(57)【要約】【課題】自車両で発生した回生電力を貯蔵して自車両の走行に用いる鉄道車両において、降坂中に発生した回生電力を有効に利用できる電力授受システム、電力貯蔵装置、及び、鉄道車両を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、途中駅Ｅにおいて、電力貯蔵装置５１に貯蔵できるので、バッテリ９において、回生電力を貯蔵するための空き容量を増やせる。よって、引き続き、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２を降坂する場合に、回生電力が失効することを抑制できる。ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂する場合、途中駅Ｅにおいて、電力貯蔵装置５１に貯蔵されている電力を、バッテリ９に充電できる。よって、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、坂路Ｒａ１を登坂する場合にその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。【選択図】図１
2013103546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の動力源となる電力を貯蔵する車両蓄電手段と、回生ブレーキにより発生する回生電力を前記車両蓄電手段に充電する回生充電手段とを有する鉄道車両と、
その鉄道車両が一の方向へ走行する場合に登坂しその一の方向とは逆の方向へ走行する場合に降坂する坂路の途中に設置され、且つ、電力を貯蔵するための装置蓄電手段を有する電力貯蔵装置と、
その電力貯蔵装置の装置蓄電手段と前記鉄道車両の車両蓄電手段とを電力の授受可能に接続する接続手段と、
前記坂路を降坂する鉄道車両であって前記回生充電手段による充電がなされた鉄道車両の車両蓄電手段の電力を、前記接続手段を介して前記電力貯蔵装置の装置蓄電手段に充電する装置充電手段と、
その装置充電手段により充電され前記電力貯蔵装置の装置蓄電手段に貯蔵された電力を前記坂路を登坂する鉄道車両の車両蓄電手段に前記接続手段を介して充電する車両充電手段とを備えていることを特徴とする電力授受システム。
【請求項２】
前記坂路を降坂してきた鉄道車両が、その坂路の途中に設置された電力貯蔵装置と前記接続手段によって電力を授受可能に接続され、前記装置充電手段によって、前記鉄道車両の車両蓄電手段の電力が前記電力貯蔵装置の装置蓄電手段に充電されている場合に、
前記鉄道車両の車両蓄電手段の電力量が、その鉄道車両の走行開始に必要な電力量より大きい第１閾値以下になったかを判定する第１判定手段と、
その第１判定手段により前記車両蓄電手段の電力量が前記第１閾値以下になったと判定された場合に、前記装置充電手段による前記電力貯蔵装置への充電を止める第１充電制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の電力授受システム。
【請求項３】
前記坂路を登坂してきた鉄道車両が、その坂路の途中に設置された電力貯蔵装置と前記接続手段によって電力を授受可能に接続され、前記車両充電手段によって、前記電力貯蔵装置の装置蓄電手段の電力が前記鉄道車両の車両蓄電手段に充電されている場合に、
前記鉄道車両の車両蓄電手段の電力量が、その鉄道車両の走行開始に必要な電力量より大きい第１閾値より大きく且つ前記鉄道車両の車両蓄電手段の満充電未満である所定の電力量を示す第２閾値以上になったかを判定する第２判定手段と、
その第２判定手段により前記鉄道車両の車両蓄電手段の電力量が前記第２閾値以上になったと判定された場合に、前記車両充電手段による前記鉄道車両への充電を止める第２充電制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の電力授受システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の電力授受システムで用いられる電力貯蔵装置。
【請求項５】
前記装置充電手段および車両充電手段の少なくとも一つを備えていることを特徴とする請求項４記載の電力貯蔵装置。
【請求項６】
請求項１から３の何れかに記載の電力授受システムで用いられる鉄道車両であって、
前記装置充電手段および車両充電手段の一方を備えていることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両で発生した回生電力を貯蔵して自車両の走行に用いる鉄道車両において、降坂中に発生した回生電力を有効に利用できる電力授受システム、電力貯蔵装置、及び、鉄道車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、回生ブレーキにより発生する回生電力で自車両のバッテリを充電し、そのバッテリの電力を自車両の走行などに利用することで、回生電力を有効利用する鉄道車両が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ＦＯＣＵＳ  ＮＥＤＯ  第２７号」、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、１９９８年発行、ｐ．１０〜１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バッテリに貯蔵できる回生電力の容量には上限がある。そのため、例えば、回生ブレーキを使用しながら、長い下り坂を走行する場合に、その途中でバッテリが満充電状態になると、それ以上は回生電力を貯蔵できなくなる。よって、残りの下り坂を走行する場合に発生する回生電力については、鉄道車両の走行に利用できず、失効するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、自車両で発生した回生電力を貯蔵して自車両の走行に用いる鉄道車両において、降坂中に発生した回生電力を有効に利用できる電力授受システム、電力貯蔵装置、及び、鉄道車両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および発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の電力授受システムによれば、鉄道車両が一の方向へ走行する場合に登坂しその一の方向とは逆の方向へ走行する場合に降坂する坂路の途中に、電力を貯蔵する装置蓄電手段を有する電力貯蔵装置が設けられている。鉄道車両が坂路を降坂する場合に、鉄道車両において回生ブレーキが用いられると、回生電力が発生し、その回生電力が鉄道車両の車両蓄電手段に回生充電手段によって充電される。そして、接続手段によって、電力貯蔵装置の装置蓄電手段と鉄道車両の車両蓄電手段とが電力の授受可能に接続されると、坂路を降坂する鉄道車両であって回生充電手段による充電がなされた鉄道車両の車両蓄電手段の電力が、装置充電手段によって電力貯蔵装置の装置蓄電手段に充電される。よって、鉄道車両が坂路を降坂する場合には、回生電力が充電された車両蓄電手段の電力を鉄道車両から電力貯蔵装置に移動して、鉄道車両の車両蓄電手段における回生電力を貯蔵する空き容量を増やせるので、鉄道車両が引き続き坂路を降坂する場合に、回生電力の失効を抑制できる。
【０００７】
また、坂路を登坂する鉄道車両に対しては、接続手段を介して、装置充電手段により充電され電力貯蔵装置の装置蓄電手段に貯蔵された電力が、車両充電手段によって鉄道車両の車両蓄電手段に充電される。よって、鉄道車両が坂路を登坂する場合には、電力貯蔵装置に貯蔵されている電力を電力貯蔵装置から鉄道車両に移動して、その電力を鉄道車両の登坂に利用できる。従って、降坂中に鉄道車両において発生する回生電力の失効を抑制できると共に、その回生電力を鉄道車両の走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できるという効果がある。
【０００８】
請求項２記載の電力授受システムによれば、請求項１の効果に加え、次の効果を奏する。即ち、坂路を降坂してきた鉄道車両が、その坂路の途中に設置された電力貯蔵装置と接続手段によって電力を授受可能に接続され、且つ、装置充電手段によって、鉄道車両の車両蓄電手段の電力が電力貯蔵装置の装置蓄電手段に充電されている場合において、第１判定手段によって、鉄道車両の車両蓄電手段の電力量が、その鉄道車両の走行開始に必要な電力量より大きい第１閾値以下になったと判定されると、第１充電制御手段によって、装置充電手段による電力貯蔵装置への充電が止められる。よって、鉄道車両の走行開始に必要な電力量を、鉄道車両の車両蓄電手段に残して、鉄道車両から電力貯蔵装置への充電を終了できる。従って、電力貯蔵装置への充電後、車両蓄電手段に残された電力で鉄道車両を走行開始できる。また鉄道車両の走行開始後は、坂路を降坂する際に生じる回生電力を鉄道車両の車両蓄電手段に充電して、回生電力を有効に利用できるという効果がある。
【０００９】
請求項３記載の電力授受システムによれば、請求項１又は２の効果に加え、次の効果を奏する。即ち、坂路を登坂してきた鉄道車両が、その坂路の途中に設置された電力貯蔵装置と接続手段によって電力を授受可能に接続され、且つ、車両充電手段によって、電力貯蔵装置の装置蓄電手段の電力が鉄道車両の車両蓄電手段に充電されている場合において、第２判定手段によって、鉄道車両の車両蓄電手段の電力量が、その鉄道車両の走行開始に必要な電力量より大きい第１閾値より大きく且つ鉄道車両の車両蓄電手段の満充電未満である所定の電力量を示す第２閾値以上になったと判定されると、第２充電制御手段によって、車両充電手段による鉄道車両への充電が止められる。よって、鉄道車両の車両蓄電手段を充電する場合に、車両蓄電手段が満充電状態になることや過充電されることを防止して、車両蓄電手段の劣化を抑制できるという効果がある。
【００１０】
請求項４記載の電力貯蔵装置によれば、その電力貯蔵装置を電力授受システムに用いることにより、請求項１から３に対応する効果を奏する。
【００１１】
請求項５記載の電力貯蔵装置によれば、請求項４の効果に加え、装置充電手段および車両充電手段の少なくとも一方を電力貯蔵装置に設けているので、それらの手段の少なくとも一方を鉄道車両に設ける必要がなく、鉄道車両を軽量化できる。よって、鉄道車両が走行中に受ける負荷を小さくして、鉄道車両の消費電力を小さくできるという効果がある。
【００１２】
請求項６記載の鉄道車両によれば、その鉄道車両を電力授受システムに用いることにより、請求項１から３に対応する効果を奏する。また、これに加え、装置充電手段および車両充電手段の一方を鉄道車両に設けているので、装置充電手段および車両充電手段を共に鉄道車両に設ける場合と比較して、鉄道車両を軽量化できる。よって、鉄道車両が走行において受ける負荷を小さくして、鉄道車両の消費電力を小さくできる。従って、鉄道車両の車両蓄電手段に貯蔵される回生電力を効率良く利用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の電力授受システムの一例を示す模式図であり、（ｂ）は、電力授受システムにおいて電力の授受が行われる途中駅の拡大図である。
【図２】（ａ）は、ハイブリッド車両の電気的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、電力貯蔵装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、ハイブリッド車両が坂路を降坂する場合に、ハイブリッド車両および電力貯蔵装置の間で行われる電力の授受を示す模式図であり、（ｂ）は、ハイブリッド車両が坂路を登坂する場合に、ハイブリッド車両および電力貯蔵装置の間で行われる電力の授受を示す模式図である。
【図４】ハイブリッド車両の制御装置で実行される指示実行処理を示すフローチャートである。
【図５】電力貯蔵装置の制御装置で実行される充放電制御処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、第２実施形態におけるハイブリッド車両の電気的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第２実施形態における電力貯蔵装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態における指示実行処理を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態における充放電制御処理を示すフローチャートである。
【図９】電力授受システムの変形例を示す電気ブロック図である。
【図１０】電力授受システムの変形例を示す電気ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい第１実施形態について、図１から図５までの添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態である電力授受システムＤＳの一例を示す模式図である。図１（ｂ）は、電力授受システムＤＳにおいて電力の授受が行われる途中駅Ｅの拡大図である。
【００１５】
電力授受システムＤＳは、自車両のバッテリ９に貯蔵された電力やディーゼルエンジン発電機７で発電される電力で走行する鉄道車両であって、回生ブレーキにより発生する回生電力をバッテリ９に貯蔵して自車両の走行に用いるハイブリッド車両１と、そのハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵された電力を充電し貯蔵する一方、その貯蔵した電力によりハイブリッド車両１のバッテリ９を充電することで、ハイブリッド車両１との間で電力の授受を行う電力貯蔵装置５１とにより構成されている。
【００１６】
尚、以下の説明では、ハイブリッド車両１から電力貯蔵装置５１へ電力が移動する場合と、電力貯蔵装置５１からハイブリッド車両１へ電力が移動する場合との両方の概念を含む場合に、電力の授受を行うと記載し、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１の一方から他方へ電力が移動する場合には、充電を行うと記載する。
【００１７】
電力授受システムＤＳは、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１において回生ブレーキが使用された場合に、その回生ブレーキの回生電力を失効させることなく有効に回収すると共に、一のハイブリッド車両１が坂路Ｒａの降坂では使用しない余剰な電力を、一のハイブリッド車両１や別のハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂する場合に利用できるようにするものである。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、電力貯蔵装置５１は、ハイブリッド車両１が登坂または降坂する坂路Ｒａの途中にある駅（以後「途中駅」と称す）Ｅに設置される。尚、説明の便宜上、途中駅Ｅを境目として坂路Ｒａを２つの区間に分け、途中駅Ｅよりも標高が高くなる方を坂路Ｒａ１と記載し、途中駅Ｅよりも標高が低くなる方を坂路Ｒａ２と記載する。また、本実施形態では、説明を判り易くするために、起伏のない坂路Ｒａを例に挙げて説明するが、実際の坂路Ｒａには、途中に起伏が含まれる。但し、坂路Ｒａの登坂に伴って、ハイブリッド車両１がより標高の高い場所へ移動し、坂路Ｒａの降坂に伴って、ハイブリッド車両１がより標高の低い場所へ移動する。
【００１９】
詳細については後述するが、第１実施形態の電力授受システムＤＳでは、電力貯蔵装置５１が主導となって電力の授受が行われる。より具体的には、ハイブリッド車両１が途中駅Ｅに到着した場合、ハイブリッド車両１は、電力貯蔵装置５１との間で電力の授受が開始できるように、各装置を制御する。一方、電力貯蔵装置５１は、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂するのか、降坂するのかに応じて、ハイブリッド車両１に貯蔵されている電力を電力貯蔵装置５１に充電したり、電力貯蔵装置５１に貯蔵されている電力をハイブリッド車両１に充電するように、各装置を制御する。
【００２０】
まず、図１（ｂ）および図２（ａ）を参照して、ハイブリッド車両１の構成と、その電気的構成について説明する。図２（ａ）は、ハイブリッド車両１の電気的構成を示すブロック図である。尚、図２（ａ），（ｂ）に示す太い矢印は、各装置間の電力の流れを示している。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ハイブリッド車両１は、ディーゼルエンジン発電機７と、電動モータ８と、バッテリ９と、電力供給制御装置１０と、パンタグラフ１１と、充電状況監視センサ１２と、充放電開始終了スイッチ１３と、制御装置３０とを有している。
【００２２】
バッテリ９は、ハイブリッド車両１を走行させる動力源となる電力を貯蔵する蓄電池であり、リチウムイオンバッテリで構成されている。電動モータ８や、制御装置３０など、ハイブリッド車両１の各装置は、バッテリ９に貯蔵されている電力により動作する。
【００２３】
ディーゼルエンジン発電機７は、ディーゼルエンジンにより発電機を駆動して発電を行う装置である。ディーゼルエンジン発電機７により発電される電力は、バッテリ９の充電や、ハイブリッド車両１の走行に用いられる。ディーゼルエンジン発電機７の始動および停止は、制御装置３０によって制御される。
【００２４】
電動モータ８は、車輪が連結された車軸に回転駆動力を付与し、車輪を前転または後転させ、ハイブリッド車両１を走行させるものである。電動モータ８には、バッテリ９に貯蔵された電力や、ディーゼルエンジン発電機７により発電される電力が、電力供給制御装置１０によって供給される。電動モータ８は、その電力により駆動力を発生させ、ハイブリッド車両１を走行させる。
【００２５】
また、電動モータ８は、車輪を駆動するだけでなく、発電機として動作させることで、走行中のハイブリッド車両１に制動をかける回生ブレーキとしても使用される。回生ブレーキにより発生する回生電力は、バッテリ９へ電力供給制御装置１０により充電され、電動モータ８等を動作させるために用いられる。尚、電動モータ８を駆動用として動作させるか、又は、回生ブレーキとして動作させるかは、制御装置３０によって制御される。
【００２６】
電力供給制御装置１０は、ハイブリッド車両１における各装置間の電力の流れを、制御装置３０からの指示に応じて制御するものである。また、バッテリ９およびパンタグラフ１１を電気的に接続したり、その接続解除の制御も行う。尚、接続解除とは、電気的な接続が遮断されることを意味する。
【００２７】
具体的には、電力供給制御装置１０は、制御装置３０からの指示に応じて、バッテリ９に貯蔵されている電力を電動モータ８へ供給したり、電動モータ８が回生ブレーキとして使用された場合に発生する回生電力をバッテリ９へ充電する。また、バッテリ９とパンタグラフ１１とを電気的に接続、又は、その接続を解除する。また、ディーゼルエンジン発電機７により発電された電力を電動モータ８へ供給したり、その発電された電力をバッテリ９へ充電する。
【００２８】
充放電開始終了スイッチ１３は、バッテリ９の電力を電力貯蔵装置５１に、又は、電力貯蔵装置５１の電力をバッテリ９に充電開始させる指示や、その充電終了の指示を、運転者等が行うためのスイッチである。充放電開始終了スイッチ１３は、充電開始または充電終了の指示を制御装置３０へ出力する。尚、充放電開始終了スイッチ１３は、ハイブリッド車両１の前後方向にある各運転室に、それぞれ設けられている。
【００２９】
パンタグラフ１１は、電力貯蔵装置５１との間で電力の授受を行う電路を形成する装置である。電力授受システムＤＳでは、パンタグラフ１１と、後述する電力貯蔵装置５１の架線７８とを物理的に接触させることで、ハイブリッド車両１と電力貯蔵装置５１とを電気的に接続し、電力の授受を行う電路を形成している。
【００３０】
パンタグラフ１１は、ハイブリッド車両１の屋根に設置されており、制御装置３０からの指示に応じて、伸張した状態、または、折り畳まれた状態に切り替え可能に構成されている。パンタグラフ１１は、伸張した状態へ切り替えるよう指示されると、途中駅Ｅに設けられた架線７８に接触する部分であるスライダーを上昇させる。スライダーと架線７８とが物理的に接触すると、パンタグラフ１１と電力貯蔵装置５１とが電気的に接続される。一方、折り畳まれた状態へ切り替えるよう指示されると、スライダーを下降させる。
【００３１】
充電状況監視センサ１２は、ハイブリッド車両１のバッテリ９が電力貯蔵装置５１に貯蔵されている電力で充電中であるか、又は、電力貯蔵装置５１がバッテリ９に貯蔵されている電力で充電中であるかを、制御装置３０が監視するためのセンサである。
【００３２】
充電状況監視センサ１２は、電力供給制御装置１０およびパンタグラフ１１間に電流が流れているか否かを、制御装置３０へ出力する。ハイブリッド車両１や電力貯蔵装置５１のバッテリ９，７６が充電される場合には、電力供給制御装置１０およびパンタグラフ１１間に電流が流れる。一方、バッテリ９，７６の充電が終了した場合には、電流の流れが止まる。そこで、充電状況監視センサ１２により電流が検出されている間は、制御装置３０では、充電中であると判定し、検出されていた電流が検出されなくなった場合に、制御装置３０では、充電が終了したと判定する。
【００３３】
制御装置３０は、ハイブリッド車両１の各装置を制御して、ハイブリッド車両１の走行や、ハイブリッド車両１における電力の流れを制御する装置である。また、電力貯蔵装置５１との間の電力の授受や、回生ブレーキにより発生した回生電力のバッテリ９への充電などの制御も行う。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、制御装置３０は、ＣＰＵ３１、フラッシュメモリ３２、及び、ＲＡＭ３３を備え、これらがバスライン３４を介して入出力ポート３５にそれぞれ接続されている。入出力ポート３５には、ディーゼルエンジン発電機７と、電動モータ８と、電力供給制御装置１０と、パンタグラフ１１と、充電状況監視センサ１２と、充放電開始終了スイッチ１３とが接続されている。また、電力供給制御装置１０には、ディーゼルエンジン発電機７と、電動モータ８と、バッテリ９と、パンタグラフ１１とが接続されている。
【００３５】
ＣＰＵ３１は、バスライン３４により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュメモリ３２は、ＣＰＵ３１により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性のメモリである。尚、後述する図４のフローチャートに示す指示実行処理を実行するプログラムは、フラッシュメモリ３２に格納されている。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１がプログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリである。
【００３６】
次に、図１（ｂ）および図２（ｂ）を参照して、電力貯蔵装置５１の構成と、その電気的構成について説明する。図２（ｂ）は、電力貯蔵装置５１の電気的構成を示すブロック図である。図１（ｂ）に示すように、電力貯蔵装置５１は、バッテリ７６と、充電装置７７と、架線７８と、充電状況監視センサ７９と、車両用バッテリ残量検出センサ８０と、車両進行方向検出センサ８１と、制御装置７０とを有している。
【００３７】
バッテリ７６は、ハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力のうち、余剰な電力を貯蔵するための蓄電池であり、リチウムイオンバッテリで構成されている。バッテリ７６は、ハイブリッド車両１のバッテリ９と比較して、蓄電容量が十分に大きい（例えば、５倍以上）ものを使用している。
【００３８】
架線７８は、ハイブリッド車両１との間で電力の授受を行う電路を形成する装置である。本実施形態では、架線７８は、ハイブリッド車両１との間で電力の授受が行われる途中駅Ｅの構内にだけ設けられている。架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラグ１１とが物理的に接触すると、電力貯蔵装置５１は、架線７８を介して、ハイブリッド車両１と電気的に接続される。
【００３９】
車両進行方向検出センサ８１は、途中駅Ｅへ進入してくるハイブリッド車両１の進行方向を検出するためのセンサである。車両進行方向検出センサ８１は、複数の近接センサ（図示せず）により構成されている。近接センサとは、センサの検出方向に、対象物が存在するか否かを検出するものである。各近接センサは、その検出方向を下に向けて、架線７８と同様の高さに、ハイブリッド車両１の走行経路に沿って一列に設置されている。即ち、ハイブリッド車両１が近接センサの下方を通過した場合に、その通過方向を検出できるように設置されている。
【００４０】
仮に、ハイブリッド車両１が一方向から途中駅Ｅへ進入してくると、各近接センサでは、所定の順序でハイブリッド車両１が検出されていく。一方、ハイブリッド車両１が、前記一方向の反対方向から途中駅Ｅへ進入してくると、各近接センサでは、前記所定の順序とは逆の順序で、ハイブリッド車両１が検出されていく。
【００４１】
よって、各近接センサがハイブリッド車両１を検出する順序に着目することで、途中駅Ｅにおけるハイブリッド車両１の進入方向を判定できる。途中駅Ｅと、坂路Ｒａとの位置関係は予め決まっているので、途中駅Ｅにおけるハイブリッド車両１の進入方向が判れば、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂するのか、降坂するのかを判定できる。車両進行方向検出センサ８１は、一列に並ぶ各近接センサについてハイブリッド車両１の検出順を、検出結果として制御装置７０へ出力する。制御装置７０では、その検出結果がＲＡＭ７３に記憶され、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂するのか、降坂するのかを判定するために用いられる。
【００４２】
車両用バッテリ残量検出センサ８０は、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電圧値を、そのバッテリ９の残量（残存している電力量）として検出し、その検出結果を制御装置７０へ出力するセンサである。尚、バッテリの電圧値と、バッテリの残量との関係（例えば、放電特性グラフ）は、製造元などからバッテリの仕様として公表されているので、バッテリの電圧値が決まれば、バッテリの残量が決まる。制御装置７０では、車両用バッテリ残量検出センサ８０により検出される残量に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が、そのバッテリ９の全容量の何％であるかが算出される。
【００４３】
また、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果は、架線７８にハイブリッド車両１のバッテリ９が接続されたか否かを、制御装置７０が確認するためにも用いられる。詳細については後述するが、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが接続される場合、ハイブリッド車両１では、パンタグラフ１１とバッテリ９とが電気的に接続されるため、架線７８には、バッテリ９の電圧が印加される。一方、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが接続されていない場合には、架線７８には、電圧が印加されない（即ち、電圧は０Ｖ）。そこで、架線７８に電圧が印加されていない状態から、架線７８にバッテリ９の電圧が印加された状態へと変化した場合は、制御装置７０では、架線７８とハイブリッド車両１のバッテリ９とが接続されたと判定する。
【００４４】
制御装置７０は、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１が架線７８に接触した場合に充電装置７７を動作させ、ハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力が電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電されるように、又は、バッテリ７６に貯蔵されている電力がバッテリ９に充電されるように制御するための装置である。
【００４５】
図２（ｂ）に示すように、制御装置７０は、ＣＰＵ７１、フラッシュメモリ７２、及び、ＲＡＭ７３を備え、これらがバスライン７４を介して入出力ポート７５にそれぞれ接続されている。入出力ポート７５には、充電装置７７と、充電状況監視センサ７９と、車両用バッテリ残量検出センサ８０と、車両進行方向検出センサ８１とが接続されている。
【００４６】
ＣＰＵ７１は、バスライン７４により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュメモリ７２は、ＣＰＵ７１により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性のメモリである。尚、後述する図５のフローチャートに示す充放電制御処理を実行するプログラムは、フラッシュメモリ７２に格納されている。ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１がプログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリである。
【００４７】
充電装置７７は、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する充電器である電力貯蔵装置用充電器７７ａと、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する充電器である車両用充電器７７ｂとにより構成されており、各充電器７７ａ，７７ｂの始動および停止は、制御装置７０によって制御される。電力貯蔵装置用充電器７７ａの入力部は、架線７８と接続されており、電力貯蔵装置用充電器７７ａの出力部は、バッテリ７６と接続されている。また、車両用充電器７７ｂの入力部は、バッテリ７６と接続されており、車両用充電器７７ｂの出力部は、架線７８と接続されている。
【００４８】
電力貯蔵装置用充電器７７ａは、架線７８を介して接続されるハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する。一方、車両用充電器７７ｂは、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、架線７８を介して接続されるハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する。
【００４９】
充電状況監視センサ７９は、ハイブリッド車両１のバッテリ９が電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力で充電中であるか、又は、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６がハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力で充電中であるかを、制御装置８０が監視するためのセンサである。
【００５０】
充電状況監視センサ７９は、架線７８および電力貯蔵装置用充電器７７ａ間に電流が流れているか否かと、架線７８および車両用充電器７７ｂ間に電流が流れているか否かとを、それぞれ個別に制御装置７０へ出力する。
【００５１】
電力貯蔵装置用充電器７７ａまたは車両用充電器７７ｂによる充電中は、充電状況監視センサ７９により電流が検出されるが、仮に、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除されると、検出されていた電流の流れが止まる。そこで、電力貯蔵装置用充電器７７ａまたは車両用充電器７７ｂの作動中に、検出されていた電流が検出されなくなった場合は、制御装置７０では、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除されたと判定する。
【００５２】
次に、図３を参照して、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１の間で行われる電力の授受について説明する。図３（ａ）は、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ（Ｒａ１，Ｒａ２）を降坂する場合に、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１の間で行われる電力の授受を示す模式図である。図３（ｂ）は、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂する場合に、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１の間で行われる電力の授受を示す模式図である。尚、図３（ａ），（ｂ）に示す太い矢印は、各装置間の電力の流れを示している。
【００５３】
まず、図３（ａ）を参照して、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを降坂する場合について説明する。ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを降坂する場合は、自重により降坂し続けるため、何もせずに走行し続けると、徐々に走行速度が上昇し、最終的には制限速度を超えてしまう。そのため、ハイブリッド車両１では、坂路Ｒａを降坂する場合、電動モータ８を回生ブレーキとして用い、連続的または断続的に制動をかける。
【００５４】
つまり、坂路Ｒａ１，Ｒａ２を降坂する間は、電動モータ８の駆動はあまり行わず、電動モータ８を回生ブレーキとして動作するよう制御し、回生ブレーキにより発生する回生電力をバッテリ９に充電する。よって、バッテリ９では、消費される電力よりも充電される電力の方が多くなり、バッテリ９の残量が上昇していく。
【００５５】
従って、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ１，Ｒａ２を降坂している場合に、その途中でバッテリ９が満充電状態になるおそれがあり、その場合は、回生ブレーキにより発生する回生電力をバッテリ９に充電できなくなり、回生電力を失効させてしまう。そこで、本実施形態では、ハイブリッド車両１が途中駅Ｅに到着した場合に、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、ハイブリッド車両１のバッテリ９から、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に移動させている。
【００５６】
これにより、ハイブリッド車両１のバッテリ９において、回生電力を貯蔵するための空き容量を増やせるので、引き続き、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２を降坂する場合に、バッテリ９が満充電状態になって、バッテリ９を充電できなくなり、ハイブリッド車両１の回生電力が失効することを抑制できる。
【００５７】
ハイブリッド車両１が途中駅Ｅに到着し、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、充電開始が指示されると、ハイブリッド車両１の制御装置３０は、パンタグラフ１１に対して、伸張した状態へ切り替えるよう指示する。この指示により、パンタグラフ１１が、スライダーを上昇させると、パンタグラフ１１と架線７８とが物理的に接触し、電気的に接続される。
【００５８】
また、ハイブリッド車両１の制御装置３０は、電力供給制御装置１０に対して、バッテリ９とパンタグラフ１１とを電気的に接続するよう指示する。この指示により、電力供給制御装置１０が、バッテリ９とパンタグラフ１１とを電気的に接続すると、バッテリ９と架線７８とが電気的に接続される。
【００５９】
電力貯蔵装置５１の制御装置７０は、架線７８にパンタグラフ１１を接続したハイブリッド車両１が、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１であると判定した場合、充電装置７７の電力貯蔵装置用充電器７７ａを作動させ、架線７８を介し、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する。
【００６０】
その後、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、充電終了が指示されると、ハイブリッド車両１の制御装置３０は、電力供給制御装置１０に対して、バッテリ９とパンタグラフ１１との接続を解除するよう指示する。また、パンタグラフ１１に対して、折り畳まれた状態へ切り替えるよう指示する。その結果、パンタグラフ１１およびバッテリ９間の電気的な接続が解除され、パンタグラフ１１が折り畳まれる。一方、電力貯蔵装置５１の制御装置７０は、架線７８とパンタグラフ１１との接続が解除されると、充電装置７７の電力貯蔵装置用充電器７７ａを停止させる。
【００６１】
次に、図３（ｂ）を参照して、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂する場合について説明する。図３（ｂ）に示すように、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ１，Ｒａ２を登坂する場合、バッテリ９の電力で電動モータ８を駆動して走行する。そのため、ハイブリッド車両１では、走行に伴ってバッテリ９の残量が低下していく。
【００６２】
そこで、本実施形態では、ハイブリッド車両１が途中駅Ｅに到着した場合に、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電している。上述したように、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６には、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力が貯蔵されている。本実施形態では、その余剰な電力として貯蔵された電力を、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ１を登坂する場合にその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。
【００６３】
ハイブリッド車両１が途中駅Ｅに到着し、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、充電開始が指示されると、ハイブリッド車両１の制御装置３０は、坂路Ｒａを降坂する場合と同様な指示を、パンタグラフ１１および電力供給制御装置１０に対して指示する。
【００６４】
電力貯蔵装置５１の制御装置７０は、架線７８にパンタグラフ１１を接続したハイブリッド車両１が、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１であると判定した場合、充電装置７７の車両用充電器７７ｂを作動させ、架線７８を介し、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する。
【００６５】
その後、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、充電終了が指示されると、ハイブリッド車両１の制御装置３０は、坂路Ｒａを降坂する場合と同様な指示を、電力供給制御装置１０およびパンタグラフ１１に対して指示する。その結果、パンタグラフ１１およびバッテリ９間の電気的な接続が解除され、パンタグラフ１１が折り畳まれる。一方、電力貯蔵装置５１の制御装置７０は、架線７８とパンタグラフ１１との接続が解除されると、充電装置７７の車両用充電器７７ｂを停止させる。
【００６６】
次に、図４を参照して、ハイブリッド車両１における制御装置３０のＣＰＵ３１により実行される指示実行処理について説明する。図４は、ハイブリッド車両１の指示実行処理を示すフローチャートである。
【００６７】
この処理は、ハイブリッド車両１のバッテリ９や、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を、電力貯蔵装置５１に設けた充電装置７７により充電できるように、バッテリ９を電力貯蔵装置５１の架線７８に電気的に接続するための処理である。この処理は、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、バッテリ９，バッテリ７６の充電開始が指示された場合に実行される。
【００６８】
指示実行処理では、ＣＰＵ３１は、まず、パンタグラフ１１に対して伸張した状態へ切り替えるよう指示し、パンタグラフ１１のスライダーを上昇させる（Ｓ１）。そして、パンタグラフ１１と、ハイブリッド車両１のバッテリ９とが電気的に接続されるよう、電力供給制御装置１０に対して指示する（Ｓ２）。これにより、ハイブリッド車両１のバッテリ９と、電力貯蔵装置５１の架線７８とが電気的に接続されるため、電力貯蔵装置５１の充電装置７７により、バッテリ９，７６の充電を実行できる。
【００６９】
次に、ＣＰＵ３１は、運転者等により充放電開始終了スイッチ１３が操作され、バッテリ９，７６の充電終了が指示されたかを判定する（Ｓ３）。Ｓ３の処理において、充電終了が指示された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、電力貯蔵装置５１との電力の授受を終了するために、ＣＰＵ３１は、Ｓ５の処理へ移行する。一方、充電終了が指示されていない場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、充電状況監視センサ１２による電流の検出状態から、電力貯蔵装置５１によるバッテリ９，７６の充電が終了したかを判定する（Ｓ４）。尚、本処理を開始してから充電状況監視センサ１２により電流が検出されるまでの間は、電力貯蔵装置５１によるバッテリ９，７６の充電は終了していないと判定する。
【００７０】
本実施形態では、運転者などの指示に基づいて、電力貯蔵装置５１によりバッテリ９，７６の充電が実行される他、運転者などの指示に関係なく、電力貯蔵装置５１において充電が終了される場合がある。この終了を判定するために、Ｓ４の処理を行っている。
【００７１】
Ｓ４の処理において、電力貯蔵装置５１によるバッテリ９，７６の充電が終了していない場合（Ｓ４：Ｎｏ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ３の処理に戻る。一方、電力貯蔵装置５１によるバッテリ９，７６の充電が終了した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、Ｓ５の処理へ移行する。Ｓ５の処理では、ＣＰＵ３１は、パンタグラフ１１と、ハイブリッド車両１のバッテリ９との電気的な接続が解除されるよう、電力供給制御装置１０を制御する（Ｓ５）。
【００７２】
次に、ＣＰＵ３１は、パンタグラフ１１に対して折り畳まれた状態へ切り替えるよう指示を出力し、パンタグラフ１１のスライダーを下降させて折り畳まれた状態に戻す（Ｓ６）。そして、本処理を終了する。
【００７３】
次に、図５を参照して、電力貯蔵装置５１における制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される充放電制御処理について説明する。図５は、電力貯蔵装置５１の充放電制御処理を示すフローチャートである。
【００７４】
この処理は、電力貯蔵装置５１の充電装置７７により、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１のバッテリ９の電力を電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電する、また、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１のバッテリ９に充電するための処理である。
【００７５】
この処理は、架線７８と、ハイブリッド車両１のバッテリ９とが電気的に接続された場合に実行される。上述したように、架線７８と、ハイブリッド車両１のバッテリ９とが電気的に接続されたか否かは、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて判定する。
【００７６】
充放電制御処理では、ＣＰＵ７１は、まず、ＲＡＭ７３から、車両進行方向検出センサ８１による検出結果（ハイブリッド車両１の進入方向）を取得する（Ｓ１１）。そして、その検出結果に基づいて、架線７８にパンタグラフ１１を接続したハイブリッド車両１が、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１であるか、又は、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１であるかを特定する（Ｓ１２）。
【００７７】
次に、ＣＰＵ７１は、Ｓ１２の処理による特定の結果、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１であると特定されたかを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３の処理において、Ｓ１２の処理による特定の結果、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１であると特定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％以上であるかを判定する（Ｓ１４）。
【００７８】
Ｓ１４の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％未満である場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電せずに、本処理を終了する。一方、Ｓ１４の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％以上である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電するために、Ｓ１５の処理へ移行する。
【００７９】
詳細については、後述するＳ１７の処理で説明するが、本処理では、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する場合、バッテリ９の残量が４０％以下になれば、その充電を終了させている。そのため、そもそも、バッテリ９の残量が４０％を下回っている場合や、４０％と殆ど変わらない場合には、充電開始しても直ぐに充電が終了してしまい、充電する意味がない。そこで、このような場合には、充電しないようにする。一方、バッテリ９の残量が５０％以上あり、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を問題なく充電できる場合には、充電を開始する。
【００８０】
Ｓ１５の処理では、ＣＰＵ７１は、電力貯蔵装置用充電器７７ａを作動させ、ハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電する（Ｓ１５）。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電できる。
【００８１】
そして、ＣＰＵ７１は、充電状況監視センサ７９による電流の検出状態から、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１との接続が解除されたかを判定する（Ｓ１６）。本実施形態では、運転者などにより、充電終了が指示された場合、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１と、架線７８との接続が解除される。この指示がなされたかを判定するために、Ｓ１６の処理を行っている。
【００８２】
Ｓ１６の処理において、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１との接続が解除された場合は（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、これ以上、バッテリ７６の充電を継続できない。そのため、この場合、バッテリ７６の充電作業を終了させるために、ＣＰＵ７１は、Ｓ１８の処理へ移行する。一方、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが接続されている場合は（Ｓ１６：Ｎｏ）、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％以下になったかを判定する（Ｓ１７）。
【００８３】
Ｓ１７の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％を超えている場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、Ｓ１６の処理に戻って、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電を継続する。一方、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％以下になった場合は（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、Ｓ１８の処理へ移行する。Ｓ１８の処理では、ＣＰＵ７１は、電力貯蔵装置用充電器７７ａを停止させる（Ｓ１８）。そして、本処理を終了する。
【００８４】
このように本実施形態では、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％以下になった場合に、電力貯蔵装置用充電器７７ａを停止させて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が低下し過ぎないように制御している。
【００８５】
これは、ハイブリッド車両１が途中駅Ｅを出発する場合に、電動モータ８の始動に必要な電力を確保するためである。電動モータ８にかかる負荷は走行中よりも始動時の方が大きく、電動モータ８の始動時には、電動モータ８において大電力が消費される。仮に、電動モータ８へ供給される電力が不足する場合には、わざわざ、ディーゼルエンジン発電機７を作動させ発電を行うことになる。
【００８６】
そこで、本実施形態では、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力を電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電する場合に、ハイブリッド車両１が問題無く走行開始できるように、電動モータ８の始動に必要な電力をバッテリ９に残すように制御している。例えば、本実施形態のハイブリッド車両１では、走行開始時に必要な電力はバッテリ９の残量３０％に対応する電力である。Ｓ１７の処理では、これにマージンを持たせて、バッテリ９の残量が４０％以下となったところで、ハイブリッド車両１のバッテリ９から電力貯蔵装置５１のバッテリ７６への充電を停止させている。
【００８７】
これにより、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力を電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電した結果、ハイブリッド車両１において走行開始に必要な電力が不足することを防止できる。よって、走行開始時に、わざわざ、ディーゼルエンジン発電機７を作動させて、電力を確保する必要がないので、余計な燃料の消費を抑制できる。
【００８８】
Ｓ１３の処理において、Ｓ１２の処理による特定の結果、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１であると特定された場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、車両用充電器７７ｂを動作させ、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、ハイブリッド車両１のバッテリ９に充電する（Ｓ１９）。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力であって、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａ１を登坂するハイブリッド車両１がその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。
【００８９】
次に、ＣＰＵ７１は、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１との接続が解除されたかを判定する（Ｓ２０）。Ｓ２０の処理では、Ｓ１６の処理と同様に判定を行う。Ｓ２０の処理において、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１との接続が解除された場合は（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、これ以上、バッテリ９の充電を継続できない。そのため、この場合、バッテリ９の充電作業を終了させるために、ＣＰＵ７１は、Ｓ２２の処理へ移行する。一方、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが接続されている場合は（Ｓ２０：Ｎｏ）、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が８０％以上になったかを判定する（Ｓ２１）。
【００９０】
Ｓ２１の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が８０％未満の場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、Ｓ２０の処理に戻り、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電を継続する。一方、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が８０％以上になった場合は（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２２の処理へ移行する。Ｓ２２の処理では、車両用充電器７７ｂを停止させ（Ｓ２２）、本処理を終了する。
【００９１】
このように本実施形態では、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電中に、そのバッテリ９の残量が８０％以上になった場合は、車両用充電器７７ｂを停止させて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が上昇し過ぎないように制御している。
【００９２】
バッテリ９が満充電状態になったり、バッテリ９が過充電されると、バッテリ９の劣化がより早く進行する。そこで、本実施形態では、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電中に、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が８０％以上になれば、バッテリ９の充電を終了するように制御している。よって、バッテリ９が満充電状態になることや、バッテリ９が過充電されることを防止できるので、ハイブリッド車両１のバッテリ９の劣化を抑制できる。
【００９３】
以上説明したように、第１実施形態では、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、途中駅Ｅにおいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９から、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に移動させることができる。これにより、ハイブリッド車両１のバッテリ９において、回生電力を貯蔵するための空き容量を増やせるので、引き続き、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２を降坂する場合に、回生電力が失効することを抑制できる。
【００９４】
そして、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａを登坂する場合、即ち、ハイブリッド車両１が電力を必要とする場合に、途中駅Ｅにおいて、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、ハイブリッド車両１のバッテリ９に移動させることができる。よって、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力であって、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａ１を登坂するハイブリッド車両１がその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。また、複数台のハイブリッド車両１が坂路Ｒａを走行している場合には、その余剰な電力を自車両１だけでなく、他のハイブリッド車両１においても坂路Ｒａ１の登坂に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。
【００９５】
また、電力貯蔵装置５１側に、電力貯蔵装置用充電器７７ａと、車両用充電器７７ｂとをそれぞれ設けている。よって、ハイブリッド車両１に電力貯蔵装置用充電器７７ａと、車両用充電器７７ｂとを設ける必要がないため、ハイブリッド車両１を軽量化できる。従って、ハイブリッド車両１が走行において受ける負荷を軽減できるので、ハイブリッド車両１の消費電力を小さくできる。
【００９６】
また、本実施形態では、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との間で電力の授受を行う電路として、パンタグラフ１１と、架線７８とを利用している。このように、既存の設備を利用することで、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との製造コストを抑制できる。
【００９７】
次に、本発明の第２実施形態について、図６から図８までの添付図面を参照して説明する。尚、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１実施形態と同一の部分については同一の符号付してその説明を省略する。
【００９８】
上述した第１実施形態は、電力貯蔵装置５１側に、電力貯蔵装置用充電器７７ａと、車両用充電器７７ｂとを共に設けるという形態であった。これに対して、第２実施形態は、ハイブリッド車両１側に電力貯蔵装置用充電器１０１を設け、電力貯蔵装置５１側に車両用充電器１０５を設けるという形態である。即ち、ハイブリッド車両１により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電し、電力貯蔵装置５１により、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電するという形態である。
【００９９】
まず、図６を参照し、第２実施形態のハイブリッド車両１の構成について説明する。図６（ａ）は、第２実施形態におけるハイブリッド車両１の電気的構成を示すブロック図である。尚、図６（ａ），（ｂ）に示す太い矢印は、各装置間の電力の流れを示している。
【０１００】
第２実施形態のハイブリッド車両１は、第１実施形態のハイブリッド車両１の構成に加え、電力貯蔵装置用充電器１０１と、バッテリ残量検出センサ１０２とを有している。また、第１実施形態の電力供給制御装置１０に代えて、電力供給制御装置１００が設けられている。
【０１０１】
また、第１実施形態の充放電開始終了スイッチ１３に代えて、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３と、車両充電スイッチ１０４とが設けられている。尚、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３と、車両充電スイッチ１０４とは、ハイブリッド車両１の前後方向にある各運転室にそれぞれ設けられている。
【０１０２】
ハイブリッド車両１における制御装置３０の入出力ポート３５には、上述したディーゼルエンジン発電機７と、電動モータ８と、パンタグラフ１１と、充電状況監視センサ１２とに加え、電力供給制御装置１００と、電力貯蔵装置用充電器１０１と、バッテリ残量検出センサ１０２と、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３と、車両充電スイッチ１０４とが接続されている。また、フラッシュメモリ３２には、図４に示す指示実行処理に代えて、後述する図７のフローチャートに示す指示実行処理を実行するプログラムが格納されている。
【０１０３】
電力貯蔵装置用充電器１０１は、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する充電器であり、制御装置３０からの指示に応じて、作動および停止が制御される。電力貯蔵装置用充電器１０１は、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で、パンタグラフ１１を介して接続される電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する。電力貯蔵装置用充電器１０１の入力部は、電力供給制御装置１００と接続されており、電力貯蔵装置用充電器１０１の出力部は、パンタグラフ１１と接続されている。
電力供給制御装置１００は、第１実施形態の電力供給制御装置１０と同様に、制御装置３０からの指示に応じて、各装置間の電力の流れを制御したり、バッテリ９およびパンタグラフ１１間の接続や、その接続解除の制御を行う。電力供給制御装置１００には、上述したディーゼルエンジン発電機７と、電動モータ８と、バッテリ９と、パンタグラフ１１とに加え、電力貯蔵装置用充電器１０１が接続されている。
【０１０４】
電力供給制御装置１００は、制御装置３０からの指示に応じて、バッテリ９と電力貯蔵装置用充電器１０１の入力部とを電気的に接続、又は、その接続を解除する。
【０１０５】
バッテリ残量検出センサ１０２は、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電圧値を、バッテリ９の残量（残存している電力量）として検出し、その検出結果を制御装置３０へ出力するセンサである。バッテリ残量検出センサ１０２は、第１実施形態のバッテリ残量検出センサ８０（図２（ｂ）参照）と同様に構成されているため、その説明は省略する。
【０１０６】
電力貯蔵装置充電スイッチ１０３は、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始や、その終了を運転者等が指示するためのスイッチである。電力貯蔵装置充電スイッチ１０３は、運転者等により入力された指示を制御装置３０へ出力する。車両充電スイッチ１０４は、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始や、その終了を運転者等が指示するためのスイッチである。車両充電スイッチ１０４は、運転者等により入力された指示を制御装置３０へ出力する。
【０１０７】
次に、図６（ｂ）を参照して、第２実施形態の電力貯蔵装置５１の構成について説明する。図６（ｂ）は、第２実施形態における電力貯蔵装置５１の電気的構成を示すブロック図である。第２実施形態の電力貯蔵装置５１は、第１実施形態の電力貯蔵装置５１の構成に加え、車両用充電器１０５と、電磁開閉器１０６とを有している。一方、第１実施形態の充電装置７７と、車両進行方向検出センサ８１とは除かれている。
【０１０８】
電力貯蔵装置５１における制御装置７０の入出力ポート７５には、車両用充電器１０５と、電磁開閉器１０６と、充電状況監視センサ７９と、車両用バッテリ残量検出センサ８０とが接続されている。また、フラッシュメモリ７２には、図５に示す充放電制御処理に代えて、後述する図８のフローチャートに示す充放電制御処理を実行するプログラムが格納されている。
【０１０９】
車両用充電器１０５は、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する充電器であり、制御装置７０からの指示に応じて、作動および停止が制御される。車両用充電器１０５は、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、架線７８を介して接続されるハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する。車両用充電器１０５の入力部は、バッテリ７６と接続されており、車両用充電器１０５の出力部は、架線７８と接続されている。
【０１１０】
電磁開閉器１０６は、架線７８とバッテリ７６とを電気的に接続、又は、電気的に遮断するものであり、制御装置７０からの指示に応じて、接続や遮断が制御される。電磁開閉器１０６の一端は、架線７８と接続されており、電磁開閉器１０６の他端は、バッテリ７６と接続されている。
【０１１１】
車両用バッテリ残量検出センサ８０は、第１実施形態の場合と同様に、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量（残存している電力量）を検出するためと、架線７８に印加される電圧を確認するためとに用いられる。
【０１１２】
ハイブリッド車両１の電力貯蔵装置用充電器１０１により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が開始される場合には、ハイブリッド車両１において電力貯蔵装置用充電器１０１が作動する。そのため、バッテリ７６を充電するための電圧、即ち、電力貯蔵装置用充電器１０１の出力電圧が、パンタグラフ１１を介して架線７８に印加される。一方、電力貯蔵装置５１の車両用充電器１０５により、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する場合には、ハイブリッド車両１においてバッテリ９とパンタグラフ１１とが接続される。そのため、バッテリ９の電圧が、パンタグラフ１１を介して架線７８に印加される。
【０１１３】
バッテリを充電するためには、そのバッテリの公称電圧よりも数ボルト高い電圧で充電を行わなければならないが、充電が終了しても、バッテリの電圧は、公称電圧と同様か、それよりも低い電圧となってしまう。そのため、ハイブリッド車両１のバッテリ９の公称電圧と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の公称電圧とが同一になるように構成した場合、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電圧は、電力貯蔵装置用充電器１０１の出力電圧よりも低い電圧となる。
【０１１４】
従って、この場合、制御装置７０では、架線７８に印加される電圧に着目することで、ハイブリッド車両１の電力貯蔵装置用充電器１０１により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が開始されるか否かを判定できる。なお、ハイブリッド車両１のバッテリ９と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６との公称電圧が異なる場合には、例えば、電力貯蔵装置用充電器１０１の出力電圧を調整して、バッテリ９の電圧値と区別できるように構成する。
【０１１５】
充電状況監視センサ７９は、第２実施形態では、架線７８および車両用充電器１０５間に電流が流れているか否かと、架線７８および電磁開閉器１０６間に電流が流れているか否かとを、それぞれ個別に制御装置７０へ出力する。
【０１１６】
車両用充電器１０５によりハイブリッド車両１のバッテリ９を充電している間は、充電状況監視センサ７９により電流が検出されるが、仮に、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除されると、電流の流れが止まる。よって、このような状況で、検出されていた電流が検出されなくなった場合は、制御装置７０では、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除されたと判定する。
【０１１７】
また、ハイブリッド車両１の電力貯蔵装置用充電器１０１により電力貯蔵装置５１のバッテリ７６が充電されている間は、充電状況監視センサ７９により電流が検出されるが、その充電が終了した場合や、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除された場合には、電流の流れが止まる。よって、このような状況で、検出されていた電流が検出されなくなった場合は、制御装置７０では、ハイブリッド車両１によるバッテリ７６の充電が終了した、又は、パンタグラフ１１と架線７８との接続が解除されたと判定する。
【０１１８】
次に、図７を参照して、第２実施形態におけるハイブリッド車両１の制御装置３０により実行される指示実行処理について説明する。図７は、第２実施形態におけるハイブリッド車両１の指示実行処理を示すフローチャートである。尚、第２実施形態では、第１実施形態と同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１９】
第２実施形態の指示実行処理は、バッテリ９については電力貯蔵装置５１に設けた車両用充電器１０５により充電できるように、バッテリ７６についてはハイブリッド車両１に設けた電力貯蔵装置用充電器１０１により充電できるように、バッテリ９をパンタグラフ１１や電力貯蔵装置用充電器１０１の入力部に電気的に接続したり、電力貯蔵装置用充電器１０１を作動させるための処理である。
【０１２０】
この処理は、運転者等により電力貯蔵装置充電スイッチ１０３が操作されて、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示された場合と、運転者等により車両充電スイッチ１０４が操作されて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始が指示された場合とに実行される。
【０１２１】
指示実行処理では、ＣＰＵ３１は、まず、パンタグラフ１１に対して伸張した状態へ切り替えるよう指示し、パンタグラフ１１のスライダーを上昇させる（Ｓ１）。次に、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３が操作されて、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示されたかを判定する（Ｓ３１）。Ｓ３１の処理において、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示された場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１は、バッテリ残量検出センサ１０２の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％以上であるかを判定する（Ｓ３２）。
【０１２２】
Ｓ３２の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％未満である場合は（Ｓ３２：Ｎｏ）、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電せず、Ｓ６の処理を実行してパンタグラフ１１のスライダーを下降させ、本処理を終了する。一方、Ｓ３２の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が５０％以上である場合は（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電するために、Ｓ３３の処理へ移行する。
【０１２３】
Ｓ３２の処理を行うことで、第１実施形態におけるＳ１４の処理の場合と同様に、バッテリ９の残量が４０％を下回っていたり、４０％と殆ど変わらず、充電開始しても直ぐに充電が終了してしまい、充電する意味がない場合に、充電しないようにできる。一方、バッテリ９の残量が５０％以上あり、バッテリ９の電力で電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を問題なく充電できる場合に、充電を開始できる。
【０１２４】
Ｓ３３の処理では、ＣＰＵ３１は、電力貯蔵装置用充電器１０１の入力部と、ハイブリッド車両１のバッテリ９とが電気的に接続されるよう、電力供給制御装置１００を制御する（Ｓ３３）。次に、ＣＰＵ３１は、電力貯蔵装置用充電器１０１を作動させ、ハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電する（Ｓ３４）。
【０１２５】
詳細については、後述する図８で説明するが、電力貯蔵装置用充電器１０１により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６が充電される場合、電力貯蔵装置５１側では、架線７８と、バッテリ７６とが電気的に接続される。よって、Ｓ３３およびＳ３４の処理を実行することで、パンタグラフ１１を介して、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電できる。従って、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電できる。
【０１２６】
そして、ＣＰＵ３１は、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３が操作されて、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電終了が指示されたかを判定する（Ｓ３５）。Ｓ３５の処理において、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電終了が指示された場合は（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、バッテリ７６の充電作業を終了させるために、ＣＰＵ３１は、Ｓ３７の処理へ移行する。一方、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電終了が指示されていない場合は（Ｓ３５：Ｎｏ）、バッテリ残量検出センサ１０２の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％以下になったかを判定する（Ｓ３６）。
【０１２７】
Ｓ３６の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％を超えている場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ３５の処理に戻り、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電を継続する。一方、ハイブリッド車両１のバッテリ９の残量が４０％以下になった場合は（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、Ｓ３７の処理へ移行する。Ｓ３７の処理では、ＣＰＵ３１は、電力貯蔵装置用充電器１０１を停止させる（Ｓ３７）。
【０１２８】
これにより、第１実施形態の場合と同様に、ハイブリッド車両１の走行開始時に、バッテリ９に貯蔵されている回生電力を含む電力を利用できる。また、ハイブリッド車両１において走行開始に必要な電力が不足することを抑制できるので、走行開始時に、わざわざ、ディーゼルエンジン発電機７を作動させて、電力を確保する必要がなく、余計な燃料の消費を抑制できる。
【０１２９】
そして、Ｓ３７の処理を実行したら、次に、ＣＰＵ３１は、電力貯蔵装置用充電器１０１と、ハイブリッド車両１のバッテリ９との電気的な接続が解除されるよう、電力供給制御装置１００を制御する（Ｓ３８）。そして、ＣＰＵ３１は、Ｓ６の処理を実行して、パンタグラフ１１のスライダーを下降させ、本処理を終了する。
【０１３０】
Ｓ３１の処理において、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示されていない場合は（Ｓ３１：Ｎｏ）、運転者等により車両充電スイッチ１０４が操作されて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始が指示されたということである。そこで、この場合、ＣＰＵ３１は、パンタグラフ１１と、ハイブリッド車両１のバッテリ９とが電気的に接続されるよう、電力供給制御装置１００に対して指示する（Ｓ２）。これにより、バッテリ９と架線７８とが電気的に接続されるので、電力貯蔵装置５１の車両用充電器１０５により、架線７８を介して、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電できる。
【０１３１】
次に、車両充電スイッチ１０４が操作されて、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電終了が指示されたかを判定する（Ｓ３９）。Ｓ３９の処理において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電終了が指示された場合（Ｓ３９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ５およびＳ６の処理を実行して、パンタグラフ１１とバッテリ９とを接続解除し、パンタグラフ１１のスライダーを下降させ、本処理を終了する。
【０１３２】
一方、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電終了が指示されていない場合は（Ｓ３９：Ｎｏ）、充電状況監視センサ１２による電流の検出状態から、電力貯蔵装置５１によるハイブリッド車両１のバッテリ９の充電が終了したかを判定する（Ｓ４０）。
【０１３３】
Ｓ４０の処理において、電力貯蔵装置５１によるハイブリッド車両１のバッテリ９の充電が終了していない場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ３９の処理に戻る。一方、電力貯蔵装置５１によるハイブリッド車両１のバッテリ９の充電が終了した場合は（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、Ｓ５およびＳ６の処理を実行して、パンタグラフ１１とバッテリ９とを接続解除し、パンタグラフ１１のスライダーを下降させ、本処理を終了する。
【０１３４】
以上の図７に示す指示実行処理によれば、途中駅Ｅにおいて、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１のバッテリ９に貯蔵されている電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に移動させることができる。これにより、ハイブリッド車両１のバッテリ９において、回生電力を貯蔵するための空き容量を増やせるので、引き続き、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２を降坂する場合に、回生電力が失効することを抑制できる。
【０１３５】
次に、図８を参照して、第２実施形態における電力貯蔵装置５１の制御装置７０により実行される充放電制御処理について説明する。図８は、第２実施形態における電力貯蔵装置５１の充放電制御処理を示すフローチャートである。
【０１３６】
第２実施形態の指示実行処理は、バッテリ９については電力貯蔵装置５１に設けた車両用充電器１０５により充電できるように、バッテリ７６についてはハイブリッド車両１に設けた電力貯蔵装置用充電器１０１により充電できるように、バッテリ７６を架線７８に電気的に接続したり、車両用充電器１０５を作動させるための処理である。
【０１３７】
また、この処理は、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが電気的に接続された場合に実行される。尚、上述したように、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが電気的に接続されたか否かは、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて判定する。
【０１３８】
充放電制御処理では、ＣＰＵ７１は、まず、所定時間待機し（Ｓ５１）、車両用バッテリ残量検出センサ８０の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両１によって電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が開始されるかを判定する（Ｓ５２）。
【０１３９】
Ｓ５２の処理において、ハイブリッド車両１によって電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が開始される場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、架線７８と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６とが電気的に接続されるよう、電磁開閉器１０６を制御する（Ｓ５３）。これにより、ハイブリッド車両１の電力貯蔵装置用充電器１０１により、パンタグラフ１１を介して、バッテリ７６の充電を実行できる。よって、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電できる。
【０１４０】
そして、充電状況監視センサ７９による電流の検出状態から、ハイブリッド車両１による電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が終了したかを判定する（Ｓ５４）。Ｓ５４の処理において、ハイブリッド車両１による電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が終了していない場合（Ｓ５４：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、その充電が終了されるまで待機する。
【０１４１】
一方、ハイブリッド車両１による電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が終了した場合は（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、架線７８と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６との電気的な接続が解除されるよう、電磁開閉器１０６を制御して（Ｓ５５）、バッテリ９の充電作業を終了する。そして、本処理を終了する。
【０１４２】
Ｓ５２の処理において、ハイブリッド車両１によって電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電が開始されない場合は（Ｓ５２：Ｎｏ）、電力貯蔵装置５１がハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する場合である。この場合、ＣＰＵ７１は、第１実施形態の図５に示す充放電制御処理と同様に、Ｓ１９〜Ｓ２２の各処理を実行して、本処理を終了する。
【０１４３】
Ｓ１９〜Ｓ２２の処理を実行することにより、第１実施形態の場合と同様に、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力であって、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａ１を登坂するハイブリッド車両１のバッテリ９に移動させることができる。よって、その余剰な電力を、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ１を登坂する場合にその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。また、バッテリ９が満充電状態になることや、バッテリ９が過充電されることを防止できるので、ハイブリッド車両１のバッテリ９の劣化を抑制できる。
【０１４４】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ１を登坂する場合にその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。また、複数台のハイブリッド車両１が坂路Ｒａを走行している場合には、その余剰な電力を自車両１だけでなく、他のハイブリッド車両１においても坂路Ｒａ１の登坂に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。
【０１４５】
また、第２実施形態では、ハイブリッド車両１側に電力貯蔵装置用充電器１０１を設け、電力貯蔵装置５１側に車両用充電器１０５を設けている。よって、ハイブリッド車両１側に車両用充電器１０５を設ける必要がないため、ハイブリッド車両１の重量を抑制できる。従って、ハイブリッド車両１が走行において受ける負荷を軽減できるので、ハイブリッド車両１において消費される電力を小さくでき、ハイブリッド車両１において発生する回生電力をより有効に利用できる。
【０１４６】
また、第１実施形態と同様に、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との間で電力の授受を行う電路として、パンタグラフ１１と、架線７８とを利用しているので、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との製造コストを抑制できる。
【０１４７】
尚、上記実施形態に記載の「（バッテリ９の残量）４０％」が、請求項に記載の「第１閾値」に対応し、上記実施形態に記載の「（バッテリ９の残量）８０％」が、請求項に記載の「第２閾値」に対応する。
【０１４８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１４９】
例えば、上記の第１実施形態では、電力貯蔵装置５１側に、電力貯蔵装置用充電器７７ａと、車両用充電器７７ｂとをそれぞれ設け、ハイブリッド車両１側には各充電器７７ａ，７７ｂを設けない構成としている。これに対し、図９（ａ）に示すように、ハイブリッド車両１側に、電力貯蔵装置用充電器７７ａと、車両用充電器７７ｂとをそれぞれ設け、図９（ｂ）に示すように、電力貯蔵装置５１側には各充電器７７ａ，７７ｂを設けないように構成しても良い。このように構成すれば、仮に、一のハイブリッド車両１において電力貯蔵装置用充電器７７ａや、車両用充電器７７ｂが故障したとしても、その一のハイブリッド車両１においてバッテリ９やバッテリ７６の充電が行えなくなるだけである。つまり、他のハイブリッド車両１では、バッテリ９やバッテリ７６の充電を問題なく行えるので、ハイブリッド車両１による回生電力の利用率が低下することを抑制できる。尚、このように構成する場合、電力貯蔵装置５１には、バッテリ７６と架線７８とが有れば良く、そのバッテリ７６と架線７８とを電気的に接続しておく。一方、ハイブリッド車両１には、充放電開始終了スイッチ１３に代えて、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３と、車両充電スイッチ１０４とを設けておく。また、電力貯蔵装置用充電器７７ａの出力部とパンタグラフ１１とを接続しておき、電力貯蔵装置用充電器７７ａの入力部とバッテリ９とが、電力供給制御装置１０を介して接続されるように構成する。更に、車両用充電器７７ｂの入力部とパンタグラフ１１と接続しておき、車両用充電器７７ｂの出力部とバッテリ９とが、電力供給制御装置１０を介して接続されるように構成する。そして、ハイブリッド車両１では、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示された場合に、ハイブリッド車両１の電力貯蔵装置用充電器７７ａを作動させて、パンタグラフ１１を介し、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電できる。一方、車両充電スイッチ１０４により、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始が指示された場合に、ハイブリッド車両１の車両用充電器７７ｂを作動させて、パンタグラフ１１を介し、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力であって、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａ１を登坂するハイブリッド車両１がその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。
【０１５０】
また、上記の第２実施形態では、ハイブリッド車両１側に、電力貯蔵装置用充電器１０１を設け、電力貯蔵装置５１側に、車両用充電器１０５を設ける構成としている。これに対し、図１０（ａ）に示すように、ハイブリッド車両１側に、車両用充電器１０５を設け、図１０（ｂ）に示すように、電力貯蔵装置５１側に、電力貯蔵装置用充電器１０１を設けるように構成しても良い。このように構成すれば、ハイブリッド車両１側に電力貯蔵装置用充電器１０１を設ける必要がないため、ハイブリッド車両１の重量を抑制できる。従って、ハイブリッド車両１が走行において受ける負荷を軽減できるので、ハイブリッド車両１において消費される電力を小さくでき、ハイブリッド車両１において発生する回生電力をより有効に利用できる。尚、このように構成する場合、電力貯蔵装置５１には、車両用充電器１０５に代えて、電力貯蔵装置用充電器１０１を設け、電力貯蔵装置用充電器１０１の入力部と架線７８とを接続し、電力貯蔵装置用充電器１０５の出力部とバッテリ７６とを接続しておく。一方、ハイブリッド車両１には、電力貯蔵装置用充電器１０１に代えて、車両用充電器１０５を設け、車両用充電器１０５の入力部とパンタグラフ１１とを接続しておき、車両用充電器１０５の出力部とバッテリ９とが、電力供給制御装置１００を介して接続されるように構成する。そして、ハイブリッド車両１では、電力貯蔵装置充電スイッチ１０３により、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始が指示された場合に、バッテリ９と架線７８とを接続する。一方、電力貯蔵装置５１では、架線７８とパンタグラフ１１とが接続された場合に、架線７８にハイブリッド車両１のバッテリ９の電圧が印加されていれば、電力貯蔵装置用充電器１０１を作動させて、架線７８を介し、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力で、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６を充電する。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力を、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電できる。また、ハイブリッド車両１では、車両充電スイッチ１０４により、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始が指示された場合に、ハイブリッド車両１の車両用充電器１０５を作動させて、パンタグラフ１１を介し、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力で、ハイブリッド車両１のバッテリ９を充電する。一方、電力貯蔵装置５１では、架線７８とパンタグラフ１１とが接続された場合に、架線７８にハイブリッド車両１のバッテリ９の電圧が印加されていなければ、架線７８とバッテリ７６とが電気的に接続されるように、電磁開閉器１０４を制御する。これにより、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２の降坂では使用しない余剰な電力であって、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に貯蔵されている電力を、坂路Ｒａ１を登坂するハイブリッド車両１がその走行に利用できるので、回生電力を有効に利用できる。尚、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが電気的に接続されたか否かは、例えば、電力貯蔵装置５１において架線７８の静電容量の変化を検出して判定しても良いし、電力貯蔵装置５１およびハイブリッド車両１にそれぞれ無線通信装置を設けておき、ハイブリッド車両１においてパンタグラフ１１のスライダーを上昇させた場合に、その旨をハイブリッド車両１から電力貯蔵装置５１へ通知するようにしても良い。
【０１５１】
また、上記実施形態では、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との間で、電力の授受を行っているが、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１と、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１とが、途中駅Ｅにそれぞれ停車している場合には、それらのハイブリッド車両１同士で、電力の授受を行うように構成しても良い。このように構成すれば、一のハイブリッド車両１で利用されない回生電力を、電力貯蔵装置５１を介さずに、他のハイブリッド車両１に直接充電できる（移動させることができる）。従って、一のハイブリッド車両１の回生電力が、他のハイブリッド車両１に充電されるまでに行われる充電回数や、電力の授受の回数を少なくできるので、充電や電力の授受による回生電力の損失を抑制できる。故に、ハイブリッド車両１の回生電力をより有効に利用できる。尚、このように構成する場合には、ハイブリッド車両１側に、車両用充電器１０５を少なくとも設けておく。そして、途中駅Ｅでは、坂路Ｒａを降坂してくるハイブリッド車両１の停車位置と、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１の停車位置とのそれぞれに架線７８を設置し、各ハイブリッド車両１が共にパンタグラフ１１を伸張した場合に、各ハイブリッド車両１同士が電気的に接続されるようにする。そして、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１において、車両用充電器１０５を作動させ、坂路Ｒａを降坂するハイブリッド車両１では、車両用充電器１０５を作動しないように制御する。
【０１５２】
また、上記実施形態では、坂路Ｒａを降坂してくるハイブリッド車両１と、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１とが、途中駅Ｅにおいて同一の停車位置に停車する場合について説明した。しかしながら、途中駅にＥおいて、坂路Ｒａを降坂してくるハイブリッド車両１の停車位置と、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１の停車位置とが、それぞれ異なる場合でも、本発明を適用できる。例えば、途中駅において、坂路Ｒａを降坂してくるハイブリッド車両１用の停車位置と、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１用の停車位置とが、それぞれ別に設けられているとする。この場合、坂路Ｒａを降坂してくるハイブリッド車両１用の停車位置に、ハイブリッド車両１が停車した場合には、ハイブリッド車両１のバッテリ９の電力が、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６に充電されるようにする。一方、坂路Ｒａを登坂するハイブリッド車両１用の停車位置に、ハイブリッド車両１が停車した場合については、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の電力が、ハイブリッド車両１のバッテリ９に充電されるようにする。このように構成すれば、ハイブリッド車両１の停車位置に応じて、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１間における電力の移動方向が一意に決まるので、運転者等による電力貯蔵装置充電スイッチ１０３または車両充電スイッチ１０４の操作ミスにより、誤ってバッテリ９，７６が充電されることを防止できる。また車両進行方向検出センサ８１も不要になる。尚、ハイブリッド車両１が所定の停車位置に停車しているか否かの検出については、例えば、近接センサなどにより検出すれば良い。
【０１５３】
また、上記実施形態では、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１との間で電力の授受を行う電路として、パンタグラフ１１と、架線７８とを利用しているが、別の装置を利用しても良い。例えば、ハイブリッド車両１では、パンタグラフ１１に代えて集電用のブラシを設け、電力貯蔵装置５１では、架線７８に代えて給電用レール（第三軌条）を、途中駅Ｅのみに設けておく。そして、途中駅Ｅにおいて、集電用のブラシと、給電用レールとを接触させて、電力の授受を行っても良い。また、例えば、途中駅Ｅにおいて、ハイブリッド車両１と、電力貯蔵装置５１とを、ケーブルにより接続して、電力の授受を行っても良い。例えば、ハイブリッド車両１では、パンタグラフ１１に代えて、プラグ（メス）を設けておき、電力貯蔵装置５１では、プラグ（オス）付きのケーブルを設けておく。尚、プラグ同士の接続は、自動でも良いし、手動でも良い。また、例えば、ハイブリッド車両１のバッテリ９と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７８とを、同一品種のバッテリで構成しておき、途中駅Ｅにおいて、ハイブリッド車両１のバッテリ９と、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６とを互いに取り外して交換し、電力の授受を行っても良い。
【０１５４】
また、上記実施形態では、ハイブリッド車両１および電力貯蔵装置５１のバッテリ９，７６を、リチウムイオンバッテリで構成しているが、バッテリの種類は、これに限らず、鉛バッテリや、ニッケル水素バッテリや、ニッケルカドミウムバッテリなど、他の種類のバッテリでも良い。また、バッテリ９，７６に代えて、キャパシタ（コンデンサ）を用いても良い。
【０１５５】
また、上記実施形態で挙げた具体的数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、上記実施形態では、バッテリ９の残量が４０％以下になったかや、８０％以上になったかを基準値としているが、これらの基準値は、バッテリ９の特性等に基づいて適宜決めれば良い。また、途中駅Ｅ周辺の立地条件に応じて、適宜決めても良い。例えば、ハイブリッド車両１が坂路Ｒａ２を降坂する場合に、途中駅Ｅを出発した後、しばらく平坦な走行区間がある場合には、バッテリ９の残量をより多く（例えば、５０％）残すようにしても良い。また、途中駅Ｅにおいてハイブリッド車両１の走行経路が傾斜している場合など、ハイブリッド車両１が電動モータ８を駆動せずに途中駅Ｅを出発できる場合には、バッテリ９の残量をより少なく（例えば、３０％）残すようにしても良い。
【０１５６】
また、上記実施形態では、バッテリ９の残量を％に換算して取り扱ったが、％に限らず、残量に相当する数値であれば、その数値を残量として取り扱っても良い。例えば、車両用バッテリ残量検出センサ８０や、バッテリ残量検出センサ１０２の検出結果などの数値を、そのままバッテリ１１の残量として取り扱っても良い。
【０１５７】
また、上記実施形態では、バッテリ９の残量（残存している電力量）に着目して、バッテリ９やバッテリ７６の充電を中止しているが、バッテリ９の消耗量（満充電状態から消費された電力量）に着目して、充電を中止しても良い。尚、バッテリの電圧値と、バッテリの残量との関係（例えば、放電特性グラフ）は、製造元などからバッテリの仕様として公表されているので、バッテリの電圧値が決まれば、バッテリの消耗量が決まる。
【０１５８】
また、上記実施形態では、架線７８と、ハイブリッド車両１のパンタグラフ１１とが電気的に接続されたか否かを、架線７８に印加される電圧値を検出して、その電圧値に基づいて判定しているが、架線７８の静電容量の変化を検出して判定しても良いし、電力貯蔵装置５１およびハイブリッド車両１にそれぞれ無線通信装置を設けておき、ハイブリッド車両１においてパンタグラフ１１のスライダーを上昇させた場合に、その旨をハイブリッド車両１から電力貯蔵装置５１へ通知するようにして、判定しても良い。
【０１５９】
また、上記実施形態では、坂路Ｒａの途中にある途中駅Ｅに電力貯蔵装置５１を設置しているが、途中駅Ｅに限らず、待避所や、待機所に設置しても良い。また、架線が敷設されている走行路線上に、電力貯蔵装置５１を設置しても良い。尚、この場合は、走行路線上に敷設されている架線とは別に、電力授受システムＤＳ用の架線７８を設ける。
【０１６０】
また、上記実施形態では、ハイブリッド車両１において、ハイブリッド車両１のバッテリ９の充電開始および終了、電力貯蔵装置５１のバッテリ７６の充電開始および終了を指示できるように構成しているが、途中駅Ｅの駅員などが途中駅Ｅから指示できるように構成しても良い。
【０１６１】
また、上記実施形態は、本発明をハイブリッド車両１に適用した形態について説明したが、ハイブリッド車両１に限らず、架線に供給される電力を用いて走行する鉄道車両など、他の鉄道車両にも適用できる。
【符号の説明】
【０１６２】
１                ハイブリッド車両（鉄道車両）
８                電動モータ（回生ブレーキ）
９                バッテリ（車両蓄電手段）
１０、１００      電力供給制御装置（回生充電手段）
１１              パンタグラフ（接続手段の一部）
５１              電力貯蔵装置
７６              バッテリ（装置蓄電手段）
７７ａ、１０１    電力貯蔵装置用充電器（装置充電手段）
７７ｂ、１０５    車両用充電器（車両充電手段）
７８              架線（接続手段の一部）
８０              車両用バッテリ残量検出センサ
１０２            バッテリ残量検出センサ
ＤＳ              電力授受システム
Ｒａ              坂路
Ｓ１７、Ｓ３６    第１判定手段
Ｓ１７：Ｙｅｓ，Ｓ１８、Ｓ３６：Ｙｅｓ，Ｓ３７    第１充電制御手段
Ｓ２１            第２判定手段
Ｓ２１：Ｙｅｓ，Ｓ２２    第２充電制御手段
【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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