CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Đề tài: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS Bộ thu phát TRX: đảm nhiệm vai trị xử lý việc truyền nhận tín hiệu, gửi nhận tín hiệu từ phần tử mạng cao Bộ tổ hợp kết hợp nguồn cấp liệu từ trạm thu phát để gửi thông qua ăng-ten Bộ khuếch đại cơng suất giúp khuếch đại tín hiệu từ trạm thu phát để truyền thông qua ăng-ten Bộ song công sử dụng để tách việc gửi nhận tín hiệu từ nhiều ăng-ten Ăng-ten: truyền nhận tín hiệu 29/11/2019 Chun đề Viễn thơng Tiên tiến CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS (tt) Chức nhiệm vụ
CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Đề tài: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS Sinh viên thực hiện: Lê Thạch Tùng Giảng viên hướng dẫn: TS Hồ Văn Cừu 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thơng Tiên tiến TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN NỘI DUNG: 29/11/2019 • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS • CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG • CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM BTS Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS Base Transceiver Station - BTS, trạm thu phát sóng di động, dùng truyền thông thiết bị di động mạng viễn thông nhà cung cấp dịch vụ 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS (tt) • • • • • Bộ thu phát TRX: đảm nhiệm vai trị xử lý việc truyền nhận tín hiệu, gửi nhận tín hiệu từ phần tử mạng cao Bộ tổ hợp kết hợp nguồn cấp liệu từ trạm thu phát để gửi thông qua ăng-ten Bộ khuếch đại cơng suất giúp khuếch đại tín hiệu từ trạm thu phát để truyền thông qua ăng-ten Bộ song công sử dụng để tách việc gửi nhận tín hiệu từ nhiều ăng-ten Ăng-ten: truyền nhận tín hiệu 29/11/2019 Chun đề Viễn thơng Tiên tiến CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS (tt) Chức nhiệm vụ • • • • • • Thu/phát tín hiệu vơ tuyến Kết nối, nhận/truyền tín hiệu với CS, MH Cung cấp dịch vụ Định tuyến Điều khiển gọi Kết nối mạng 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG Rectifier, Bộ chuyển đổi DC/DC ,Bộ chuyển đổi DC/AC, Bộ chuyển đổi AC/AC 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG (tt) 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG (tt) 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG (tt) Máy phát điện Máy phát điện sử dụng dầu diesel Cung cấp nguồn cho toàn hệ thống hệ thống điện lưới AC ngừng cấp nguồn Số lượng máy phát từ hai để đảm bảo công suất tiêu thụ cho tải hệ thống giao tiếp trạm BTS Ngồi ra, nơi khơng có sẵn hệ thống điện lưới máy phát đóng vai trị cấp nguồn cho tồn hệ thống 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG (tt) Máy phát điện sử dụng điện mặt trời: Hệ thống máy phát điện gồm nhiều mô-đun pin mặt trời, chuyển đổi trực tiếp lượng mặt trời thành lượng điện để cấp cho toàn hệ thống trạm BTS Khi hoạt động chế độ điện AC, cơng suất dư thừa nạp cho pin mặt trời Máy phát điện sử dụng điện gió: Một máy phát kết hợp với rơ-to tua-bin để tạo điện AC Những nơi thường lắp đặt hệ thống điện gió là: đỉnh núi, dãy đồi, bờ biển, thung lũng có dạng phễu, đồng trống trải 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 10 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Khi nạp điện: Nạp lần đầu: • Chỉ tiến hành ắc quy axit với mục đích để phân cực cho ắc quy nạp dung lượng cho ăc quy, tuổi thọ chất lượng ắc quy phụ thuộc nhiều vào chất lượng nạp lần đầu • Thời gian nạp phải kéo dìa khoảng 16 đến 18 liên tục Nạp định kỳ: • Nạp điện định kỳ để phục hồi đủ dung lượng cho ắc quy, thường áp dụng số trường hợp như: ắc quy sau phóng hết dung lượng quy định, ắc quy phóng không liên tục khoảng tuần không hoạt động vịng tháng 29/11/2019 Chun đề Viễn thơng Tiên tiến 23 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt) Nạp q mức: • Các trường hợp áp dụng: Ắc quy phóng mức điện áp cuối, ắc quy phóng hết dung lượng có thời gian để lâu chưa nạp lại, ắc quy thường xun phóng với dịng lớn q mức 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 24 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) *Lưu ý: • Khơng để cực dương cực âm ắc quy nối tắt với • Quá trình nạp điện cho ắc quy tạo khí gây cháy nổ, q trình nạp điện phải đặt ắc quy nơi thống khí tránh xa nguồn lửa nguồn phát sinh tia lửa điện • Khi bị dung dịch axít văng vào da mắt, dùng nước xối rửa nhiều lần lên vùng bị dính axít, sau đến sở y tế gần để điều trị 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 25 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Đấu nối ắc quy Đấu nối tiếp 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 26 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Đấu nối ắc quy (tt) Đấu song song 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 27 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Đấu nối ắc quy (tt) Đấu hỗn hợp 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 28 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Bảo dưỡng ắc quy • Trong q trình sử dụng, dùng nước cất nước loại hết khoáng chất để châm thêm vào ắc quy, tuyệt đối khơng dùng dung dịch axít hay loại dung dịch khác • • 29/11/2019 Nếu dung dịch axít ắc quy thường xuyên bị cạn, phải kiểm tra lại hệ thống điện hệ thống nạp Khi ngưng sử dụng ắc quy thời gian dài, ắc quy cần nạp điện bổ sung tháng lần Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 29 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Pin mặt trời 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 30 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt) • Mặt ghép bán dẫn p-n: sử dụng tinh thể silic (Si), thành phần pin, thường có điện tích bề mặt rộng có lớp n cực mỏng để ánh sáng truyền qua để tới mặt tiếp giáp • Điện cực: để dẫn điện phụ tải mặt ghép p-n phải có điện cực Vật liệu làm điện cực phải có độ đẫn điện tốt, vừa có độ bán dính tốt vào chất bán đãn, thế, điện cực thường chế tạo gồm ba lớp: Titan (Ti), Paladi (Pe) Bạc (Ag) • Lớp chống phản xạ: trình làm việc, phản xạ ánh sáng nhiều se làm cho hiệu suất pin giảm Vì vậy, để chống phản xạ cho pin phải phủ hai lớp SiO2 hay TiO2 Pin 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 31 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Nguyên lý hoạt động Cho hai lớp bán dẫn p n tiếp xúc với điện từ bán đãn n khuếch tán sang bán dẫn p, lỗ trống bán dẫn p khuếch tán cách tương đối sang bán dẫn n Kết miền tiếp giáp bán dẫn n tích điện dương, miền tiếp giám cịn lại bán dẫn p tích điện âm Trong miền tiếp giáp hình thành điện trường (gọi điện trường tiếp xúc - Etx) có điện áp tiếp giáp (cịn dgl điện áp tiếp xúc) Lúc đầu, điện trường tiếp giáp tăng nhanh, đủ lớp ngăn cản khuếch tán điện tử lỗ trống qua miền tiếp giáp (trạng thái cân động) 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 32 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Nguyên lý hoạt động (tt) Điện trường Etx điện áp Utx tồn miền tiếp giáp điều kiện bình thường, nói đầu bán dẫn n p với dây dẫn điện thị dây khơng có dịng điện chạy qua Nếu chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp tiếp giáp điện tử lỗ trống quang nhận lượng trở thành hạt dẫn tự Các hạt dẫn Etx giao tốc phía đối diện (Lỗ trống phía bán dẫn p cịn điện tử phía bán dẫn n) kết tạo suất điện động gọi suất điện động Quang điện 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 33 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Nguyên lý hoạt động (tt) Như vậy, lớp tiếp giáp p-n chiếu sáng trở thành nguồn điện cho cơng suất hữu ích Hiệu ứng nội quang điện tiếp giáp p-n chuyển hóa quang thành điện gọi pin quang điện Nếu sử dụng Pin quang điện để chuyển hóa xạ mặt trời thành điện pin gọi pin mặt trời 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 34 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Bảo dưỡng pin lượng mặt trời Giữ cho dàn pin sẽ, không bụi, cát, cây… che phủ lên bề mặ Pin Phía trước mặt pin phảo có lưới bảo vệ, tránh trường hợp mặt kính pin bị vỡ va đập với vật cứng Giá đỡ dàn pin phải đảm bảo vững (chịu bão cấp 12) Hệ thống chống sét phải có đủ độ tin cậy để bảo vệ đo kiểm tra trước mùa mưa bão 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 35 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Hệ thống nguồn Hybrid Hiện nay, hệ thống cung cấp nguồn điện trạm thu phát vô tuyến mặt đất thiết kế chuẩn hóa theo cơng nghệ đại, gọi hệ thống nguồn Hybrid có đầy đủ nguồn lượng điện lưới, điện máy phát, ngồi hệ thống tích hợp nguồn lượng tái tạo điện mặt trời, điện gió…Các nguồn lượng kết hợp với để sử dụng tối ưu đáng tin cậy 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 36 ... 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Đấu nối ắc quy Đấu nối tiếp 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 26 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS. .. đề Viễn thông Tiên tiến 29 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt) Pin mặt trời 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 30 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM... TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG (tt) 29/11/2019 Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến 16 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS Ắc quy Các đại lượng đặc trưng