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

圖 3-3 太陽能電池等效電路

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

圖 3-4 太陽能電池 PV/IV 曲線

太陽能電池與鋰離子電池等普通電池不同，而與具有稍大內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。溫度也是影響太陽能電池電流和最大電壓的一個因素。因此，MPPT（最大功率點跟蹤）是太陽能系統中的一項重要功能，尤其是對于電網或大功率能量收集系統而言。但是，作為電池供電攝像頭的電源時，一些設計人員主要關心如何在白天和夜晚持續高效地獲取能量，而不是關心太陽能電池的最大功率點。

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

圖 3-5 太陽能充電器設計功能模塊

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

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工作時提供關斷充電。運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 太陽能充電器設計功能模塊

BQ21080 是一款 800mA 單節線性鋰電池充電器，具有電源路徑管理和運輸模式功能。借助運輸模式功能，攝像頭中的電池可以設計為不可拆卸，從而節省成本。

圖 3-8 BQ21080 充電器功能模塊

BQ21080 還可以通過 I2C 輕松進行配置，例如充電電流、終止電流、啟用或禁用 VINDPM、充電時間等。BQ21080 可以用 10mV 的步長在 3.6V 至 4.65V 范圍內以 0.5% 的精度配置電池穩壓電壓，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 電量監測計功能模塊

BQ27427 是系統端、單節低成本鋰電池電量監測計，集成檢測電阻器并支持 4.2V、4.35V 和 4.4V 充電策略電池，并可自動調節電池老化、自放電、溫度和速率變化。