NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH ĐỂ CẤP NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG CÁC TRẠM VIỄN THÔNG

điện thoại di động trở thành “vật bất ly thân” người dân thành phố thị trường viễn thơng Việt Nam phát triển mạnh mẽ theo Để đáp ứng nhu cầu khách hàng, nhà mạng đua mở rộng sở hạ tầng, xây dựng thêm nhiều trạm BTS Để hiểu thêm kiến thức trạm BTS lẫn việc cấp nguồn hợp lý, nên em, Lê Thạch Tùng, sinh viên lớp DKT1152 chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp cấp nguồn DC cho trạm viễn thông BTS” 2/ MỤC TIÊU Hiểu kiến thức cần thiết trạm BTS, lẫn hệ thống giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS 3/ NỘI DUNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC:  Mở đầu  Chương – Tổng quan trạm BTS  Chương – Các thành phần kiến trúc hệ thống cấp nguồn cho trạm viễn thông BTS  Chương – Giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS  Kết luận 4/ Ý NGHĨA KHOA HỌC: Các trạm BTS đóng vai trị quan trọng công nghệ di động GSM, CDMA Với số lượng thuê bao di động ngày tăng nhanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYỀN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Đề tài NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH ĐỂ CẤP NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG CÁC TRẠM VIỄN THÔNG Ngành: Kỹ thuật điện tử, truyền thơng Niên khóa 2016- 2020 Giảng viên hướng dẫn: TS Hồ Văn Cừu Sinh viên thực hiện: Hà Văn Chiến Mã số sinh viên: 3116500001 Lớp: DDT1162 TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2020 I TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYỀN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Đề tài NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH ĐỂ CẤP NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG CÁC TRẠM VIỄN THÔNG Ngành: Kỹ thuật điện tử, truyền thơng Niên khóa 2016- 2020 Giảng viên hướng dẫn: TS Hồ Văn Cừu Sinh viên thực hiện: Hà Văn Chiến Mã số sinh viên: 3116500001 Lớp: DDT1162 Nội dung thực hiện: Chương – Tổng quan trạm BTS Chương – Các thành phần kiến trúc hệ thống cấp nguồn cho trạm viễn thông BTS Chương – Giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS ii TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019s Trường ĐHSG Khoa Điện Tử - Viễn Thơng CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp cấp nguồn DC cho trạm viễn thông BTS Thời gian thực hiện: 25/09/2019 – 25/11/2019 Sinh viên thực hiện: Thứ tự Sinh viên Nhiệm vụ Lê Thạch Tùng Thành viên Nội dung thực Nghiên cứu giải pháp cấp nguồn DC cho trạm viễn thông BTS Tỷ lệ Chữ ký 100% Ngày báo cáo đồ án: 29/11/2019 Nhận xét đánh giá: Thứ tự Sinh viên Lê Thạch Tùng Nhận xét Điểm cộng Điểm Ngày tháng năm Giảng viên ký tên iii LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung báo cáo đồ án môn học không chép, vi phạm quyền người, nhóm người, nhóm nghiên cứu hay quan nghiên cứu đề tài Tất nội dung trình bày khơng phép chép để kinh doanh hình thức iv LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy (TS) Hồ Văn Cừu hướng dẫn tận tình, lẫn cung cấp kiến thức cần thiết để em hồn thành báo cáo đồ án mơn “Chun đề Viễn thơng Tiên tiến” cách hồn chỉnh Em xin cảm ơn thầy/cô cung cấp kiến thức cho em trước bước vào môn học Sau hoàn thành báo cáo đề tài “Nghiên cứu giải pháp cấp nguồn DC cho trạm viễn thông BTS”, em học thêm nhiều kiến thức liên quan đến trạm viễn thơng BTS, vai trị nhiệm vụ chúng mạng viễn thông Ngồi ra, em cịn học cấu tạo, lẫn phương pháp cấp nguồn DC cho hệ thống trạm viễn thông Sinh viên thực Lê Thạch Tùng v DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ TỪ VIẾT TẮT 1/ HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS Hình 1.1 Mơ hình Trạm BTS CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO TRẠM VIỄN THƠNG BTS Hình 2.1 Các chuyển đổi Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động chuyển đổi Hình 2.3 Các cấp độ hệ thống cấp nguồn cho trạm BTS Hình 2.4 Hệ thống UPS tĩnh 10 Hình 2.5 Thiết bị UPS thực tế 11 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM BTS 12 Hình 3.1 Ắc quy phóng điện 13 Hình 3.2 Ắc quy nạp điện 14 Hình 3.3 Đấu nối tiếp ắc quy 17 Hình 3.4 Đấu nối song song ắc quy 18 Hình 3.5 Đấu hỗn hợp ắc quy 19 Hình 3.6 Cấu tạo pin mặt trời 20 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý pin mặt trời 21 Hình 3.8 Hệ thống hybrid 22 2/ TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt BTS Tiếng Anh Base Transceiver Station Tiếng Việt Trạm thu phát sóng di động AC Alternating Current Dịng điện xoay chiều DC Direct Current Dòng điện chiều UPS Uninterruptible Power Supply Bộ lưu trữ điện dự phòng CS Central Station Trạm kiểm soát trung tâm MH Mobile Host Thiết bị di động vi MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS 1.1/ KHÁI NIỆM 1.2/ KIẾN TRÚC CỦA MỘT TRẠM BTS 1.3/ CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ 1.4/ KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO TRẠM VIỄN THÔNG BTS 2.1/ CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN 4 2.1.1/ CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI 2.1.2/ CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA BỘ CHUYỂN ĐỔI 2.1.3/ THIẾT BỊ LƯU TRỮ ĐIỆN NĂNG 2.1.4/ MÁY PHÁT ĐIỆN 2.2/ KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC TRẠM BTS A/ HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHÍNH HOẶC DỰ PHÒNG B/ CÁC BỘ CHIA ÁP, CHUYỂN MẠCH, KIỂM TRA ĐIỆN THẾ C/ HỆ THỐNG CẤP NGUỒN TRUNG TÂM D/ CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT CHO TẢI VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG 11 2.3/ KẾT LUẬN CHƯƠNG 11 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM BTS 3.1/ ẮC QUY 12 12 3.1.1/ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA ẮC QUY 12 3.1.2/ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 13 3.1.3/ SỬ DỤNG ẮC QUY 15 3.1.4/ ĐẤU NỐI ẮC QUY 17 3.1.5/ BẢO DƯỠNG ẮC QUY 19 3.2/ PIN MẶT TRỜI 20 3.2.1/ CẤU TẠO 20 3.2.2/ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 21 3.2.3/ BẢO DƯỠNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 22 3.3/ HỆ THỐNG NGUỒN HYBRID 22 3.4/ KẾT LUẬN CHƯƠNG 23 KẾT LUẬN 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 vii MỞ ĐẦU 1/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Khoảng 10 năm trở lại đây, điện thoại di động trở thành “vật bất ly thân” người dân thành phố thị trường viễn thơng Việt Nam phát triển mạnh mẽ theo Để đáp ứng nhu cầu khách hàng, nhà mạng đua mở rộng sở hạ tầng, xây dựng thêm nhiều trạm BTS Để hiểu thêm kiến thức trạm BTS lẫn việc cấp nguồn hợp lý, nên em, Lê Thạch Tùng, sinh viên lớp DKT1152 chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp cấp nguồn DC cho trạm viễn thông BTS” 2/ MỤC TIÊU Hiểu kiến thức cần thiết trạm BTS, lẫn hệ thống giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS 3/ NỘI DUNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC:  Mở đầu  Chương – Tổng quan trạm BTS  Chương – Các thành phần kiến trúc hệ thống cấp nguồn cho trạm viễn thông BTS  Chương – Giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS  Kết luận 4/ Ý NGHĨA KHOA HỌC: Các trạm BTS đóng vai trị quan trọng công nghệ di động GSM, CDMA Với số lượng thuê bao di động ngày tăng nhanh, kèm theo việc ứng dụng cơng nghệ di động hệ (3G, 4G …) số lượng trạm BTS không ngừng tăng lên thiết kế thân thiện với môi trường CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS Mặc dù thuật ngữ BTS áp dụng cho tiêu chuẩn truyền thơng khơng dây nào, thường liên kết với công nghệ truyền thông di động GSM CDMA Về vấn đề này, trạm BTS tạo thành phần hệ thống trạm gốc (BSS) để quản lý hệ thống Nó có thiết bị mã hóa giải mã thơng tin liên lạc, công cụ lọc phổ (bộ lọc thông dải), … Ăng ten coi thành phần BTS theo nghĩa chung chúng tạo điều kiện cho hoạt động BTS Thông thường, trạm BTS có số thu phát (TRX) cho phép phục vụ số tần số khác khu vực khác tế bào (trong trường hợp trạm gốc phân nhánh) 1.1/ KHÁI NIỆM Base Transceiver Station - BTS, trạm thu phát sóng di động, dùng truyền thơng thiết bị di động mạng viễn thông nhà cung cấp dịch vụ Thông thường, BTS đặt vị trí định theo quy hoạch, dựa theo mạng tổ ong, nhằm tạo hiệu thu phát sóng cao với vùng phủ sóng rộng có điểm, vùng nằm BTS mà khơng phủ sóng Hình 1.1 Mơ hình Trạm BTS 1.2/ KIẾN TRÚC CỦA MỘT TRẠM BTS  Bộ thu phát TRX: đảm nhiệm vai trò xử lý việc truyền nhận tín hiệu, gửi nhận tín hiệu từ phần tử mạng cao (ví dụ base station controller mạng di động)  Bộ tổ hợp kết hợp nguồn cấp liệu từ trạm thu phát để gửi thông qua ăng-ten Do làm giảm số lượng ăng-ten cần cài đặt  Bộ khuếch đại công 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  Hệ thống cảnh báo mở rộng: thu thập trạng thái thiết bị khác trạm BTS, hiển thị chúng lên hình thiết bị giám sát mở rộng để kỹ sư giám sát, vận hành, bảo trì  Thiết bị kiểm sốt chức năng: kiểm sốt quản lý thiết bị khác trạm BTS, bao gồm vấn đề liên quan đến phần mềm: cấu hình, trao đổi thơng tin với nhau, nâng cấp phần mềm hệ thống, cung cấp kết nối vận hành bảo trì hệ thống cảnh báo mở rộng với hệ thống quản lý mạng, phần mềm xử lý việc thu thập cảnh báo, hiển thị cảnh báo 1.3/ CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ Thu/phát tín hiệu vơ tuyến Kết nối, nhận/truyền tín hiệu với CS, MH Cung cấp dịch vụ Định tuyến, đồng bộ, tính cước Điều khiển gọi Cân công suất máy đầu cuối Quản lý thuê bao MS Chuyển đổi kênh vô tuyến với kênh tổng đài Kết nối với hệ thống dịch vụ VAT, kết nối mạng 1.4/ KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương giới thiệu khái quát cho kiến trúc nhiệm vụ trạm BTS thực tế Chương giúp hiểu chi tiết thành phần nguyên lý hoạt động chúng Hình 2.5 Thiết bị UPS thực tế D/ CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT CHO TẢI VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG Trong cấp độ này, tải hệ thống truyền thơng chúng có điện áp hoạt động nhiều mức khác Nên:  Trường hợp tải sử dụng điện áp DC: Các rectifier chuyển đổi DC/DC công suất ngõ phù hợp với loại tải  Trường hợp tải sử dụng điện áp AC: Bộ chuyển đổi DC/AC – Inverter – sử dụng để cấp nguồn cho tải sử dụng điện áp AC máy tính, máy in, máy lưu trữ liệu 2.3/ KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương giúp thấy rõ nét thành phần trạm BTS Ngồi ra, cịn giới thiệu hệ thống cấp nguồn cho thành phần Chương bàn luận chi tiết giải pháp cấp nguồn cho trạm BTS 11 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM BTS Mặc dù hệ thống điện lưới AC hệ thống có độ tin cậy cao, đơi hệ thống vài lý mà khơng thể cung cấp điện cho trạm BTS Chính vậy, nhiều ắc quy trang bị song song với rectifier để đảm bảo việc cung cấp điện cho toàn hệ thống trạm BTS khơng có điện AC Ở chế độ hoạt động điện lưới AC, ắc quy sạc đầy Hệ thống cấp nguồn đảm nhiệm vai trò phân bổ điện áp đầu hợp lý cho nhiều loại tải khác Với hệ thống có công suất tiêu thụ 5kW, điện áp hoạt động cung cấp từ cấp nguồn trung tâm 48VDC 60VDC truyền tải thông qua nhiều loại cáp riêng biệt (bó cáp dày 95mm 150mm2, tùy vào khu vực lắp đặt cáp) 3.1/ ẮC QUY 3.1.1/ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA ẮC QUY a/ Dung lượng: Dung lượng bình ắc quy (Q) thường tính ampe (AH) AH tích số dịng điện phóng với thời gian phóng điện Dung lượng thay đổi tuỳ theo nhiều điều kiện dịng điện phóng, nhiệt độ chất điện phân, tỷ trọng dung dịch điện cuối sau phóng b/ Sức điện động: Sức điện động nguồn điện chiều điện áp đo hai đầu cực ắc quy hở mạch Đơn vị sức điện động Vol c/ Dịng phóng định mức: Dịng phóng định mức dịng điện phóng ắc quy qua tải có giá trị phần mười dung lượng ắc quy Ipđm = (1.Q)/10 12 d/ Công suất: Là đại lượng xác định tích sức điện động ắc quy với dịng điện qua P=EI Trong đó: P công suất ắc quy E sức điện động ắc quy I dòng chiều chảy qua ắc quy 3.1.2/ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC a/ Q trình phóng điện: Khi nối hai cực ắc quy nạp đầy với phụ tải ắc quy cho dòng điện qua phụ tải gọi ắc quy phóng điện Ở mạch ngồi, dịng điện từ cực dương qua tải sang cực âm Còn dung dịch, SO4- dung dịch dịch chuyển phía cực âm, tác dụng với Pb để tạo thành PbSO giải phóng điện tử, cịn H + dung dịch dịch chuyển phía cực dương tác dụng với PbO nhận thêm điện tử tạo thành PbSO4 Hình 3.1 Ắc quy phóng điện Phương trình hố học cực âm: Pb + SO4- -> PbSO4 + 2e Phương trình hố học cực dương: PbO2 + 2H+ + H2SO4 + 2e -> PbSO4 + 2H2O Phản ứng hố học q trình phóng điện diễn sau: Pb + 2H2SO4 + PbO2 -> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 13 Khi phóng điện hai cực dương âm chuyển hố thành chì sunfat PbSO4, cịn dung dịch chuyển hố dần thành nước Điều làm cho sức điện động ắc quy bị giảm dần b/ Quá trình nạp điện: Khi ắc quy hết điện, để phục hồi sức điện động dung lượng ắc quy phải nạp điện cho ắc quy cách nối cực ắc quy với cực tên nguồn điện chiều Khi xuất dịng điện nạp từ cực dương máy nạp đến cực dương ắc quy, cực âm ắc quy, đến cực âm máy nạp Lúc ion dương H+ theo chiều dòng điện cực âm ắc quy, ion SO4- ngược chiều dòng cực dương ắc quy Hình 3.2 Ắc quy nạp điện Phương trình hố học cực dương: PbSO4 + 2H2O + SO4- -> PbO2 + 2H2SO4 + 2e Phương trình hố học cực âm: 2H+ + PbSO4 + 2e -> H2SO4 + Pb Phản ứng hố học q trình nạp điện: PbSO4 + 2H2O + PbSO4 -> PbO2 + 2H2SO4 + Pb Trước nạp điện hai cực chì sunfat (PbSO 4), nạp điện cực dương trở thành chì đioxit (PbO 2), cực âm trở thành chì nguyên chất (Pb) nồng độ dung dịch tăng ắc quy hình thành sức điện động Cuối trình nạp, sức điện động ắc quy lên đến khoảng 2,7V Đồng thời có bọt khí (hiện tượng ắc quy sôi), lúc ta cần kết thúc trình nạp, tiếp tục nạp dịng điện có tác dụng phân tích nước thành H2 O2 bay hơi, hao tốn lượng giảm tuổi thọ ắc quy 14 3.1.3/ SỬ DỤNG ẮC QUY a/ Khi phóng điện:  Ắc quy phải nạp đủ điện trước dùng  Không nên để ắc quy phóng với dịng q nhỏ kéo dài  Khơng nên cho ắc quy phóng với dịng q lớn, trường hợp cần thiết khởi động máy lần nên phóng vịng đến giây Mỗi lần phóng cách 30 giây  Khơng cho ắc quy phóng điện áp cuối sâu b/ 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 Quá trình nạp lần đầu thực sau: - - Bóc bỏ băng dính bảo vệ, dùng phễu thuỷ tinh ca nhựa đổ dịch vào ắc quy Mức điện dịch phải cao cực 1,5 đến cm Sau để yên tĩnh khoảng đến để chất điện dịch ngấm sâu vào cực Đấu ắc quy với máy nạp chắn, cực tính cấp nguồn phù hợp cho máy nạp Điều chỉnh dòng điện nạp theo dẫn nhà chế tạo điều chỉnh 7% dung lượng định mức ắc quy (In = 7%Q) Thời gian nạp phải kéo dìa khoảng 16 đến 18 liên tục Trong trình nạp, thấy dung dịch bị cạn bổ sung nước cất, nhiệt độ dung dịch tăng tới 400 độ C ta giảm dòng nạp nửa, đồng thời làm mát cho ắc quy đến nhiệt độ dung dịch giảm xuống, sau ta lại tăng dịng điện nạp lên  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 khơng liên tục khoảng tuần khơng hoạt động vòng tháng - Đầu tiên, kiểm tra điều chỉnh mức dung dịch điện phân, cần bổ sung phải dùng nước cất 15 - - Đấu ắc quy với máy nạp chắn, đúng cực tính cấp nguồn phù hợp cho máy nạp Điều chỉnh dòng điện nạp theo dẫn nhà chế tạo điều chỉnh 10% dung lượng định mức ắc quy (In = 10%Q) Quá trình phải thực liên tục Khi thấy dung dịch điện phân ngăn sơi khoảng 20 đến 30 phút tiến hành đo kiểm tra tỷ trọng dung dịch điện áp ắc quy lần Nếu qua đến lần đo mà thấy tỷ trọng dung dịch điện phân ổn định, điện áp ngăn đạt 2,6V đến 2,7V chứng tỏ ắc quy no dừng trình nạp  Nạp 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 Quy trình này chia thành hai giai đoạn có hai cách thực hiê ̣n Cách 1: - Giai đoạn đầu: Thực chế độ nạp điện thường Giai đoạn sau: Khi kết thúc nạp thường, tiếp tục nạp cho ắc quy lúc phải giảm dòng nạp nửa trì khoảng đến Cách 2: - Giai đoạn đầu: Nạp điện chế độ nạp thường Giai đoạn sau: Khi kết thúc nạp thường dừng nạp giờ, sau lại nạp với dòng nạp In=Q/10 dung dịch sủi lại dừng nạp Sau lại tiếp tục nạp trên, tiếp tục đến lần lúc nạp dung dịch lại sơi Kiểm tra tỷ trọng dung dịch, điện áp mức mức dịch lại lần trước ngừng nạp sau tháo ắc quy 16 *Lưu ý:  Không để cực dương cực âm ắc quy nối tắt với  Quá trình nạp điện cho ắc quy tạo khí gây cháy nổ, 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 3.1.4/ ĐẤU NỐI ẮC QUY Có ba phương pháp đấu nối: nối tiếp, song song hỗn hợp a/ Đấu nối tiếp: Mục đích: tạo nguồn có điện áp lớn điện áp ắc quy thành phần Phương pháp thực hiện:  Xếp đặt ắc quy lên giá theo mục đích đấu nối  Dùng cầu nối cực âm ắc quy với cực dương ắc quy ngược lại Cứ đến ắc quy cuối cùng, hai cực lại ắc quy ắc quy cuối hai cực nguồn Hình 3.3 Đấu nối tiếp ắc quy Điều kiện đấu nối tiếp ắc quy phải cùng dung lượng: Q1 = Q2 = Q3 = = Qn Điện áp tổng nguồn: U1 + U2 + U3 + + Un = nUi 17 b/ Đấu song song: Mục đích: tạo nên nguồn có dung lượng phóng lớn ắc quy thành phần Phương pháp thực hiện:  Xếp đặt ắc quy lên giá theo mục đích đấu nối  Dùng cầu nối: nối chung cực âm tất ắc quy với với nhau, cực dương ắc quy với Cực âm chung dương chung hai cực nguồn Hình 3.4 Đấu nối song song ắc quy Điều kiện đấu song ắc quy phải có cùng điện áp: U1 = U2 = U3 = = Um Dung lượng tổng: Q1 + Q2 + Q3 = = Qm c/ Đấu hỗn hợp: Mục đích: tạo nguồn có điện áp dung lượng lớn điện áp dung lượng ắc quy thành phần Phương pháp thực hiện:  Đấu nối tiếp ắc quy thành nhánh có điện áp theo yêu cầu  Đấu song song nhánh lại thành để có dung lượng theo yêu cầu Số ắc quy mắc nối tiếp nhánh n số nhánh đấu song song m Điều kiện ắc quy phải có cùng điện áp cùng dung lượng: U1 = U2 = U3 = = Un Q1 = Q2 = Q3 = = Qn 18 Hình 3.5 Đấu hỗn hợp ắc quy c/ Nhận xét: Sau phương pháp đấu nối, tiến hành kiểm tra:      Đo điện áp ắc quy Đo điện áp nhánh Đo điện áp nguồn Đo dịng phóng nhánh Đo dịng phóng nguồn 3.1.5/ BẢO DƯỠNG ẮC QUY  Trong trình sử dụng, dùng nước cất nước loại hết khoáng chất để châm thêm vào ắc quy, tuyệt đối không dùng dung dịch axít hay loại dung dịch khác  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 19 3.2/ PIN MẶT TRỜI 3.2.1/ CẤU TẠO Được cấu tạo thành phần sau Mặt ghép bán dẫn p-n, điện cực lớp chống phản xạ Hình 3.6 Cấu tạo pin mặt trời  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 Titan: lớp cùng, tiếp xúc trực tiếp với chất bán dẫn Titan bám dính tốt với Si - Lớp Bạc: lớp vị trí Ngồi cùng có tính dẫn điện tốt dễ hàn nối - Lớp Paladi: lớp điện cực có tác dụng ngăn cách lớp Titan bạc, để hai lớp tiếp xúc trực tiếp chúng phản ứng hóa học với gây hỏng điện cực  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 SiO hay TiO2 Pin Do sức điện động pin nhỏ khoảng 0.5V, nên chế tạo phải nối nhiều pin với thành (con gọi modul pin mặt trời) Vì pin phải làm việc ngồi trời nên để bảo vệ tang tuổi thọ cho pin mặt pin phảo phủ lớp chất dẻo suốt, thường polyvinyl butirat (PVB) Etylen Vinly axetat (EVA) cùng thủy tinh 20 3.2.2/ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý pin mặt trời 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 (còn 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) Do hạt dẫn khuếch tán sang phía đối diện nên miền tiếp giáp, nồng độ hạt dẫn nhỏ hay nói điện trở miền tiếp giáp điều kiện bình thường lớn 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 Bây giờ, chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp tiếp giáp điện tử lỗ trống quang nhận lượng trở thành hạt dẫn tự Các hạt dẫn nà Etx giao tốc phía đối diện (Lỗ trống phía bán đẫn P cịn điện tử phía bán dẫn n) kết tạo suất điện động gọi suất điện động Quang điện Như vậy, lớp tiếp giáp p-n chiếu sáng trở thành nguồn điện cho công 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 21 3.2.3/ BẢO DƯỠNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Giữ cho dàn pin sẽ, không bụi, cát, cây… che phủ lên bề mặ Pin Vì mặt dàn pin bị che vị trí có tượng nung nóng cục làm hư hỏng pin, đồng thời làm giảm khả xạ ánh sáng mặt trời tới pin Phía trước mặt pin phảo có lưới bảo vệ, tránh trường hợp mặt kính pin bị vỡ va đập với vật cứng Vì mặt kính bị vỡ nứt nước xâm nhập vào module dẫn tới ngắn mạch gây hỏng pin Giá đở dàn pin phải đảm bảo vững (chịu bão cấp 12) Hệ thống chống sét phải có đủ độ tin cậy để bảo đo kiểm tra trước mùa mưa bão 3.3/ 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, 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 Hệ thống tủ nguồn DC Hybrid gồm module có chức chuyển đổi nguồn lượng AC (từ máy phát, điện lưới hay nguồn lượng sơ cấp điện mặt trời, điện gió thành cấp điện áp chuẩn 24V, 48V để cấp nguồn cho thiết bị trạm lưu trữ vào ắc quy để sử dụng thời gian khơng có điện AC nguồn lượng tái tạo khơng hoạt động Hình 3.8 Hệ thống hybrid 22 3.4/ KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: Chương đề cập bàn luận chi tiết giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS Qua đó, hiểu trạm BTS không cấp nguồn từ hệ thống điện lưới quốc gia, mà sử dụng nguồn lượng xanh, thân thiện với môi trường pin mặt trời, lượng gió… Hơn hết, việc trạm BTS ln hoạt động ổn định nhờ kết hợp hệ thống cấp nguồn với hệ thống cấp nguồn dự phịng, mà thành phần quan trọng ắc quy 23 KẾT LUẬN 1/ CÁC NỘI DUNG ĐÃ NGHIÊN CỨU  Kiến trúc, chức nhiệm vụ trạm viễn thông di động BTS  Các thành phần kiến trúc hệ thống cấp nguồn cho trạm BTS  Giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS 2/ KẾT LUẬN Hệ thống nguồn trạm BTS hạt nhận cung cấp lượng cho hệ thống khác hoạt động Để đảm bảo việc cung cấp nguồn cho thiết bị nơi khó khăn chúng ta cần đến thiết bị lưu trữ, cung cấp điện cách liên tục Hiện công nghệ lưu trữ cung cấp điện dựa ắc quy, tương lai gần phát triển công nghệ thay đổi dần việc lưu trữ cung cấp lượng gió, nguồn hybrid, lượng mặt trời Tuy nhiên, với phát triển công nghệ nhu cầu ngày cao, tương lai gần với việc công nghệ ngày phát triển hệ thống lưu trữ dần thay đổi 3/ HƯỚNG NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN TIẾP THEO  Nghiên cứu công nghệ áp dụng dựa sở hạ tầng trạm BTS  Tìm hiểu, nghiên cứu thành phần lưu trữ điện khác ắc quy 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến – TS Hồ Văn Cừu - Đại học Sài gòn Power Supply in Telecommunications – Hans Gumhalter 25 ... KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHUYỀN ĐỀ VIỄN THÔNG TIÊN TIẾN Đề tài NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG XANH ĐỂ CẤP NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG CÁC TRẠM VIỄN... cấp nguồn cho trạm BTS  Giải pháp cấp nguồn DC cho trạm BTS 2/ KẾT LUẬN Hệ thống nguồn trạm BTS hạt nhận cung cấp lượng cho hệ thống khác hoạt động Để đảm bảo việc cung cấp nguồn cho thiết bị. .. chuyển đổi nguồn lượng AC (từ máy phát, điện lưới hay nguồn lượng sơ cấp điện mặt trời, điện gió thành cấp điện áp chuẩn 24V, 48V để cấp nguồn cho thiết bị trạm lưu trữ vào ắc quy để sử dụng