– Các siêu tụ điện có năng lượng riêng rất thấp.
– Rất khó để tạo ra siêu tụ điện có cơng suất điện áp cao ở thời điểm hiện tại, đó là lý do tại sao hầu hết các siêu tụ điện 2.7V đều có sẵn trên thị trường.
– Thuộc tính điện áp phóng tuyến tính của chúng là một bất lợi. Đặc tính điện áp phóng tuyến tính có nghĩa là khi siêu tụ phóng 50% tổng năng lượng dự trữ, điện áp cũng giảm một nửa. Có nghĩa là nếu điện áp đầy của chúng là 2,7V thì điện áp sẽ giảm xuống cịn 1,3V. Nhưng trong trường hợp pin, điện áp sẽ gần với điện áp đầy thậm chí khi pin xả 50% năng lượng. – Giá của siêu tụ điện cao hơn pin Li-ion cùng dung lượng
– Siêu tụ điện xả nhanh hơn pin khi không được kết nối với tải hoặc nói cách khác, đặc tính tự xả của siêu tụ là một bất lợi nữa.
* Một số ứng dụng đáng chú ý của siêu tụ điện mà chúng ta có thể thấy như: – Các siêu tụ chủ yếu được sử dụng ở những nơi cần sạc và xả rất nhanh. – Chúng được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số để nhấp nháy ánh sáng.
– Chúng được sử dụng trong xe điện và cơ cấu hãm tái sinh được sử dụng để sạc siêu tụ điện. Phanh tái tạo giúp sạc trong thời gian rất ngắn. Để khởi động điện trong hệ thống start-stop
5.2.8 Bánh đà
Hệ thống phanh tái sinh RBS với kiểu tích trữ năng lượng dưới dạng bánh đà:
- Năng lượng được tích trữ vào bánh đà được tính theo cơng thức: E=1/2 J* ω2
- Năng lượng này tỷ lệ với bình phương tốc độ quay do đó tăng tốc độ lên sẽ có thể tích trữ năng lượng nhiều hơn. Do đó một bánh đà được sử dụng như một thiết bị tích trữ năng lượng phải được quay với tốc độ rất cao và phải đặt trong mơi trường chân khơng để giảm lực cản gió.
- Hiện nay trên thế giới có 2 hãng sản xuất bánh đà siêu tốc dựa trên công nghệ
KERS (Kinetic Energy Recovery System) lần đầu tiên được áp dụng trên xe đua F1 đó là hãng Flybrid và Williams Hybrid Power.
5.2.8 Bánh đà
Dòng Flybrid KERS trên Volvo S60 Sơ đồ hệ thống tích trữ năng lượng khi
5.2.8 Bánh đà
Ngược lại với Flybird, hệ thống của Williams Hybrid Power (WHP) sử dụng điện để tích hoặc rút điện năng khỏi bánh đà, lợi dụng composite từ tính (MLC) để đạt hiệu suất chuyển đổi rất cao. Do có giá thành cao hơn, hệ thống này được ứng dụng cho xe cao cấp. Chiếc xe đua 918 RS R
Hybrid của Porsche sử dụng hệ thống của WHP, và nó hoạt động thơng qua các mô-tơ điện đặt ở bánh trước.
5.2.8 Bánh đà
Theo nghiên cứu mới đây nhất thì bánh đà bằng sợi carbon KERS của hãng Volvo được trang bị cho cầu sau. Nó chỉ nặng 6 kg và đường kính 20 cm, có khả năng quay với tốc độ 60.000 vịng/phút. Với cơng suất tăng thêm 80 mã lực, xe này có thể tăng tốc lên 100 km/h chỉ trong 5.5 giây.
5.2.8 Bánh đà
Tóm lại: Bánh đà thường được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục cho
những nơi mà động lực được cung cấp bị ngắt quãng. Khi phanh xe, bánh đà có tác dụng thu hồi năng lượng, sau đó “góp” động năng cùng với động cơ khi xe tăng tốc, điều này có thể làm giảm tiêu hao 25% nhiên liệu.
5.2.9 Tóm tắt
Điện áp và mật độ năng lượng của pin và thiết bị lưu trữ (Nguồn chính: Larminie và Lowry 2012)
Loại pin Axit-chì 20-35 Ni-Cad 40-55 Ni-MH 65 Lithium-ion 140 Siêu tụ điện 1-10 Bánh đà 1-10