CHƯƠNG II : NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO ễ Tễ ĐIỆN
2.2. Một số loại nguồn năng lượng sử dụng cho ụ tụ điện
2.2.7. Siờu tụ điện Ultra-Capacitor
Những người làm trong lĩnh vực điện và điện tử thường quen thuộc với
những tụ điện cú đơn vị pico (một phần một nghỡn tỷ), nano (một phần tỷ) và micro (một phần triệu) Fara hẳn sẽ rất ngạc nhiờn khi nghe núi đến những tụ điện cú điện dung lờn tới hàng nghỡn Fara. Đú là những tụ điện được chế tạo theo cụng nghệ lớp
kộp (Double Layer), được gọi là Siờu tụ điện (Ultra - Capacitor hay Super -
Capacitor).
49
50
Tụ điện tớch trữ điện năng khụng phải bằng phản ứng húa học như ắc quy mà bằng cỏc tương tỏc vật lý giữa cỏc điện cực và điện tớch. Bởi vậy, tụ điện cú khả năng phúng và nạp điện rất nhanh so với ắc quy. Siờu tụ, bản chất là tụ điện, vẫn giữ được đặc tớnh này, do đú siờu tụ cú mật độ cụng suất rất lớn. Bờn cạnh đú, điện
dung lớn tới hàng nghỡn Fara cho phộp siờu tụ tớch trữ một lượng điện năng lớn,
điều này cho phộp siờu tụ cú thể hoạt động như một nguồn chứa năng lượng trong
khi cỏc tụ điện thụng thường chỉ cú vai trũ là phần tử phúng - nạp trong quỏ trỡnh trao đổi năng lượng.
Tuy nhiờn, cỏc siờu tụ cú điện dung hàng nghỡn Fara trờn thị trường hiện nay chỉ cú mức điện ỏp khoảng vài vụn, lý do là cỏc lớp cỏch điện trong siờu tụ khụng chịu được điện ỏp cao. Khi muốn sử dụng với điện ỏp cao, chẳng hạn như vài trăm
von như trong ụ tụ điện, thỡ siờu tụ phải được mắc nối tiếp thành cỏc modun. Ta biết
rằng khi mắc nối tiếp, điện dung của siờu tụ nhỏ đi. Do đú, trờn thị trường hiện nay,
modun cú điện ỏp lớn nhất (125V) chỉ cú điện dung 63F theo danh mục sản phẩm
của cụng ty Maxwell Technology, một trong những nhà sản xuất siờu tụ hàng đầu thế giới hiện nay. Với cụng nghệ tại thời điểm hiện tại, siờu tụ điện chưa đủ khả năng cung cấp nguồn cho ụ tụ điện chạy trờn một quóng đường dài như ắc quy hay
fuel cell. Nú chỉ được dựng như một nguồn phụ, đặc biệt hữu dụng trong quỏ trỡnh
51
Hỡnh 2.10. Sản phẩm siờu tụ điện của Maxwell Technology và module tụ lớn
nhất trờn thị trường
Mặc dự cũn tồn tại những vấn đề về mật độ năng lượng và giỏ thành cao,
siờu tụ điện vẫn là loại nguồn hứa hẹn nhất cho ụ tụ điện. Theo đỏnh giỏ của GS
Hori thỡ siờu tụ là một trong ba cụng nghệ làm nờn ụ tụ điện của tương lai.
Như vậy, hiện nay đó cú rất nhiều nguồn năng lượng cú khả năng đỏp ứng
yờu cầu cho ụ tụ điện. Do vậy việc tớnh toỏn và lựa chọn nguồn năng lượng phự hợp với nhu cầu của từng cấu hỡnh ụ tụ điện sẽ quyết định nhiều đến giỏ thành và tớnh hiệu dụng của xe trong thực tế. Trờn cơ sở nghiờn cứu đặc tớnh động lực học của ụ
tụ đề tài sẽ tớnh toỏn và lựa chọn nguồn năng lượng cho mẫu xe điện cỡ nhỏ 4 chỗ
ngồi. Tiếp đến đề tài cũng đưa ra phương ỏn mạch điều khiển động lực điện cho hệ thống nguồn của hệ thống năng lượng đó được lựa chọn.
52
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ,TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN NGUỒN NĂNG LƯỢNG