MagiCube es una carcasa de hormigón prefabricado patentada desarrollada por POYNTING para proteger las baterías de las estaciones base contra robos. Se compone de un cubo prefabricado de hormigón armado capaz de contener hasta 28 baterías típicas de 200 Ahr y 12 V. Las paredes, el techo y el piso de hormigón armado del MagiCube tienen aproximadamente 200 m de espesor sin puerta visible ni mecanismo de apertura, lo que proporciona un alto nivel de seguridad. MagiCube se desarrolló principalmente para permitir a los operadores retirar las baterías de los contenedores de la estación base, protegiendo así no solo las baterías contra el robo sino también eliminando el incentivo de dañar y abrir los contenedores llenos de equipos valiosos. A menudo, los costos adicionales en términos de reparaciones, vandalismo en los componentes de RF y pérdida de ingresos debido al tiempo de inactividad del sitio podrían ser mayores que el costo asociado con el reemplazo de baterías robadas.
Una de las verdaderas preocupaciones ha sido que la mayoría de los contenedores de las estaciones base tienen aire acondicionado para regular la temperatura. A menudo se establecen en alrededor de 25 grados C, ya que la duración de la batería se ve comprometida por encima de estas temperaturas, como se explica a continuación. A POYNTING le preocupaba que almacenarlos en el exterior, en un recinto de hormigón, fuera perjudicial para la vida útil de la batería y, por lo tanto, centramos el diseño en minimizar la temperatura dentro del MagiGube utilizando técnicas y materiales pasivos. Estos resultaron funcionar notablemente bien.
Los equipos de control de temperatura representan alrededor del 45% del consumo de energía de las estaciones base móviles. Los diferentes tipos de equipos (radios, baterías, etc.) tienen diferentes requisitos de temperatura, siendo la temperatura de la batería muy crítica para la vida útil y el rendimiento eléctrico de la batería. Cuando no se controla la temperatura, la tasa de daño de la batería es alta, lo que influye en gran medida en su vida útil. En algunas zonas de alta temperatura, las baterías se pueden reemplazar cada seis meses.
Por ejemplo, la vida útil de una batería de plomo-ácido ventilada se reduce a la mitad con un incremento de 10°C. Para una batería VRLA (batería de plomo-ácido regulada por válvula), más comúnmente conocida como batería sellada (SLA) o batería libre de mantenimiento, esto es aún peor; la vida se reduce en un 50% cuando la temperatura aumenta 8°C.
Nuestra solución es un cerramiento de cemento que se pinta con pintura cerámica para evitar que el sol caliente el cubo. Recientemente hicimos pruebas en Johannesburgo, Sudáfrica, del 7 de diciembre al 1 de enero de 2016. Tenga en cuenta que este período es uno de los más calurosos experimentados en Johannesburgo en la historia reciente.
Los datos se han medido utilizando 2 monitores de temperatura y registradores de datos inteligentes. En los gráficos siguientes, las temperaturas medidas junto a las baterías se muestran en verde y la temperatura ambiente exterior se muestra en naranja.
Como puede ver, las temperaturas exteriores variaron entre 15 ℃ por la noche y 38 ℃ durante el día, lo que da un promedio de 23.9 ℃, muy cercano al promedio medido de la batería de 24.0 ℃.
En el informe también se proporciona un modelo matemático para las características de cambio de temperatura del cubo. Las implicaciones de tener un modelo matemático son inmensas: ahora podemos predecir las temperaturas de las baterías en diferentes lugares basándonos en los datos climáticos disponibles para la mayoría de los lugares de la Tierra.
La temperatura promedio de la batería será igual a la temperatura promedio de la ubicación. Esto parece trivial pero realmente es efectivo ya que la temperatura promedio (en un corto plazo) en cualquier sitio está determinada tanto por la temperatura mínima (durante la noche) como por la máxima. Incluso en condiciones de mucho calor, este promedio día/noche es sustancialmente más bajo que la temperatura máxima vista de forma aislada. Dentro de un contenedor, la temperatura está regulada y permanece aproximadamente constante, ya que un contenedor típico contiene equipos que generan calor y, por lo tanto, no se enfrían ni siquiera de noche. Dado que las baterías en modo de espera no generan calor, experimentan tanto máximos diurnos como mínimos nocturnos, mientras que su "masa térmica" garantiza que no se calienten ni se enfríen durante las variaciones diarias, sino que se mantengan dentro de uno o dos grados al mismo tiempo. promedio de los dos extremos.
Al colocar las baterías en el cubo cerámico pintado, se ahorran costes principalmente en tres áreas:
Este ahorro de costes por sí solo justifica el coste adicional del cerramiento de hormigón.
