一种用于光伏板防盗的控制电路的制作方法

本发明涉及光伏板防盗技术领域，具体的说是一种用于光伏板防盗的控制电路。

背景技术：

21世纪的能源革命深深的影响着社会的变革和人民生活的方方面面，新能源发电技术发展突飞猛进，其中光伏发电占据很大的市场比例。光伏板是一种能将太阳光能转化为电能使用的装置。

目前光伏板的偷盗问题非常严重，不仅被盗的光伏板本身的损失较大，而且连带的损失也很严重。比如在电网侧储能电站的光伏发电板，被偷去会影响电站储能的严重财产效益。

现有的光伏板防盗主要有两种方案：

①对现有的光伏板和光伏支架进行机械结构设计，从而减少被盗风险。例如：cn102544145a太阳能支架及防止太阳能光伏板被盗的方法，该专利需要对光伏板进行比较大的结构改变，增加了成本，且因为现在市场上不同的各种适用于不同环境和场景的光伏板结构不尽相同，该防盗方法无法很好的适应于各种光伏板上进行防盗。

②对现有的光伏板增加电子模块，从而进行减少被盗风险。例如：cn103066643a具有智能监控及防盗功能的光伏电池板，该专利是从对各种光伏板另外增加电子报警模块，从而降低被盗风险的，但该专利需要的模块较多，不能低成本高效的实现光伏板被盗。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种用于光伏板防盗的控制电路。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于光伏板防盗的控制电路，包括：

震动传感开关单元，一个引脚连接继电器常闭触点的一端和mcu单元的复位引脚，另一个引脚连接继电器线圈的一端；连接在光伏板上，用于在光伏板震动时向mcu单元发出唤醒信号；

继电器，其常闭触点的一端连接震动传感开关单元的一个引脚，常闭触点的另一端连接mcu单元的反向电源输入端，线圈的一端连接振动传感开关单元的另一个引脚，线圈的另一端连接选择开关的一端，线圈的第三端连接mcu单元的反向电源输入端；

选择开关，连接继电器线圈和mcu单元的唤醒引脚；

mcu单元，连接选择开关、继电器和三极管；用于在接收到所述唤醒信号后，向报警单元输出报警信号；

三极管，基极连接mcu单元的输出引脚，发射极连接mcu单元的反向电源输入端，集电极连接报警单元的一端；

报警单元，一端连接三极管的集电极，另一端连接震动传感开关单元和继电器常闭触点。

还包括电源模块，其正向输出端连接mcu单元的正向电源输入端，其反向输出端连接mcu单元的反向电源输入端。

所述电源模块为3v供电模块。

所述选择开关采用2.54mm跳线帽。

所述报警单元采用蜂鸣器。

还包括：

第一电阻，连接在震动传感开关单元的一个引脚和mcu单元的复位引脚之间；

第二电阻，连接在所述三极管的基极和mcu单元的输出引脚之间；

第三电阻，连接在所述三极管的基极和mcu单元的反向电源输入端之间。

还包括降压稳压芯片，其正向输入端连接光伏板正向输出端，反向输入端连接光伏板反向输出端，正向输出端连接mcu单元的正向电源输入端，反向输出端连接mcu单元的反向电源输入端。

还包括定位通信模块，其使能端连接mcu单元的使能输出引脚，用于在接收到所述mcu单元发出的远程报警信号后，向远程端发送位置信号；

所述mcu单元用于在接收到所述唤醒信号后，向定位通信模块输出远程报警信号。

本发明具有以下优点及有益效果：

1、本发明对现有的光伏板增加电子模块，巧妙的通过一个微型的继电器模块，其中继电器的线圈串接mcu的唤醒引脚端(wkup)，继电器的常闭触点串接mcu的复位引脚端(reset)，用一个互锁电路，简化了控制电路；同时，实现简单，且不需要增加现有光伏板的结构额外变更，可以有效的防止光伏板被盗的现场产生，市场适用性好。

2、本发明巧妙的将光伏板发生被盗时的物理信号输入给mcu，作为mcu的待机模式的唤醒信号，当mcu处于唤醒状态时，会不停的输出本地报警和远程报警这两路报警信号(一路控制蜂鸣器报警对现场偷盗者惊醒告警；另外一路是定位通信模块，在mcu唤醒的状态里会发送位置信号到远程电站监管人员)，这样极大的减少了这个额外增加的光伏板放到控制电路的功耗。

3、本发明有效的减少光伏板被盗风险，维护了储能电站和社会相关行业的光伏板的安全，减少财产的损失。

附图说明

图1为本发明电路的基本结构图；

图2为本发明一个实施例的电路结构图；

图3为本发明另一个实施例的电路结构图；

图4为本发明再一个实施例的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于光伏板防盗的控制电路，包括：

震动传感开关单元，连接在光伏板上，可以以一个单独的模块与光伏板连接，也可以设置在电路板上，电路板与光伏板连接，一个引脚连接继电器常闭触点的一端和mcu单元的复位引脚，另一个引脚连接继电器线圈的一端；可选用元器件sw420/sw-520d/sw-1810p/sw-200d/sw-18105p/sw-58010p或者其他。

继电器，其常闭触点的一端连接震动传感开关单元的一个引脚，常闭触点的另一端连接mcu单元的反向电源输入端，线圈的一端连接振动传感开关单元的另一个引脚，线圈的另一端连接选择开关的一端，线圈的第三端连接mcu单元的反向电源输入端；线圈dc3v供电，可选用元器件hk4100f-dc3v-shg/srd-03vdc-sl-c或者其他。

选择开关，连接继电器线圈和mcu单元的唤醒引脚；采用跳线帽，可选用元器件2.54mm跳线帽或者其他。跳线帽是为了使用时，作为本发明的控制电路运行的选择开关，想运行时插上跳线帽，不想运行时拔掉跳线帽

mcu单元，连接选择开关、继电器和三极管；采用标准3.3v供电的单片机，可选用元器件stm32或者其他。

三极管，基极连接mcu单元的输出引脚，发射极连接mcu单元的反向电源输入端，集电极连接报警单元的一端；为npn三极管，可选用元器件s8050或者其他。

报警单元，一端连接三极管的集电极，另一端连接震动传感开关单元和继电器常闭触点；采用蜂鸣器，可选用有源3v蜂鸣器。

还包括电源模块，其正向输出端连接mcu单元的正向电源输入端，其反向输出端连接mcu单元的反向电源输入端。所述电源模块为3v供电模块，可采用纽扣电池，输出3v电压为mcu单元供电，可选用元器件cr1220或者其他。

在具体的电路设计中，还可以包括：第一电阻，连接在震动传感开关单元的一个引脚和mcu单元的复位引脚之间；第二电阻，连接在所述三极管的基极和mcu单元的输出引脚之间；第三电阻，连接在所述三极管的基极和mcu单元的反向电源输入端之间。

如图2所示，在图1所示的基本电路的基础上，加入双路电源供电冗余设计，当光伏板处于白天有电状态时，光伏板给报警控制电路供电，当晚上伏板处于没电状态时，纽扣给报警控制电路供电。因此，在电路结构上还包括降压稳压芯片，其正向输入端连接光伏板正向输出端，反向输入端连接光伏板反向输出端，正向输出端连接mcu单元的正向电源输入端，反向输出端连接mcu单元的反向电源输入端；降压稳压芯片输出3.3v电压，可选用元器件ams117-3.3或者其他。

如图3所示，在图1所示的基本电路的基础上，对电路进行进一步的优化。在电路结构上还包括定位通信模块，其使能端连接mcu单元的使能输出引脚。在mcu收到唤醒信号转为正常工作时，除了输出一路蜂鸣器进行现场报警时，另外还会输出一路信号使能定位通信模块，进行远程报警；可选用元器件sr1612z2或者其他定位芯片，通信模块这里不做限制，使能定位通信模块后会实时的发送光伏板的位置，通过其他任意的通信模块传输给光伏板远程管理人员。

如图4所示，结合图2和图3，在图1所示的基本电路的基础上，同时加入稳压降压芯片和定位通信模块，使控制电路整体功能更为完善。在应用过程中，视具体场景和使用环境进行图1-4的电路选择。

结合上面的电路图对电路工作原理进行简要说明：

第一步：震动开关当收到震动时(即光伏板被偷盗时颠簸所导致的震动)元器件内部导通，继电器线圈得电，盖上跳线帽，mcu的唤醒引脚即wkup引脚得到高电平，kup引脚高电平有效，会唤醒刚开始一直处于mcu待机状态的mcu，此时mcu处于正常工作状态，在正常状态下mcu的i/o会输出低电平，触发蜂鸣器报警；

第二步：在上面第一步的同时，因为继电器线圈两个触点，负极是接整个电路系统的负极的，而正极被串联进震动开关这一路电路中，当第一步中震动开关当收到震动时内部导通时，这一条电路就会导通，继电器线圈两个触点都正常接入，继电器线圈得电，则这个继电器的常闭开关此时就会变为开合，mcu的复位开关(reset引脚是低电平有效)，则此时reset引脚为高电平，系统不进行复位，蜂鸣器继续报警；

第三步：如果光伏板不被偷盗了，即震动传感开关不再震动时，震动传感开关内部电路断开，震动传感开关这一路也会断开，则此时继电器断电，继电器的常闭开关又变为闭合，此时reset引脚是低电平有效，mcu系统复位，从正常工作模式变为待机模式，系统继续进入低功耗状态，蜂鸣器不再报警；

第四步：根据外部的震动信号变化，mcu循环的切换待机模式和正常工作模式，实现报警和系统的低功耗。