(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の車両にそれぞれ設けられた二次電池の蓄電量を個別に制御できる、車両の蓄電制御装置を得る。【解決手段】実施形態の車両の蓄電制御装置は、取得手段と、蓄電量制御手段と、を備えた。前記取得手段は、発電機、蓄電部、および前記発電機と前記蓄電部とから電力が供給される電動機を備え前記発電機と前記電動機との少なくとも一方で発電された電力を前記蓄電部に充電可能であって前記電動機の動作によって走行可能な複数の車両１１Ａ、１１Ｂが連結され、各前記蓄電部が相互に独立した編成車両における、前記蓄電部の充電状態を示す充電情報を、各前記車両から取得する。前記蓄電量制御手段は、各前記車両の前記充電情報を用いて、各前記蓄電部の蓄電量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機、蓄電部、および前記発電機と前記蓄電部とから電力が供給される電動機を備え前記発電機と前記電動機との少なくとも一方で発電された電力を前記蓄電部に充電可能であって前記電動機の動作によって走行可能な複数の車両が連結され、各前記蓄電部が相互に独立した編成車両における、前記蓄電部の充電状態を示す充電情報を、各前記車両から取得する取得手段と、
各前記車両の前記充電情報を用いて、各前記蓄電部の蓄電量を制御する蓄電量制御手段と、
を備えた車両の蓄電制御装置。
【請求項２】
前記蓄電量制御手段は、少なくとも前記電動機の出力を制御することで前記蓄電部の蓄電量を制御する請求項１に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項３】
前記充電情報は、前記蓄電部の充電率を含み、
前記蓄電量制御手段は、各前記蓄電部の充電率に差がある場合、前記充電率の差が小さくなるように前記蓄電部の蓄電量を制御する、請求項１または２に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項４】
前記車両は、走行に関する走行指令を入力する操作部を備え、
前記電動機は、ノッチ数の変更によって出力変更可能であり、
前記蓄電量制御手段は、前記走行指令と前記充電情報とを用いて前記充電率の差が小さくなるように各前記車両のノッチ数を設定する請求項３に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項５】
前記蓄電量制御手段は、前記編成車両の走行中、前記複数の車両の前記蓄電部のうち前記充電率が最大の車両の前記電動機を前記編成車両の動力として動作させ、前記複数の車両の前記蓄電部のうち前記充電率が最小の蓄電部には充電を行う、請求項３に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項６】
前記充電情報は、前記蓄電部の充電率を含み、
前記車両は、前記電動機が前記蓄電部に回生電力を供給することで制動力を発生する回生ブレーキとは別であって当該車両の制動力を発生する他のブレーキを備え、
前記蓄電量制御手段は、ある前記車両の前記回生ブレーキが動作しているときに当該車両の前記蓄電部が、前記回生ブレーキが動作する充電率の範囲のうち最高値未満の、規定の充電率に達した場合、前記蓄電部が規定の充電率に達した前記車両の前記別のブレーキを動作させる請求項１に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項７】
前記蓄電量制御手段は、各車両で前記回生ブレーキが動作しているときに、ある前記蓄電部が前記規定の充電率に達した場合、各前記車両の前記別のブレーキを動作させる請求項６に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項８】
前記充電情報は、前記蓄電部の充電率を含み、
前記車両は、前記電動機が前記蓄電部に回生電力を供給することで制動力を発生する回生ブレーキとは別であって当該車両の制動力を発生する他のブレーキを備え、
前記蓄電量制御手段は、前記編成車両の制動の際、複数の前記蓄電部のうち前記充電率が最大の前記蓄電部を備える前記車両では、前記回生ブレーキは動作させず前記他のブレーキを動作させる請求項１に記載の車両の蓄電制御装置。
【請求項９】
前記充電情報を用いた情報を取得して、前記車両に設けられた表示部に、前記充電情報を用いた情報を表示させる情報表示手段を備えた請求項１ないし８のいずれか一項に記載の車両の蓄電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両の蓄電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への負荷を抑制するために、二次電池等の蓄電部を備えた鉄道車両が注目されている。例えば、ディーゼルエンジンを発電機の動力とし、発電機で発生した電力で電動機を駆動するとともに二次電池に蓄電し、発進や加速時などには二次電池の電力も用いるハイブリッド駆動システムが提案されている。このようなハイブリッド駆動システムの二次電池は、発電された電力を蓄えるだけでなく、回生ブレーキで発生した電力を蓄えることができる。
【０００３】
車両用の二次電池としては、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などがよく用いられているが、このような二次電池では過度な充放電は劣化の要因となる。このため、二次電池に蓄電された電力残存量を計測し、設定した第１の閾値以上に充電されていれば、それ以上の充電を行わず、逆に第１の閾値とは別で第１の閾値より小さい第２の閾値以下の残存量であればそれ以上の放電をしない蓄電制御システムが提案されている。
【０００４】
また、放電電流が二次電池に許容される電流を超える場合には出力を制限し、逆に充電電流が二次電池の許容値を超える場合には発電ブレーキなど他のブレーキ方法に切り換えて、回生電力充電を回避する制御システムが提案されている。
【０００５】
このように、従来から、二次電池を用いるシステムでは過度な充放電を抑制するための提案がされている。また、従来技術では、動力が分散された複数の車両で編成される列車にそれぞれ二次電池を分散して設け、それらの二次電池の充放電を制御する提案もされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１０４８２号公報
【特許文献２】特開２０１１−６１８８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】JR  EAST  Technical  Review  No.34  P.23-32  (JR東日本)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、鉄道車両へのハイブリッド駆動システムの応用の一例として、機関車がある。機関車は１両で貨客車を牽引する場合が多いが、逆に多数の貨車を牽引する場合や急勾配を登る場合など大きな出力が必要とされる場合には複数の機関車を連結する重連で運転される場合がある。
【０００９】
また、近年の機関車では重連編成の１両の機関車から他の機関車を制御する統括制御が行われているが、編成中の個々の機関車の二次電池の充電状態は常に同様のレベルに揃っているとは限らない。このため、充放電の変化の状況によっては充電状態の許容範囲内の機関車と範囲外の機関車とが存在してしまう場合がある。この場合、二次電池の充放電に制限がかかった状態の機関車が含まれて重連運転される可能性がある。このような状況では、重連により期待される性能が十分に発揮できないことになる。
【００１０】
このように、従来機関車では、複数の車両にそれぞれ設けられた二次電池の蓄電量を個別に制御できないため重連時の運用で十分な性能が発揮できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態の車両の蓄電制御装置は、取得手段と、蓄電量制御手段と、を備えた。前記取得手段は、発電機、蓄電部、および前記発電機と前記蓄電部とから電力が供給される電動機を備え前記発電機と前記電動機との少なくとも一方で発電された電力を前記蓄電部に充電可能であって前記電動機の動作によって走行可能な複数の車両が連結され、各前記蓄電部が相互に独立した編成車両における、前記蓄電部の充電状態を示す充電情報を、各前記車両から取得する。前記蓄電量制御手段は、各前記車両の前記充電情報を用いて、各前記蓄電部の蓄電量を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる編成車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる二次電池の充電率の変化の一例を示すグラフである。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる二次電池の充電率の変化の一例を説明するための説明図である。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかる二次電池の充電率の変化の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、第１の実施形態にかかる二次電池の充電率の変化の一例を説明するための説明図である。
【図６】図６は、第１の実施形態にかかる機関車制御部が実行する蓄電量制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態の第１の変形例にかかる二次電池の充電率の変化の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、第２の実施形態にかかる編成車両の構成を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態にかかる第１および第２の機関車の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施形態にかかる車両の蓄電制御装置ついて詳細に説明する。なお、以下の複数の実施の形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の編成車両１は、複数の車両として、第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとを備えている。第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとは、連結されている。なお、第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとは、同様の構成の機関車であるので、以下では、第１の機関車１１Ａの構成について詳しく説明し、第２の機関車１１Ｂの詳しい説明は省略する。
【００１５】
第１の機関車１１Ａは、発電機１３Ａと、コンバータ１４Ａと、インバータ１５Ａと、動力源としての電動機１６Ａと、二次電池１８Ａと、二次電池監視制御部１７Ａと、操作部１９Ａと、表示部２０Ａと、空気ブレーキ２１Ａと、機関車制御部１２Ａと、を備えている。第１の機関車１１Ａは、発電機１３Ａと二次電池１８Ａとから電動機１６Ａへ電力を供給可能な所謂ハイブリッド駆動方式の機関車である。
【００１６】
発電機１３Ａは、第１の機関車１１Ａに設けられたディーゼルエンジン等の動力源（図示せず）に駆動されて、交流電力を発電する。
【００１７】
コンバータ１４Ａは、発電機１３Ａから出力された交流電力を直流電力に変換する。インバータ１５Ａは、コンバータ１４Ａから出力された直流電力を交流電力に変換する。また、インバータ１５Ａは、二次電池１８Ａから出力される直流電力を交流電力に変換する。
【００１８】
電動機１６Ａは、インバータ１５Ａから出力される交流電力によって動作する。また、電動機１６Ａは、二次電池１８Ａから供給される電力によって動作する。このように、電動機１６Ａには、発電機１３Ａと二次電池１８Ａとから電力が供給される。電動機１６Ａは、第１の機関車１１Ａに設けられた車輪（図示せず）を駆動して、第１の機関車１１Ａを走行させる。つまり、第１の機関車１１Ａは、電動機１６Ａの動作によって走行可能である。電動機１６Ａは、ノッチ数の変更によって出力変更可能であり、一例として、ノッチ数を小さくすることで、出力を下げることが可能である。また、電動機１６Ａは、回生ブレーキ時に発電機として回生電力を発生する。当該回生電力はインバータ１５Ａを介して二次電池１８Ａに供給される。この際、インバータ１５Ａは、コンバータとして動作して、電動機１６Ａで発生した交流電力を直流電力に変換して二次電池１８Ａに供給する。このように電動機１６Ａが発電した電力が二次電池１８Ａに充電されることで回生ブレーキが動作する。回生ブレーキは、第１の機関車１１Ａを制動する制動力を発生する。
【００１９】
二次電池１８Ａは、発電機１３Ａで発電された交流電力をコンバータ１４Ａで変換した直流電力を、蓄電する。また、二次電池１８Ａは、電動機１６Ａで発電された回生電力を蓄電する。このように、二次電池１８Ａは、発電機１３Ａで発電された電力と電動機１６Ａで発電された電力とを充電可能である。なお、二次電池１８Ａは、発電機１３Ａで発電された電力と電動機１６Ａで発電された電力との両方を充電可能なものに限るものではなく、発電機１３Ａと電動機１６Ａとの少なくとも一方で発電された電力を充電可能なものであればよい。また、二次電池１８Ａは、電力をインバータ１５Ａに放電（出力）する。二次電池１８Ａは、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池である。二次電池１８Ａは、充電部の一例である。なお、充電部は、二次電池１８Ａに限るものではなく、例えばコンデンサ等の蓄電機能を持つデバイスやフライホイールのような装置であってもよい。
【００２０】
二次電池監視制御部１７Ａは、二次電池１８Ａの充電および放電を制御する。また、二次電池監視制御部１７Ａは、二次電池１８Ａの充電および放電の電流量と、二次電池１８Ａの電圧とを測定し、二次電池１８Ａの充電率（ＳＯＣ）を算出する。充電率は、二次電池１８Ａの満充電量に対する充電量の割合である。
【００２１】
操作部１９Ａは、マスタコンローラ（マスコン）等を含んでおり、運転者の操作を受ける。操作部１９Ａは、操作に応じて走行に関する走行指令を入力する。走行指令は、例えば力行、惰行、減速（制動）等を指示する指令である。
【００２２】
表示部２０Ａは、例えば液晶表示器であり、各種の情報を表示する。表示部２０Ａは、操作部１９Ａとともに、運転席に設けられている。
【００２３】
空気ブレーキ２１Ａは、空気圧機構を含んでおり、摩擦力によって第１の機関車１１Ａの制動力を発生する。空気ブレーキ２１Ａは、他のブレーキの一例である。なお、他のブレーキとしては、空気ブレーキ２１Ａに限るものではなく、例えば、電動機１６Ａが発電した回生電力を機関車に搭載した抵抗器（図示せず）で消費することで制動力を発生する発電ブレーキであってもよい。
【００２４】
機関車制御部１２Ａは、第１の機関車１１Ａの各部を監視するとともに第１の機関車１１Ａの各部を制御する。機関車制御部１２Ａは、車両の蓄電制御装置（充放電制御装置）の一例である。機関車制御部１２Ａは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２２Ａと、記憶部２３Ａと、を有する。ＣＰＵ２１は、各種演算や第１の機関車１１Ａの各部を制御する。記憶部２３Ａは、例えばＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、を有している。機関車制御部１２Ａは、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作することで、取得手段および蓄電量制御手段として機能する。また、機関車制御部１２Ａには、発電機１３Ａと、コンバータ１４Ａと、インバータ１５Ａと、電動機１６Ａと、二次電池１８Ａと、二次電池監視制御部１７Ａと、操作部１９Ａと、表示部２０Ａと、空気ブレーキ２１Ａと、が接続されている。機関車制御部１２Ａは、二次電池１８Ａに対する充放電の電流制御を行う。
【００２５】
機関車制御部１２Ａは、二次電池監視制御部１７Ａが測定した二次電池１８Ａの充放電の電流と、二次電池監視制御部１７Ａが測定した二次電池１８Ａの電圧と、二次電池監視制御部１７Ａが算出した二次電池１８Ａの充電率とを含む充電情報を、二次電池監視制御部１７Ａから受信し、当該充電情報を記憶部２３ＡのＲＡＭに記憶する。
【００２６】
上記構成の第１の機関車１１Ａでは、一例として、カ行時には、発電機１３Ａと二次電池１８Ａとの少なくとも一方から電動機１６Ａに電力が供給されて、電動機１６Ａが動作して第１の機関車１１Ａを走行させる。また、減速時（制動時）には、一例として、発電機１３Ａと電動機１６Ａとの少なくとも一方から二次電池１８Ａに電力が供給されて、二次電池１８Ａが充電される。このような、充放電によって二次電池１８Ａの充電率は、一例として、図２および図３に示すように変化する。二次電池１８Ａの充電率は、一例として、カ行時には放電するために減少し、減速時には充電されて増大する。
【００２７】
ここで、上記の通り、第１の機関車１１Ａの各部に付した符号の末尾は「Ａ」としてあるが、第２の機関車１１Ｂの各部に付した符号の末尾は、便宜上「Ｂ」としてある。即ち、第２の機関車１１Ｂは、発電機１３Ｂと、コンバータ１４Ｂと、インバータ１５Ｂと、電動機１６Ｂと、二次電池１８Ｂと、二次電池監視制御部１７Ｂと、操作部１９Ｂと、表示部２０Ｂと、空気ブレーキ２１Ｂと、機関車制御部１２Ｂと、を備えている。また、機関車制御部１２Ｂは、ＣＰＵ２２Ｂと記憶部２３Ｂとを有している。本実施形態では、第１の機関車１１Ａの二次電池１８Ａと第２の機関車１１Ｂの二次電池１８Ｂとは、相互に電気的に接続されておらず、相互に独立している。
【００２８】
第１の機関車１１Ａの機関車制御部１２Ａと、第２の機関車１１Ｂの機関車制御部１２Ｂとは、伝送路（伝送線、渡り線）３０によって接続されている。これにより、機関車制御部１２Ａと第２の機関車１１Ｂの機関車制御部１２Ｂとは、相互間で情報の送受信が可能となっている。そして、一例として、機関車制御部１２Ａは、機関車制御部１２Ｂを介して、第２の機関車１１Ｂの各部を制御することが可能となっている。つまり、第１の機関車１１Ａは、編成車両１を統括制御可能となっている。なお、ここでは、機関車制御部１２Ａが編成車両１を統括制御する例を説明するが、勿論機関車制御部１２Ｂが編成車両１を統括制御してもよい。機関車制御部１２Ａと機関車制御部１２Ｂとのどちらが編成車両１を統括制御するかは、操作部１９Ａまたは操作部１９Ｂに対する所定の操作によって設定される。
【００２９】
次に、機関車制御部１２Ａが実行する蓄電量制御処理を説明する。一例として、図４，５に示すように、編成車両１が、時刻Ｇ〜時刻Ｉの間は停車し、時刻Ｉ〜時刻Ｊ間に力行を行い、時刻Ｉの時点で二次電池１８Ａの充電率が二次電池１８Ｂの充電率よりも高い場合について説明する。この場合、時刻Ｉの時点では、二次電池１８Ａの充電率と二次電池１８Ｂの充電率との差が一例として２０％である。機関車制御部１２Ａは、このように各二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率に差がある場合、その充電率の差が小さくなるように二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を制御する。この制御によって、一例として、時刻Ｊの時点では、二次電池１８Ａの充電率と二次電池１８Ｂの充電率との差が１２％となり、二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率の差が小さくなる。
【００３０】
以下に、蓄電量制御処理について図６に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。まず、機関車制御部１２Ａは、二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電状態を示す充電情報を、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）から取得して、取得した充電情報を表示部２０Ａに表示させる（ステップＳ１）。ここに、取得手段の機能が実行される。充電情報の取得は、一例として、停車中は定期的に行われ、走行状態の変化時には、その変化時に行われる。走行状態の変化時は、例えば、カ行開始時、カ行終了時、減速開始時、減速終了時等である。充電情報の取得の処理として、機関車制御部１２Ａは、二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電情報の送信を要求する要求信号を、二次電池監視制御部１７Ａおよび機関車制御部１２Ｂに送信する。これに応じて、二次電池監視制御部１７Ａが、二次電池１８Ａの充電情報を機関車制御部１２Ａに送信する。また、機関車制御部１２Ｂが、二次電池１８Ｂの充電情報の送信を要求する要求信号を、二次電池監視制御部１７Ｂに送信し、その応答で受信した二次電池１８Ｂの充電情報を機関車制御部１２Ｂに送信する。機関車制御部１２Ａは、このようにして得た二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電情報を、記憶部２３ＡのＲＡＭに時系列に記憶する。
【００３１】
次に、機関車制御部１２Ａは、二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量の調整を行うか否かを判定する（ステップＳ２）。一例として、機関車制御部１２Ａは、カ行開始指令が入力された時点（カ行開始時点）で二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率に差がある場合、蓄電量の調整を行うと判定する（ステップＳ２のＹｅｓ）。一方、機関車制御部１２Ａは、カ行開始時点で二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率に差がない場合、蓄電量の調整は行わないと判定する（ステップＳ２のＮｏ）。
【００３２】
機関車制御部１２Ａは、蓄電量の調整を行うと判定した場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、蓄電量制御処理を行う（ステップＳ３）。蓄電量制御処理では、機関車制御部１２Ａは、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の充電情報を用いて、各二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量（充放電）を制御する。ここに、蓄電量制御手段の機能が実行される。詳細には、機関車制御部１２Ａは、少なくとも電動機１６Ａ，１６Ｂの出力を制御することで二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を制御する。機関車制御部１２Ａは、充電率の差が小さくなるように二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を制御する。機関車制御部１２Ａは、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最大の車両（この場合、第１の機関車１１Ａ）のノッチ数よりも、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最小の車両（この場合、第２の機関車１１Ｂ）のノッチ数を小さくする。一例として、機関車制御部１２Ａは、第１の機関車１１Ａのノッチ数を３ノッチに設定し、第２の機関車１１Ｂのノッチ数を２ノッチに設定して、電動機１６Ａ，１６Ｂを駆動する。このように、機関車制御部１２Ａは、走行指令と充電情報とを用いて充電率の差が小さくなるように各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のノッチ数を設定する。
【００３３】
以上説明したとおり、本実施形態では、機関車制御部１２Ａが、編成車両１における二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電状態を示す充電情報を、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）から取得し、取得した充電情報を用いて、各二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を制御する。したがって、本実施形態によれば、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）にそれぞれ設けられた二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を個別に制御することができる。よって、本実施形態によれば、第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとの重連により期待される性能を十分に引き出すことができる。
【００３４】
また、本実施形態では、機関車制御部１２Ａが、二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率の差が小さくなるように二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を制御するので、一例として、二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率の少ない方の放電量を充電量の多い方の放電量に比べて小さくすることができる。よって、二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率の少ない方（例えば、二次電池１８Ｂ）の蓄電量の減少を抑制することができる。この場合、二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率の大きい方（二次電池１８Ａ）の放電量は大きくなるが、その分、当該二次電池１８Ａから電力を供給される電動機１６Ａの出力が大きくなるので、第２の機関車１１Ｂの出力を抑える分を第１の機関車１１Ａが補い、編成車両１（重連）全体の出力を維持して運転することができる。また、このような制御により、本実施形態によれば、二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電率が電池寿命に対して大きな負担となる範囲（例えば充電率の上限あるいは下限）にとどまることを避けることができるので、二次電池１８Ａ，１８Ｂの劣化を抑えて電池交換の負担を低減させることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の第１の変形例を説明する。本変形例では、蓄電量制御処理のステップＳ１において、機関車制御部１２Ａが、取得した二次電池１８Ａ，１８Ｂの充電情報を用いた情報を取得して、当該充電情報を用いた情報を表示部２０Ａ，２０Ｂを表示させる。ここに、情報表示手段の機能が実行される。編成車両１の走行に関する情報は、一例として、ある時点での残りの走行可能予想時間である。
【００３６】
機関車制御部１２Ａが行う走行可能予想時間の計算方法の一例を図７を参照して説明する。この計算は、カ行の際に行われる。カ行の際の２つ時点（一例として、時刻Ｉ，Ｊ）での二次電池１８Ａの充電率を通る線をＬ１とし、その２つ時点（一例として、時刻Ｉ，Ｊ）での二次電池１８Ｂの充電率を通る線をＬ２とする。なお、時刻Ｊは、本計算を行う時点の時刻である。そして、線Ｌ１による二次電池１８Ａの充電率が０となる予想時刻Ｘ１と、線Ｌ２による二次電池１８Ｂの充電率が０となる予想時刻Ｘ３と、の間の時刻Ｘ２を得る。この時刻Ｘ２と時刻Ｊとの差分が残りの走行可能予想時間である。なお、充電情報を用いた情報として、線Ｌ１による二次電池１８Ａの充電率が０となる予想時刻Ｘ１と、線Ｌ２による二次電池１８Ｂの充電率が０となる予想時刻Ｘ３と、を表示してもよい。
【００３７】
このように、本変形例では、機関車制御部１２Ａが残りの走行可能予想時間を表示部２０Ａに表示させるので、運転手が走行可能予想時間を把握しながら運転することができる。
【００３８】
次に、本実施形態の第２の変形例を説明する。本変形例では、蓄電量制御処理のステップＳ２において、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最大の車両（例えば、第１の機関車１１Ａ）の充電率と複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最小の車両（例えば、第２の機関車１１Ｂ）の充電率との差（以後、充電率差ともいう）が第１の閾値以上ある場合、機関車制御部１２Ａは、充電量の調整をすると判定する（ステップＳ２のＹｅｓ）。一方、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最大の車両（例えば、第１の機関車１１Ａ）の充電率と複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）のうち充電率が最小の車両（例えば、第２の機関車１１Ｂ）の充電率との差が第１の閾値以上ない場合、機関車制御部１２Ａは、充電量の調整をしないと判定する（ステップＳ２のＮｏ）。ここで、第１の閾値は、一例として、１０％である。
【００３９】
そして、ステップＳ３において、機関車制御部１２Ａは、充電率が最大の車両（この場合、第１の機関車１１Ａ）のノッチ数と充電率が最小の車両（この場合、第２の機関車１１Ｂ）のノッチ数とに差をつける。一例として、機関車制御部１２Ａは、充電率差が第１の閾値以上且つ第２の閾値未満の場合、充電率が最大の車両（この場合、第１の機関車１１Ａ）のノッチ数と充電率が最小の車両（この場合、第２の機関車１１Ｂ）のノッチ数とに第１の差として「１」の差をつける。ここで、第２の閾値は、第１の閾値よりも大きい閾値であり、一例として５０％である。また、機関車制御部１２Ａは、充電率差が第２の閾値以上の場合、充電率が最大の車両（この場合、第１の機関車１１Ａ）のノッチ数と充電率が最小の車両（この場合、第２の機関車１１Ｂ）のノッチ数とに第２の差として「２」の差をつける。
【００４０】
次に、本実施形態の第３の変形例を説明する。機関車制御部１２Ａは、編成車両の走行中、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率が最小の二次電池（例えば１８Ｂ）には充電を行う。詳細には、二次電池１８Ｂには、発電機１３Ｂの発電電力が供給され、且つ二次電池１８Ａから電動機１６Ｂへの放電は行われない。この場合、機関車制御部１２Ａは、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率が最大の車両（例えば、第１の機関車１１Ａ）の電動機１６Ａを編成車両１の動力として動作させる。具体的には、一例として、蓄電量制御処理のステップＳ３において、機関車制御部１２Ａは、電動機１６Ａ，１６Ｂ）の出力（ノッチ数）の設定を行った場合、第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとの一方の出力を０と設定した場合、出力を０と設定した車両（第１の機関車１１Ａまたは第２の機関車１１Ｂ）の二次電池１８Ａ（または１８Ｂ）に充電する。
【００４１】
次に、本実施形態の第４の変形例を説明する。本変形例では、蓄電量制御処理のステップＳ２において、機関車制御部１２Ａは、編成車両１の走行中、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）で回生ブレーキが動作しているときに、ある二次電池１８Ａまたは１８Ｂが、規定の充電率に達した場合、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂを動作させる。また、発電ブレーキ用の抵抗器を搭載している場合には、発電ブレーキに切り換えてもよい。なお、規定の充電率は、回生ブレーキが動作する充電率の範囲のうちの最高値未満の充電率である。規定の充電率は、別の言い方をすると、二次電池１８Ａ，１８Ｂへの充電許容範囲の上限未満となる充電率である。回生ブレーキの停止は、二次電池監視制御部１７Ａ，１７Ｂの動作によってなされる。ここで、各空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂが独立制御可能な場合、二次電池１８Ａまたは１７Ｂが規定の充電率に達した車両の空気ブレーキ１７Ａまたは１７Ｂだけを動作させてもよい。つまり、機関車制御部１２Ａは、ある車両（第１の機関車１１Ａまたは第２の機関車１１Ｂ）の回生ブレーキが動作しているときに当該車両の二次電池１８Ａ（または１８Ｂ）が規定の充電率に達した場合、二次電池１８Ａ（または１８Ｂ）が規定の充電率に達した車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の空気ブレーキ２１Ａ（または２１Ｂ）を動作させる。
【００４２】
ここで、空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂは、回生ブレーキに比べて、機関車制御部１２Ａ，１２Ｂから動作開始の指令を出してから実際に制動力が発生するまで時間がかかる。したがって、回生ブレーキが失効してから機関車制御部１２Ａ，１２Ｂが空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂの動作開始の指令を出すと、制動がスムーズに行えない。これに対して、本変形例では、機関車制御部１２Ａが、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）で回生ブレーキが動作しているときに、ある二次電池１８Ａまたは１７Ｂが規定の充電率に達した場合、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂを動作させる。したがって、回生ブレーキが失効する前に、空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂを動作させることができるので、編成車両１の制動をスムーズに行うことができる。また、このように、回生ブレーキが失効する前に空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂを動作させることで、各車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）の制動性能を略均一にすることができるとともに、回生ブレーキから空気ブレーキ２１Ａ，２１Ｂへの移行をスムーズに行い、制動力の変動を抑えることができる。
【００４３】
次に、本実施形態の第５の変形例を説明する。本変形例では、機関車制御部１２Ａは、編成車両１の制動の際、複数の二次電池１８Ａ，１８Ｂのうち充電率が最大の二次電池１８Ａ（または１８Ｂ）を備える車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）では、回生ブレーキは動作させず空気ブレーキ２１Ａ（または２１Ｂ）を動作させる。
【００４４】
次に、第２の実施形態を説明する。図８に示すように、本実施形態の編成車両１は、中間車両５０を備えている。中間車両５０は、第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとの間に配置されている。第１の機関車１１Ａと第２の機関車１１Ｂとは、中間車両５０を介して連結されている。中間車両５０は、動力源を有していない。
【００４５】
図９に示すように、第１の機関車１１Ａは、無線装置２４Ａを備え、第２の機関車１１Ｂは、無線装置２４Ｂを備えている。無線装置２４Ａ，２４Ｂは、アンテナ２５Ａ，２５Ｂを備えている。無線装置２４Ａ，２４Ｂは、相互に無線通信可能である。本実施形態では、機関車制御部１２Ａと機関車制御部１２Ｂとの間の通信は、無線装置２４Ａ，２４Ｂを介して行われる。
【００４６】
このような本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）にそれぞれ設けられた二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を個別に制御することができる。
【００４７】
以上のとおり、上記各実施形態および変形例によれば、複数の車両（第１の機関車１１Ａ，第２の機関車１１Ｂ）にそれぞれ設けられた二次電池１８Ａ，１８Ｂの蓄電量を個別に制御することができる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１…編成車両、１１Ａ…第１の機関車、１１Ｂ…第２の機関車、１２Ａ，１２Ｂ…機関車制御部、１３Ａ，１３Ｂ…発電機、１６Ａ，１６Ｂ…電動機、１８Ａ，１８Ｂ…二次電池、１９Ａ，１９Ｂ…操作部、２０Ａ，２０Ｂ…表示部、２１Ａ，２１Ｂ…空気ブレーキ。
【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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