Robot di động tự hành và robot cộng tác bán tự hành là những lựa chọn thay thế cho siêu tụ điện.

Tụ điện hai lớp điện hóa (EDLC), thường được gọi là siêu tụ điện, gần đây đã xuất hiện trên thị trường với các siêu tụ điện đạt chứng nhận AEC-Q200, và do chỉ có một vài nhà cung cấp cung cấp chúng, việc xác định tính khả thi của thiết kế đòi hỏi phải nghiên cứu công nghệ EDLC. Tuy nhiên, việc xem xét một số ví dụ có thể giúp ích.

Robot kho hàng, robot di động tự hành và robot cộng tác bán tự hành (cobot) được coi là ứng cử viên cho việc sử dụng siêu tụ điện vì hai lý do chính: (a) chúng thường có trạm sạc và (b) chúng thường có các nhiệm vụ yêu cầu tăng công suất ngắn hạn để nâng/di chuyển các vật nặng.

Siêu tụ điện có ưu điểm hơn pin về công suất riêng, nghĩa là chúng có thể xả một lượng dòng điện khổng lồ mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ hoặc độ tin cậy. Chúng cũng khác với pin ở chỗ chu kỳ sạc/xả của chúng có thể lên tới gần 1 triệu lần, trái ngược với hàng nghìn hoặc thậm chí hàng chục nghìn lần ở pin. Nếu một robot cần hoạt động từ xa trong thời gian dài, pin có thể là giải pháp tốt nhất.

Một ví dụ tương tự hữu ích là việc sử dụng khí nitơ oxit trong xe đua và xe đua drag để tăng công suất trên một quãng đường nhất định. Trọng lượng của khí nitơ oxit (siêu tụ điện) không hiệu quả bằng việc sử dụng một bình xăng lớn (ắc quy). Chúng ta có thể mở rộng ví dụ này đến siêu tụ điện và điện trở nối tiếp tương đương (ESR) của chúng, yếu tố ảnh hưởng đến công suất phanh thấp hơn. Nói chung, các mô-đun siêu tụ điện được cân bằng bằng điện trở, điều này làm tăng ESR. Nếu thiết kế không bị hạn chế nghiêm ngặt bởi trọng lượng hoặc kích thước, việc thêm một mô-đun siêu tụ điện để bổ sung cho ắc quy trong quá trình hoạt động ở công suất cao nhất sẽ cải thiện hiệu quả và kéo dài tuổi thọ ắc quy. Tương tự, đối với các ứng dụng robot dựa trên thu hoạch năng lượng, siêu tụ điện phù hợp hơn để thu giữ các dòng điện sạc không cần thiết.

Một ví dụ ứng dụng quan trọng khác của robot tự động hóa công nghiệp tận dụng hiệu quả năng lượng vượt trội của siêu tụ điện là trong các nhà bếp nhà hàng và các tòa nhà phi dân cư khác. Được các công ty điện lực sạc dựa trên nhu cầu điện năng cao điểm, các dàn siêu tụ điện có thể được sử dụng để cấp điện cho lò nướng, bếp chiên và bếp nấu trong ngày, đồng thời sạc vào ban đêm khi mức tiêu thụ điện thấp hơn. Điều này giúp chủ doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đáng kể đồng thời giảm tải cho lưới điện.

Khả năng chịu dòng điện cao và chu kỳ sạc/xả cao của siêu tụ điện là những yếu tố thiết kế quan trọng, do đó việc đáp ứng nhu cầu công suất cao sẽ mở rộng tiềm năng ứng dụng của chúng trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp.

Một điểm quan trọng cần lưu ý là đối với các cụm siêu tụ điện được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ không quá khác biệt so với nhiệt độ môi trường xung quanh khoảng 25°C, chất điện phân thường được sử dụng trong siêu tụ điện là axetonitril, chất này bắt đầu sôi ở 85°C, mặc dù các hệ thống gốc nước có thể đẩy nhiệt độ lên đến 95°C. Tất nhiên, nguyên tắc thiết kế tốt nhất là giữ cho linh kiện hoạt động ở nhiệt độ thấp nhất có thể, thấp hơn nhiệt độ định mức tối đa, và đặc biệt đối với siêu tụ điện, một nguyên tắc đơn giản tốt về nhiệt độ hoạt động là cứ giảm 10°C so với nhiệt độ định mức tối đa sẽ làm tăng gấp đôi tuổi thọ dự kiến ​​của linh kiện.