Johdanto
Matkapuhelinmastoa ei huomaa, ennen kuin se pimenee.Ja paikoissa, joissa teknikko käy kerran neljännesvuodessa moottorikelkalla, sitä ei voi hyväksyä.
Etäiset tietoliikennepaikat ovat infrastruktuurin etuvartioita, jotka ovat yksinäisiä, kriittisiä ja usein rakennettu paikkoihin, jotka ovat vihamielisiä niin elektroniikalle kuin ihmisillekin. Ne ovat yhteyksien etulinjoja, ja kun niiden sähköt katkeavat, vaikutukset voivat ulottua kilometrien ja tuntien päähän.
Luotettava varavoima näissä kohteissa ei ole vapaaehtoista. Se on nykyaikaisen viestinnän hermostojärjestelmä. Perinteisesti käyttämämme akut - lyijyhappodinosaurukset ja nirsoilevat litiumprimadonnat - ovat kuitenkin vaikeuksissa, kun maasto muuttuu karuksi tai elohopea laskee.
Natrium-ioniakut. Erityisesti modulaariset 12V natrium-ioniakku järjestelmät, saatavilla 12v 100Ah natriumioniakku ja 12v 200Ah natriumioniakku formaatteja ja pystyy sekä sarja- että rinnakkaiskonfiguraatioihin. Ne eivät ole näyttäviä. Ne eivät ole edes täysin valtavirtaa. Mutta rehellisesti sanottuna uskon, että ne ovat juuri sitä, mitä televiestintäala tarvitsee. Ne ovat vankkoja, vakaita, pinottavia ja parhaalla mahdollisella tavalla virkistävän tylsiä.
kamada power 12v 200ah natriumioniakku
Rajoitettu syklin kestoikä ja huono pitkäikäisyys
Jos olet hallinnoinut lyijyhappoisten varajärjestelmien laivastoa 120 matkapuhelinpaikassa, olet luultavasti kiroillut kalenteria useammin kuin kerran.
VRLA-akku antaa sinulle mitä-500 sykliä, ehkä 700, jos olet onnekas ja lämpötilan jumalat ovat ystävällisiä? Litiumioni, erityisesti LFP (Lithium Iron Phosphate) -tyyppiset akut, voivat nostaa sen jopa 2000 sykliin tai enemmän ihanteellisissa olosuhteissa, mutta olen nähnyt suorituskyvyn putoavan jyrkänteeltä paljon aikaisemmin, esimerkiksi noin 1500 syklin kohdalla, kun sivustot kokevat raskasta, epäsäännöllistä sykliä epävakaan aurinkoenergian vuoksi.
Kyse ei ole vain eliniästä. Kyse on ennustettavuudesta. Jos akun käyttöikä vaihtelee rajusti ympäristöolosuhteiden, käyttötavan tai kuun vaiheen mukaan, kyseessä on luotettavuusongelma, ei varajärjestelmä.
Näin kerran, kun täydellisesti asennettu litiumionijärjestelmä Himalajan releasemalla putosi 40%:n kapasiteettiin ensimmäisenä talviyönä. Insinöörit kutsuivat sitä laiteohjelmisto-ongelmaksi. Minä kutsuin sitä kieltämiseksi.
Äärimmäinen kylmyys ei ole vika, vaan se on kauko-ohjatun tietoliikenteen suunnittelun edellytys. Samoin on 55 °C varjottomassa kenialaisessa mastossa. Perinteiset akut käyttäytyvät kuin huippu-urheilijat - loistavia kapealla alueella, surkeita sen ulkopuolella.
Toki voit lisätä lämmittimiä, eristystä ja tuulettimia. Mutta nyt olet rakentanut ilmastoidun minidatakeskuksen 70 kilometrin päähän lähimmästä päällystetystä tiestä. Onnea sen pitämiseen käynnissä.
Korkeat ylläpito- ja käyttökustannukset
Lyijyakkujen kastelu Atacamassa? Joku on itse asiassa rakentanut huoltokierron sen ympärille. $1500 per käynti.
Televiestinnän OPEX-kustannukset piiloutuvat usein näihin järjettömiin huoltosilmukoihin: tasausrutiinit, elektrolyyttitasojen tarkistukset, lämpökatkosten lieventämissarjat, paikan päällä olevat paloturvalliset kotelot. Puhumattakaan urakoitsijoiden kouluttamisesta erottamaan toisistaan "pienjännitekatkos" ja "kova vika".
Ala ei myönnä tätä, mutta akusta tulee usein suurin yksittäinen piilokustannus, joka aiheutuu etätyömaan toiminnasta. Eikä pilvianalytiikka pelasta sinua, jos akun kemia on ongelman ydin.
Erinomainen lämmönkestävyys
Tässä on mitä natrium-ioniakku Kemia toimii eri tavalla: se kohauttaa kylmää ja haukottelee kuumuutta. Useimmat kaupalliset natriumionikennot toimivat nykyisin tehokkaasti -30 °C:n ja +60 °C:n välillä, ja uuden sukupolven materiaalit laajentavat näitä rajoja entisestään.
Miksi? Natriumin suurempi ionisäde yhdistettynä tiettyjen natriumionikatodimateriaalien luontaiseen vakauteen (joista usein puuttuvat haihtuvat elementit, kuten koboltti tai nikkeli, joita esiintyy joissakin li-ionikemioissa) ja erilaisiin sähkökemiallisiin reaktioratoihin vaikuttavat osaltaan tähän parempaan lämpökäyttäytymiseen, mikä tekee aggressiivisesta lämmönhallinnasta paljon vähemmän stressaavaa.
Se on erityisen arvokasta, kun pinoat 12V 100Ah natriumioniakku tai 12v 200Ah natriumioniakku moduuleja ankarissa vuoristosuojatiloissa tai alttiissa rannikon releasemissa. Nämä kennot eivät hätkähdä, kun luonto muuttuu ilkeäksi.
Pidempi syklin kestoikä ja parannettu kestävyys
Keskimääräinen natriumionikenno kestää nykyään 6000 sykliä 90% DoD:n teholla. Joissakin kennoissa päästään yli 6000:een todellisissa televiestinnän sykliprofiileissa. Vielä tärkeämpää on, että nämä syklit pysyvät tasaisina verkon ulkopuolisissa olosuhteissa, joissa osittainen lataus, nopea lataus/purku ja lämpötilan vaihtelut haittaavat muita kemiaa.
Osoitteessa 12V 100ah natriumioniakku moduuleja, jotka voidaan helposti rinnakkaistaa tai pinota 48 voltin (tai korkeamman jännitteen) ryhmiksi, tämä kestävyys skaalautuu. Voit rakentaa 12V-, 24V- tai 48V-järjestelmän käyttämällä täsmälleen samoja SKU-moduuleja, joiden pitkäikäisyys on ennakoitavissa ja joiden jännite telemetria on vankka.
Eräs asiakkaani Mongoliassa korvasi neljän tornin vanhenevat lyijyhappopankit 48 V:n natriumionijärjestelmillä, jotka on valmistettu 12V 200Ah natriumioniakku lohkot viime vuonna. Niihin ei ole sen jälkeen koskettu - ja jännitteen telemetria osoittaa alle 5%:n hajoamista.
Pienemmät huoltovaatimukset ja turvallisuushyödyt
Ei kastelua. Vähentää merkittävästi aggressiivisten solujen tasapainottamisrutiinien tarvetta. Minimaalinen aktiivinen lämmönvaimennus monissa skenaarioissa. Ja tässä on merkittävä etu: natriumioniakut kestävät hyvin lämpökatkoksia ja ovat paljon vähemmän alttiita syttymään tuleen kuin monet litiumionikemiat.
Kemia yhdistettynä 12 V:n modulaarisiin kotelorakenteisiin mahdollistaa myös helpomman kenttäkäsittelyn turvallisuudesta tinkimättä. Asennushenkilöstö ei tarvitse erityistä paloturvallisuustarviketta tai kehittyneitä sertifikaatteja.
Miehittämättömille televiestintäsuojille se on puhdasta kultaa.
Kustannustehokkuus etäkäytössä
Natrium-ioniakut saattaa olla 10-20% halvempi kuin litiumioni nykyään, mutta todellinen ongelma on TCO.
Vähennetyt korvaukset. Vähemmän huoltoa. Vähemmän käyttökatkoksia. Ei lainkaan yleiskustannuksia lämpövaikutusten lieventämisestä.
Ja koska meidän 12V 100ah natriumioniakku moduulit ovat vaihdettavissa ja pinottavissa, joten niiden käyttöönotto on helppoa - jopa mikrosivustoilla tai hybridiaurinkovoimalatorneissa.
Kun laskimme 10 vuoden kokonaiskustannukset 60:lle Nigerian rannikkoseudulla sijaitsevalle kohteelle, natriumioni oli 33% halvempi kuin litiumioni ja lähes puolet lyijyhappoakkujen kustannuksista, vaikka oletimme, että energiatiheys on hieman alhaisempi.
Joskus edistys näyttää säästötaulukolta, joka viimein saa sinut hymyilemään.
Tapaustutkimukset ja reaalimaailman sovellukset
Vuonna 2023 eräs itäeurooppalainen Tier-1-teleoperaattori varusti 18 etäällä sijaitsevaa LTE-tornia natriumionijärjestelmillä, jotka on rakennettu modulaarisesta 12V 200Ah natriumioniakku yksiköt, jotka on konfiguroitu 48V:n ketjuiksi. Maasto oli raakaa - jäiset talvet, mutaiset keväät, ei päällystettyjä teitä.
12 kuukauden kuluttua huoltotodistukset vähenivät 72%. Dieselin käyttöaika väheni 41%. Yhden aseman akkupino oli hautautuneena lumeen kolme viikkoa putkeen, ja se piti tukiaseman käynnissä ilman tehonalennusta.
Intian Rajasthanissa eräs alueellinen Internet-palveluntarjoaja otti käyttöön seuraavat palvelut 12V 100ah natrium-ioniakut korvaamaan palovaaralliset litiumfosfaattiyksiköt pylväsasennuskoteloissa. Heidän insinöörinsä kertoi minulle: "Emme enää kutsu akkuvikoja yleisimmäksi tukipyynnöksi."
Tämä ei ole enää marginaaliteknologiaa. Se on osoittautumassa siellä, missä sillä on merkitystä: mudassa, lumessa ja hiljaisuudessa.
Haasteet ja näkökohdat siirryttäessä natriumioniakkuihin
Mikään siirtymä ei ole kivuton.
Ensimmäinen: integrointi. Useimmat natrium-ionijärjestelmät toimitetaan vakiomallisilla 48 V:n tietoliikenneliitännöillä, mutta jos rakennat oman järjestelmäsi 12 V:n lohkoista, kiinnitä huomiota BMS:n yhteenkytkentään ja jännitekynnyksiin. Jotkin vanhat UPS-laitteet saavat kohtauksen, ellet päivitä laiteohjelmistoa tai float-asetuksia.
Toinen: toimitusketju. Natriumioni kasvaa nopeasti, mutta sen saatavuus on vielä kuromassa umpeen. Hyviä uutisia? 12 V:n natriumioniakkujen moduulit ovat helpompia varastoida, kuljettaa ja skaalata verrattuna suurikokoisiin perinteisiin akkupaketteihin.
Lopuksi: järjestelmän suunnittelu. Modulaarinen ei tarkoita "kytke ja unohda". Tarkasta kuormitusprofiilit. Suunnittele todellisia itsenäisyystarpeitasi varten. Käytä redundanssia. Ylimitoitus on nyt halvempaa kuin kenttäasennukset.
Yksi opetus omasta virheestäni: Unohdin ottaa huomioon pilviset vuodenajat ja päädyin 12%:n alitehoon. Minun virheeni. Mutta itse akut? Virheettömiä.
Tulevaisuuden näkymät: 5G- ja reunaverkkojen laajenevissa 5G- ja reunaverkoissa: Natriumioniakut
5G muuttaa pelin. Lisää sivustoja. Pienemmät jalanjäljet. Suurempi kaistanleveys - ja suurempi tehotiheys reunoilla.
Teollisuus kiirehtii asentamaan tuhansia mikrosoluja paikkoihin, joita on aiemmin pidetty merkityksettöminä. Jokainen katto, bussipysäkki ja älykäs lyhtypylväs on nyt mahdollinen solmu.
Vaistoni sanoo, että modulaarinen natrium-ioniakku loistaa täällä. Miksi? Koska reunavoiman on oltava edullista, vähän huoltoa vaativaa ja riittävän turvallista julkisiin tiloihin. 12 V:n 100 Ah:n ja 200 Ah:n natriumyksikkömme täyttävät kaikki kolme vaatimusta.
5G:n jälkeen natriumionien vetovoima kasvaa litiummarkkinoiden kiristyessä. Olemme nähneet, miten kobolttipula vaikuttaa sähköautojen hinnoitteluun. Natriumin irrottautuminen kriittisistä mineraalimarkkinoista ei ole vain kätevää, vaan se on geopoliittinen eristys.
Päätelmä
Lyijyakut ovat vanhentuneita. Litium-ioni on ylikuormitettu. Nykyaikaisen televiestinnän vaatimukset - erityisesti etä- ja reuna-alueilla - ovat kasvattaneet molemmat.
Kamada Power Natrium-ioniakut erityisesti modulaarinen 12V 100ah natriumioniakku mallit, jotka voidaan pinota joustaviksi 24V-, 48V- tai korkeamman jännitteen järjestelmiksi, tarjoavat harvinaisen kolmikon: kestävyyden, lämmönkestävyyden ja taloudellisen herkkyyden. Ne eivät ehkä anna virtaa seuraavalle iPhonellesi, mutta ne pitävät kyläsi yläpuolella olevan tornin vilkkumassa vielä pitkään lumen putoamisen jälkeenkin.
Jos olet rakentamassa etäyhteysinfrastruktuuria etkä ole vielä tutustunut modulaarisiin natriumioniratkaisuihin, olet jo myöhässä tulevaisuudesta.
FAQ
Miten natriumioniakkujen kustannukset eroavat litiumioniakkujen kustannuksista?
Vaikka alkuvaiheen kustannukset ovat samansuuruiset tai hieman alhaisemmat, todelliset säästöt syntyvät pidemmästä käyttöiästä, pienemmästä huollosta ja siitä, ettei jäähdytysinfrastruktuuria tarvita. TCO on tyypillisesti 20-40% pienempi 5-10 vuoden aikana.
Kyllä. Ne toimivat turvallisesti -30 °C:n ja +60 °C:n välillä, ja lämpökatkoksen riski on pieni. Niiden kemia on paljon vakaampi kuin monien litium-ionityyppisten akkujen kemia ääriolosuhteissa.
Useimmat kaupalliset natriumioniakut kestävät 6000 sykliä 90%:n purkautumissyvyydellä, mikä vastaa 5-10 vuotta tyypillisissä televiestintäalan sykliympäristöissä.
Kyllä. Meidän kamada power 12V natrium-ioniakut voidaan kytkeä sarjaan tai rinnakkain tarvittavien jännitteiden mukaisesti. Vanhempien televiestintälaitteiden erilaisten float/latausparametrien mukauttaminen saattaa edellyttää pieniä laiteohjelmiston säätöjä.