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Toyota-JERA, 폐배터리 재활용 대용량 Sweep 축전 시스템 구축

작성일
2022-11-03
조회수
790

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Toyota와 JERA는 하이브리드 자동차(HEV), 전기자동차(EV)와 같은 전동차의 사용이 끝난 배터리(폐배터리)를 재이용한 대용량 축전 시스템을 구축하고, 가동을 시작했다. 성능이 다른 각종 배터리가 섞여 있더라도 제어할 수 있으며 용량을 완전히 다 사용할 수 있는 기술을 탑재하여 실현했다. 연내 일반가정과 공장 등에 배전하는 계통전력에 연결한다. 양사는 2020년대 중반에 공급전력량 양 10만 kWh의 축전 시스템 도입을 목표로 한다.

축전 시스템은 JERA의 욧카이치시(四日市) 화력발전소 내에 설치했다. 공급전력량은 1,260kWh, 소비전력은 485kW다. 주부전력(中部電力) 파워 그리드(Power Grid)계통에 접속해서 계통용 축전지로 충방전 운전을 실시할 예정이다.

Toyota의 HEV와 EV, 플러그인 하이브리드 자동차(FCEV) 등에 탑재된 리튬이온 배터리, 니켈수소전지, 납축전지를 혼재했다. 충방전량을 임의로 제어할 수 있는 “Sweep 기능(도요타중앙연구소 개발)”을 탑재하여 성능과 용량의 차이가 큰 사용이 끝난 차량용 배터리를 이용할 수 있도록 했다.

Sweep 기능이란 직렬로 연결한 각 배터리의 통전과 비통전(Bypass)를 마이크로초(㎲) 단위로 전환함으로써 충방전량을 임의로 제어하는 기능이다. 이를 통해 배터리의 열화상태에 관계없이 다른 종류의 배터리를 혼합한 상태에서도 용량을 완전히 사용할 수 있게 된다고 한다.

Sweep 기능을 응용해서 배터리에서 나오는 교류를 직접 출력하거나, 혹은 차량용 인버터를 재사용함으로써 Power Conditioning System(PCS)을 생략할 수 있다. 이를 통해 비용을 절감할 수 있으며, PCS에 의한 전력손실을 억제하고 에너지 이용효율을 향상시킬 수 있다.

해당 기능을 사용한 축전 시스템을 계통전력에 연결하는 것은 세계 최초라고 한다.

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