Uticaj infrastrukture "6G Telecom" na tehničke specifikacije budućih vanjskih mikro-invertera

Približavanje 6G mreže i izazov s energijom

Dok se širenje 5G telekomunikacijskih mreža još uvijek odvija diljem svijeta, istraživači, standardizacijska tijela i vodeće tehnološke tvrtke već polažu tehničke temelje za sljedeću generaciju mobilne povezanosti: 6G. Očekuje se da će se komercijalno uvođenje početi oko 2030. godine, a 6G mreže će pružiti neviđene mogućnosti, uključujući brzine podataka od terabita u sekundi, latencije od mikrosekunde, integrirano zaznavanje i komunikaciju te besprekornu povezanost za milijarde autonomnih uređaja interneta stvari (IoT). Međutim, postizanje ovih budućih ciljeva zahtijeva ogromnu promjenu u fizičkoj infrastrukturi. 6G koristi ekstremno visoke frekvencijske pojaseve (uključujući frekvencije milimetarnih valova i subterahertz). Budući da su ovi visokofrekventni signali vrlo kratkih valnih duljina, brzo se slabe na daljini i lako ih blokiraju zgrade, lišće i vlažnost u atmosferi. Stoga će se 6G mreže oslanjati na ultra-guštu mrežu malih stanica na otvorenom, mikro baznih stanica i ključnih računarskih čvorova instaliranih na utilacijama, uličnim svjetlima, fasadama zgrada i telekomunikacijskim tornjevima. Ova hipergušća mreža stvara veliki energetski izazov: električna mreža ne može lako ili ekonomično proširiti fizičke kablove za pretvoreni struji na milijune udaljenih mikro lokacija. Integriranje lokalizirane, visoko raspoređene solarne fotonaponske energije (PV) i skladištenja baterija izravno na ove vanjske ćelije pojavilo se kao jedino praktično rješenje za napajanje 6G infrastrukture. Za telekomunikacijske inženjere, operatere i direktore nabavki B2B, ova promjena će temeljno preoblikovati tehničke specifikacije vanjskih mikro-invertera. Ovaj vodič istražuje kritične tehničke evolucije koje je pokrenula revolucija 6G.

Ultra-visoka gustoća snage i minijaturni faktori oblika

U telekomunikacijskoj instalaciji na uličnom stubu ili svjetiljku, prostor je apsolutno premium. Općinski planirani propisi i ograničenja na stručnoga utjecaja vjetra ograničavaju veličinu i težinu opreme koja se može postaviti na stupove. Stoga, tradicionalni, golemi pretvarač je potpuno izvan pitanja.

Za ispunjavanje potreba za malim ćelijama 6G, budući vanjski mikro-inverteri moraju postići iznimno visoku gustoću snage i vrlo kompaktan, minijaturni oblik:

• Široko-poveznični poluprovodnici: Tradicionalni pretvarači koriste IGBT ili MOSFET na bazi silicija, koji su ograničeni u svojim frekvencijama prekida i stvaraju značajnu toplinu. Budući mikro-inverteri moraju prihvatiti materijale širokog opsega (WBG), posebno galijum nitrid (GaN) i silicijum karbid (SiC). GaN energetski tranzistori mogu prekidati na frekvencijama od megahertza (deset do stotinu puta brže od silicija), što omogućuje inženjerima da smanje veličinu unutarnjih induktorja, kondenzatora i transformatora za do 70%, stvarajući mikro-inverter ne veći od standardnog pametnog telefona.
• Termalno upravljanje: Rad na tako visokim frekvencijama unutar malenog, zapečaćenog prostora zahtijeva inovativni termalni dizajn. U budućnosti će se mikroinverteri oslanjati na napredne materijale za čvrstoće (vrlo toplinsko provodljive epoxije koje ispunjavaju cijeli prostor) za prijenos toplote izravno na vanjski aluminijumski omotač, što će ukloniti potrebu za unutarnjim ventilatorima i osigurati

JYINS već ulaže velike ulaganje u istraživanje pretvaranja energije GaN i SiC, osiguravajući da su naše linije mikro-invertera sljedeće generacije potpuno optimizirane za uski prostor i visoke toplinske zahtjeve telekom OEM-ova.

Vrlo pouzdan i životni vijek bez održavanja

Telekomunikacijske mreže klasificirane su kao kritična infrastruktura, zahtijevajući razine radnog vremena od 99,999% (standard od pet devetaka). Neuspjeh jednog mikro-lokacije može stvoriti lokalnu prazninu pokrivenosti, ometajući komunikaciju autonomnih vozila ili hitnih službi. Budući da će 6G mreže koristiti milijune mikroćelija, raspoređivanje servisnih tehničara za zamjenu kvarnih pretvarača na fizičkim utilatima je ekonomski i operativno nemoguće. Mikro-inverter mora biti dizajniran tako da se podudara s životnim vijekom samog telekomunikacijskog stuba (obično dvadeset do dvadeset pet godina) ili ga premašuje bez fizičkog održavanja.

Za postizanje ove razine pouzdanosti, projektiranje mikro-invertera mora proći stroge nadogradnje materijala i komponenti:

• Uklanjanje elektrolitskih kondenzatora: Tečni elektrolitski kondenzatori su primarna tačka neuspjeha u tradicionalnim pretvaračima, jer se njihov mokri elektrolit polako isuši tijekom deset do petnaest godina, posebno u vrućim vanjskim uvjetima. Budući mikro-inverteri moraju u potpunosti preći na čvrsto-stani tankofilne ili keramičke kondenzatore, koji nude praktički beskonačan radni vijek i potpunu stabilnost pod ekstremnim temperaturama.
• Napredna zaštita okoliša: Mikroinverteri postavljeni na vanjske stube moraju izdržati kiše, snijeg, prašine i obalnu mlju. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, sustav za zaštitu od otpadnih voda mora biti opremljen s sustavom za zaštitu od otpadnih voda.
• Prediktivni algoritmi održavanja: Budući JYINS mikro-inverteri će integrirati napredni dijagnostički softver za strojno učenje unutar svojih mikročipa. Kontinuirano analizirajući mikro fluktuacije napona, struje i temperature, pretvarač može predvidjeti uništavanje komponenti i upozoriti operatora mreže putem IoT komunikacije tjednima prije nego se pojavi fizička kvar, omogućavajući planirano održavanje tijekom rutinskih nadogradnji ćelijskih tornjeva.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Prema definiciji, telekomunikacijska bazna postaja je visoko osjetljiv radio prijemnik i odašiljač. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se radi na utvrđivanju rizika za sigurnost u pogledu električne energije.

Inverter radi tako što brzo uključuje i isključuje visokonaponsku jednokratnu struju, što prirodno stvara visokofrekventnu elektromagnetnu buku (EMI). Ako se ova buka ne strogo štiti, može se spojiti u linije telekom antene, uzrokujući degradaciju signala, gubitak paketa podataka i ogroman pad brzine 6G mreže.

Za postizanje kompatibilnosti s infrastrukturom 6G, tehničke specifikacije mikroinvertera moraju zahtijevati EMI blizu nule:

• U slučaju da je to moguće, potrebno je osigurati da je sustav u potpunosti uključen u sustav.
• Aktivno štitnje i konstrukcija kućišta: vanjski kućište pretvarača mora djelovati kao fizički Faradayov kavez. U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, proizvođač mora upotrijebiti električnu energiju za proizvodnju električne energije.
• Topologije mekog prekidača: Upotreba topologija rezonančnog prekidača (kao što su LLC rezonančni pretvarači) omogućuje pretvaraču da prebaci tranzistore na nulu naponu (ZVS) ili nulu struju (ZCS). Ovo mekano prekidač drastično smanjuje oštre korake napona koji stvaraju visokofrekventne EMI u prvom redu, što rezultira iznimno tihim električnim profilom.

Uprkos tome što je pionir u razvoju ovih naprednih EMC projekata, JYINS je pozicioniran da isporuči visoko-performante mikro-inverter tehnologije koje se besprekorno integrisu s osjetljivim bežičnim mrežama, pružajući čistu, pouzdanu zelenu energiju bez ugrožavanja

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Europska komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za U slučaju malih ćelija 6G koje unutar sustava rade na stabilnoj jednokratnoj struji (kao što je 48 V jednokratne struje), ova višeslojna pretvaranja (iz jednokratne struje u jednokratnu struju) vrlo je neefikasna, jer gubi do 15% vrijedne sunčeve energije kao topline.

Stoga će budući 6G sustavi za naplatu energije na otvorenom favorizirati visoko učinkovite, direktno DC-spregnute arhitekture. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila da će se na temelju članka 3. stavka 1. točke (b) Uredbe (EU) br. 528/2012 i članka 3. stavka 2. točke (c) Uredbe (EU) br. 528/2012 i članka 3. stavka 2. točke (c) Uredbe ( Ova direktna integracija jednokratnog struje maksimizira energetsku učinkovitost, pojednostavljuje raspored sustava i jamči ultra-stabilnu, neprekidnu isporuku energije izravno telekom hardveru.

JYINS je posvećen podršci prijelazu telekomunikacijske industrije na zelenu, održivu 6G budućnost. Naše kontinuirane investicije u GaN tehnologiju, čvrstu elektroničku opremu i napredno elektromagnetno štitnje osiguravaju da naši budući proizvodi za pretvaranje energije ispunjavaju i premašuju zahtjevne tehničke specifikacije bežičnih mreža sutrašnjice, napajajući hiper-povezan svijet čistim, pouzdanim i