(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の内部に、二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのうちの少なくとも１つを備え、エネルギーステーションにて当該鉄道車両の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのエネルギー量を調整する鉄道エネルギー補給システムにおいて、
前記エネルギーステーションは前記鉄道車両が備えている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールと同じ種類の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールと、前記エネルギーステーション側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールを前記鉄道車両側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールに接続して当該鉄道車両側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのエネルギー量を調整するエネルギー調整装置とを備え、
前記エネルギーステーション側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールに車両のエネルギーを調整するためのエネルギーを貯め置き、前記鉄道車両が備えている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールにエネルギーを供給する一時的なエネルギーバッファとして使用し、かつ、
前記エネルギー調整装置は、次のエネルギーステーションまで鉄道車両が走行するのに必要なエネルギー量を計算し、このエネルギー量を満たすように前記エネルギーステーションの二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールから前記鉄道車両に備えられている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールを充電することを特徴とする鉄道エネルギー補給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道エネルギー補給システムにおいて、
前記エネルギーステーションと次のエネルギーステーションとの間の距離を、前記鉄道車両が走行したときのエネルギー消費量の大小に応じて決定し、当該決定に基づいた距離間隔をあけて前記次のエネルギーステーションを設置したことを特徴とする鉄道エネルギー補給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道エネルギー補給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２０００−４５０７号公報（特許文献１）に記載されている、架線を介して鉄道車両に駆動電力を給電する給電システムは、キャパシタを鉄道車両に搭載し、変電所の給電電力によりキャパシタを充電する充電手段と、キャパシタのエネルギーを電動機に放電すると共に電動機の回生電力をキャパシタに充電する出力制御手段を備え、キャパシタの蓄えられたエネルギー又は当該エネルギーと変電所の給電電力とを併せて電動機の駆動電力としている。
【０００３】
しかしこのような従来のシステムでは、架線を介して鉄道車両に給電するため、架線のないところでは給電が停止し、鉄道車両が動けなくなるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、鉄道車両に搭載するエネルギー蓄積手段のエネルギー量を次のエネルギーステーションまでに必要な量に予め調整して、架線の敷設されていない線路でも支障なく鉄道車両を走行させることができる鉄道エネルギー補給システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態は、鉄道車両の内部に、二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのうちの少なくとも１つを備え、エネルギーステーションにて当該鉄道車両の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのエネルギー量を調整する鉄道エネルギー補給システムにおいて、前記エネルギーステーションは前記鉄道車両が備えている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールと同じ種類の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールと、前記エネルギーステーション側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールを前記鉄道車両側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールに接続して当該鉄道車両側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールのエネルギー量を調整するエネルギー調整装置とを備え、前記エネルギーステーション側の二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールに車両のエネルギーを調整するためのエネルギーを貯め置き、前記鉄道車両が備えている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールにエネルギーを供給する一時的なエネルギーバッファとして使用し、かつ、前記エネルギー調整装置は、次のエネルギーステーションまで鉄道車両が走行するのに必要なエネルギー量を計算し、このエネルギー量を満たすように前記エネルギーステーションの二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールから前記鉄道車両に備えられている二次電池、電気二重層キャパシタ若しくはフライホイールを充電することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図８】本発明の第８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図９】本発明の第１０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１０】本発明の第１１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１１】本発明の第１２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１２】本発明の第１３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１３】本発明の第１４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１４】本発明の第１５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１５】本発明の第１７の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１６】本発明の第１８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１７】本発明の第１９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１８】本発明の第２０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図１９】本発明の第２１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２０】本発明の第２２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２１】本発明の第２３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２２】本発明の第２４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２３】本発明の第２５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２４】本発明の第２６の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２５】本発明の第２８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２６】本発明の第２９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２７】本発明の第３０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２８】本発明の第３１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図２９】本発明の第３２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３０】本発明の第３３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３１】本発明の第３９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３２】本発明の第４０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３３】本発明の第４１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３４】本発明の第４２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３５】本発明の第４３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３６】本発明の第４４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３７】本発明の第４５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３８】本発明の第４９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図３９】本発明の第５０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図４０】本発明の第５１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【図４１】本発明の第５２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態を図に基づいて詳説する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット若しくは一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つ、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット若しくは一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つを示している。以下、燃料ユニット若しくは一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つは燃料ユニット３とし、交換用の燃料ユニット若しくは一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つは交換用の燃料ユニット５と略して説明する。
【００１０】
燃料ユニット３は鉄道車両１から着脱可能な構成とし、エネルギーステーション４にて交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００１１】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量を予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００１２】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット、６はエネルギーステーション４の次のエネルギーステーションを示している。尚、図１と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００１３】
エネルギーステーション４では次のエネルギーステーション６までに鉄道車両１が必要とするエネルギー量を計算し、このエネルギー量を満たすように燃料ユニット３を交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００１４】
同様に次のエネルギーステーション６でも、また次のエネルギーステーションまで鉄道車両１が走行可能なエネルギー量を計算し、燃料ユニット３を交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００１５】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量は、予め次のエネルギーステーションまで必要なエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行できるようになる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
図３は本発明の第３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット、７は上り勾配を示している。尚、図１、図２と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００１７】
エネルギーステーション４は上り勾配７の手前にあり、上り勾配７での鉄道車両のエルギー消費を考慮して、燃料ユニット３をエネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にて交換用の燃料ユニット５と交換する
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量は、上り勾配７でのエネルギー消費を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００１８】
（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図４において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット、８は下り勾配を示している。尚、図１〜図３と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００１９】
エネルギーステーション４は下り勾配８の手前にあり、下り勾配８での鉄道車両のエネルギー回生を考慮して、燃料ユニット３をエネルギー量を減らすようにエネルギーステーション４にて交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００２０】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量は、下り勾配８でのエネルギー回生を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００２１】
（第５の実施の形態）
図５は本発明の第５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図５において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット、９は車庫を示している。尚、図１〜図４と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００２２】
エネルギーステーション４は車庫９内にあり、燃料ユニット３を出庫前にエネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にて交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００２３】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量は、鉄道車両１の出庫時に車庫で予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００２４】
（第６の実施の形態）
図６は本発明の第６の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図６において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、５は交換用の燃料ユニット、１０は駅を示している。尚、図１〜図５と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００２５】
エネルギーステーション４は駅１０内にあり、燃料ユニット３を駅１０でエネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にて交換用の燃料ユニット５と交換する。
【００２６】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３のエネルギー量は、駅で停止している間に予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００２７】
（第７の実施の形態）
図７は本発明の第７の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図７において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つ、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図６と同様の箇所には同様の符号を付している。また、以下二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つは、二次電池１１と略して説明する。
【００２８】
二次電池１１は、エネルギー調整装置１２を介してエネルギーを充電若しくは放電してエネルギーの調整を行う。
【００２９】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量を予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００３０】
（第８の実施の形態）
図８は本発明の第８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図８において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つを示している。尚、図１〜図７と同様の箇所には同様の符号を付している。また、以下調整用の二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つは、二次電池１３と略して説明する。
【００３１】
エネルギーステーション４は、エネルギー調整装置１２と併設して調整用の二次電池１３を備えており、二次電池１１は、エネルギー調整装置１２を介して調整用の二次電池１３からエネルギーを充電若しくは放電する。
【００３２】
エネルギー調整装置１２と併設した調整用の二次電池１３はエネルギーを一時的に貯めおくエネルギーバッファとして利用でき、エネルギーステーションが単独で存在しても、鉄道車両に必要なエネルギーを調整することが可能である。
【００３３】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量を予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線２の敷設されていない線路を走行することが可能となる。
【００３４】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図８と同様の構成である。本実施の形態では、エネルギーステーション４の交換用の二次電池１３は、鉄道車両１の二次電池１１と同様のエネルギー蓄積手段をとっている。エネルギー調整装置１２を介して二次電池１１は、調整用の二次電池１３とエネルギーの調整を行う。
【００３５】
本実施の形態によれば、エネルギーの送り側１１と受け側１３のエネルギー蓄積手段が同一であるため、それぞれのエネルギー蓄積手段１１、１３が持つ充放電速度やエネルギー量の特徴を生かした機器設計が可能となる。
【００３６】
（第１０の実施の形態）
図９は本発明の第１０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図９において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１４は商用電源、１５は交流−直流変換器を示している。尚、図１〜図８と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００３７】
エネルギー調整装置１２は交流−直流変換器１５により商用電源１４と接続されている。二次電池１１は、エネルギー調整装置１２を介して商用電源１４からエネルギーを充電若しくは放電する。
【００３８】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量を予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００３９】
（第１１の実施の形態）
図１０は本発明の第１１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１０において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１４は商用電源、１５は交流−直流変換器を示している。尚、図１〜図９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００４０】
エネルギー調整装置１２は交流−直流変換器１５により商用電源１４と接続すると共に調整用の二次電池１３と接続されている。
【００４１】
本実施の形態によれば、エネルギーステーション４の二次電池１３をエネルギーバッファとして利用すれば、交流−直流変換器１５の変換器容量を低減することが可能である。
【００４２】
また、鉄道車両の二次電池１１が放電するエネルギーは、エネルギーステーション４の二次電池１３で吸収し、商用電源１４からは受電のみを行うものとすると、交流−直流変換器１５は整流器で構成することができ、装置のコストを低減することが可能となる。
【００４３】
（第１２の実施の形態）
図１１は本発明の第１２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１１において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、６は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図１０と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００４４】
エネルギーステーション４では次のエネルギーステーション６までに鉄道車両が必要とするエネルギー量を計算し、このエネルギー量を満たすように二次電池１１は、エネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介して必要なエネルギーを充電若しくは放電する。
【００４５】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の一次電池１１のエネルギー量は、予め次のエネルギーステーション６までに必要なエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００４６】
（第１３の実施の形態）
図１２は本発明の第１３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１２において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、７は上り勾配、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図１１と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００４７】
エネルギーステーション４は上り勾配７の手前にあり、上り勾配７での鉄道車両１のエネルギー消費を考慮して、二次電池１１は、エネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介してエネルギーを充電する。
【００４８】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、上り勾配７でのエネルギー消費を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００４９】
（第１４の実施の形態）
図１３は本発明の第１４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１３において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、８は下り勾配、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図１２と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００５０】
エネルギーステーション４は下り勾配８の手前にあり、下り勾配８での鉄道車両１のエネルギー回生を考慮して、二次電池１１は、エネルギー量を減らすようにエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介してエネルギーを放電する。
【００５１】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、下り勾配８でのエネルギー回生を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００５２】
（第１５の実施の形態）
図１４は本発明の第１５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１４において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、９は車庫、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池を示している。尚、図１〜図１３と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００５３】
エネルギーステーション４は車庫９にあり、二次電池１１は出庫前にエネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介してエネルギーを充電する。
【００５４】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、鉄道車両１の出庫時に車庫９で予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００５５】
（第１６の実施の形態）
本発明の第１６の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図１４と同様の構成である。エネルギーステーション４は車庫９にあり、二次電池１１は車庫９に戻ってきた鉄道車両１のエネルギー量を減らすようにエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介して調整用の二次電池１３にエネルギーを放電する。
【００５６】
本実施の形態によれば、鉄道車両１が車庫に戻った後で鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量を減らすように調整することができ、鉄道車両１は車庫９で安全に停止することが可能となる。
【００５７】
（第１７の実施の形態）
図１５は本発明の第１７の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１５において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、９は車庫、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１６は車庫手前のエネルギーステーションを示している。尚、図１〜図１４と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００５８】
車庫手前のエネルギーステーション１６では車庫９のエネルギーステーション４までに鉄道車両１が走行で必要とするエネルギー量を計算し、このエネルギー量を満たすように二次電池１１は、車庫手前のエネルギーステーション１６にてエネルギー調整装置１２を介してエネルギーを充電若しくは放電する。
【００５９】
本実施の形態によれば、鉄道車両１が車庫に到着した際に、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量はほとんど残っていない状態にすることができ、鉄道車両１は車庫９で安全に停止することが可能となる。
【００６０】
（第１８の実施の形態）
図１６は本発明の第１８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１６において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１０は駅、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図１５と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００６１】
エネルギーステーション４は駅１０にあり、二次電池１１は駅１０でエネルギー量を増やすようにエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２を介してエネルギーを充電若しくは放電する。駅１０ではエネルギーステーション４の点検や部品交換が比較的容易にできるため、効率よく機器のメンテナンスを行うことができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、駅１０で予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００６３】
（第１９の実施の形態）
図１７は本発明の第１９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１７において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１０は駅、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１７は鉄道車両の加速区間における給電手段、１８は鉄道車両の受電手段を示している。尚、図１〜図１６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００６４】
エネルギーステーション４は鉄道車両１が加速する手前もしくは途中の区間にあり、鉄道車両１の二次電池１１はエネルギー量を増やすようにエネルギー調整装置１２→給電手段１７→受電手段１８を介してエネルギーを充電する。
【００６５】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、加速時に消費するエネルギー量を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００６６】
（第２０の実施の形態）
図１８は本発明の第２０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１８において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１０は駅、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１８は鉄道車両の受電手段、１９は鉄道車両の減速区間における給電手段を示している。尚、図１〜図１７と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００６７】
エネルギーステーション４は鉄道車両１が減速する手前もしくは途中の区間にあり、二次電池１１はエネルギー量を減らすように受電手段１８→給電手段１９→エネルギー調整装置１２を介して調整用の二次電池１３にエネルギーを放電する。
【００６８】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、減速時に回生するエネルギー量を考慮し、予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００６９】
（第２１の実施の形態）
図１９は本発明の第２１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図１９において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１０は駅、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１７は鉄道車両の加速区間における給電手段、１８は鉄道車両の受電手段、１９は鉄道車両の減速区間における給電手段を示している。尚、図１〜図１８と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００７０】
エネルギーステーション４は鉄道車両１が減速する手前もしくは途中の区間から加速する手前もしくは途中の区間にあり、二次電池１１はエネルギーステーション４にてエネルギー調整装置１２と給電手段１７又は給電手段１９を介して受電手段１８からエネルギーを調整用の二次電池１３に放電もしくは充電する。
【００７１】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の二次電池１１のエネルギー量は、走行で消費するエネルギーを補足する少ないエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。また、減速区間と加速区間は、複線区間における上り線区と下り線区であってもよい。
【００７２】
（第２２の実施の形態）
図２０は本発明の第２２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１４は商用電源、１５は交流−直流変換器を示している。尚、図１〜図１９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００７３】
鉄道車両１の燃料ユニット３はエネルギーの放電に余裕がある場合には、エネルギーを出力することができる。エネルギーステーション４では鉄道車両１が放電した電力をエネルギー調整装置１２で集電して、鉄道車両１を発電機として活用する。
【００７４】
本実施の形態によれば、鉄道車両１を発電機として利用することができ、電力を有効に利用することが可能となる。
【００７５】
（第２３の実施の形態）
図２１は本発明の第２３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２１において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１４は商用電源、２０はエネルギーステーションの付属設備を示している。尚、図１〜図２０と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００７６】
鉄道車両１の燃料ユニット３は商用電源１４と独立して発電するため、商用電源１４が停電した場合は非常用発電機として利用することができる。また鉄道車両１がエネルギーステーション４に留まる事で付属設備２０にて多大な電力消費が発生した場合でも、燃料ユニット３はエネルギーステーション４の補助電源として活用することができる。
【００７７】
本実施の形態によれば、エネルギーステーション４で生じた電力不足を鉄道車両１を非常用発電機とすることで解消することが可能となる。
【００７８】
（第２４の実施の形態）
図２２は本発明の第２４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２２において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、２０はエネルギーステーションの付属設備を示している。尚、図１〜図２１と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００７９】
エネルギーステーション４の付属設備２０が照明や空調といった補機を備えている場合、鉄道車両１の燃料ユニット３がエネルギーステーション４と接続されているならば、鉄道車両１の燃料ユニット３をエネルギーステーション４の補機電源として利用することができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、鉄道車両１をエネルギーステーション４の電源として利用し、鉄道車両１の電力を有効に利用することが可能となる。
【００８１】
（第２５の実施の形態）
図２３は本発明の第２５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２３において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１４は商用電源、１５は交流−直流変換器を示している。尚、図１〜図２２と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００８２】
鉄道車両１の二次電池１１はエネルギーの充電に余裕がある場合には、外部からエネルギーを充電することができる。エネルギーステーション４では鉄道車両１に電力を給電して、鉄道車両１を充電器として活用する。
【００８３】
本実施の形態によれば、夜間の安い電力を蓄えるなどして、鉄道車両１の二次電池１１の空き電力を有効に利用することが可能となる。
【００８４】
（第２６の実施の形態）
図２４は本発明の第２６の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２４において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１３は調整用の二次電池、１４は商用電源、２０はエネルギーステーションの付属設備、２１は発電機を示している。尚、図１〜図２３と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００８５】
エネルギーステーション４が発電機２１を備えている場合、発電機２１が発電した余剰電力を鉄道車両１の二次電池１１で吸収することができる。
【００８６】
本実施の形態によれば、エネルギーステーション４の余剰電力を鉄道車両１の二次電池１１で吸収し、電気を有効に利用することが可能となる。
【００８７】
（第２７の実施の形態）
本発明の第２７の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図２４と同様の構成である。
【００８８】
鉄道車両１の照明や空調といった補機に必要な電力は、鉄道車両１の二次電池１１の電力は使用しないで、エネルギーステーション４から電力を入力して鉄道車両１の補機電源として使用する。
【００８９】
本実施の形態によれば、鉄道車両１の二次電池１１の電力を消費することなく、エネルギーステーションからの受電電力で鉄道車両の補機を動かすことが可能となる。
【００９０】
（第２８の実施の形態）
図２５は本発明の第２８の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２５において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図２４と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００９１】
本実施の形態では、エネルギーステーション４を予め決められた場所に設置しており、エネルギーステーション４の場所が決められていることで、エネルギーステーション間を鉄道車両１が走行するのに必要なエネルギー量が計算でき、鉄道車両１の発電機の燃料又はエネルギー蓄積手段のエネルギー量を最適な状態に調整することができる。
【００９２】
本実施の形態によれば、鉄道車両１内部の燃料ユニット３又は二次電池１１のエネルギー量を予め走行に適したエネルギー量に調整することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【００９３】
（第２９の実施の形態）
図２６は本発明の第２９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２６において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１０は駅、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、１４は商用電源、１５は交流−直流変換器を示している。尚、図１〜図２５と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００９４】
本実施の形態では、エネルギーステーション４を駅１０に設置している。エネルギーステーション４を駅１０に設置することで、エネルギーステーションは商用電源１４と接続しやすくなる。また修理に必要な部品をそろえ易く、駅員が常駐していることから、メンテナンス性が向上する。
【００９５】
（第３０の実施の形態）
図２７は本発明の第３０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２７において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、９は車庫、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示している。尚、図１〜図２６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００９６】
本実施の形態では、エネルギーステーション４を車庫９に設置している。エネルギーステーション４を車庫９に設置することで、エネルギーステーション４の場所と電源の確保が容易になる。また、車両整備に十分な道具があるため、エネルギーステーション４の整備を行う上でも都合がよい。
【００９７】
（第３１の実施の形態）
図２８は本発明の第３１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２８において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、３２は変電所を示している。尚、図１〜図２７と同様の箇所には同様の符号を付している。
【００９８】
本実施の形態では、エネルギーステーション４を変電所３２に設置している。エネルギーステーション４を変電所３２に設置することで、エネルギーステーション４の場所と電源の確保が容易になる。また変電設備とエネルギーステーション４との協調制御が可能となり、変電設備のピーク電力カットにもエネルギー蓄積手段を利用することが可能となる。
【００９９】
（第３２の実施の形態）
図２９は本発明の第３２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図２９において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、２８はトンネルを示している。尚、図１〜図２８と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１００】
本実施の形態では、エネルギーステーション４をトンネル２８に設置している。トンネル２８内は線路２が上りもしくは下りの勾配を持っていることが多く、エネルギーステーション４をトンネル２８に設置することで、鉄道車両１の位置エネルギーの変化に合わせてエネルギー蓄積手段のエネルギー量を調整することができる。またトンネル２８は鉄道車両１の上方もしくは側面を壁で囲まれているので、架線等の給電手段が設置しやすいというメリットがある。
【０１０１】
（第３３の実施の形態）
図３０は本発明の第３３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１０２】
本実施の形態では、エネルギーステーション４、６、６′、６″を等間隔に設置している。つまりａ＝ｂ＝ｃである。エネルギーステーション４、６、６′、６″を等間隔に設置することで、平地の線路２ではエネルギーステーション間ａ、ｂ、ｃで鉄道車両１のエネルギー消費をほぼ一定とすることができ、鉄道車両１に余計な燃料又はエネルギー蓄積手段を用意することなく、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１０３】
（第３４の実施の形態）
本発明の第３４の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３０と同様の構成である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１０４】
本実施の形態では、次のエネルギーステーション６、６′、６″まで鉄道車両が走行したときのエネルギー消費量を演算し、そのエネルギー消費量に基づいてエネルギーステーション間ａ、ｂ、ｃの距離を決定し設置している。鉄道車両１で消費するエネルギー量が大きい場所では、エネルギーステーション４、６、６′、６″は密に設置し、逆に鉄道車両１のエネルギー消費が小さい場所ではエネルギーステーション４、６、６′、６″は疎に設置する。
【０１０５】
本実施の形態によれば、鉄道車両１のエネルギー消費に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を最適配置することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１０６】
（第３５の実施の形態）
本発明の第３５の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３０と同様の構成である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１０７】
本実施の形態では、エネルギーステーション４、６、６′、６″を線路２の勾配条件に基づいて設置している。例えばエネルギーステーション間ａが上り勾配の場合、鉄道車両１で消費するエネルギー量が大きいためにエネルギーステーション４、６は密に設置し、エネルギーステーション間ｂ、ｃが下り勾配の場合、鉄道車両１のエネルギー消費が小さいためにエネルギーステーション６、６″は疎に設置する。また下り勾配で電車の発電電力が大きいときは、エネルギーを吸収するエネルギーステーション６′を配置する。
【０１０８】
本実施の形態によれば、勾配条件を基に鉄道車両１のエネルギー消費に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を最適配置することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１０９】
（第３６の実施の形態）
本発明の第３６の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３０と同様の構成である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１１０】
本実施の形態では、鉄道車両１の運行条件に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を設置している。例えばエネルギーステーション間ａでは、鉄道車両１は高速運転の区間や、列車本数が密になる区間、また乗車人員が多い区間である場合、エネルギー量の消費が大きいためエネルギーステーション４、６は密に配置する。逆にエネルギーステーション間ｃで、鉄道車両１はカーブが多く速度の出ない区間や、列車本数が少ない区間、また乗車人員が少ない区間である場合、エネルギー消費が少ないためエネルギーステーション６′、６″は疎に配置する。
【０１１１】
本実施の形態によれば、運行条件を基に鉄道車両１のエネルギー消費に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を最適配置することができ、鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１１２】
（第３７の実施の形態）
本発明の第３７の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３０と同様の構成である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１１３】
本実施の形態では、鉄道車両の加速区間に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を設置している。例えばエネルギーステーション間ａ、ｂが加速区間の場合、鉄道車両１の電力消費が大きいため、この加速区間にエネルギーステーション６′を設置し、エネルギーステーション６′から鉄道車両にエネルギーを供給することで、鉄道車両のエネルギー蓄積手段を小型・軽量化することができる。
【０１１４】
（第３８の実施の形態）
本発明の第３８の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３０と同様の構成である。図３０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図２９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１１５】
本実施の形態では、鉄道車両１の減速区間に合わせてエネルギーステーション４、６、６′、６″を設置している。例えばエネルギーステーション間ａ、ｂが減速区間の場合、鉄道車両１が回生電力を発生するため、この減速区間にエネルギーステーション６′を設置し、鉄道車両の回生エネルギーをエネルギーステーション６′で吸収することで、エネルギーを捨てることなく再利用することが可能である。
【０１１６】
（第３９の実施の形態）
図３１は本発明の第３９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３１において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、６、６′、６″は次のエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、３３は電力線を示しており、ａ、ｂ、ｃはエネルギーステーション間を示している。尚、図１〜図３０と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１１７】
本実施の形態では、複数のエネルギーステーション４、６、６′、６″を電力線３３で接続し、エネルギーステーション間ａ、ｂ、ｃで電力の授受を行う。例えば、エネルギーステーション４は鉄道車両１への電力供給が目的で設置されていたり、またエネルギーステーション６は鉄道車両１の余剰電力吸収が目的で設置されていたりと設置目的が異なる場合、そのエネルギーステーション間ａを電力線３３で接続することで、エネルギーステーションのエネルギー量を最適な状態に調整することが可能となる。
【０１１８】
（第４０の実施の形態）
図３２は本発明の第４０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３２において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、２２は架線、２３はパンタグラフを示している。尚、図１〜図３１と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１１９】
エネルギーステーション４は架線２２を備え、鉄道車両１はパンタグラフ２３を備えており、鉄道車両１とエネルギーステーション４は架線２２とパンタグラフ２３を介して電力の授受を行う。
【０１２０】
本実施の形態によれば、現在の多くの鉄道車両１で用いられているパンタグラフ２３をエネルギー受電手段として利用でき、特定の電力供給区間だけ架線２２を配置するだけで、鉄道車両１は大部分の架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１２１】
（第４１の実施の形態）
図３３は本発明の第４１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３３において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、２４はき電レール、２５はき電レール用の集電手段を示している。尚、図１〜図３２と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１２２】
エネルギーステーション４はき電レール２４を備えており、鉄道車両１はき電レール集電手段２５を備えている。鉄道車両１とエネルギーステーション４は、き電レール２４とき電レール用の集電手段２５を介して電力の授受を行う。
【０１２３】
本実施の形態によれば、地下鉄等の鉄道車両１で用いられているき電レール用集電手段２５をエネルギー集電手段として利用でき、特定の電力供給区間だけき電レール２４を配置するだけで、鉄道車両１は大部分の架線の敷設されていない線路２を走行することが可能となる。
【０１２４】
（第４２の実施の形態）
図３４は本発明の第４２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３４において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、２６は非接触給電装置、２７は非接触給電装置用の集電手段を示している。尚、図１〜図３３と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１２５】
エネルギーステーション４は非接触給電装置２６を備えており、鉄道車両１は非接触給電装置用の集電手段２７を備えている。鉄道車両１とエネルギーステーション４は、非接触給電装置２６と非接触給電装置用の集電手段２７との間で電力の授受を行う。
【０１２６】
本実施の形態によれば、鉄道車両１は非接触でエネルギーを充電若しくは放電することができ、メンテナンスを軽減することが可能となる。
【０１２７】
（第４３の実施の形態）
図３５は本発明の第４３の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３５において、１は鉄道車両、２は線路、４はエネルギーステーション、１１は二次電池、１２はエネルギー調整装置、２９は給電アダプタ、３４は受電アダプタを示している。尚、図１〜図３４と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１２８】
エネルギーステーション４のエネルギー調整装置１２は給電アダプタ２９を備え、鉄道車両１は受電アダプタ３４を備えて、給電アダプタ２９と受電アダプタ３４を接続して電力の授受を行う。
【０１２９】
本実施の形態によれば、鉄道車両１とエネルギーステーションはアダプタ２９、３４を介して確実に接続することができ、損失の少ない状態で効率よく電力を受電若しくは放電することが可能となる。
【０１３０】
（第４４の実施の形態）
図３６は本発明の第４４の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３６において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、３０は移動するエネルギーステーションを示している。尚、図１〜図３５と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１３１】
移動するエネルギーステーション３０はエネルギー調整装置１２を内部に備えており、鉄道車両１が電力調整を必要とする場所まで移動することができる。
【０１３２】
本実施の形態によれば、移動するエネルギーステーション３０は鉄道車両１に対して最も適した場所でエネルギー量の調整を図ることが可能となる。
【０１３３】
（第４５の実施の形態）
図３７は本発明の第４５の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３７において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２３はパンタグラフ、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器を示している。尚、図１〜図３６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１３４】
鉄道車両１と移動するエネルギーステーション３０は連結器３１で接続されている。鉄道車両１と移動するエネルギーステーション３０が連結することで、鉄道車両１の移動に伴ってエネルギーステーション３０も一緒に移動する。
【０１３５】
本実施の形態によれば、移動するエネルギーステーション３０は鉄道車両１と同期して移動することができ、連結している間はいつでもエネルギー量の調整を図ることが可能となる。
【０１３６】
（第４６の実施の形態）
本発明の第４６の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３７と同様の構成である。図３７において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２３はパンタグラフ、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器を示している。尚、図１〜図３６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１３７】
本実施の形態では、移動するエネルギーステーション３０のエネルギー量が少なくなったら、移動するエネルギーステーション３０は鉄道車両１から離脱する。エネルギーが無くなり不要となったエネルギーステーション３０を鉄道車両１から離脱することで、鉄道車両１の負担を軽減する。
【０１３８】
本実施の形態によれば、鉄道車両１は移動するエネルギーステーション３０から走行に必要なエネルギー量を吸収し、エネルギー量が無くなって不要になった移動するエネルギーステーション３０を切り離すことにより、効率よく走行することが可能となる。
【０１３９】
（第４７の実施の形態）
本発明の第４７の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３７と同様の構成である。図３７において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２３はパンタグラフ、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器を示している。尚、図１〜図３６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１４０】
本実施の形態では、移動するエネルギーステーション３０のエネルギー量が増えすぎたときに、移動するエネルギーステーション３０を鉄道車両１から離脱する構成となっている。下り勾配等で移動するエネルギーステーション３０のエネルギー量が満タンになると、鉄道車両１と接続していてもそれ以上は鉄道車両１のエネルギーを吸収できなくなる。このとき移動するエネルギーステーション３０は鉄道車両１から離脱して、鉄道車両１の負担を軽減する。
【０１４１】
本実施の形態によれば、鉄道車両１は回生電力を移動するエネルギーステーション３０に出力し、エネルギーが満タンになったときには移動するエネルギーステーション３０を切り離し、効率よく走行することが可能となる。
【０１４２】
（第４８の実施の形態）
本発明の第４８の実施の形態の発電機の燃料又はエネルギーの補給方法の構成は、図３７と同様の構成である。図３７において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２３はパンタグラフ、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器を示している。尚、図１〜図３６と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１４３】
本実施の形態では、移動するエネルギーステーション３０はエネルギー量が減ると鉄道車両１から離脱し、エネルギー量を補給した後に、再び異なる鉄道車両１と連結してエネルギー供給を行う。
【０１４４】
本実施の形態によれば、鉄道車両１はエネルギーがカラになった移動するエネルギーステーション３０を切り離し、エネルギーを補給した新しい移動するエネルギーステーション３０を接続して運転を継続することができる。よって鉄道車両１は架線の敷設されていない線路２を長距離でも走行することが可能となる。
【０１４５】
（第４９の実施の形態）
図３８は本発明の第４９の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３８において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器、３５は部分架線を示している。尚、図１〜図３７と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１４６】
移動するエネルギーステーション３０は部分架線３５を備え、鉄道車両１のパンタグラフ２３と部分架線３５の間でエネルギーの授受を行う。
【０１４７】
本実施の形態によれば、鉄道車両１のパンタグラフ２３を利用してエネルギー調整を行うことが可能となる。
【０１４８】
（第５０の実施の形態）
図３９は本発明の第５０の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図３９において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２５はき電レールから電力を集電する装置、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器、３６はき電レールから電力を集電する装置に給電するための給電装置を示している。尚、図１〜図３８と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１４９】
移動するエネルギーステーション３０はき電レールから電力を集電する装置２５に電力を給電するための給電装置３６を備え、鉄道車両１のき電レールから電力を集電する装置２５と給電装置３３の間でエネルギーの授受を行う。
【０１５０】
本実施の形態によれば、鉄道車両１のき電レールから電力を集電する装置２５を利用してエネルギー調整を行うことが可能となる。
【０１５１】
（第５１の実施の形態）
図４０は本発明の第５１の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図４０において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２５はき電レールから電力を集電する装置、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器、３７は鉄道車両の非接触給電装置、３８は移動するエネルギーステーションの非接触給電装置を示している。尚、図１〜図３９と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１５２】
鉄道車両１の非接触給電装置３７と移動するエネルギーステーション３０の非接触給電装置３８の間では、電極が接触することなくエネルギーをやり取りすることができる。
【０１５３】
本実施の形態によれば、鉄道車両１と移動するエネルギーステーション３０は接近することでエネルギーの授受が可能となり、電極を接触させることなく電力の授受を行うことが可能となる。
【０１５４】
（第５２の実施の形態）
図４１は本発明の第５２の実施の形態の鉄道エネルギー補給システムを示す説明図である。図４１において、１は鉄道車両、２は線路、３は燃料ユニット、４はエネルギーステーション、１２はエネルギー調整装置、２５はき電レールから電力を集電する装置、３０は移動するエネルギーステーション、３１は連結器、３９は給電アダプタを示している。尚、図１〜図４０と同様の箇所には同様の符号を付している。
【０１５５】
鉄道車両１と移動するエネルギーステーション３０はエネルギーを授受するための給電アダプタ３９を備え、連結器３１による連結と共に給電アダプタ３９を接続してエネルギー量の調整を行う。
【０１５６】
本実施の形態によれば、鉄道車両１の走行に適したエネルギーを効率よく調整することが可能となる。
【０１５７】
（第５３の実施の形態）
本発明の第５３の実施の形態は、二次電池を特性の異なる複数の二次電池で構成するもので、一方の電池はエネルギー密度の大きな電池とし、もう一方の電池は出力密度の大きな電池とする。調整するエネルギー量に対して、出力密度の大きな電池で瞬間的に大きなエネルギーを蓄積し、そのエネルギーを出力密度の大きな電池からエネルギー密度の大きな電池へと時間をかけて移す。
【０１５８】
本実施の形態によれば、電池特性を生かした電力調整を行うことが可能となる。
【０１５９】
（第５４の実施の形態）
本発明の第５４の実施の形態は、電気二重層キャパシタを特性の異なる複数の電気二重層キャパシタで構成するもので、一方の電気二重層キャパシタはエネルギー密度の大きな電気二重層キャパシタとし、もう一方の電気二重層キャパシタは出力密度の大きな電気二重層キャパシタとする。調整するエネルギー量に対して、出力密度の大きな電気二重層キャパシタで瞬間的に大きなエネルギーを蓄積し、そのエネルギーを出力密度の大きな電気二重層キャパシタからエネルギー密度の大きな電池へと時間をかけて移す。
【０１６０】
本実施の形態によれば、電気二重層キャパシタ特性を生かした電力調整を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１６１】
１  鉄道車両
２  線路
３  発電機と燃料ユニット、一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つ
４  エネルギーステーション
５  交換用の燃料ユニット若しくは一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタのうちの少なくとも１つ
６  次のエネルギーステーション
７  上り勾配
８  下り勾配
９  車庫
１０  駅
１１  二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つ
１２  エネルギー調整装置
１３  調整用の二次電池若しくは電気二重層キャパシタ、フライホイールのうちの少なくとも１つ
１４  商用電源
１５  交流−直流変換器
１６  車庫手前のエネルギーステーション
１７  加速区間における給電手段
１８  受電手段
１９  減速区間における給電装置
２０  エネルギーステーションの付属設備
２１  発電機
２２  架線
２３  パンタグラフ
２４  き電レール
２５  き電レール用の集電手段
２６  非接触給電装置
２７  非接触給電装置の集電手段
２８  トンネル
２９  給電アダプタ
３０  移動するエネルギーステーション
３１  連結器
３２  変電所
３３  電力線
３４  受電アダプタ
３５  部分架線
３６  給電装置
３７  鉄道車両の非接触給電装置
３８  移動するエネルギーステーションの非接触給電装置
３９  給電アダプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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