Može li se baterija od 48 V litij-ionskog tipa koristiti u telekomunikacijskim sustavima?

Zašto se telekomunikacijski sustavi prebacuju na tehnologiju 48V litij-ionskih baterija

Rastuća upotreba 48V litij-ionskih baterija u modernim telekomunikacijskim mrežama

Diljem svijeta telekomunikacijske kompanije napuštaju starije tehnologije baterija i prelaze na 48V litij-ionske sustave kako bi zadovoljile zahtjeve za energijom koje nameću 5G mreže i računalstvo na rubu. Novije baterije smanjuju gubitak energije otprilike 30 do 40 posto u usporedbi sa starim 12V ili 24V konfiguracijama. Također savršeno odgovaraju smjernicama Međunarodnog saveza za telekomunikacije DC48V za različitu mrežnu opremu. Prema podacima iz nedavne analize industrije iz 2024. godine, ispostavlja se da gotovo tri četvrtine (oko 72%) novih telekomunikacijskih instalacija danas biraju litij-ionske umjesto olovno-kiselinske baterije. Zašto? Jer se bolje skaliraju i učinkovito rade uz hibridna rješenja solarno-dizelske energije koja sve više privlače operatere.

Rastući zahtjev za učinkovitim sustavima za pohranu energije (ESS) u telekomunikacijskoj infrastrukturi

Danas telekomunikacijske lokacije trebaju pouzdane opcije za pohranu energije koje održavaju rad sustava, a istovremeno su ekonomične. Baterija od 48V litij-ionskog tipa ističe se u usporedbi s tradicionalnim olovno-kiselim modelima, jer smješta otprilike dva do tri puta više energije u približno isti prostor. To znači da ove baterije zauzimaju oko 60% manje prostora, što ih čini savršenima za uske prostore u gradskim područjima gdje se malo ćelije sve više postavljaju svuda. Gledajući brojke, tržište ovih 48V telekomunikacijskih baterija očekuje da premaši 340 milijardi dolara do 2032. godine, prema podacima Market.US-a iz prošle godine. Jedan od glavnih razloga za ovaj rast? Litij jednostavno bolje funkcionira u situacijama rezervnog napajanja zahvaljujući impresivnom koeficijentu iskorištenja od 95%.

Potreba za pouzdanim rezervnim napajanjem potiče pomak s naslijeđenih sustava

Olovne baterije, nekada temelj telekomunikacijskog napajanja, suočavaju se sa sve većim ograničenjima uključujući često održavanje i loše performanse na ekstremnim temperaturama (-20°C do 60°C). Ključne nedostatke koji ubrzavaju njihovu zamjenu su:

• 48% kraći vijek trajanja : 2–4 godine naspram 8–10 godina za litij-ionske baterije
• 3 puta veći troškovi zamjene tijekom desetljeća (Ponemon Institute 2023)
• Dubina iskorištenja (DoD) ograničena na 80%, nasuprot 90–95% kod litija

S obzirom da prekid mreže 2023. godine prosječno košta 740 tisuća dolara po incidentu, operateri daju prednost pouzdanim sustavima zasnovanim na litiju. Taj prijelaz podržava ITU-T L.1200 standarde za otpornost telekomunikacijskog napajanja sljedeće generacije.

Tehnička kompatibilnost: Integracija 48V litij-ionske baterije s telekomunikacijskim sustavima napajanja

Standardi napona i kompatibilnost 48V litij-ionske baterije s telekomunikacijskom opremom

Većina modernih telekomunikacijskih sustava koristi 48V istosmjernu struju odmah iz kutije, što izvrsno funkcionira s 48V litij-ionskim baterijama. Prema nekim istraživanjima iz industrije iz prošle godine, otprilike 92 posto ćelijastih tornjeva ne zahtijeva nikakvu konverziju napona pri prelasku na litij-ionsku tehnologiju. To znači da preskaču sve gubitke koji nastaju s tradicionalnim olovno-kiselim baterijama. Način na koji se ovi sustavi izravno povezuju osigurava relativno stabilan napon unutar granica od oko plus ili minus 2%, što je vrlo važno za ispravan rad mrežne opreme bez neočekivanih kvarova.

Bešavna integracija putem odgovarajuće regulacije napona i projektiranja sustava

Uspješna integracija zahtijeva pametne istosmjerne pretvarače (DC/DC) i modularne dizajne sabirnica sposobne podnijeti vršne opterećenja do 150A. Najbolje prakse uključuju:

• Punjenje kompenzirano temperaturom radi sprječavanja preniskog/previsokog napona
• Višestupanjsko ograničenje struje za zaštitu od prenaponskih udara
• Komunikaciju putem CAN sabirnice za nadzor u stvarnom vremenu

Ove mjere osiguravaju prijelazne vremenske periode kraće od 50 ms tijekom prekida u mreži, ispunjavajući ETSI EN 300 132-3 standarde za kontinuitet napajanja u telekomunikacijama.

Ispunjenje zahtjeva za rezervnim napajanjem u telekomunikacijama uz sukladnost s litij-ionskim baterijama

48V litij-ionske baterije postižu ukupnu učinkovitost od 95%, znatno nadmašujući VRLA alternative s 80%. Kod jednakih kapaciteta, ovo produžuje trajanje rezervnog napajanja za 40%. Njihova ravna krivulja pražnjenja održava izlaz unutar 48V±1% sve do dostizanja dubine pražnjenja od 90%, za razliku od olovno-kiselih baterija koje imaju pad napona od 15% već kod 50% dubine pražnjenja.

Uloga sustava za upravljanje baterijama (BMS) u osiguravanju sigurnosti i performansi

Napredna BMS tehnologija ključna je za sigurnost i dugovječnost, sprječavajući termalni ubrzani proces putem:

• Balansiranje napona na razini ćelija s točnošću od ±20 mV
• Senzori temperature postavljeni svakih 5°C po baterijskim paketima
• Prediktivni algoritmi koji otkrivaju 89% potencijalnih kvarova više od 48 sata unaprijed

Istraživanja industrije pokazuju da litij-ionski sustavi opremljeni BMS-om postižu 99,995% dostupnosti u telekomunikacijskim aplikacijama — za 35% više u odnosu na tradicionalna rješenja.

Prednosti 48V litij-ionske baterije u telekomunikacijskim primjenama

Veća gustoća energije, učinkovitost i dulji vijek trajanja u usporedbi s tradicionalnim baterijama

48V litij-ionske baterije nude 40–60% veću gustoću energije u odnosu na olovne ekvivalente, što omogućuje pohranu više energije u ograničenim prostorima. Kemijska formula LiFePO4 omogućuje vijek trajanja od 8–10+ godina i zadržava 80% kapaciteta nakon 5.000+ ciklusa punjenja. Ova izdržljivost smanjuje učestalost zamjene i osigurava stabilnu razinu napona za kritičnu telekomunikacijsku opremu.

Ključne prednosti 48V litija u odnosu na olovne baterije u telekomunikacijskoj upotrebi

Litij-ionska tehnologija rješava glavne nedostatke olovnih sustava:

• Otpornost na temperaturu : Pouzdano funkcionira od -20°C do 60°C, u usporedbi s užim rasponom olovnih baterija od -15°C do 45°C
• Nula održavanja : Nema potrebe za dolijevanjem vode ili izjednačavanjem naboja
• Smanjenje težine : Do 70% lakši po kWh, smanjujući troškove strukturne potpore

Ove prednosti povećavaju fleksibilnost implementacije i smanjuju rizike tijekom životnog ciklusa.

Ukupni trošak vlasništva: Niži troškovi održavanja i dugoročne uštede uz litij-ionske akumulatore

Unatoč početnim troškovima koji su 1,5–2 puta viši, litij-ionski akumulatori donose ukupne troškove vlasništva niže za 30–50% tijekom 10 godina. Uštede proizlaze iz smanjenih troškova održavanja, manjeg broja zamjena (2–3 ciklusa naspram 4–5 kod olovno-kiselih) te izvrsne energetske učinkovitosti (95% naspram 80–85%). Operateri prijavljuju do 40% manje zamjena baterija unutar prvih osam godina korištenja.

Kompaktni dizajn i skalabilnost za različite telekom okoline

Modularni 48V litijevi paketi (100Ah–300Ah) pojednostavljuju instalaciju u prostorima ograničenih dimenzija, poput gradske mikrocelije ili udalene nadstrešnice. Složive konfiguracije omogućuju postepeno povećanje kapaciteta bez potrebe za rekonstrukcijom infrastrukture — pružajući neusporedivu skalabilnost u odnosu na krute olovno-kiseline banke.

Stvarna ugradnja 48V litij-ionske baterije u telekomunikacijske mreže

Upotreba 48V 100Ah litij-ionske baterije u telekomunikacijskim baznim stanicama

Telekomunikacijske bazne stanice diljem zemlje sve više usvajaju 48V 100Ah litij-ionsku konfiguraciju. Ove baterije obično traju između 8 i možda 12 sati kao rezervni izvor napajanja, a zauzimaju otprilike 40 posto manje prostora u odnosu na stare modele s olovom prema istraživanju Ponmona iz 2023. godine. Modularni dizajn omogućuje vrlo brzu zamjenu baterija, što smanjuje vrijeme prostoja uzrokovano prekidima struje za oko 70%. Ono što je zaista zanimljivo jest koliko dobro rade s opcijama obnovljivih izvora energije. Mnogi operateri ih počeli parirati s solarnim panelima za svoje lokacije, bez obzira jesu li te lokacije povezane s glavnom mrežom ili potpuno samostalne u područjima gdje tradicionalna energija nije dostupna.

Razmatranja unutarnje i vanjske ugradnje 48V litij-ionskih baterija

Okolišni uvjeti određuju optimalne strategije postavljanja:

Vanjske jedinice moraju izdržati prašinu, vlagu i ekstremne temperature, dok unutarnji sustavi naglašavaju kompaktnost i upravljanje toplinom.

Rješenja napajanja za udaljene i vanmrežne telekomunikacijske lokacije pomoću 48V litij-ionskih sustava

Dalekovodne telekomunikacijske postaje sve se više napajaju hibridnim 48V litij-ionskim baterijskim sustavima kombiniranim s solarnim panelima, čime imaju oko 72+ sata rezervnog napajanja kada padne mreža. Prema istraživanjima na terenu izvedenima kod nekoliko operatera, ova kombinacija smanjuje potrošnju goriva dizelskih generatora otprilike na pola na lokacijama na velikim nadmorskim visinama, i to uz održavanje dostupnosti mreže iznad 99,8%. Ono što ovakve sustave ističe je njihov modularni dizajn. Tehnički timovi mogu jednostavno dodavati dodatne module prema potrebi, bez potrebe za demontažom cijelog sustava. Ova fleksibilnost ima veliki značaj u područjima u kojima pristup internetu još uvijek zaostaje, osobito u ruralnim područjima razvijajućih zemalja gdje se infrastruktura razvija postupno, a ne odjednom.

Budući trendovi i strategijski odabir 48V litij-ionske baterije za telekomunikacije

Integracija s obnovljivim izvorima energije i hibridnim energetskim sustavima za održive operacije

Mnoge telekomunikacijske tvrtke sada prihvaćaju mješovite energetske sustave koji uključuju 48-voltne litij-ionske baterije uz solarno energiju. Prema istraživanju Ponemona iz 2023. godine, ovakvi sustavi mogu smanjiti emisiju ugljičnog otiska za oko 35 posto u usporedbi s tradicionalnim dizelskim generatorima. Suvremene litij-ionske baterije imaju impresivne tehničke specifikacije, često traju više od 4.000 ciklusa punjenja i pražnjenja čak i kod dubine pražnjenja od 80 posto. Ovakva izdržljivost čini ih idealnim za uporabu na udaljenim stanicama mobilne mreže gdje se sve više integriraju solarni sustavi širom svijeta. Time ne samo da se pomaže u ostvarenju ekoloških ciljeva, već se također osiguravaju nužna rješenja za rezervno napajanje u područjima bez pouzdanih mrežnih veza.

Inovacije u obliku i skalabilnosti za telekomunikacijske mreže sljedeće generacije

Najnoviji napredci usmjereni su na kompaktne, modularne 48V litij-ionske dizajne s 25% manjom zauzetom površinom u odnosu na olovne akumulatore. Skalabilni, povezivani uređaji omogućuju povećanje kapaciteta skladištenja do 300% bez promjena infrastrukture. Noviji modeli imaju poboljšano upravljanje temperaturom, što omogućuje rad u ekstremnim klimatskim uvjetima i do -40°C.

Ključni kriteriji za odabir: Kapacitet, BMS, sigurnosne značajke i pouzdanost proizvođača

Radi osiguravanja dugoročne učinkovitosti, operatori bi trebali procijeniti:

• Ciklusna životinja (>3.000 ciklusa pri 80% DoD) i gustoća energije (>140 Wh/kg)
• Mogućnosti BMS-a uključuju izjednačavanje ćelija, nadzor temperature i zaštitu od prenapona
• Sukladnost sa standardima sigurnosti poput UL 1973 i IEC 62619
• Proizvođače s dokazanom iskustvom od 8+ godina podataka s terena u telekomunikacijskim okruženjima

Izravnavanje početne cijene s dugoročnim operativnim pogodnostima

Iako 48V litij-ionske baterije imaju početnu cijenu koja je viša za 30–50%, one pružaju 55% niži ukupni trošak vlasništva (TCO) tijekom pet godina zbog:

• 80% smanjene održavanja
• 70% duljeg vijeka trajanja
• Bez degradacije uslijed djelomičnog punjenja

Operatori koji strategijski ulažu u litij-ionsku tehnologiju osiguravaju svoje mreže za buduće promjene u potrošnji energije, istovremeno osiguravajući neprekidnu dostupnost usluge.

FAQ odjeljak

Zašto se telekomunikacijske kompanije prebacuju na 48V litij-ionske baterije?

Telekomunikacijske kompanije prelaze na 48V litij-ionske baterije jer nude veću učinkovitost, bolju skalabilnost, smanjenu gubitke energije i sukladnost s smjernicama Međunarodne zajednice za telekomunikacije. Dobre su za upotrebu s hibridnim solarno-dizelskim sustavima, čime se smanjuju operativni troškovi.

Koje su prednosti 48V litij-ionskih baterija u odnosu na olovne akumulatore?

48V litij-ionske baterije pružaju veću gustoću energije, dulji vijek trajanja i veću učinkovitost. Zahtijevaju manje održavanja, otpornije su na temperature i nude značajna ušteda u težini i prostoru u usporedbi s olovnim akumulatorima.

Kako sustav za upravljanje baterijama (BMS) poboljšava rad litij-ionskih baterija?

BMS osigurava sigurnost i učinkovitost baterije uravnoteženjem napona ćelija, nadzorom temperatura i korištenjem prediktivnih algoritama za otkrivanje mogućih kvarova. Ova tehnologija doprinosi većem vremenu rada i pouzdanosti u telekomunikacijskim aplikacijama.

Mogu li se 48V litij-ionske baterije koristiti na unutarnjim i vanjskim telekomunikacijskim lokacijama?

Da, 48V litij-ionske baterije prikladne su za ugradnju unutar i izvan zgrada. Unutarnji sustavi fokusirani su na kompaktnost i upravljanje toplinom, dok su vanjske jedinice dizajnirane da izdrže okolišne izazove poput prašine, vlage i ekstremnih temperatura.

Je li 48V litij-ionska baterija ekonomična unatoč višoj početnoj cijeni?

Unatoč višoj početnoj cijeni, 48V litij-ionske baterije smanjuju ukupne troškove vlasništva pružajući niže troškove održavanja, dulji vijek trajanja i bolju energetsku učinkovitost, što na kraju rezultira značajnim dugoročnim uštedama.

Kako se 48V litij-ionske baterije integriraju s izvorima obnovljive energije?

Ove baterije se mogu kombinirati s solarnim pločama i drugim izvorima obnovljive energije kako bi se stvorila održiva rješenja za napajanje. To pomaže u smanjenju emisije ugljičnog otisa i osigurava pouzanan napajanje na lokacijama dalekobojne veze izvan mreže ili u udaljenim područjima.