插图:位于雪原与炎热荒漠交界处的通信机柜

场景

严寒和高温条件下的基站

锂电池在 0 °C 以下无加热时不能充电,铅酸电池在严寒中损失一半以上容量,而在高温下两种技术都会快速老化。NFPP 48 V 钠电池模块可在 -40 °C 下放电、-20 °C 起充电,最高可在 +60 °C 下工作,电池仓无需加热和空调。

效果

93 %

-20 °C 时的容量,-40 °C 时为 80 %,无需加热

电芯制造商数据

-20 °C 起

无需加热即可充电:冬季停电后站点可恢复

模块规格书

0 kWh

冬季电池仓加热能耗

OS Power 测算

电池在严寒和高温下的表现

锂电池在严寒中无法充电

0 °C 以下禁止对未加热的 LFP 充电。如果加热失效,电池在停电后无法恢复电量,下一次停电将导致基站退服。

铅酸电池容量下降

在 -20...-30 °C 时,铅酸蓄电池仅能释放约 40 % 的容量。为保证相同续航,需要配置两倍容量的电池组。

加热和空调消耗能源

电池仓温控每年消耗数百千瓦时电能,本身也成为故障点。

高温缩短寿命

温度每高于 +25 °C 10 度,铅酸电池使用寿命约缩短一半。

解决方案

工作原理

NFPP 钠电池化学体系在严寒中保持容量,充电无需加热。高温条件下可选择电池仓无空调的钠电池,或在带温控的机柜中使用 LFP。

  1. 确定站点气候机柜内最低和最高温度、严寒持续时间、停电频率。
  2. 选择化学体系NFPP 适用于无可靠加热的室外机柜和高温环境;LFP 适用于有供暖的机房和温控正常的机柜。
  3. 与 48 V 通信电源协调设定值NFPP 的电压窗口与 LFP 不同:充电和下电设定值需按运营商控制器进行配置。
  4. 冬季试点验证在 1-3 个室外站点开展试点,并提供循环和温度报告。
室外站点能量流
市电 220/380 V 主电源 电池仓加热 无 48 V 通信电源 基站设备 NFPP 钠电池模块
  • 主电源
  • 备用
  • 不稳定
  • 无

钠电池充电无需加热:全部电能用于负载。

三种技术在严寒和高温下的对比

参数铅酸电池LFP 锂电池NFPP 钠电池
-20 °C 时可用容量约 40 %约 65 %93 %
-40 °C 时可用容量约 25 %无法工作80 %
严寒中充电有限仅在加热条件下-20 °C 起
工作温度上限+55 °C+60 °C+60 °C(电芯最高 +70 °C)
电池仓加热或空调保温和加热0 °C 以下加热,高温时空调+45 °C 以下无需,高温时通风

NFPP 数值依据电芯制造商数据和模块规格书;LFP 和铅酸蓄电池为典型行业数据。

比较 LFP、NFPP 和铅酸电池在 -40 至 +70 °C 范围内的表现

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站点数量与类型、气候、负载、现有 48 V 通信电源以及电池仓目前使用的电池。我们将回复初步配置方案和试点条件。

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