图 3-3 展示了太阳能电池的等效电路。太阳能电池实际上是一种内部电阻较大的电源，并且具有二极管的主要特性。太阳能电池 P-V 和 I-V 曲线如图 3-4 所示。

图 3-3 太阳能电池等效电路

在一定的光照和温度条件下，太阳能电池 I-V 和 P-V 曲线如图 3-4 所示。最大功率点随电压上升而变化。

图 3-4 太阳能电池 PV/IV 曲线

太阳能电池与锂离子电池等普通电池不同，而与具有稍大内部电阻的恒流源最为相似。在阴天和黑夜，输出电流和电压较小。温度也是影响太阳能电池电流和最大电压的一个因素。因此，MPPT（最大功率点跟踪）是太阳能系统中的一项重要功能，尤其是对于电网或大功率能量收集系统而言。但是，作为电池供电摄像头的电源时，一些设计人员主要关心如何在白天和夜晚持续高效地获取能量，而不是关心太阳能电池的最大功率点。

TLV61070A 是具有直通功能的 2.5A 升压元件。静态电流为 20uA。如果所连 USB 适配器或太阳能电池板的输出电压大于配置的升压电压，电源可以通过 TLV6170 并直接到达后方充电器。在阴天或夜间，太阳能电池板输出电压较低时，TLV6170 开始将输入电压转换为 4.3V 等配置电压。这一过程使得充电器能够持续为电池充电，即使太阳能电池板的电压或电流变低时也是如此。

图 3-5 太阳能充电器设计功能模块

BQ21040/5 是一款成本超低且最大电流为 1A 的单节线性锂电池充电器，不带电源路径管理和运输模式功能。大多数情况下，视频处理电路保持睡眠模式，总平均电流小于 1mA。当电池充满电时，充电器会自动终止充电，并且不会因持续充电而损坏电池。

图 3-6 BQ21040/5 充电器功能模块

BQ21040/5 是一款独立充电器，仅有几种外部电阻器配置。快速充电电流和终止电流可以分别配置，因此可以在晴天输入相对较大的充电电流，而在阴天输入较小的充电电流。

如果使用 BQ21080 充电器，BQ21080 电源路径管理功能可在电池充满电且视频录制持续工作时提供关断充电。运输模式可以保持电池在完成充电并交付给终端客户后仍有电量。

图 3-7 太阳能充电器设计功能模块

BQ21080 是一款 800mA 单节线性锂电池充电器，具有电源路径管理和运输模式功能。借助运输模式功能，摄像头中的电池可以设计为不可拆卸，从而节省成本。

图 3-8 BQ21080 充电器功能模块

BQ21080 还可以通过 I2C 轻松进行配置，例如充电电流、终止电流、启用或禁用 VINDPM、充电时间等。BQ21080 可以用 10mV 的步长在 3.6V 至 4.65V 范围内以 0.5% 的精度配置电池稳压电压，从而支持 4.35V、4.4V、4.45V 高压锂电池充电。BQ21080 充电电流范围为 5mA 至 800mA。

图 3-9 BQ27427 电量监测计功能模块

BQ27427 是系统端、单节低成本锂电池电量监测计，集成检测电阻器并支持 4.2V、4.35V 和 4.4V 充电策略电池，并可自动调节电池老化、自放电、温度和速率变化。