[发明专利]一种储能电站电弧监测系统及制备方法

说明书

本发明涉及一种储能电站电弧监测系统及制备方法，系统包括电弧监测芯片、放大电路、物联网通信模块和智能开关切断装置，电弧监测芯片接入放大电路，放大电路与物联网通信模块电连接；放大电路与智能开关电连接；电弧监测芯片包括Ti金属片、P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结、第一测试电极和第二测试电极；P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结包括非晶GaO薄膜、位于非晶GaO薄膜上的P3HT薄膜层和位于非晶GaO薄膜下的非晶TiO₂薄膜；非晶TiO₂薄膜位于Ti金属衬底的上方；第一测试电极为环状矩形金属薄膜电极，位于P3HT薄膜层上方，并覆盖P3HT薄膜层四周，露出中间矩形面积；第二测试电极位于非晶TiO₂薄膜上方。本发明的电弧监测系统具有自供电性能，节能环保，监测储能电站电弧发出的紫外线信号。

技术领域

本发明属于储能运维监测领域，具体涉及一种储能电站电弧监测系统及制备方法。

背景技术

电化学储能是解决新能源消纳、增强电网稳定性、提高配电系统利用效率的合理的解决方案，在整个电力价值链上能够起到重要的作用，涉及发、输、配、用各个环节。随着风电、光伏等新能源在能源结构中占比不断提升，以及动力锂电池成本的快速下降，电化学储能在峰谷电价套利、新能源并网以及电力系统辅助服务等领域的应用场景正不断被开发并推广开来。

然而，近些年国内外均有个别储能电站出现着火、爆炸事故的案例，而且，随着电池比能量和比功率的提高，发生事故的危险性也逐渐增大。目前国内针对电化学储能电站消防方面的规范标准要求较低，且不能满足现场需求，工程中应用的灭火系统没有相应标准支撑，灭火剂和灭火措施的有效性均未得到验证，储能电站在后期的运营中，面临很大的安全隐患。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提出一种储能电站电弧监测系统及制备方法，能够在线监测储能电站，提高储能电站安全性。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种储能电站电弧监测系统，其特征在于，包括：电弧监测芯片、放大电路、物联网通信模块和智能开关切断装置，电弧监测芯片接入放大电路，放大电路与物联网通信模块电连接，以将数据信号发送至物联网通信模块，并通过物联网通信模块发送出；放大电路与智能开关电连接，以控制智能开关的通断；其中，电弧监测芯片包括Ti金属片、P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结、第一测试电极和第二测试电极；P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结包括非晶GaO薄膜、位于非晶GaO薄膜上的P3HT薄膜层和位于非晶GaO薄膜下的非晶TiO₂薄膜；非晶TiO₂薄膜位于Ti金属衬底的上方；第一测试电极为环状矩形金属薄膜电极，位于P3HT薄膜层上方，并覆盖P3HT薄膜层四周，露出中间矩形面积，以提高P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结的光吸收率；第二测试电极位于非晶TiO₂薄膜上方；其中，P3HT/非晶GaO/TiO₂异质结，形成内建电场，以分离光生载流子。

其中，P3HT为聚(3-己基噻吩-2,5-二基)，一种有机半导体材料。

其中，非晶氧化镓薄膜的厚度为200nm～300nm，P3HT薄膜层的面积与非晶氧化镓薄膜面积相等。

其中，非晶TiO₂薄膜的厚度为100nm～200nm，Ti金属片的厚度为0.2mm～0.5mm，非晶TiO₂薄膜的面积与Ti金属片面积相等；非晶TiO₂薄膜的面积大于非晶GaO薄膜的面积。

其中，第一测试电极通过热蒸发的方法生长于P3HT薄膜层上方，第二测试电极通过热蒸发的方法生长于非晶TiO₂薄膜上方。