トヨタのスイープ技術がEVの中古電池をパワコン付き蓄電システムに変える：JAPAN MOBILITY SHOW BIZWEEK 2024

トヨタ自動車は、「JAPAN MOBILITY SHOW BIZWEEK 2024」、EVの中古電池と独自の電池制御技術であるスイープ技術を組み合わせた「スイープ蓄電システム」のデモンストレーションを披露した。

[朴尚洙，MONOist]

　トヨタ自動車は、「JAPAN MOBILITY SHOW BIZWEEK 2024」（2024年10月15〜18日、幕張メッセ）において、EV（電気自動車）の中古電池と独自の電池制御技術であるスイープ技術を組み合わせた「スイープ蓄電システム」のデモンストレーションを披露した。

トヨタの「スイープ蓄電システム」のデモンストレーション。直列でつないだ10個の電池の内、3個が通電状態（赤色LED）、7個が非通電状態（青色LED）になるように遷移させている［クリックで再生］

　スイープ技術は、直列につないだ各電池の通電と非通電を最速3万分の1秒サイクルの速さで切り替えることで各電池からの充電と放電について、直流／交流で任意に制御する技術だ。「ほうきで掃くように、直列につないだ各電池が一定のサイクルで非通電から通電の状態に遷移するイメージからスイープ（sweep）技術と名付けた」（トヨタ自動車の説明員）という。

スイープ蓄電システムの説明パネル［クリックで拡大］ 出所：トヨタ自動車

　スイープ蓄電システムでは、直列につなぐ電池はEVの中古電池となる。EVの中古電池は、それぞれ種類や劣化度が異なるため蓄電能力も異なっている。スイープ技術では、要求される出力電圧に合わせた個数の電池が常に通電状態になっているように、各電池を一定のサイクルで非通電から通電に遷移させる。しかし、蓄電能力の高い電池と低い電池を同じ頻度で非通電から通電に遷移させると、蓄電能力の低い電池が先に容量がなくなってしまう。そこで、電池の蓄電能力に合わせて非通電から通電に遷移させる頻度を制御することで「各電池に残された蓄電能力を最大限発揮させている」（同説明員）。

　一般的な蓄電システムは直流電力にのみ対応しており、一般家庭での電力利用や系統連系のためにはパワーコンディショナーなどの電力変換システムが必要になる。しかし、スイープ蓄電システムは、各電池の通電と非通電を高速にスイッチングすることによって交流電力を出力することもできる。「太陽光発電システムなど再生可能エネルギーの電力を蓄えるときには直流電力のシステムにして、蓄えた電力を活用する際には交流電力のシステムに切り替えられる。実質的にパワコン内蔵の蓄電システムになっている」（同説明員）という。

「スイープ蓄電システム」の高速スイッチングによって交流電力を出力している状態（左）。スイッチングが早すぎて、通電状態の赤色LEDと非通電状態の青色LEDの両方が表示されているように見える（左）。また、出力電力が交流になっていることも示されている（右）［クリックで拡大］

　スイープ蓄電システムはトヨタ自動車とJERAが2018年から研究開発を進めてきた技術で、2022年にはJERAの四日市火力発電所（三重県四日市市）に容量1.3MWhのシステムを用いて中部電力との系統連系の実証を完了している。今後は2027年をめどに、商用の容量100MWhのシステムの稼働を目指す方針である。

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