Введение
Вы не замечаете вышку сотовой связи, пока она не потемнеет. А в местах, куда техник приезжает раз в квартал на снегоходе, это неприемлемо.
Удаленные телекоммуникационные объекты - это форпосты инфраструктуры, одинокие, критически важные и часто построенные в местах, неблагоприятных как для электроники, так и для людей. Это передовые линии связи, и когда они лишаются питания, последствия могут распространяться на многие километры и часы.
Надежное резервное питание на таких объектах не является чем-то необязательным. Это нервная система современной связи. Но традиционно используемые нами батареи - свинцово-кислотные динозавры и привередливые литиевые примадонны - оказываются не на высоте, когда местность становится неровной или ртуть падает.
Появились натрий-ионные батареи. Особенно модульные Натриево-ионная батарея 12 В системы, доступные в Натриево-ионный аккумулятор 12 В 100 Ач и Натриево-ионный аккумулятор 12v 200Ah форматов и способны работать как в последовательной, так и в параллельной конфигурации. Они не бросаются в глаза. Они даже не совсем мейнстрим. Но, честно говоря, я считаю, что это именно то, что нужно телекоммуникационному сектору. Прочные, стабильные, штабелируемые и освежающе скучные в лучшем смысле этого слова.
Натриево-ионный аккумулятор kamada power 12v 200ah
Ограниченный ресурс цикла и низкая долговечность
Если вы управляли парком свинцово-кислотных резервных систем на 120 сотовых площадках, то наверняка не раз проклинали календарь.
VRLA-батарея дает сколько - 500 циклов, может быть, 700, если вам повезет и боги будут благосклонны к температуре? Литий-ионные, особенно LFP (Lithium Iron Phosphate), могут довести этот показатель до 2000 циклов и более в идеальных условиях, но я видел, как производительность падала с обрыва гораздо раньше, скажем, около 1500 циклов, когда на объектах происходило интенсивное, нерегулярное циклирование из-за нестабильного солнечного излучения.
Дело не только в продолжительности жизни. Речь идет о предсказуемости. Если срок службы батареи сильно колеблется в зависимости от условий окружающей среды, режима использования или фазы луны, это означает, что у вас есть обязательства по надежности, а не резерв.
Однажды я наблюдал, как идеально установленная литий-ионная система на гималайской ретрансляционной станции упала до 40% в первую же зимнюю ночь. Инженеры назвали это проблемой прошивки. Я назвал это отказом.
Экстремальный холод - это не ошибка, это проектное условие для удаленных телекоммуникаций. Так же как и 55°C на незатененной кенийской мачте. Традиционные батареи ведут себя как спортсмены, показывающие высокие результаты, - великолепны в узком диапазоне, а за его пределами - жалки.
Конечно, вы можете добавить обогреватели, изоляцию, вентиляторы. Но теперь вы построили мини-центр обработки данных с регулируемым климатом в 70 км от ближайшей асфальтированной дороги. Удачи в поддержании его работоспособности.
Высокие затраты на обслуживание и эксплуатацию
Поливать свинцово-кислотные батареи в Атакаме? Кто-то действительно построил ротацию услуг вокруг этого. По $1500 за визит.
В этих абсурдных циклах технического обслуживания часто скрываются операционные расходы телекоммуникационных компаний: процедуры выравнивания, проверки уровня электролита, комплекты для смягчения теплового удара, огнестойкие корпуса на объекте. Не говоря уже об обучении подрядчиков отличать "отключение низкого напряжения" от "жесткого отказа".
Индустрия не признает этого, но батарея часто становится самой большой скрытой статьей расходов при эксплуатации удаленного объекта. И никакая облачная аналитика не спасет вас, если проблема кроется в химическом составе батареи.
Превосходная термостабильность
Вот что натрий-ионный аккумулятор Химия поступает иначе: она пожимает плечами от холода и зевает от жары. Большинство коммерческих натриево-ионных элементов сегодня эффективно работают при температурах от -30°C до +60°C, а материалы нового поколения еще больше расширяют эти границы.
Почему? Больший ионный радиус натрия в сочетании с присущей некоторым натриевым катодам стабильностью (в них часто отсутствуют такие летучие элементы, как кобальт или никель, встречающиеся в некоторых литий-ионных химикатах) и различными путями электрохимических реакций способствуют улучшению теплового режима, делая агрессивное терморегулирование гораздо менее накладным делом.
Это особенно ценно, когда вы складываете Натриево-ионный аккумулятор 12 В 100 Ач или Натриево-ионный аккумулятор 12v 200Ah модули в суровых горных укрытиях или на открытых прибрежных ретрансляционных станциях. Эти ячейки не дрогнут, когда природа станет злой.
Увеличенный срок службы и повышенная долговечность
Средний натриево-ионный элемент сегодня может похвастаться 6000 циклов при 90% DoD. Некоторые из них достигают более 6000 циклов в реальных телекоммуникационных циклах. Что еще более важно, эти циклы остаются неизменными в условиях автономной сети, где частичный заряд, быстрый заряд/разряд и перепады температуры забивают другие химические элементы.
С Ионно-натриевая батарея 12 В 100 А Модули, которые можно легко распараллеливать или складывать в массивы по 48 В (или выше), обеспечивают долговечность. Вы можете создать систему на 12, 24 или 48 В, используя одни и те же модули SKU, с предсказуемым сроком службы и надежной телеметрией напряжения для всех.
Один из моих клиентов в Монголии заменил четыре башни со стареющими свинцово-кислотными банками на натриево-ионные 48-вольтовые системы, построенные из Натриево-ионный аккумулятор 12 В 200 Ач блоки в прошлом году. С тех пор они к ним не прикасались, а телеметрия напряжения показывает деградацию менее 5%.
Снижение требований к обслуживанию и преимущества в плане безопасности
Нулевой полив. Значительно снижена потребность в агрессивных процедурах балансировки клеток. Минимальное активное тепловыделение во многих сценариях. И еще одно важное преимущество: натриево-ионные батареи очень устойчивы к тепловому разгону и гораздо менее склонны к возгоранию по сравнению со многими литий-ионными химическими составами.
Химический состав в сочетании с модульной конструкцией корпуса в наших 12-вольтовых моделях также позволяет упростить работу в полевых условиях без ущерба для безопасности. Монтажным бригадам не нужны специальные противопожарные СИЗ или повышенные сертификаты.
Для беспилотных телеубежищ это чистое золото.
Экономическая эффективность при удаленном развертывании
Натрий-ионные аккумуляторы Возможно, сегодня они на 10-20% дешевле, чем литий-ионные, но реальная история заключается в совокупной стоимости владения.
Сокращение количества замен. Снижение затрат на обслуживание. Меньше перебоев в работе. Отсутствие накладных расходов на снижение температуры.
И потому что наши Ионно-натриевая батарея 12 В 100 А Модули можно менять в горячем режиме и штабелировать, что упрощает развертывание - даже для микросайтов или гибридных башен с солнечными генераторными установками.
Когда мы подсчитали общие затраты за 10 лет на 60 объектов в прибрежной Нигерии, натрий-ионные оказались на 33% дешевле литий-ионных и почти в два раза дешевле свинцово-кислотных, даже при условии немного меньшей плотности энергии.
Иногда прогресс выглядит как сберегательная таблица, которая наконец-то заставила вас улыбнуться.
Тематические исследования и применение в реальном мире
В 2023 году оператор связи первого уровня в Восточной Европе оснастит 18 удаленных вышек LTE натриево-ионными системами, собранными из модульных блоков. Натриево-ионный аккумулятор 12 В 200 Ач блоков, сконфигурированных в 48-вольтовые сети. Местность была суровой - ледяные зимы, грязные весны, отсутствие асфальтированных дорог.
Через 12 месяцев количество заявок на техническое обслуживание сократилось на 72%. Время работы дизеля сократилось на 41%. Аккумуляторная батарея одной из станций была погребена под снегом в течение 3 недель подряд и поддерживала работу базовой станции без снижения нагрузки.
В индийском штате Раджастан региональный интернет-провайдер развернул Натрий-ионные аккумуляторы 12 В 100 А для замены пожароопасных литий-фосфатных блоков в шкафах для установки на столбах. Их инженер сказал мне: "Мы больше не называем отказ батарей самым распространенным обращением в службу поддержки".
Это уже не периферийные технологии. Они доказывают свою эффективность там, где это важно: в грязи, снегу и тишине.
Проблемы и соображения при переходе на натриево-ионные аккумуляторы
Ни один переход не проходит безболезненно.
Первое: интеграция. Большинство натриево-ионные системы поставляются со стандартными 48-вольтовыми телекоммуникационными интерфейсами, но если вы собираете собственную систему из 12-вольтовых блоков, обратите внимание на взаимосвязь BMS и пороговые значения напряжения. Некоторые устаревшие ИБП выходят из строя, если не обновить встроенное ПО или настройки плавающих параметров.
Второй: цепочка поставок. Натрий-ионные технологии быстро развиваются, но их доступность все еще не достигнута. Хорошие новости? Модули 12-вольтовых натрий-ионных батарей легче хранить, легче транспортировать и легче масштабировать по сравнению с громоздкими старыми блоками.
И последнее: проектирование системы. Модульность не означает "подключи и забудь". Проверьте профили нагрузки. Проектируйте с учетом реальных потребностей в автономности. Используйте избыточность. Избыточное оборудование сейчас дешевле, чем модернизация на месте.
Один урок из моей собственной ошибки: Я заказал натриевую систему для ретранслятора на вершине Карибского холма, забыл уменьшить мощность для облачного времени года, и в итоге мощность 12% оказалась недостаточной. Моя ошибка. Но сами батареи? Безупречные.
Перспективы на будущее: Натрий-ионные аккумуляторы в расширяющихся сетях 5G и пограничных сетях
5G меняет игру. Больше сайтов. Меньшая площадь. Более высокая пропускная способность и более высокая плотность мощности на границе.
Промышленность спешит установить тысячи микроячеек в местах, которые раньше считались неважными. Каждая крыша, автобусная остановка и умный фонарный столб теперь являются потенциальными узлами.
Моя интуиция подсказывает мне, что модульные натрий-ионный аккумулятор будет блистать здесь. Почему? Потому что питание для краев должно быть недорогим, не требующим обслуживания и достаточно безопасным для общественных мест. Наши натриевые блоки 12 В 100 Ач и 200 Ач отвечают всем этим требованиям.
После 5G привлекательность натрий-ионных аккумуляторов растет на фоне сужения рынка лития. Мы уже видели, как нехватка кобальта влияет на цены EV. Отвязка натрия от критических рынков минералов не просто удобна - это геополитическая изоляция.
Заключение
Свинцово-кислотные батареи устарели. Литий-ионные перенапряжены. А требования современных телекоммуникаций - особенно на удаленных и периферийных участках - превзошли их.
Натрий-ионные аккумуляторы Kamada Power особенно модульные Ионно-натриевая батарея 12 В 100 А Модели, которые можно объединять в гибкие системы с напряжением 24, 48 и более В, предлагают редкое сочетание: долговечность, термостойкость и экономичность. Возможно, они не обеспечат питанием ваш следующий iPhone, но они будут поддерживать мигание башни над вашей деревней еще долго после того, как выпадет снег.
Если вы создаете удаленную телекоммуникационную инфраструктуру и еще не изучили модульные натриево-ионные решения, вы уже опоздали в будущее.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Как натриево-ионные батареи соотносятся по стоимости с литий-ионными?
Хотя первоначальные затраты аналогичны или немного ниже, реальная экономия достигается за счет более длительного срока службы, сокращения объема технического обслуживания и отсутствия необходимости в охлаждающей инфраструктуре. За 5-10 лет совокупная стоимость владения обычно снижается на 20-40%.
Да. Они безопасно работают при температурах от -30°C до +60°C с низким риском теплового срабатывания. Их химический состав гораздо стабильнее многих литий-ионных типов в экстремальных условиях.
Большинство коммерческих натриево-ионных батарей обеспечивают 6000 циклов при глубине разряда 90%, что составляет 5-10 лет в типичных условиях эксплуатации в телекоммуникациях.
Да. Наш Натриево-ионные аккумуляторы kamada power 12V могут быть соединены последовательно или параллельно, чтобы соответствовать требуемому напряжению. Могут потребоваться незначительные корректировки встроенного программного обеспечения, чтобы приспособить различные параметры плавания/заряда к старым телекоммуникационным устройствам.