Може ли се 48V литијум-јонска батерија користити у телекомуникационим системима?

Зашто телекомуникациони системи прелазе на 48V литијум-јонску технологију батерија

Растућа употреба 48V литијум-јонских батерија у модерним телекомуникационим мрежама

По целом свету, телекомуникационе компаније напуштају старије технологије батерија у корист 48V литијум-јонских система како би задовољиле захтеве за енергијом које им постављају 5G мреже и рачунарство на ивици. Новије батерије смањују губитак енергије отприлике 30 до 40 процената у односу на старе 12V или 24V конфигурације. Такође, оне се у потпуности уклапају у DC48V смернице Међународног телекомуникационог савета за све врсте мрежне опреме. Погледамо ли бројке из недавне анализе индустрије из 2024. године, испада да скоро три четвртине (око 72%) нових телекомуникационих инсталација данас бирају литијум-јонске уместо оловно-киселих батерија. Зашто? Зато што су боље скалиране и добро функционишу уз соларно-дизел хибридна решења за напајање, која све више привлаче операторе.

Растући захтев за ефикасним системима за складиштење енергије (ESS) у телекомуникациону инфраструктуру

Данашње телеком локације захтевају поуздане опције складиштења енергије које одржавају системе у раду, а истовремено су економичне. Батерија од 48V литијум-јон стиче предност у односу на традиционалне оловне моделе, имајући отприлике два до три пута више енергије у приближно истом простору. То значи да ове батерије заузимају око 60% мање простора укупно, што их чини савршеним избором за тесне просторе у урбаним срединама где се мали цели су све више распоређени. Ако погледамо бројке, тржиште ових 48V телеком батерија требало би да достигне више од 340 милијарди долара до 2032. године, према подацима компаније Market.US из прошле године. Главни разлог овом расту? Литијум једноставно боље функционише у ситуацијама резервног напајања због своје импресивне ефикасности од 95% приликом пуњења и празњења.

Потреба за поузданим резервним напајањем потиче прелазак са старих система

Оловно-киселине акумулатори, који су некада били основа напајања телекомуникација, сада имају све веће ограничења као што су често одржавање и лоши резултати на екстремним температурама (-20°C до 60°C). Кључни недостацици који убрзавају њихово повлачење укључују:

• 48% краћи век трајања : 2–4 године у односу на 8–10 година за литијум-јонске
• трошкови замене 3 пута већи током деценије (Понемон институт 2023)
• Дубина испражњавања (DoD) ограничена на 80%, у поређењу са 90–95% за литијум-јонске

С обзиром да простој мреже 2023. године просечно кошта 740 хиљада долара по инциденту, оператори све више приоритет додељују поузданом систему заснованом на литијумским батеријама. Ова промена подржава ИТУ-Т Л.1200 стандарде за отпорност напајања у телекомуникацијама следеће генерације.

Техничка компатибилност: Интеграција 48V Литијум-јонске батерије са телекомуникационим системима напајања

Стандарди напона и компатибилност 48V Литијум-јонске батерије са телекомуникационом опремом

Најсавременији телекомуникациони системи одмах функционишу на 48V једносмерне струје, што се изузетно добро уклапа са 48V литијум-јонским батеријама. Према неким истраживањима из индустрије из прошле године, око 92 процента мобилних антена не захтева никакву конверзију напона при преласку на литијум-јонску технологију. То значи да они избегавају све губитке који настају код старих оловних батерија. На тај начин што се ови системи директно повезују, напон остаје релативно стабилан, у оквиру око плус/минус 2%, што је веома важно за непрекидан рад мрежне опреме без неочекиваних кварова.

Беспрекорна интеграција кроз исправну регулацију напона и пројектовање система

Успешна интеграција захтева паметне DC/DC конверторе и модуларне дизајне шине способне да поднесу вршне оптерећења до 150A. Најбоље праксе укључују:

• Пуњење компензовано температуром ради спречавања недовољног/превисоког напона
• Вишестепено ограничавање струје за заштиту од прекомерног напона
• CAN шина за комуникацију у реалном времену

Ове мере обезбеђују време прелаза мање од 50ms током прекида у напајању, испуњавајући стандарде ETSI EN 300 132-3 за непрекидност напајања у телекомуникацијама.

Испуњавање захтева за резервним напајањем у телекомуникацијама у складу са литијум-јонским стандардима

48V литијум-јонске батерије постижу ефикасност пуњења/пражњења од 95%, знатно боље од VRLA алтернатива са 80%. При једнаким капацитетима, ово продужује трајање резервног напајања за 40%. Њихова равна крива пражњења одржава излаз на нивоу 48V±1% све до дубине пражњења од 90%, за разлику од оловних батерија које имају пад напона од 15% већ при 50% дубини пражњења.

Улога система за управљање батеријом (BMS) у осигуравању безбедности и перформанси

Напредна технологија BMS-a је кључна за безбедност и дуговечност, спречавајући термални ускрс помоћу:

• Балансирање напона на нивоу ћелија са тачношћу од ±20mV
• Сензора температуре постављених на сваких 5°C по батеријским пакетима
• Прогностичких алгоритама који откривају 89% потенцијалних кварова више од 48 сата унапред

Истраживања у индустрији показују да литијумски системи са BMS-ом остварују 99,995% доступности у телекомуникационим применама — за 35% више у односу на традиционална решења.

Предности 48V литијум-јонске батерије у телекомуникационим применама

Већа густина енергије, ефикасност и дужи век трајања у поређењу са традиционалним батеријама

48V литијум-јонске батерије пружају 40–60% већу густину енергије у односу на одговарајуће оловне батерије, омогућавајући веће складиштење енергије у ограниченим просторима. Хемија LiFePO4 омогућава век трајања од 8–10+ година и задржава 80% капацитета након 5.000+ циклуса пуњења. Ова издржљивост смањује учесталост замене и осигурава сталну испоруку напона за критичну телекомуникациону опрему.

Кључне предности 48V литијума у односу на оловне батерије у телекомуникационим применама

Литијум-јонска технологија отклања главне мане система заснованих на оловним батеријама:

• Отпорност на температуру : Поверено функционише од -20°C до 60°C, у поређењу са ужењим опсегом оловних батерија од -15°C до 45°C
• Без одржавања : Није потребно доливати воду нити вршити равномерно пуњење
• Smanjenja težine : До 70% лакши по kWh, смањује трошкове носеће конструкције

Ове предности побољшавају флексибилност доделе и смањују ризике током циклуса употребе.

Укупни трошак власништва: Нижи трошкови одржавања и дугорочна уштеда са литијум-јонским акомулаторима

Упркос вишем почетном трошку од 1,5–2 пута, литијум-јонски акумулатори остварују 30–50% нижи укупни трошак власништва током 10 година. Уштеда потиче од смањених трошкова одржавања, мање замене (2–3 циклуса у односу на 4–5 за оловне акумулаторе) и боље енергетске ефикасности (95% у односу на 80–85%). Корисници пријављују до 40% мање замена акумулатора у првих осам година коришћења.

Компактан дизајн и скалабилност за разноврсна телекомуникациона окружења

Модуларни 48V литијум пакети (100Ah–300Ah) поједностављују инсталацију у просторима са ограниченом површином, као што су урбани микротелефонски чворови или даљински торњеви. Поставке које се могу слагати омогућавају постепено проширивање капацитета без реконструкције инфраструктуре — омогућавајући непревазиђену скалабилност у поређењу са крутым оловним системима.

Примена 48V литијум-јонске батерије у телекомуникационим мрежама у стварном свету

Коришћење 48V 100Ah литијум-јонске батерије у телекомуникационим базним станицама

Телекомуникационе базне станице по целој земљи све више усвајају 48V 100Ah литијум-јонски систем ових дана. Трајање ових батерија обично је између 8 и можда 12 сати као резервни извор напајања, заузимајући приближно 40 процената мање простора у односу на старе моделе са оловним акомулаторима, према истраживању Понмон из 2023. године. Модуларни дизајн омогућава веома брзу замену батерија, чиме се смањује време простоја услед прекида напајања за око 70%. Заправо занимљиво је колико добро функционирају у комбинацији са опцијама обновљиве енергије. Многи оператори су почели да их комбинују са соларним панелима за своје локације, без обзира да ли су те локације повезане са главном мрежом или потпуно независне у удаљеним подручјима где традиционална енергија није доступна.

Разматрања унутрашње и спољашње инсталације за 48V литијумске батерије

Ваздушни услови диктирају оптималне стратегије постављања:

Спољашње јединице морају издржати прашину, влажност и екстремне температуре, док унутрашњи системи наглашавају компактност и управљање топлотом.

Решења за напајање за удаљене и ванмрежне телекомуникационе локације коришћењем 48V литијум-јонских система

Далечински телекомуникациони сајтови све више користе хибридне системе литијум-јонских батерија од 48V у комбинацији са соларним панелима, чиме имају око 72+ сата резервног напајања када престане напајање мрежом. Према истраживањима на терену неколицине оператора, ова комбинација смањује потрошњу горива за дизел генераторе отприлике на пола у подручјима на великим надморским висинама, и то приликом одржавања доступности мреже изнад 99,8%. Оно што ове системе издваја је њихов модуларни дизајн. Технички тимови могу једноставно додавати нове модуле по потреби, без потребе да све разграђују. Ова флексибилност има велики значај у подручјима где интернет још увек доупута, нарочито у руралним подручјима земаља у развоју, где се инфраструктура развија постепено, а не одједном.

Будући трендови и стратешки избор 48V литијум-јонских батерија за телекомуникације

Интеграција са обновљивим изворима енергије и хибридним системима напајања ради одрживих операција

Многе телекомуникационе компаније сада прелазе на мешовите енергетске системе који укључују 48-волтне литијум-јонске батерије заједно са соларним панелима за добијање енергије. Према истраживању Понемон из 2023. године, ови системи могу смањити емисију угљеника за око 35 процената у односу на традиционалне дизел генераторе. Савремене литијумске батерије имају и импресивне техничке карактеристике, често трају више од 4.000 циклуса пуњења чак и при дубини испуњења од 80 процената. Таква издржљивост чини их идеалним за удаљене станице базних трансивера где се соларна енергија интегрише ширум света. Ово не само да помаже у постизању еколошких циљева, већ такође обезбеђује решења за резервно напајање у подручјима без поузданог прикључка на мрежу.

Иновације у форм-фактору и скалабилности за телекомуникационе мреже следеће генерације

Najnoviji napreci se fokusiraju na kompaktne, modularne 48V litijum dizajne sa 25% manjom zauzetom površinom u odnosu na olovne akumulatore. Skalabilni, nadogradivljeni uređaji omogućavaju povećanje kapaciteta skladištenja do 300% bez izmena infrastrukture. Novi modeli imaju poboljšano upravljanje temperaturom, što omogućava rad u ekstremnim klimatskim uslovima, sve do -40°C.

Ključni kriterijumi za odabir: Kapacitet, BMS, Sigurnosne funkcije i Pouzdanost proizvođača

Radi osiguranja dugoročnih performansi, korisnici bi trebalo da procene:

• Vek ciklusa (>3.000 ciklusa pri 80% DoD) i gustina energije (>140 Wh/kg)
• Mogućnosti BMS-a uključujujednačenje ćelija, praćenje temperature i zaštitu od prenapona
• Usklađenost sa standardima sigurnosti kao što su UL 1973 i IEC 62619
• Proizvođače sa dokazanih 8+ godina podataka iz terenske upotrebe u telekomunikacionim sredinama

Ravnoteža između početne cene i dugoročnih operativnih benefita

Iako 48V litijum baterije imaju početnu cenu koja je za 30–50% viša, one obezbeđuju 55% niži ukupni trošak posedovanja (TCO) tokom pet godina zbog:

• 80% smanjene održavanja
• 70% dužeg veka trajanja
• Bez degradacije usled delimičnog punjenja

Operateri koji strateški ulažu u litijumsku tehnologiju osiguravaju svoje mreže za buduće promene u potrošnji energije, istovremeno obezbeđujući neprekidnu dostupnost usluge.

FAQ Sekcija

Zašto se telekomunikacione kompanije prebacuju na 48V litijum-jonske baterije?

Telekomunikacione kompanije prelaze na 48V litijum-jonske baterije jer one nude veću efikasnost, bolju skalabilnost, smanjenu potrošnju energije i usklađenost sa smernicama Međunarodnog telekomunikacionog saveza. Dobre su za korišćenje sa hibridnim solarno-dizel sistemima, čime se smanjuju operativni troškovi.

Koje su prednosti 48V litijum-jonskih baterija u odnosu na olovne akumulatore?

48V litijum-jonske baterije pružaju veću gustinu energije, duži vek trajanja i veću efikasnost. Zahtevaju manje održavanja, otpornije su na promene temperature i omogućavaju značajna ušteda u težini i prostoru u poređenju sa olovnim akumulatorima.

Kako sistem za upravljanje baterijama (BMS) poboljšava rad litijum-jonskih baterija?

BMS osigurava bezbednost i učinkovitost baterije tako što balansira napon ćelija, prati temperature i koristi prediktivne algoritme za otkrivanje mogućih kvarova. Ova tehnologija doprinosi većem vremenu rada i pouzdanosti u telekomunikacionim aplikacijama.

Da li se 48V litijum-jonske baterije mogu koristiti na unutrašnjim i spoljašnjim telekom mrežnim lokacijama?

Da, 48V litijum-jonske baterije odgovaraju za ugradnju unutar i izvan prostorija. Sistemi za unutrašnju ugradnju fokusirani su na kompaktnost i upravljanje toplotom, dok su jedinice za spoljašnju ugradnju projektovane da podnesu eksternim uticajima poput prašine, vlage i ekstremnih temperatura.

Da li su 48V litijum-jonske baterije ekonomične, uprkos višoj početnoj ceni?

Uprkos višoj početnoj ceni, 48V litijum-jonske baterije smanjuju ukupne troškove posedovanja zahvaljujući nižim troškovima održavanja, dužem veku trajanja i boljoj energetskoj efikasnosti, što na kraju rezultuje značajnom dugoročnom uštedom.

Како се 48V батерије литијум-јон интегришу са изворима обновљиве енергије?

Ове батерије се могу комбиновати са соларним панелима и другим улазима обновљиве енергије како би се створила одрживa решења за напајање. Ово помаже у смањивању емисије угљеника и осигурава поузбани напајање на телекомуникационим локацијама ван мреже или у удаљеним подручјима.