊

BQ21080 是一款 800mA 單節(jié)線性鋰電池充電器，具有電源路徑管理和運(yùn)輸模式功能。借助運(yùn)輸模式功能，攝像頭中的電池可以設(shè)計(jì)為不可拆卸，從而節(jié)省成本。

圖 3-8 BQ21080 充電器功能模塊

BQ21080 還可以通過(guò) I2C 輕松進(jìn)行配置，例如充電電流、終止電流、啟用或禁用 VINDPM、充電時(shí)間等。BQ21080 可以用 10mV 的步長(zhǎng)在 3.6V 至 4.65V 范圍內(nèi)以 0.5% 的精度配置電池穩(wěn)壓電壓，從而支持 4.35V、4.4V、4.45V 高壓鋰電池充電。BQ21080 充電電流范圍為 5mA 至 800mA。

圖 3-9 BQ27427 電量監(jiān)測(cè)計(jì)功能模塊

BQ27427 是系統(tǒng)端、單節(jié)低成本鋰電池電量監(jiān)測(cè)計(jì)，集成檢測(cè)電阻器并支持 4.2V、4.35V 和 4.4V 充電策略電池，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)電池老化、自放電、溫度和速率變化。