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回生エネルギーを“次の動力”へ

EDLCで
ロボットの省エネ駆動を加速

ブレーキ時の回生電力を蓄電・再利用し、年間600 kWh相当の消費電力をカット

電池に比べ最大10倍の長寿命と高繰返し耐性で保守工数を大幅削減

  • ロボット
  • 回生エネルギー
  • EDLC
  • 電気二重層コンデンサ
  • 省エネ設計
  • 高出力キャパシタ
  • 長寿命部品

セル販売実績

100,000,000

本以上

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About止める瞬間のエネルギーを、次の加速へ――
EDLCがロボットを“循環駆動”へ導く

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-18

ブレーキ熱を捨てるか、電力資産に変えるか

産業用ロボットは減速・停止時に大量の回生エネルギーを生み出しますが、多くの制御盤では依然として回生抵抗で熱として廃棄しています。パナソニックの電気二重層キャパシタ(EDLC)は、この未利用エネルギーを瞬時に蓄電し、次の動作へ再投入することで年間約600 kWhもの電力削減効果が期待できます。さらに、内部化学反応を伴わないため充放電回数が寿命に影響せず、二次電池のような複雑な充放電制御も不要――保守負荷を大きく減らせます。

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Problemこんな課題を感じていませんか?

回生エネルギーの廃棄ロスと廃熱負荷

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-1-868x440 Problem
  • 現状:ロボットの減速・停止時に発生する回生電力の多くが、回生抵抗で熱として放出されている。

  • 影響:電力コスト上昇、冷却設備の電力増大、CO₂排出量の増加など環境・経営両面のロスが顕在化。
  • 課題:高頻度動作でも瞬時に蓄電し、安全に再利用できる高出力蓄電素子が不足している。

従来バッテリ/抵抗構成の寿命と保守コスト

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-2-868x440 Problem
  • 現状:二次電池は化学劣化、ブレーキ抵抗は発熱ストレスにより短寿命・高故障率。EDLCと比べて充放電回数制限が厳しい。

  • 影響:頻繁な交換・保守停止でライン稼働率が低下し、メンテナンス負荷も増大。
  • 課題繰返し充放電に強く長寿命な蓄電デバイスで、保守工数と部材コストを同時に削減したい。

カーボンニュートラル/省エネ達成へのプレッシャー

計測機器_光アクティブコネクタ(AOC)_LP画像サイズ_EMCBD-1-868x440 Problem01
  • 現状:脱炭素KPIや電力契約削減の要請が年々強まり、エネルギー最適化は経営課題に直結。

  • 影響:十分な対策がとれないとESG評価や取引継続条件に影響し、電力単価の上昇リスクも抱える。
  • 課題:回生エネルギーを循環利用し、工場全体のエネルギー効率を定量的に向上させるソリューションが求められる。

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Point止める瞬間を価値へ変える――
5つの即効メリット

パナソニックのEDLCソリューションは、「止める動作」を“次の加速”へ変えることでエネルギー効率と保守性を同時に底上げします。
ここでは
導入直後から実感できる5つの成果ポイントを具体的にご紹介します。

年間600 kWh超の省エネ効果
01

年間600 kWh超の省エネ効果

ブレーキ時に捨てていた回生電力を瞬時に蓄電し再利用することで、ロボット1台あたり約600 kWh/年の電力カットをシミュレーションで確認済みです。これにより電力コストとCO₂排出を同時削減できます。

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-2-point (2)
02

100万回以上の充放電に耐える長寿命

化学反応を伴わない物理吸着型のため劣化要因が少なく、試験では100万回以上の充放電に耐えることを確認。二次電池比で交換サイクルを10倍以上延伸し、保守停止リスクを大幅に低減します。

03

ピーク100 A級の高出力で加速動作をアシスト

0.1〜100 A超の大電流放電に対応するラインアップを備え、ロボットの瞬間的なピーク負荷を追加電源なしでサポート。制御盤のスリム化にも貢献します。

04

-40〜+85 ℃の広温度/耐熱設計

極低温から高温環境まで安定動作。-40 ℃対応シリーズや+85 ℃保証品を選択でき、温度10 ℃低下で寿命が約2倍に伸長する設計指針も公開しています。

電圧ディレーティング等の配慮は必要です。

05

バッテリ管理不要、既存制御盤に“ポン付け”

EDLCは充放電制御ICや安全回路が簡素で済み、既存の回生抵抗部を置き換えるだけで導入可能。後付けで工事期間を短縮しつつエネルギー循環型システムを構築できます。

年間消費電力量CO₂排出量の大幅削減

年間消費電力量
約 600kWh/台*1

削減

CO₂排出量
約 230kg-CO₂/年*2

削減

*当社調べ、
*1:回生電力をEDLCに蓄え再利用するシミュレーションで算出。ロボット1台・稼働8 h/日・260 日/年の場合の試算値です。
*2:上記600 kWhを日本の平均排出係数0.38 kg-CO₂/kWhで換算(600 kWh × 0.38 kg = 228 kg)。電力削減がそのまま削減効果に直結します。

化学劣化レスで、タフ充放電。ライン停止リスクも低減。

充放電耐久性
100万回以上*1

保守交換頻度
90%*2

削減

*当社調べ、
*1: DLCは物理吸脱着でエネルギーを蓄えるため、化学劣化が少なく100万回規模の充放電に耐える。(社内試験データに基づく参考値)
*2: 従来バッテリ比。二次電池のサイクル寿命(約1万回想定)と比べて10倍の寿命

制御盤内の最大発熱源を1つ削除。冷却ファンの電力・寿命延伸に寄与。

回生抵抗発熱
ほぼゼロ

*当社調べ、回生抵抗で熱廃棄していたエネルギーを蓄電へ転換するため。

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Function主な特徴一覧

パナソニックのEDLCは、高出力・長寿命・環境対応を小型パッケージで実現し、ロボット制御盤の省エネ化と保守最適化を力強くサポートします。

ピーク負荷を支える高出力

ピーク負荷を支える高出力

巻回形セルは大電流放電に対応し、ロボットの瞬時ピークに追加電源なしで追随します。

 

-40〜+85 ℃の広温度保証

-40〜+85 ℃の広温度保証

‐40 ℃の極低温から+85 ℃の高温まで安定動作するシリーズを用意し、制御盤の温度設計自由度を拡大。

※電圧ディレーティング等の配慮は必要です。

100万回超の充放電サイクル

100万回超の充放電サイクル

内部化学反応を伴わない物理吸脱着型のため劣化が少なく、試験で100万回以上の繰返し充放電に耐性を確認。

※試験条件に依存する参考値です。詳細はお問い合わせください。

急速充電&制御回路ほぼ不要

急速充電&制御回路ほぼ不要

急速充電が可能かつ過充電・過放電に対する制限が小さいため、複雑なBMSを削減し設計を簡素化。

RoHS準拠の環境配慮設計

RoHS準拠の環境配慮設計

カドミウム・水銀フリーで全シリーズRoHS対応。廃棄規制リスクを低減し、サステナブルな工場運営に貢献。

小型(Φ18)セルで実装自由度向上

小型(Φ18)セルで実装自由度向上

小型高出力セルにより空きスペースの利用、機器にあったレイアウト可能。制御盤の省スペース化に寄与

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Application Examples事例紹介

 

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-7-868x440 Function (1)

自動車ボディ溶接ラインの多関節ロボット

導入前の課題
高頻度ブレーキで発生する回生電力を回生抵抗で廃熱。空調負荷と電力コストが増大。

EDLCソリューションと効果
ロボット軸モーターにEDLCバッファを外付けし、停止〜次動作の加速へ再投入。
→ 年間約600 kWh削減・空調電力も低減

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-9-868x440 Customers Voice

自動車塗装ロボット(6軸アーム)

導入前の課題
塗装ブース内は防爆仕様ゆえ発熱源を極小化したいが、回生抵抗が熱だまりを生み塗膜品質にも影響。

EDLCソリューションと効果
アーム各軸にEDLCパックを分散配置し回生電力を瞬時吸収→再投入。
→ ブース温度上昇を抑え冷却エア量7%削減、塗膜ムラも低減

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-10-868x440 Customers Voice

高速包装ラインのSCARAロボット

導入前の課題
0.5 秒サイクルでストップ&ゴーを繰返し、ピーク電流が大きく電源・ケーブルがオーバースペック化。

EDLCソリューションと効果
制御盤に高出力巻回形EDLCを追加しピークをバッファ。
→ 電源容量20%ダウン、ケーブル1ランク細線化で配線重量1.8 kg削減

産業用ロボットの回生エネルギーを活かすEDLC_LP画像サイズ_EMCBD-11-868x440 Customers Voice

協働組立ロボット(コボット)

導入前の課題
軽量設計と無停止メンテが必須だが、二次電池は交換工数と重量増がネック。

EDLCソリューションと効果
化学劣化レスEDLCモジュールに置換し100万回超充放電に耐性。
→ バッテリ交換ゼロ化で年間保守工数90%削減、アーム質量も0.9 kg軽量化

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FAQよくあるご質問

お客さまからよく寄せられるご質問とその回答をご案内しております。

Q.

EDLCの寿命はどれくらいですか?

A.

EDLCセル自体は100万回を超える充放電サイクルでも容量劣化がごくわずかという社内試験結果があります。実使用では温度と電圧が主な劣化要因となるため、制御電圧や、周囲温度を低することでさらに長寿命化できます。

Q.

過充電時の安全対策は?

A.

EDLCはリチウムイオン電池に比べ熱暴走のリスクが極めて低いものの、過充電はガス膨張や内部抵抗増加を招きます。推奨構成は ①過電圧検知IC、②セルバランサ(抵抗 or アクティブ)、による過電圧保護です。

Q.

直列接続して高電圧を得られますか?

A.

可能ですが、セル間ばらつきにより電圧アンバランスが発生するため、セルバランサを必ず実装してください。

Q.

低温環境(−40 ℃)での性能は?

A.

低温ではイオン拡散速度が低下し、内部抵抗が増えますが、弊社の広温度仕様シリーズは−40 ℃で定格容量の約80 %を維持するデータを確認済みです。

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Lineup商品ラインアップ


AIサーバ EDLC-11-1

EDLCセル仕様例

  • # 車載品質
  • # 高信頼設計
  • # 耐熱
  • # 長寿命
最大印加電圧 3.0 V
静電容量 80 F
内部抵抗 0.9mΩ
耐久性 65℃  3.0V
1500hours
製品サイズ φ18 x L67.5 mm

※この製品は現在開発中の製品です。 仕様等予告なく変更される可能性があります。

高効率回生エネルギー活用による ロボットアームのエネルギー最適化-表紙
はじめに

高効率回生エネルギー活用による
ロボットアームのエネルギー最適化

~電気二重層キャパシタ(EDLC)による回生エネルギー活用提案~

設計検討や社内提案資料としてご活用ください。

  • はじめに
  • 回生エネルギー再利用のご提案
  • EDLC による回生エネルギーの回収・再利用
  • 想定導入効果(シミュレーション)
  • Panasonic 電気二重層キャパシタ仕様例
  • まとめと今後の展望

資料ダウンロードはこちら (無料)

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