NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS

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 thông Tiên tiến

1


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

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS
Base Transceiver Station - BTS, là trạm thu phát sóng di động, được dùng trong truyền thông về các thiết bị di động trong các mạng viễn thông bởi
các nhà cung cấp dịch vụ.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS (tt)

•
•
•
•
•

Bộ thu phát TRX: đảm nhiệm vai trò xử lý việc truyền và nhận tín hiệu, gửi và nhận tín hiệu từ các phần tử mạng cao hơn.
Bộ tổ hợp sẽ kết hợp nguồn cấp dữ liệu từ một trạm thu phát để được gửi đi thông qua một ăng-ten duy nhất.
Bộ khuếch đại cơng suất giúp khuếch đại tín hiệu từ trạm thu phát để truyền đi thông qua ăng-ten.

Bộ song công được sử dụng để tách việc gửi và nhận tín hiệu từ một hoặc nhiều ăng-ten.
Ăng-ten: truyền và nhận tín hiệu

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

4


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BTS (tt)
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.
Điều khiển cuộc gọi.
Kết nối mạng ngồi.

29/11/2019

Chun đề Viễn thơng Tiên tiến

5


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

6


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

7


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

8


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 bộ hệ thống khi hệ thống điện lưới AC ngừng cấp nguồn. Số lượng máy phát là từ hai hoặc hơn để đảm bảo công suất tiêu thụ cho các tải
và hệ thống giao tiếp của trạm BTS. Ngồi ra, đối với những nơi khơng có sẵn hệ thống điện lưới thì các máy phát này sẽ đóng vai trị cấp nguồn chính cho tồn bộ
hệ thống.

29/11/2019

Chun đề Viễn thông Tiên tiến

9


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 này gồm nhiều mô-đun pin mặt trời, chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành năng lượng điện để cấp cho
toàn bộ hệ thống trạm BTS. Khi hoạt động ở chế độ điện AC, nếu công suất dư thừa thì sẽ được nạp cho pin mặt trời.

Máy phát điện sử dụng điện gió:

Một máy phát kết hợp với rô-to hoặc tua-bin để tạo ra điện AC. Những nơi thường được lắp đặt hệ thống điện gió đó là: đỉnh núi, dãy đồi,
bờ biển, thung lũng có dạng phễu, đồng bằng trống trải.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

10


CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC
TRẠM VIỄN THÔNG (tt)

Kiến trúc của hệ thống cấp nguồn cho các trạm BTS
Hệ thống được chia ra bốn cấp độ:

•
•
•
•

29/11/2019

Cấp độ 1: Hệ thống cấp nguồn chính hoặc dự phịng.
Cấp độ 2: Các bộ chia áp, chuyển mạch, kiểm tra điện áp.
Cấp độ 3: Hệ thống cấp nguồn trung tâm.
Cấp độ 4: Các bộ chuyển đổi công suất cho các tải, hệ thống truyền thông.

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

11


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

12


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

13


CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ KIẾN TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CHO CÁC
TRẠM VIỄN THÔNG (tt)

Hệ thống UPS sử dụng bộ biến đổi điện tử công suất làm chức năng chỉnh lưu và nạp ắc quy để tích trữ điện năng khi làm
việc bình thường. Khi xảy ra sự cố, điện áp một chiều qua bộ nghịch lưu được biến thành điện áp xoay chiều và được cấp cho
các tải ưu tiên. Ưu điểm của UPS là kích thước nhỏ gọn, đáp ứng nhanh, vận hành đơn giản, làm việc chắc chắn, dòng cho
phép lớn.

UPS sẽ đảm bảo duy trì tải để các thiết bị điện có thể tiếp tục vận hành bình thường cho tới khi
được tắt đúng cách hoặc cho tới lúc máy phát điện hoạt động, giúp việc mất điện đột ngột không
làm gián đoạn hoạt động hoặc gây hư hỏng thiết bị điện.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

14


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

15


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

16

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS

Ắc quy
Các đại lượng đặc trưng của ắc quy
Dung lượng:
Dung lượng của bình ắc quy (Q) thường được tính bằng ampe giờ (AH). AH là tích số giữa dịng điện phóng với thời gian
phóng điện. Dung lượng này thay đổi tuỳ theo nhiều điều kiện như dòng điện phóng, nhiệt độ chất điện phân, tỷ trọng của
dung dịch và điện thế cuối cùng sau khi phóng.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

17


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG BTS (tt)

Sức điện động:
Sức điện động của nguồn điện một chiều là điện áp đo được giữa hai đầu cực của ắc quy khi hở mạch. Đơn vị của sức điện
động là Vol.

Dịng phóng định mức:
Dịng phóng định mức là dịng điện phóng của ắc quy qua tải có giá trị bằng một phần mười dung lượng của ắc quy.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

18


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

Cơng suất:
Là đại lượng được xác định bằng tích của sức điện động của ắc quy với dịng điện qua nó.
P=EI
Trong đó:
P là cơng suất của ắc quy
E là sức điện động của ắc quy
I là dòng một chiều chảy qua ắc quy.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

19


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

Ngun lý làm việc
Q trình phóng điện:

•

Khi nối hai cực của ắc quy đã nạp đầy với phụ tải thì ắc quy sẽ cho dịng điện qua phụ tải gọi là ắc quy phóng
điện.

•

Ở mạch ngồi, dịng điện sẽ đi từ cực dương qua tải sang cực âm. Còn trong dung dịch, SO 4 trong dung dịch
+
sẽ dịch chuyển về phía cực âm, tác dụng với Pb để tạo thành PbSO 4 giải phóng ra điện tử, cịn H trong dung
dịch sẽ dịch chuyển về phía cực dương tác dụng với PbO2 nhận thêm điện tử và tạo thành PbSO4.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

20


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

Q trình nạp điện:

•

Khi ắc quy hết điện, để phục hồi sức điện động và dung lượng của ắc quy thì phải nạp điện cho ắc quy bằng cách nối
các cực của ắc quy với các cực cùng tên của nguồn điện một chiều.

•

Khi đó sẽ xuất hiện dòng điện nạp đi từ cực dương máy nạp đến cực dương ắc quy, về cực âm của ắc quy, rồi đến cực
+
âm của máy nạp. Lúc này ion dương H đi theo chiều dòng điện về cực âm của ắc quy, còn ion SO4 đi ngược chiều
dòng về cực dương ắc quy.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

21


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

Sử dụng ắc quy
Khi phóng điện:

•
•
•

Ắc quy phải được nạp đủ điện trước khi 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 như khởi động máy thì mỗi lần chỉ nên phóng
trong vịng 3 đến 5 giây. Mỗi lần phóng cách nhau 30 giây.

•

29/11/2019

Khơng cho ắc quy phóng dưới điện áp cuối quá sâu.

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

22

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

Khi nạp điện:
Nạp lần đầu:

•

Chỉ tiến hành đối với ắc quy axit với mục đích để phân cực cho ắc quy và nạp dung lượng đầu tiên cho ăc quy,
tuổi thọ và chất lượng của ắc quy phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng nạp lần đầu.

•

Thời gian nạp phải kéo dìa khoảng 16 đến 18 giờ liên tục.

Nạp định kỳ:

•

Nạp điện định kỳ để phục hồi đủ dung lượng cho ắc quy, thường được áp dụng trong một số trường hợp như:
ắc quy sau khi đã phóng hết dung lượng quy định, ắc quy phóng khơng liên tục khoảng một tuần hoặc khơng
hoạt động trong vịng một tháng.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông 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 dưới mức điện áp cuối, ắc quy đã phóng hết dung lượng và có thời gian để
quá lâu chưa nạp lại, ắc quy thường xuyên phóng với dịng lớn q mức.

29/11/2019

Chun đề Viễn thơng Tiên tiến

24


CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN DC CHO CÁC TRẠM VIỄN THƠNG BTS (tt)

*Lưu ý:

•

Khơng để cực dương và cực âm của ắc quy nối tắt với nhau.

•

Q trình nạp điện cho ắc quy sẽ tạo ra các khí gây cháy nổ, trong quá trình nạp điện phải đặt ắc quy nơi thống khí và
tránh xa các nguồn lửa hoặc nguồn phát sinh tia lửa điện.

•

Khi bị dung dịch axít văng vào da hoặc mắt, lập tức dùng nước sạch xối và rửa nhiều lần lên vùng bị dính axít, sau đó đến
ngay cơ sở y tế gần nhất để điều trị.

29/11/2019

Chuyên đề Viễn thông Tiên tiến

25