東芝デベロップメントエンジニアリング株式会社

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小型ユニットバッテリ

すべての要素技術を蓄積してきた特長を最大限に生かし、
小型ユニットバッテリの試作機開発に成功。

東北の復興に、エンジニアの力を生かしたい

東日本大震災が発生したとき、大きな問題になったのが、電力です。そして、太陽光パネルと接続できる小型ユニットバッテリの必要性が、大きくクローズアップされました。小型であれば、移動も簡単で、設置場所に悩むこともありません。また、太陽光からエネルギーが充電できるので、ライフライン復旧までの緊急電源として利用できます。ライフライン復旧後も、需要の少ない時間帯には商用電源からも合わせて充電できるので、両者から充電した電力を、計画停電時や需要の多い時間帯に供給できるからです。
「東北の復興に、自分たちも力になれないか」。そう考えていた、あるエンジニアグループが、この話を知り、アンダー・ザ・テーブルでの取り組みを開始しました。これまで蓄積してきた技術をベースに、いま求められている小型ユニットバッテリを開発したいと思ったのです。

小型化のために、重電設備の技術を応用

掲げた目標は、面積がA4サイズ相当の小型で、太陽光パネルにも商用電源にも対応でき、並列接続で利用者の要求にあわせた電力カスタマイズができること。例えば、通常は部屋ごとに1台ずつ設置して、パソコンや小型テレビの電源として使用。そして、近所の人たちが集まり、ホットプレートなど大電力を必要とする装置を動かしたいときは、小型ユニットバッテリを1カ所に集め、5台くらいを接続することで、使用を可能にする製品です。
ところが、当時のバッテリ製品は、電力の入出力回路の一つ一つに回路を設けていたため、どうしても回路規模が大きくなっていました。さらに、充電池も大型のリチウムイオン電池セルを複数利用していたので、ずっしり重い。通常のバッテリ開発技術では、製品化までの道のりはかなり険しいことがわかっていました。
そこで研究メンバーたちが発想したのは、発電所などの重電設備で採用されている「1ステージ双方向インバータ技術」の採用で、回路規模を小さくすること。さらに、リチウムイオン充電池は、小型のリチウムイオン電池セルを多並列多直列にすることで、軽量化に取り組みました。
その結果、研究試作機ではあるものの、太陽光パネル機能のない従来製品と比較して、容積は約3分の1、重量は約半分という小型・軽量化を実現したのです。

従来製品と研究試作機の比較

トータルな技術力とエンジニアの自由な発想が次代を生み出す

今回の試作機開発に利用した要素技術は、ほとんどが既存のものです。画期的な技術を、研究によって確立したわけではありません。それにもかかわらず、これまで世の中になかった高効率で小型・軽量のユニットバッテリを実現できたのは、インバータ技術、太陽光発電には欠かせないMPPT制御技術、使用環境にあわせてスタック使用ができる系統連系技術、バッテリマネジメントシステム、太陽光パネル制御技術など、小型ユニットバッテリの開発に必要な要素技術を、すべて社内に蓄積していたこと。さらには、エンジニアたちの自由な発想、既成概念に捉われないアイデアがあったからです。
要素となる技術一つ一つを得意とする企業は、ほかにもあります。ただ、そのすべてを持ちあわせているのは、わたしたち東芝デベロップメントエンジニアリングならでは。ここがわたしたちの大きな特長であり、可能性を大きく広げている力なのです。

小型ユニットバッテリー

電力関連のさまざまな製品化に向け、研究を継続中

小型ユニットバッテリの研究は現在も続いており、製品化を意識した性能の実現や、信頼性のブラッシュアップ、画期的な新機能の開発・搭載をはじめ、商品企画段階への対応技術にも取り組んでいます。
わたしたちは、この研究を通じて小型ユニットバッテリの製品化を1日も早く実現し、万が一の災害時にも電力が供給できる環境の実現に貢献したいと考えています。さらに、お客さまから寄せられる多種多様な蓄電池や、さまざまな電力仕様に対応した機器開発の依頼に応えられるよう、各要素技術の向上にも努めていきます。

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