Индивидуальные решения на солнечной энергии для успешной реализации ваших проектов.

Питание для IoT-датчиков, камер видеонаблюдения и метеостанций более чем в 20 странах мира.

От прототипа до серийного производства — один поставщик, один контакт.
Outdoor LoRaWAN gateway with antennas and solar power panel mounted on a field pole

Автономная солнечная электростанция для телекоммуникационных объектов

Обеспечьте стабильную работу малых сот (small cells), ретрансляторов беспроводных провайдеров (WISP), промышленных сотовых шлюзов и узлов агрегации LoRaWAN с помощью автономной системы электроснабжения, рассчитанной на основе потребления за 24 часа, инсоляции в худший месяц, автономности аккумулятора, а также рабочего напряжения, ветровых нагрузок, затенения и грозозащиты.

Запросить расчет питания для телеком-объекта

Краткий ответ

Автономные телеком-объекты работают под постоянной нагрузкой: приёмопередатчик мощностью 10 Вт потребляет 240 Вт·ч ежесуточно без учёта потерь на преобразование и запаса автономности. LinkSolar поставляет подсистему питания — солнечную батарею, аккумуляторный блок LiFePO4, MPPT-контроллер, корпус IP65, защищённые выходы, систему мониторинга и крепления — для малых сот, ретрансляторов, шлюзов и вспомогательного оборудования. Макробашни киловаттного класса не входят в данную линейку платформ.

Кому подходит это решение

  • Беспроводные провайдеры (WISP) и операторы частных сетей

    Специалисты, размещающие малые ячейки (small cells) и ретрансляторы магистральной связи на хребтах, элеваторах, мачтах и других объектах без надежного подключения к электросети.

  • Программы связи для сельских и удалённых районов

    Государственные и частные программы по расширению покрытия связи в местах, где подведение электросети занимает больше времени или стоит дороже, чем локальная система на солнечных батареях.

  • Промышленные и горнодобывающие предприятия

    Операторы, разворачивающие частные сети LTE, ячеистую магистральную связь (mesh backhaul) или инфраструктуру удалённой связи на крупных и труднодоступных объектах.

  • Операторы сетей IoT

    Команды, обеспечивающие питание шлюзов LoRaWAN, NB-IoT и промышленных сотовых шлюзов, которые объединяют множество спящих узлов и должны постоянно находиться в сети.

Технические особенности

Сравнение размеров солнечных панелей и аккумуляторов для различных классов непрерывно работающих промышленных сотовых шлюзов.

Постоянная нагрузка

Рассчитывайте систему по энергопотреблению за 24 часа, а не по паспортной мощности радиомодуля

Телекоммуникационный радиомодуль поддерживает соединение и удерживает магистральный канал в сети, поэтому энергопотребление практически одинаково круглосуточно. Постоянная нагрузка в 10 Вт потребляет 240 Вт·ч в сутки; при трех пиковых солнечных часах в худший месяц и 25% потерь в системе для этого уже требуется массив солнечных панелей мощностью около 100 Вт ещё до добавления запаса на автономность аккумулятора.

Аккумулятор должен обеспечивать работу в течение всей ночи каждые сутки, а затем покрывать согласованное количество дней с низкой инсоляцией. Таким образом, целевые показатели доступности системы определяют как запас энергии в аккумуляторе, так и скорость восстановления заряда массивом панелей.

Формируйте энергобаланс на основе измеренной или паспортной мощности в ваттах для радиомодуля, оборудования магистральной связи, маршрутизатора, контроллера, обогревателя или вентилятора корпуса, электроники мониторинга и этапов преобразования питания. Зафиксируйте предполагаемое состояние подключения, а не скрывайте его за обобщенным коэффициентом запаса.

Ознакомьтесь с руководством по расчёту параметров сотовых шлюзов 4G LTE

Электрическая архитектура

Подтвердите напряжение аккумуляторной батареи и параметры защищенных выходов до выбора оборудования

Многие телекоммуникационные радиомодули требуют входного напряжения 24 В или 48 В. Использование аккумулятора на 12 В с повышающим преобразователем добавляет дополнительный этап преобразования и еще одну потенциальную точку отказа. Подтвердите входной диапазон радиомодуля, пиковый ток, допустимое падение напряжения и тип разъема перед фиксацией напряжения аккумуляторной батареи.

Используйте раздельные линии с предохранителями для радиомодуля и вспомогательных нагрузок объекта, чтобы обогреватель, вентилятор, камера или дополнительное оборудование не могли привести к сбою связи. Подберите контроллер, систему управления аккумулятором (BMS), сечение кабелей, устройства защиты и защиту от глубокого разряда в соответствии со средним энергопотреблением и пиковым током.

При оформлении заказа укажите необходимость интерфейса RS485, Modbus или аналогичного канала удалённого мониторинга. Уровень заряда и ток зарядки аккумулятора должны быть эксплуатационными метриками, а не сведениями, получаемыми только при выезде сервисной бригады на объект.

Промышленные сотовые шлюзы с питанием от солнечных батарей в нескольких типичных сценариях удалённого размещения.

Надёжность работы в полевых условиях

Проектируйте объект с учётом затенения, ветра, влажности и молниезащиты

Площадки для телекоммуникационного оборудования выбирают исходя из прямой видимости, а не ориентации по солнцу. Проверьте траекторию зимнего солнца, тень от мачты, близлежащие сооружения и растительность и будьте готовы разместить массив солнечных панелей в отдалении от радиомачты, вместо того чтобы мириться с регулярным частичным затенением.

Используйте конструкцию, рассчитанную на реальную ветровую нагрузку на мачте или хребте. Защита от молнии и импульсных перенапряжений требует проектирования как для цепей постоянного тока, так и для антенных трактов; заземление, прокладка проводников и координация защитных устройств — это обязательные элементы для открытой площадки связи.

Корпусу IP65 всё равно требуется отвод влаги. Герметичные шкафы «дышат» из-за суточных перепадов температур, поэтому используйте подходящие кабельные вводы, каплеуловительные петли, управляемую вентиляцию и дыхательный клапан с соответствующим классом IP, если это допускает конструкция для конкретных условий.

Прочесть заметки о работе аккумуляторов в холодном климате

Закупки и контроль качества

Согласуйте ведомость материалов системы питания до начала развёртывания

LinkSolar выступает в роли партнёра по поставкам и контролю качества на фабрике, а не заявляет о производстве каждого компонента. Телекоммуникационная платформа питания может включать продукцию производителей панелей, аккумуляторных блоков, корпусов, контроллеров и креплений; наша цель — единая проверенная электрическая и механическая спецификация, единый протокол контроля качества и единый план отгрузки.

Образцы мини-панелей на заказ обычно рассчитываются на срок 7–10 дней, тогда как сроки производства и доставки готовой системы подтверждаются после согласования нагрузки, напряжения аккумуляторного блока, типа крепления, корпуса и количества. Пилотные партии могут начинаться с MOQ от 5 шт., если это поддерживают выбранные поставщики компонентов.

Радиооборудование, оборудование транзитной сети (backhaul), антенны и сетевая конфигурация по умолчанию поставляются заказчиком. Это обеспечивает вендоронезависимость платформы питания и заставляет использовать в итоговом проекте реальный перечень оборудования, а не абстрактные телекоммуникационные шаблоны.

Компоновка системы автономного питания для промышленного сотового шлюза с солнечной батареей, аккумулятором, контроллером, защищённым выходом и шлюзом.

Типовая архитектура

Надёжная архитектура автономного питания для телекоммуникаций

Типичная платформа объединяет массив монокристаллических солнечных панелей мощностью 200–800 Вт, контроллер MPPT, аккумуляторный блок LiFePO4 на 12 В или 24 В с расчётной емкостью 100–400 А·ч, шкаф питания IP65 и защищённые выходы для радиооборудования и вспомогательных устройств. Итоговое напряжение и емкость подбираются исходя из фактического графика нагрузки и целевого уровня доступности.

Аккумулятор обеспечивает питание в течение всей ночи и поддерживает согласованный резерв на случай низкой инсоляции; солнечные панели должны как питать дневную нагрузку, так и восполнять этот резерв. Раздельные шины и правильно согласованная защита от импульсных перенапряжений предотвращают сбой связи из-за вспомогательной нагрузки или переходного процесса.

Удалённый мониторинг состояния аккумулятора завершает операционный цикл. Постепенное снижение заряда превращается в заявку на техобслуживание до того, как произойдёт отключение, что особенно ценно при сезонном доступе или высокой стоимости выезда специалистов.

Ознакомиться с платформой автономного солнечного питания

Почему расчёт питания для телекома имеет свои особенности

Рабочий цикл меняет исходные допущения при расчёте солнечных панелей и аккумулятора. Ретрансляторы и шлюзы телекома не могут экономить энергию за счёт спящего режима, как это делают многие сенсорные узлы.

Тип площадкиРабочий циклЧто определяет расчёт
Гидрологический или метеорологический узел

Находится в спящем режиме между замерами; радиомодуль может просыпаться только для плановой передачи данных.

Инсоляция в худший месяц и рабочий цикл прошивки — основные факторы расчёта.

Камера обнаружения пожаров

Часто работает непрерывно днем и с меньшим потреблением ночью, если не установлены тепловизоры или другие постоянно активные нагрузки.

Автономность во время многодневной задымленности или плохой погоды.

Телекоммуникационный ретранслятор или шлюз

Непрерывно, 24 часа в сутки.

Ночное потребление определяет емкость аккумулятора; целевая доступность определяет запас мощности.

Используйте фактические технические паспорта устройств и измеренные состояния соединений. Номинальная мощность без учёта часов работы в день и потерь при преобразовании не является полным энергетическим балансом.

Типовая архитектура питания для телекоммуникаций

Это ориентировочные диапазоны для расчета коммерческого предложения и анализа проекта, которые не заменяют расчёт нагрузки на уровне устройств, исследование инсоляции площадки и проверку несущих конструкций.

БлокТиповые расчётные характеристикиПочему это важно для объекта связи
Массив солнечных панелей

Расчётный диапазон: монокристаллические панели 200–800 Вт.

Непрерывная нагрузка плюс восполнение резерва автономности обычно требуют большего размера панелей для телекома по сравнению с сенсорными узлами.

Аккумуляторный блок

LiFePO4 на 12 В или 24 В, обычно рассчитываемый в диапазоне 100–400 А·ч.

Он должен обеспечивать питание каждую ночь полностью, а также поддерживать согласованный резерв при низкой инсоляции.

Контроллер заряда

Контроллер MPPT, подобранный под напряжение массива, тип аккумулятора и ток заряда.

Выработка при рассеянном свете важна, так как дефицит энергии возникает именно в дни со слабой инсоляцией.

Шкаф питания

Металлический шкаф IP65 с порошковым покрытием, надёжными герметичными вводами и управляемой вентиляцией.

Защищает силовую электронику, предотвращая выпадение конденсата и компенсируя суточные перепады температур.

Защищённые выходы

Раздельные шины постоянного тока с предохранителями; выходное напряжение 24 В или иное необходимое значение подтверждается по техническому паспорту радиооборудования.

Предотвращает перезагрузку оборудования связи из-за вспомогательной нагрузки или переходного процесса.

Удалённый мониторинг

Опциональный передача статуса аккумулятора и контроллера по RS485, Modbus или аналогичным протоколам.

Превращает снижение уровня заряда в предупреждение для сервисной службы до того, как произойдёт сбой в сети.

Итоговый выбор массива панелей, аккумулятора, конструкции и защиты может выходить за пределы этих диапазонов, если этого требуют измеренная нагрузка, климат, целевой уровень доступности или условия на площадке.

Рекомендуемые продукты и комплекты

  • Rendered side view of pole mount with framed panel tilted on round pole.
    Маломощные шлюзы

    Регулируемое крепление на столб для маломощных шлюзовых узлов

    Вариант крепления для панелей мощностью 30–60 Вт, используемых в маломощных шлюзах, узлах телеметрии или для вторичных нагрузок жизнеобеспечения площадки. Оно не рассчитано на массив мощностью 200–800 Вт для малых сот или ретрансляторов; для более крупных телекоммуникационных объектов требуется индивидуальная конструкция и расчёт ветровой нагрузки.

    Посмотреть регулируемое крепление на столб

Типовые конфигурации

Типовые конфигурации для предварительного планирования; итоговый расчёт зависит от условий объекта и параметров нагрузки.

Сценарий Типовое решениеПанель и конструкцияОжидаемый результат
Промышленный сотовый шлюз или шлюз LoRaWAN

Шлюз с постоянным подключением, агрегирующий удалённые устройства, без мощного радиоусилителя или крупной вспомогательной нагрузки. Пример с постоянной нагрузкой 10 Вт потребляет 240 Вт·ч в день без учёта потерь в системе.

Начните с расчёта для безоблачного неба (примерно от 100 Вт) и оцените нижнюю часть диапазонов планирования (массив 200–800 Вт и аккумулятор 100–400 А·ч) после учёта автономности, уровня инсоляции в худший месяц, температуры и потерь при преобразовании.Расчётный ориентир для шлюзовых площадок. Итоговый подбор мощности зависит от состояния соединения модема, вычислительной нагрузки шлюза, режима передачи радиосигнала, климата и целевого уровня доступности.
Ретранслятор WISP с радиомодулем 24 В

Постоянно работающий ретранслятор топологии «точка-точка» или «точка-многоточка» с радиооборудованием 24 В, маршрутизатором или коммутатором, а также функцией удалённого контроля аккумулятора.

Обычно рассчитывается в средней части диапазонов планирования (массив 200–800 Вт и аккумулятор 100–400 А·ч) с использованием нативной архитектуры 24 В (где применимо), MPPT-зарядки, раздельных защищённых предохранителями выходов, защиты от импульсных перенапряжений и конструкции, рассчитанной на ветровые нагрузки.Позволяет избежать ненужной ступени повышения напряжения до 12 В и явно прописывает в утверждённой спецификации параметры входа радиооборудования, потери в кабеле, автономность и возможность удалённого контроля.
Малая сота (small cell) со вспомогательными нагрузками площадки

Постоянно работающая малая сота или более мощный ретранслятор в сочетании с оборудованием маршрутизации, мониторинга и возможными нагрузками обогрева или вентиляции шкафа.

Рассчитывайте ближе к верхней границе диапазонов 200–800 Вт и 100–400 А·ч или за их пределами, если этого требуют измеренная нагрузка, низкая зимняя инсоляция, длительная автономность или системы терморегулирования. Подтвердите нативное напряжение аккумулятора, пиковый ток, тепловыделение в шкафу и нагрузки на крепление.Индивидуально спроектированная платформа, а не универсальный комплект. Питание макровышек киловаттного масштаба и гибридные системы с генераторами выходят за рамки данной области применения.

Часто задаваемые вопросы

Сколько солнечной энергии требуется для автономного объекта связи?

Исходите из суточного потребления в ватт-часах (за 24 часа), а не из средней мощности в ваттах. Постоянная нагрузка 10 Вт потребляет 240 Вт·ч в день. При 3 пиковых солнечных часах в худший месяц и типичных потерях в системе это соответствует массиву мощностью около 100 Вт без учёта запаса автономности. Малые соты, ретрансляторы и шлюзовые площадки обычно требуют расчёта в диапазоне 200–800 Вт для массива солнечных панелей и 100–400 А·ч для аккумулятора, что определяется главным образом измеренной нагрузкой и целевым уровнем доступности.

Почему нельзя рассчитывать питание телекоммуникационного объекта так же, как сенсорную станцию?

Потому что их рабочий цикл принципиально различается. Сенсорный узел может находиться в спящем режиме между замерами, поэтому его энергопотребление определяется настройками прошивки. Радиооборудование связи поддерживает соединение непрерывно, поэтому сэкономить на спящем режиме не удастся, и аккумулятор должен полностью нести всю нагрузку каждую ночь.

Каким должно быть напряжение аккумуляторного блока: 12 В или 24 В?

Ориентируйтесь на входное напряжение радиооборудования и общую концепцию системы. Многим телекоммуникационным радиомодулям требуется входное напряжение 24 В или 48 В, а использование аккумулятора на 12 В через повышающий преобразователь добавляет лишний этап конвертации и еще одну возможную точку отказа. Более высокое напряжение блока также снижает ток и потери в кабеле, но все контроллеры, устройства защиты и нагрузки должны быть с ним совместимы.

Поставляете ли вы системы питания для макровышек?

Нет. Данное семейство платформ предназначено для малых сот, ретрансляторов, шлюзов и вспомогательных нагрузок площадки. Питание макровышек киловаттного масштаба с гибридизацией от генератора и многоцепочечными массивами панелей — это принципиально иная инженерная задача и другая цепочка поставок.

Как контролировать состояние аккумулятора на необслуживаемой площадке?

Предусмотрите удалённую телеметрию аккумулятора при заказе. RS485, Modbus или аналогичный канал связи позволяет передавать данные об уровне заряда, токе зарядки, напряжении и аварийных сигналах, благодаря чему постепенное снижение параметров станет поводом для вызова сервисной службы, а не причиной аварийного отключения.

Спланируйте подсистему питания для вашего автономного телеком-объекта

Отправьте технические описания радиооборудования и каналов связи, среднюю и пиковую мощность в ваттах, диапазон входного напряжения, требуемый коэффициент готовности, регион установки, условия затенения и ветровые нагрузки, требования к корпусу и объём партии. LinkSolar проанализирует график нагрузок, архитектуру напряжений, параметры автономности, варианты крепления, логистику образцов и сроки поставки, после чего ответит на запрос (RFQ) в течение одного рабочего дня.