태양 전지의 등가 회로는 그림 3-3와 같습니다. 태양광 셀은 실제로 더 큰 내부 저항을 포함하는 전원이며 다이오드의 주요 기능을 포함합니다. 태양 전지 P-V와 I-V 곡선은 그림 3-4과 같이 표시됩니다.

그림 3-3 태양 전지 등가 회로

특정 빛 및 온도 조건에서 태양 전지 I-V 및 P-V 곡선은 그림 3-4과 같이 표시됩니다. 전압 상승과 함께 최대 전력 지점이 변경됩니다.

그림 3-4 태양 전지 PV/IV 곡선

태양 전지 배터리는 리튬 이온 배터리와 같은 일반 배터리와 같지 않으며, 태양 전지 배터리는 내부 저항이 다소 큰 정전류 소스와 가장 유사합니다. 출력 전류와 전압은 흐린 낮과 밤에 작습니다. 온도는 또한 태양 전지 배터리의 전류 및 최대 전압에 영향을 미치는 요소입니다. 따라서 MPPT(Max Power Point Tracking)는 태양 에너지 시스템에서 중요한 기능으로, 특히 전력 그리드 또는 고전력 에너지 하베스팅 시스템에 사용됩니다. 그러나 배터리로 구동되는 카메라의 전원 공급 장치로서 태양 전지 배터리의 최대 전력점에 대해 신경 쓰는 대신 여러 설계자가 주로 낮과 밤에 지속적이고 고효율로 에너지를 달성하는 방법에 관심이 있습니다.

TLV61070A는 패스스루 기능을 지원하는 2.5A 부스트 구성 요소입니다. 정동작 전류는 20uA입니다. 연결된 USB 어댑터 또는 태양광 패널의 출력 전압이 구성된 부스트 전압보다 큰 경우, 전원은 TLV6170을 통과하여 후면 충전기에 직접 도달할 수 있습니다. 그리고 태양광 패널 출력 전압이 흐린 주간이나 야간 조명 상태에서 낮으면 TLV6170은 입력 전압을 4.3V와 같은 구성 전압으로 변환하기 시작합니다. 이 프로세스는 태양광 패널의 전압 또는 전류가 낮아도 충전기를 지속적으로 충전합니다.

그림 3-5 태양광 충전기 설계 기능 블록

BQ21040/5는 전원 경로 관리 및 절전 모드 기능이 없는 매우 낮은 비용의 최대 1A 1셀 선형 리튬 배터리 충전기입니다. 대부분 비디오 처리 회로는 절전 모드로 유지되며 총 평균 전류는 1mA 미만입니다. 배터리가 완전 충전 상태로 충전되면 충전기가 자동으로 충전을 중단하고 지속적인 충전으로 인해 배터리가 손상되지 않습니다.

그림 3-6 BQ21040/5 충전기 기능 블록

BQ21040/5는 외부 저항 구성이 몇 개만 있는 독립형 충전기입니다. 고속 충전 전류와 종단 전류를 별도로 구성할 수 있어 화창한 날에는 상대적으로 큰 충전 전류를 입력할 수 있을 뿐만 아니라 어두운 날에는 작은 충전 전류를 입력할 수 있습니다.

BQ21080 충전기를 사용하는 경우, BQ21080 전원 경로 관리 기능은 배터리가 가득 찼고 비디오 녹화가 계속 작동할 때 셧다운 충전을 제공할 수 있습니다. 선박 모드는 충전이 끝난 후 배터리에 에너지가 최종 고객에게 전달되도록 유지할 수 있습니다.

그림 3-7 태양광 충전기 설계 기능 블록

BQ21080은 전원 경로 관리 및 절전 모드 기능을 갖춘 800mA, 1셀 선형 리튬 배터리 충전기입니다. 배송 모드 기능을 통해 카메라의 배터리를 분리할 수 없는 설계로 비용을 절감할 수 있습니다.

그림 3-8 BQ21080 충전기 기능 블록

또한 충전 전류, 종단 전류, VINDPM 활성화 또는 비활성화, 충전 시간 등과 같은 I2C를 통해 BQ21080 쉽게 구성할 수 있습니다. BQ21080은 4.35V, 4.4V, 4.45V 고전압 리튬 배터리 충전을 지원하기 위해 3.6V~4.65V의 0.5% 정확도로 배터리 조정 전압을 10mV 단위로 구성할 수 있습니다. BQ21080 충전 전류 범위는 5mA에서 800mA입니다.

그림 3-9 BQ27427 게이지 기능 블록

BQ27427은 시스템 측, 1셀 및 저비용 리튬 배터리 게이지, 통합 감지 저항을 갖추고 있으며 4.2V, 4.35V 및 4.4V 충전 전략 배터리를 지원하며, 배터리 수명, 자체 방전, 온도 및 속도 변화를 자동으로 조정합니다.