Аккумуляторы для ИБП и объектов связи: что выбрать?

Введение

LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) аккумуляторы относятся к разновидности литий-ионных батарей. Их ключевыми преимуществами являются большой ресурс, высокая допустимая глубина разряда и более высокая энергетическая плотность по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами.

Такие аккумуляторы все чаще используются в системах резервного электропитания телекоммуникационного оборудования. Данные решения применяются на объектах, где резервное питание должно обеспечивать работу оборудования в течение длительного времени, а обслуживание аккумуляторов связано с дополнительными затратами.

Где используются LiFePO4 аккумуляторы?

LiFePO4 аккумуляторы применяются на объектах, где требуется длительная автономная работа оборудования, ограничено место для размещения батарей или важно минимизировать количество замен аккумуляторов в течение срока эксплуатации.

Наиболее часто такие решения используются на следующих объектах:

• узлы связи операторов связи;
• GPON-узлы и узлы доступа;
• базовые станции мобильной связи;
• узлы агрегации и транспортные сети;
• уличные телекоммуникационные шкафы;
• серверные и центры обработки данных;
• промышленные объекты и системы автоматизации.

Особенно востребованы LiFePO4 аккумуляторы на удаленных объектах, где обслуживание связано с дополнительными затратами. Благодаря ресурсу 3000–6000 циклов заряда-разряда такие батареи позволяют значительно реже выполнять замену аккумуляторов по сравнению со свинцово-кислотными решениями.

Кроме того, LiFePO4 аккумуляторы имеют более высокую энергетическую плотность. При одинаковой емкости LiFePO4 аккумуляторы позволяют получить сопоставимый запас энергии при меньших габаритах и массе по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, что упрощает размещение оборудования в телекоммуникационных шкафах и контейнерах связи.

Почему операторы связи переходят на LiFePO4?

Для операторов связи аккумуляторы являются расходным элементом инфраструктуры. Чем больше узлов находится в эксплуатации, тем выше затраты на обслуживание и плановую замену батарей.

Особенно заметны эти расходы на распределенных сетях связи, где оборудование размещается на десятках или сотнях удаленных объектов. Замена аккумуляторов требует выезда специалистов, а иногда и привлечения подрядных организаций.

На многих объектах пространство внутри шкафа ограничено. При увеличении времени автономной работы не всегда есть возможность установить дополнительные аккумуляторы или расширить место размещения оборудования.

Поэтому при модернизации существующих объектов и строительстве новых узлов связи все чаще рассматриваются решения, позволяющие увеличить срок службы системы резервного питания и эффективнее использовать доступное пространство.

Какие особенности необходимо учитывать при переходе с AGM на LiFePO4?

Несмотря на многочисленные преимущества, переход на LiFePO4 требует учета ряда технических особенностей.

Прежде всего необходимо убедиться в совместимости аккумуляторов и системы электропитания. Зарядные характеристики LiFePO4 отличаются от свинцово-кислотных батарей, поэтому не каждый ИБП или выпрямитель сможет корректно работать с новыми аккумуляторами без настройки или модернизации.

Отдельное внимание стоит уделить системе управления аккумуляторами (BMS). Она контролирует процесс заряда и разряда, следит за температурой элементов и обеспечивает защиту батареи от аварийных режимов работы. Надежность всей системы во многом зависит от качества реализации BMS.

При проектировании также необходимо учитывать температурные условия эксплуатации. Несмотря на хорошую устойчивость LiFePO4 к различным режимам работы, диапазон допустимых температур для заряда и разряда зависит от конкретной модели аккумулятора и рекомендаций производителя.

Кроме того, при переходе с AGM на LiFePO4 важно заранее рассчитать необходимую емкость и время автономной работы. Благодаря большей глубине разряда и высокой энергоэффективности требуемая емкость батарей может отличаться от привычных расчетов для свинцово-кислотных аккумуляторов.

На практике переход на LiFePO4 чаще всего рассматривают не для увеличения времени автономной работы, а для сокращения количества замен аккумуляторов на удаленных объектах. Связано это с тем, что стоимость выезда специалистов на замену батарей может оказаться сопоставимой со стоимостью самих аккумуляторов.

Подробное сравнение LiFePO4, AGM, GEL и натрий-ионных аккумуляторов мы рассмотрели в отдельной статье.

FAQ