特許 7595819 駆動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】駆動制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 50/13 20190101AFI20241129BHJP

   B60L 13/00 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

B60L50/13

B60L13/00 D

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2024554027

(86)(22)【出願日】2022-11-02

(86)【国際出願番号】 JP2022041078

(87)【国際公開番号】W WO2024095423

(87)【国際公開日】2024-05-10

【審査請求日】2024-10-04

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148149

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100181618

【弁理士】

【氏名又は名称】宮脇 良平

(74)【代理人】

【識別番号】100174388

【弁理士】

【氏名又は名称】龍竹 史朗

(72)【発明者】

【氏名】柳沢 稜

【審査官】柳幸 憲子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－７０７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２３２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０７３８２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０２７３９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３１４６８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２，７／００－１３／００，１５／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の内燃機関を動力源とする鉄道車両の駆動を制御する駆動制御装置であって、
前記内燃機関ごとに設けられて該内燃機関に駆動されることで交流電力を発電する発電機ごとに設けられ、交流電力と直流電力との双方向変換が可能な複数のコンバータと、
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータに接続される一次端子と交流電力の供給を受けて動作する負荷装置に接続される二次端子とを有し、直流電力と交流電力との双方向変換が可能な複数の第１インバータと、
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに接続され、該コンバータまたは該第１インバータが出力する直流電力で充電されて前記内燃機関を始動するための電力を蓄電する複数の蓄電装置と、を備え、
前記複数の第１インバータの前記二次端子は互いに接続され、
前記複数の内燃機関の始動時に、前記コンバータはそれぞれ、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記発電機に供給し、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記コンバータおよび前記蓄電装置の少なくともいずれかに供給する、
駆動制御装置。

【請求項2】

前記複数の第１インバータの内、いずれかの前記第１インバータの前記二次端子と他の前記第１インバータの前記二次端子とを、電気的に接続し、または電気的に切り離す少なくとも１つのインバータ用接触器と、
前記インバータ用接触器を投入または開放する第１接触器制御部と、をさらに備える、 請求項１に記載の駆動制御装置。

【請求項3】

前記第１接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記インバータ用接触器のそれぞれを投入する、
請求項２に記載の駆動制御装置。

【請求項4】

前記第１接触器制御部は、前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、少なくとも１つの前記インバータ用接触器を投入することで、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの前記二次端子と始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの前記二次端子とを電気的に接続する、
請求項２に記載の駆動制御装置。

【請求項5】

前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、前記第１接触器制御部によって前記インバータ用接触器が投入されると、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記一次端子に接続されている前記蓄電装置に供給し、前記蓄電装置は前記第１インバータから供給される直流電力で充電される、
請求項４に記載の駆動制御装置。

【請求項6】

前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、前記第１接触器制御部によって前記インバータ用接触器が投入されると、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動される前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記一次端子に接続されている前記コンバータに供給し、前記コンバータは、前記第１インバータから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を接続されている前記発電機に供給する、
請求項４に記載の駆動制御装置。

【請求項7】

前記蓄電装置ごとに設けられ、前記蓄電装置を前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに電気的に接続し、または前記蓄電装置を前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子から電気的に切り離す複数の蓄電装置用接触器と、
前記蓄電装置用接触器を投入または開放する第２接触器制御部と、をさらに備え、
前記第２接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記蓄電装置用接触器のそれぞれを投入し、前記内燃機関が始動し、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に接続されている前記コンバータから直流電力の供給を受けて前記蓄電装置が充電されると、充電された前記蓄電装置に接続されている前記蓄電装置用接触器を開放する、
請求項４から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。

【請求項8】

前記第２接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記蓄電装置用接触器のそれぞれを投入した後に、前記蓄電装置から前記コンバータに供給される直流電力の電圧が、前記内燃機関の始動に必要な電圧である始動電圧未満であれば、該蓄電装置に接続されている前記蓄電装置用接触器を開放する、
請求項７に記載の駆動制御装置。

【請求項9】

前記第１インバータはそれぞれ、他の第１インバータから供給される交流電力を整流することで直流電力に変換し、変換した直流電力を前記コンバータおよび前記蓄電装置の少なくともいずれかに供給する整流回路を有する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。

【請求項10】

前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに接続され、接続されている前記コンバータまたは前記第１インバータから供給される直流電力を降圧して前記蓄電装置に供給する複数の降圧回路をさらに備え、
前記内燃機関が始動すると、前記コンバータは、始動した前記内燃機関に駆動されている前記発電機が出力する交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記第１インバータに供給し、変換した直流電力を、前記降圧回路を介して前記蓄電装置に供給する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。

【請求項11】

前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を、前記降圧回路を介して前記蓄電装置に供給する、
請求項１０に記載の駆動制御装置。

【請求項12】

前記コンバータおよび前記第１インバータを制御する電力変換制御部をさらに備え、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、
前記電力変換制御部が、始動している前記内燃機関に駆動される前記発電機から交流電力の供給を受ける前記コンバータを制御することで、該コンバータは、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記第１インバータに供給し、
前記電力変換制御部は、該第１インバータを制御することで、該第１インバータは、供給される直流電力を交流電力に変換し、前記負荷装置に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を前記負荷装置および始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの二次側に供給する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。

【請求項13】

前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータから直流電力が供給されると、供給された該直流電力を主電動機に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を前記主電動機に供給する複数の第２インバータをさらに備え、
前記電力変換制御部は、前記コンバータ、前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御し、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、
前記電力変換制御部は、前記第２インバータを停止させたままで、前記第１インバータを制御する、
請求項１２に記載の駆動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、駆動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両には、内燃機関を動力源とするものがある。この種の鉄道車両の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される鉄道車両は、エンジンと、エンジンに駆動されて交流電力を発電する発電機と、発電機が発生させる交流電力を直流電力に変換し、出力するコンバータと、コンバータが出力する直流電力を交流電力に変換し、出力するインバータと、インバータから交流電力の供給を受けて回転する電動機と、コンバータおよびインバータを制御する駆動制御装置と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９－７３８２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンを始動するためには、発電機に電力を供給し、発電機を電動機として動作させ、電動機として動作する発電機からエンジンに回転力を伝達する必要がある。発電機に電力を供給するために、エンジンの始動時に必要な電力を蓄電可能な蓄電装置が設けられる。蓄電装置から供給される直流電力をコンバータが交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機に供給することで、発電機が電動機として動作し、回転する。発電機の回転によって、エンジンが始動する。

【0005】

エンジンの停止時に、例えば保守作業時の誤操作によって、蓄電装置が他の電子機器に電気的に接続され、蓄電装置が放電してしまうことがある。この結果、次に鉄道車両が運行を開始する際に、エンジンを始動することができなくなる。このとき、蓄電装置から供給される電力でエンジンを始動するためには、蓄電装置を鉄道車両から取り外して、地上の充電設備によって、エンジンを始動させることが可能な程度に蓄電装置を充電し、再度鉄道車両に取り付けるという煩雑な作業が必要となる。

【0006】

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、蓄電装置の充電が容易な駆動制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本開示の駆動制御装置は、複数の内燃機関を動力源とする鉄道車両の駆動を制御する駆動制御装置であって、交流電力と直流電力との双方向変換が可能な複数のコンバータと、直流電力と交流電力との双方向変換が可能な複数の第１インバータと、複数の蓄電装置と、を備える。コンバータは、内燃機関ごとに設けられて該内燃機関に駆動されることで交流電力を発電する発電機ごとに設けられる。第１インバータは、コンバータごとに設けられ、コンバータに接続される一次端子と交流電力の供給を受けて動作する負荷装置に接続される二次端子とを有する。蓄電装置は、コンバータごとに設けられ、コンバータと第１インバータの一次端子とに接続され、該コンバータまたは該第１インバータが出力する直流電力で充電されて内燃機関を始動するための電力を蓄電する。複数の第１インバータの二次端子は互いに接続される。複数の内燃機関の始動時に、コンバータはそれぞれ、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機に供給する。複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない内燃機関に発電機およびコンバータを介して接続されている第１インバータは、始動している内燃機関に駆動されている発電機にコンバータを介して接続されている第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータおよび蓄電装置の少なくともいずれかに供給する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の駆動制御装置において、複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない内燃機関に発電機およびコンバータを介して接続されている第１インバータは、始動している内燃機関に発電機およびコンバータを介して接続されている第１インバータから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータおよび蓄電装置の少なくともいずれかに供給する。蓄電装置に第１インバータから直流電力が供給されると、蓄電装置を充電することが可能となり、コンバータが、充電された蓄電装置から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機に供給することで、内燃機関を始動することが可能となる。コンバータに第１インバータから直流電力が供給されると、コンバータが、第１インバータから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機に供給することで、内燃機関を始動することが可能となる。始動した該内燃機関に駆動される発電機によって発電される交流電力が、コンバータで直流電力に変換され、蓄電装置に供給されると、蓄電装置を充電することが可能となる。このように、本開示の駆動制御装置によれば、蓄電装置を鉄道車両から取り外して充電設備による充電を行う必要がなく、蓄電装置の充電が容易な駆動制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る駆動制御装置の構成を示すブロック図

【図2】実施の形態１に係る第１インバータの構成を示すブロック図

【図3】実施の形態１に係る制御部の構成を示すブロック図

【図4】実施の形態１に係る制御部のハードウェア構成を示すブロック図

【図5】各蓄電装置が充電されているときに実施の形態１に係る駆動制御装置が行う内燃機関の始動および蓄電装置の充電の動作の一例を示すタイミングチャート

【図6】一部の蓄電装置が放電した状態で実施の形態１に係る駆動制御装置が行う内燃機関の始動および蓄電装置の充電の動作の一例を示すタイミングチャート

【図7】実施の形態１に係る駆動制御装置における電流の流れの一例を示す図

【図8】一部の充電装置が放電した状態で実施の形態２に係る駆動制御装置が行う内燃機関の始動および蓄電装置の充電の動作の一例を示すタイミングチャート

【図9】実施の形態２に係る駆動制御装置における電流の流れの一例を示す図

【図10】実施の形態に係る駆動制御装置の第１変形例の構成を示すブロック図

【図11】一部の蓄電装置が放電した状態で実施の形態に係る駆動制御装置が行う内燃機関の始動および蓄電装置の充電の動作の他の一例を示すタイミングチャート

【図12】実施の形態に係る駆動制御装置の第２変形例の構成を示すブロック図

【図13】実施の形態に係る駆動制御装置の第２変形例における電流の流れの一例を示す図

【図14】実施の形態に係る駆動制御装置の第２変形例における電流の流れの他の一例を示す図

【図15】実施の形態に係る制御部のハードウェア構成の変形例を示すブロック図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態に係る駆動制御装置について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

【0011】

（実施の形態１）
複数の内燃機関を動力源とする鉄道車両を例にして、鉄道車両の駆動を制御する駆動制御装置について説明する。複数の車両１００ａ，１００ｂで編成される鉄道車両を駆動する鉄道車両用駆動装置１００を図１に示す。

【0012】

鉄道車両用駆動装置１００は、動力源である内燃機関９１ａ，９１ｂと、内燃機関９１ａ，９１ｂに駆動されることで交流電力を発電する発電機９２ａ，９２ｂと、発電機９２ａ，９２ｂで発電された電力を主電動機９３ａ，９３ｂに供給することで鉄道車両の駆動を制御する駆動制御装置１と、を備える。鉄道車両用駆動装置１００は、駆動制御装置１から交流電力の供給を受けて回転することで鉄道車両の推進力を発生させる主電動機９３ａ，９３ｂと、駆動制御装置１から電力の供給を受けて動作する負荷装置９４ａ，９４ｂと、を備える。

【0013】

駆動制御装置１は、発電機９２ａから供給される交流電力を、主電動機９３ａおよび負荷装置９４ａのそれぞれに適した交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａおよび負荷装置９４ａに供給する主変換装置１ａと、発電機９２ｂから供給される交流電力を、主電動機９３ｂおよび負荷装置９４ｂのそれぞれに適した交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ｂおよび負荷装置９４ｂに供給する主変換装置１ｂと、を有する。

【0014】

内燃機関９１ａ、発電機９２ａ、主変換装置１ａ、主電動機９３ａ、および負荷装置９４ａは、車両１００ａに搭載される。内燃機関９１ｂ、発電機９２ｂ、主変換装置１ｂ、主電動機９３ｂ、および負荷装置９４ｂは、車両１００ｂに搭載される。

【0015】

内燃機関９１ａ，９１ｂは、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等である。内燃機関９１ａ，９１ｂの出力軸はそれぞれ、発電機９２ａ，９２ｂのシャフトに固定されている。これにより、鉄道車両の運行開始時には、発電機９２ａ，９２ｂを電動機として動作させて回転させることで、内燃機関９１ａ，９１ｂを始動することが可能となる。内燃機関９１ａ，９１ｂの始動後には、内燃機関９１ａ，９１ｂの回転にともなって、発電機９２ａ，９２ｂが回転し、交流電力を発電する。内燃機関９１ａ，９１ｂの回転数は、図示しない内燃機関制御部によって制御される。

【0016】

内燃機関制御部は、運転台に設けられた始動スイッチの操作に応じて変化する始動指令信号、運転台に設けられた主幹制御器の操作に応じて変化する運転指令信号、および図示しない速度センサが測定する内燃機関９１ａ，９１ｂの回転数を取得する。内燃機関制御部は、始動指令信号、運転指令信号、および内燃機関９１ａ，９１ｂの回転数の測定値に基づいて目標回転数を決定し、目標回転数に内燃機関９１ａ，９１ｂの回転数を近づける制御を行う。

【0017】

発電機９２ａ，９２ｂはそれぞれ、内燃機関９１ａ，９１ｂが始動していないときに、駆動制御装置１から交流電力の供給を受けると、電動機として動作し、回転する。発電機９２ａ，９２ｂはそれぞれ、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動後に、内燃機関９１ａ，９１ｂに駆動されて交流電力を発電し、発電した交流電力を駆動制御装置１に供給する。発電機９２ａ，９２ｂは、例えば、誘導発電機である。

【0018】

主電動機９３ａ，９３ｂはそれぞれ、駆動制御装置１から交流電力の供給を受けて駆動され、鉄道車両の推進力を生じさせる。図の複雑化を避けるため、図１において、主電動機９３ａ，９３ｂは、１つずつ記載されているが、各車両には複数の主電動機が搭載される。具体的には、車両１００ａには、複数の主電動機９３ａ、例えば、４つの主電動機９３ａが搭載される。車両１００ｂには、複数の主電動機９３ｂ、例えば、４つの主電動機９３ｂが搭載される。主電動機９３ａ，９３ｂは、例えば、三相誘導電動機である。

【0019】

負荷装置９４ａ，９４ｂはそれぞれ、駆動制御装置１から交流電力の供給を受けて動作する。負荷装置９４ａ，９４ｂは、例えば、照明機器、空調機器等の車載機器である。

【0020】

駆動制御装置１は、内燃機関９１ａ，９１ｂに対応して設けられる発電機９２ａ，９２ｂにそれぞれ接続され、交流電力と直流電力との双方向変換が可能な複数のコンバータ１１ａ，１１ｂと、コンバータ１１ａ，１１ｂにそれぞれ接続され、直流電力と交流電力との双方向変換が可能な複数の第１インバータ１２ａ，１２ｂと、を備える。駆動制御装置１は、コンバータ１１ａ，１１ｂおよび第１インバータ１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続される複数の蓄電装置１３ａ，１３ｂを備える。駆動制御装置１はさらに、コンバータ１１ａ，１１ｂにそれぞれ接続される第２インバータ１４ａ，１４ｂを備える。接続とは、電気的に接続されることを意味するものとする。

【0021】

詳細には、駆動制御装置１が備える主変換装置１ａは、発電機９２ａから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力するコンバータ１１ａと、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ａに出力する第１インバータ１２ａと、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａに供給する第２インバータ１４ａと、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、および第２インバータ１４ａに接続される蓄電装置１３ａと、を有する。

【0022】

主変換装置１ａは、第１インバータ１２ａが出力する交流電力を負荷装置９４ａに適した電力とするために、一次端子に第１インバータ１２ａが接続され、第１インバータ１２ａが出力する交流電力を変圧する変圧器１６ａと、変圧器１６ａの二次端子に接続される交流コンデンサ１７ａと、を備える。

【0023】

主変換装置１ａは、蓄電装置１３ａとコンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、および第２インバータ１４ａとの電気的接続を切り替える蓄電装置用接触器１８ａと、交流コンデンサ１７ａと負荷装置９４ａとの接続点に一端が接続されるインバータ用接触器１９ａと、を備える。

【0024】

主変換装置１ａは、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、第２インバータ１４ａ、蓄電装置用接触器１８ａ、およびインバータ用接触器１９ａを制御する制御部１５ａを備える。

【0025】

同様に、駆動制御装置１が備える主変換装置１ｂは、発電機９２ｂから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力するコンバータ１１ｂと、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ｂに出力する第１インバータ１２ｂと、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ｂに供給する第２インバータ１４ｂと、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂ、および第２インバータ１４ｂに接続される蓄電装置１３ｂと、を有する。

【0026】

主変換装置１ｂは、第１インバータ１２ｂが出力する交流電力を負荷装置９４ｂに適した電力とするために、一次端子に第１インバータ１２ｂが接続され、第１インバータ１２ｂが出力する交流電力を変圧する変圧器１６ｂと、変圧器１６ｂの二次端子に接続される交流コンデンサ１７ｂと、を備える。

【0027】

主変換装置１ｂは、蓄電装置１３ｂとコンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂ、および第２インバータ１４ｂとの電気的接続を切り替える蓄電装置用接触器１８ｂと、交流コンデンサ１７ｂと負荷装置９４ｂとの接続点に一端が接続されるインバータ用接触器１９ｂと、を備える。

【0028】

主変換装置１ｂは、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂ、第２インバータ１４ｂ、蓄電装置用接触器１８ｂ、およびインバータ用接触器１９ｂを制御する制御部１５ｂを備える。

【0029】

例えば車庫に停止している鉄道車両が運行を開始する際に、上記構成を有する駆動制御装置１は、内燃機関９１ａ，９１ｂを始動させる。詳細には、駆動制御装置１は、蓄電装置１３ａ，１３ｂに蓄電されている直流電力をコンバータ１１ａ，１１ｂで交流電力に変換し、変換された交流電力を発電機９２ａ，９２ｂに供給し、発電機９２ａ，９２ｂを電動機として動作させて回転させる。これにより、発電機９２ａ，９２ｂのシャフトが出力軸に固定されている内燃機関９１ａ，９１ｂが回転し、内燃機関９１ａ，９１ｂが始動する。

【0030】

蓄電装置１３ａ，１３ｂの一方が放電していると、発電機９２ａ，９２ｂの一方に交流電力を供給することができないため、内燃機関９１ａ，９１ｂの一方を始動させることができない。このとき、駆動制御装置１は、始動している内燃機関９１ａ，９１ｂの他方によって駆動される発電機９２ａまたは発電機９２ｂが発電する電力によって蓄電装置１３ａ，１３ｂの両方を充電する。これにより、放電している蓄電装置１３ａ，１３ｂの一方を鉄道車両から取り外して充電設備による充電を行う必要がなく、蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電が容易な駆動制御装置１が得られる。

【0031】

上記構成を有する駆動制御装置１の構成の詳細について以下に説明する。コンバータ１１ａは内燃機関９１ａに駆動される発電機９２ａに接続され、コンバータ１１ｂは内燃機関９１ｂに駆動される発電機９２ｂに接続される。詳細には、コンバータ１１ａの交流側端子は、発電機９２ａの出力端子に接続され、コンバータ１１ａの直流側端子は、第１インバータ１２ａ、蓄電装置１３ａ、および第２インバータ１４ａに接続される。コンバータ１１ｂの交流側端子は、発電機９２ｂの出力端子に接続され、コンバータ１１ｂの直流側端子は、第１インバータ１２ｂ、蓄電装置１３ｂ、および第２インバータ１４ｂに接続される。

【0032】

コンバータ１１ａ，１１ｂはそれぞれ、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動時に、蓄電装置１３ａ，１３ｂから供給される直流電力で充電されるコンデンサと、コンデンサに並列に接続される複数のスイッチング素子と、を有する。コンバータ１１ａ，１１ｂの複数のスイッチング素子が制御部１５ａ，１５ｂにそれぞれ制御されることで、コンバータ１１ａ，１１ｂは、交流電力を直流電力に変換し、または、直流電力を交流電力に変換する。

【0033】

詳細には、コンバータ１１ａ，１１ｂは、接続されている発電機９２ａ，９２ｂから交流電力の供給を受けると、該交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。具体的には、コンバータ１１ａは、発電機９２ａから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を第１インバータ１２ａ、蓄電装置１３ａ、および第２インバータ１４ａに供給する。同様に、コンバータ１１ｂは、発電機９２ｂから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を第１インバータ１２ｂ、蓄電装置１３ｂ、および第２インバータ１４ｂに供給する。

【0034】

コンバータ１１ａ，１１ｂは、直流電力の供給を受けると、該直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を接続されている発電機９２ａ，９２ｂに供給する。例えば、内燃機関９１ａの始動時に、コンバータ１１ａは、蓄電装置１３ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ａに供給する。これにより、発電機９２ａが電動機として動作して回転することで、内燃機関９１ａを始動させることが可能となる。同様に、内燃機関９１ｂの始動時に、コンバータ１１ｂは、蓄電装置１３ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ｂに供給する。これにより、発電機９２ｂが電動機として動作して回転することで、内燃機関９１ｂを始動させることが可能となる。

【0035】

第１インバータ１２ａ，１２ｂは静止形のインバータであって、出力電圧および出力周波数が一定に維持される。第１インバータ１２ａは、コンバータ１１ａに接続される直流側端子である一次端子２１ａ，２２ａと、変圧器１６ａおよび交流コンデンサ１７ａを介して負荷装置９４ａに接続される交流側端子である二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａと、を有する。第１インバータ１２ｂは、コンバータ１１ｂに接続される直流側端子である一次端子２１ｂ，２２ｂと、変圧器１６ｂおよび交流コンデンサ１７ｂを介して負荷装置９４ｂに接続される交流側端子である二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂと、を有する。第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ｂはそれぞれ、第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂにインバータ用接触器１９ａ，１９ｂを介して接続されている。

【0036】

第１インバータ１２ａは、一次端子２１ａ，２２ａに接続されているコンバータ１１ａから直流電力の供給を受けると、該直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａに接続されている負荷装置９４ａに供給する。同様に、第１インバータ１２ｂは、一次端子２１ｂ，２２ｂに接続されているコンバータ１１ｂから直流電力の供給を受けると、該直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂに接続されている負荷装置９４ｂに供給する。

【0037】

第１インバータ１２ａは、内燃機関９１ａが始動しておらず、始動している内燃機関９１ｂに発電機９２ｂおよびコンバータ１１ｂを介して接続されている第１インバータ１２ｂから交流電力の供給を受けると、該交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータ１１ａおよび蓄電装置１３ａに供給する。

【0038】

同様に、第１インバータ１２ｂは、内燃機関９１ｂが始動しておらず、始動している内燃機関９１ａに発電機９２ａおよびコンバータ１１ａを介して接続されている第１インバータ１２ａから交流電力の供給を受けると、該交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータ１１ｂおよび蓄電装置１３ｂに供給する。

【0039】

第１インバータ１２ａ，１２ｂの構成は同じであるため、第１インバータ１２ａの詳細について説明する。図２に示すように、第１インバータ１２ａは、一次端子２１ａ，２２ａに両端子が接続されるコンデンサＣ１と、一次端子２１ａ，２２ａの間に設けられ、互いに直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２と、一次端子２１ａ，２２ａの間に設けられ、互いに直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４と、一次端子２１ａ，２２ａの間に設けられ、互いに直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６と、を有する。

【0040】

スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４、およびスイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６はそれぞれ、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相に対応する。スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の接続点は、二次端子２３ａに接続される。スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の接続点は、二次端子２４ａに接続される。スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の接続点は、二次端子２５ａに接続される。

【0041】

スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）、ＧＴＯ（Gate Turn-Off thyristor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）等である。実施の形態１では、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６として、ＩＧＢＴが用いられる。

【0042】

第１インバータ１２ａは、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６のそれぞれに並列に接続される還流ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を有する。

【0043】

実施の形態１では、還流ダイオードＤ１のアノードはスイッチング素子ＳＷ１のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ１のカソードはスイッチング素子ＳＷ１のコレクタ端子に接続される。同様に、還流ダイオードＤ２のアノードはスイッチング素子ＳＷ２のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ２のカソードはスイッチング素子ＳＷ２のコレクタ端子に接続される。

【0044】

同様に、還流ダイオードＤ３のアノードはスイッチング素子ＳＷ３のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ３のカソードはスイッチング素子ＳＷ３のコレクタ端子に接続される。同様に、還流ダイオードＤ４のアノードはスイッチング素子ＳＷ４のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ４のカソードはスイッチング素子ＳＷ４のコレクタ端子に接続される。

【0045】

同様に、還流ダイオードＤ５のアノードはスイッチング素子ＳＷ５のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ５のカソードはスイッチング素子ＳＷ５のコレクタ端子に接続される。同様に、還流ダイオードＤ６のアノードはスイッチング素子ＳＷ６のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードＤ６のカソードはスイッチング素子ＳＷ６のコレクタ端子に接続される。

【0046】

還流ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のアノードはそれぞれ、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａに接続される。還流ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のカソードは、第１インバータ１２ａの一次端子２１ａ，２１ｂの内、正極に相当する一次端子２１ａに接続される。還流ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のアノードは、第１インバータ１２ａの一次端子２１ａ，２１ｂの内、負極に相当する一次端子２２ａに接続される。還流ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６のカソードはそれぞれ、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａに接続される。上述の還流ダイオードＤ１－Ｄ６は、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａから流入する交流電流を整流し、一次端子２１ａから出力する。換言すれば、還流ダイオードＤ１－Ｄ６は、第１インバータ１２ｂから供給される交流電力を整流することで直流電力に変換し、コンバータ１１ａおよび蓄電装置１３ａの少なくともいずれかに供給する整流回路としての役割を果たす。

【0047】

第１インバータ１２ａ，１２ｂの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６が制御部１５ａ，１５ｂにそれぞれ制御されることで、第１インバータ１２ａ，１２ｂは、直流電力を交流電力に変換し、または、交流電力を直流電力に変換する。

【0048】

図１に示すように、蓄電装置１３ａは、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、および第２インバータ１４ａに接続される。蓄電装置１３ａは、コンバータ１１ａまたは第１インバータ１２ａが出力する電力で充電される。同様に、蓄電装置１３ｂは、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂ、および第２インバータ１４ｂに接続される。蓄電装置１３ｂは、コンバータ１１ｂまたは第１インバータ１２ｂが出力する電力で充電される。蓄電装置１３ａ，１３ｂはそれぞれ、任意の個数の二次電池と、二次電池の端子間電圧を監視する監視装置と、を有する。

【0049】

第２インバータ１４ａの直流側端子は、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、および蓄電装置１３ａに接続され、第２インバータ１４ａの交流側端子は負荷装置９４ａに接続される。同様に、第２インバータ１４ｂの直流側端子は、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂ、および蓄電装置１３ｂに接続され、第２インバータ１４ｂの交流側端子は負荷装置９４ｂに接続される。

【0050】

第２インバータ１４ａ，１４ｂはそれぞれ、コンバータ１１ａ，１１ｂが出力する直流電力で充電されるコンデンサと、複数のスイッチング素子と、を有する。第２インバータ１４ａ，１４ｂの複数のスイッチング素子が制御部１５ａ，１５ｂにそれぞれ制御されることで、第２インバータ１４ａ，１４ｂは、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａ，９３ｂに供給する。第２インバータ１４ａ，１４ｂは、例えば、出力電圧および出力周波数が可変な電力変換回路で形成される。

【0051】

変圧器１６ａ，１６ｂは、例えば、デルタスター結線型の変圧器であって、一次側に接続されている第１インバータ１２ａ，１２ｂから供給される交流電力を負荷装置９４ａ，９４ｂに適した電圧に変圧し、変圧した交流電力を二次側から出力する。

【0052】

交流コンデンサ１７ａ，１７ｂはそれぞれ、変圧器１６ａ，１６ｂの二次側に接続される。交流コンデンサ１７ａ，１７ｂはそれぞれ、変圧器１６ａ，１６ｂが有するコイルとともにＬＣフィルタを形成することで、第１インバータ１２ａ，１２ｂのスイッチング動作によって生じる高調波成分を低減する。

【0053】

蓄電装置用接触器１８ａ，１８ｂはそれぞれ、蓄電装置１３ａ，１３ｂを他の電子機器に電気的に接続し、または、他の電子機器から電気的に切り離す。詳細には、主変換装置１ａは、蓄電装置１３ａの正極端子および負極端子のそれぞれに接続される蓄電装置用接触器１８ａを有する。各蓄電装置用接触器１８ａが投入されると、蓄電装置１３ａは、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに接続される。各蓄電装置用接触器１８ａが開放されると、蓄電装置１３ａは、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａから電気的に切り離される。

【0054】

主変換装置１ｂは、蓄電装置１３ｂの正極端子に接続される蓄電装置用接触器１８ｂと、蓄電装置１３ｂの負極端子に接続される蓄電装置用接触器１８ｂと、を有する。各蓄電装置用接触器１８ｂが投入されると、蓄電装置１３ｂは、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂに接続される。各蓄電装置用接触器１８ｂが開放されると、蓄電装置１３ｂは、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂから電気的に切り離される。

【0055】

インバータ用接触器１９ａ，１９ｂは、第１インバータ１２ａ，１２ｂを互いに電気的に接続し、または、互いに電気的に切り離す。詳細には、主変換装置１ａは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のそれぞれに対応して３つのインバータ用接触器１９ａを有する。主変換装置１ｂは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のそれぞれに対応して３つのインバータ用接触器１９ｂを有する。

【0056】

各インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入されると、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａと第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂとが互いに電気的に接続される。詳細には、各インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入されると、変圧器１６ａ，１６ｂの二次端子が互いに電気的に接続されることで、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａと第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂとがそれぞれ導通する。

【0057】

各インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが開放されると、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａと第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂが互いに電気的に切り離される。詳細には、各インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが開放されると、変圧器１６ａ，１６ｂの二次端子が互いに電気的に切り離されることで、第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａと第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂとがそれぞれ非導通の状態となる。

【0058】

制御部１５ａは、コンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子、第１インバータ１２ａが有する複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６、第２インバータ１４ａが有する複数のスイッチング素子、蓄電装置用接触器１８ａ、およびインバータ用接触器１９ａを制御する。同様に、制御部１５ｂは、コンバータ１１ｂが有する複数のスイッチング素子、第１インバータ１２ｂが有する複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６、第２インバータ１４ｂが有する複数のスイッチング素子、蓄電装置用接触器１８ｂ、およびインバータ用接触器１９ｂを制御する。

【0059】

制御部１５ａ，１５ｂの構成は同様であるため、制御部１５ａの構成について説明する。図３に示すように、制御部１５ａは、インバータ用接触器１９ａを投入または開放する第１接触器制御部３１と、蓄電装置用接触器１８ａを投入または開放する第２接触器制御部３２と、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、および第２インバータ１４ａを制御する電力変換制御部３３と、を備える。制御部１５ａは、コンバータ１１ａと第１インバータ１２ａとの間の電気回路に印加されている直流電圧（以下、中間リンク電圧という）Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分であるか否かを判定する始動判定部３４と、蓄電装置１３ａの電圧に基づいて蓄電装置１３ａが充電されているか否かを判定する充電判定部３５と、を備える。

【0060】

第１接触器制御部３１、第２接触器制御部３２、および電力変換制御部３３は、運転台から始動指令信号Ｓ１を取得する。始動指令信号Ｓ１は、例えば、内燃機関９１ａ，９１ｂを停止させておくときにＬ（Low）レベルであり、内燃機関９１ａ，９１ｂを始動するときにＨ（High）レベルに設定される信号である。

【0061】

電力変換制御部３３は、運転台から運転指令信号Ｓ２を取得する。運転指令信号Ｓ２は、例えば、鉄道車両の加速度を指示する力行ノッチ、鉄道車両の減速度を指示するブレーキノッチ等を示す信号である。

【0062】

上記構成を有する制御部１５ａは、制御部１５ｂから情報を取得する。詳細には、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３は、制御部１５ｂが有する始動判定部３４の判定結果を取得し、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１は充電判定部３５の判定結果を取得する。制御部１５ｂが有する始動判定部３４の判定結果は、コンバータ１１ｂと第１インバータ１２ｂとの間の電気回路に印加されている直流電圧である中間リンク電圧Ｖ２が内燃機関９１ｂを始動するのに十分であるか否かを示す。充電判定部３５の判定結果は、蓄電装置１３ｂが充電されているか否かを示す。

【0063】

制御部１５ａの各部の詳細について以下に説明する。第１接触器制御部３１は、複数の内燃機関９１ａ，９１ｂの一部のみが始動しているときに、インバータ用接触器１９ａを投入する。詳細には、第１接触器制御部３１は、始動指令信号Ｓ１がＨレベルであって、制御部１５ａが有する始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分でないことを示し、または制御部１５ｂが有する始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ２が内燃機関９１ｂを始動するのに十分でないことを示せば、インバータ用接触器１９ａを投入する。

【0064】

第１接触器制御部３１は、インバータ用接触器１９ａを投入した後、制御部１５ａが有する充電判定部３５の判定結果および制御部１５ｂが有する充電判定部３５の判定結果がいずれも、蓄電装置１３ａ，１３ｂが十分に充電されていることを示すと、インバータ用接触器１９ａを開放する。

【0065】

第２接触器制御部３２は、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになると、蓄電装置用接触器１８ａを投入する。第２接触器制御部３２は、内燃機関９１ａの始動後、充電判定部３５の判定結果が、蓄電装置１３ａが十分に充電されていることを示すと、蓄電装置用接触器１８ａを開放する。

【0066】

始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになった後に、始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分であることを示すとき、電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ａは、蓄電装置１３ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ａに供給する。この結果、発電機９２ａが電動機として動作して回転することで、発電機９２ａのシャフトに出力軸が固定されている内燃機関９１ａが回転し、内燃機関９１ａが始動する。

【0067】

内燃機関９１ａが始動すると、電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａは交流電力を直流電力に変換する。詳細には、電力変換制御部３３は、速度センサから取得した内燃機関９１ａの回転数が始動回転数に到達すると、コンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子を制御する。これにより、コンバータ１１ａは、内燃機関９１ａによって駆動されて発電する発電機９２ａから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。始動回転数は、内燃機関９１ａが始動したとみなすことができる回転数であって、内燃機関９１ａの使用に応じて定められればよい。

【0068】

電力変換制御部３３は、コンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａが出力する直流電圧の値を第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値まで上昇させる。電力変換制御部３３は、図示しない電圧センサから中間リンク電圧Ｖ１の値を取得し、中間リンク電圧Ｖ１の値を第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値に近づける制御を行う。電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａから蓄電装置１３ａに直流電力が供給されて蓄電装置１３ａが充電される。

【0069】

中間リンク電圧Ｖ１の値が第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値になると、電力変換制御部３３が、第１インバータ１２ａの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ａに供給する。

【0070】

運転指令信号Ｓ２が力行指令を示すとき、電力変換制御部３３が第２インバータ１４ａの複数のスイッチング素子を制御することで、第２インバータ１４ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａに供給する。

【0071】

始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分であるか否かを判定する。詳細には、始動判定部３４は、電圧センサから中間リンク電圧Ｖ１の値を取得し、中間リンク電圧Ｖ１の測定値が始動電圧以上であるか否かを判定することを繰り返す。例えば、始動判定部３４は上記判定を一定間隔で繰り返す。始動判定部３４は、判定結果を第１接触器制御部３１、電力変換制御部３３、および制御部１５ｂに出力する。中間リンク電圧Ｖ１の測定値が始動電圧以上であれば、中間リンク電圧Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分であるとみなすことができる。始動電圧は、内燃機関９１ａを始動するのに十分な電圧値であって、内燃機関９１ａおよび発電機９２ａの仕様に応じて予め定められればよい。

【0072】

充電判定部３５は、蓄電装置１３ａが十分に充電されているか否かを判定する。詳細には、充電判定部３５は、蓄電装置１３ａが有する監視装置から蓄電装置１３ａが有する二次電池の端子間電圧の測定値を取得し、二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であるか否かを判定することを繰り返す。例えば、充電判定部３５は、上記判定を一定間隔で繰り返す。充電判定部３５は、判定結果を第１接触器制御部３１、第２接触器制御部３２、および制御部１５ｂに出力する。二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であれば、蓄電装置１３ａが十分に充電されているとみなすことができる。充電閾値は、蓄電装置１３ａの仕様に応じて定められればよい。

【0073】

上記構成を有する制御部１５ａ，１５ｂのハードウェア構成は同様であるため、制御部１５ａのハードウェア構成について説明する。図４に示すように、制御部１５ａは、プロセッサ８１と、メモリ８２と、インターフェース８３と、を備える。プロセッサ８１、メモリ８２、およびインターフェース８３は、互いにバス８０で接続されている。制御部１５ａの各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ８２に格納される。プロセッサ８１が、メモリ８２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、上述の各部の機能が実現される。すなわち、メモリ８２には、制御部１５ａの各部の処理を実行するためのプログラムが格納される。

【0074】

メモリ８２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等を含む。

【0075】

制御部１５ａは、インターフェース８３を介して、制御部１５ｂ、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、第２インバータ１４ａ、蓄電装置用接触器１８ａ、およびインバータ用接触器１９ａに接続される。インターフェース８３は、接続先に応じて、１つまたは複数の規格に準拠したインターフェースモジュールを有する。

【0076】

上記構成を有する駆動制御装置１が行う内燃機関９１ａ，９１ｂの始動および蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電について図５および図６を用いて説明する。蓄電装置１３ａ，１３ｂの両方が十分に充電されているときの駆動制御装置１の動作の例を図５に示す。図５のグラフＡに示すように、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになるタイミングを時刻Ｔ１とする。時刻Ｔ１より前の時刻では、蓄電装置用接触器１８ａ，１８ｂおよびインバータ用接触器１９ａ，１９ｂは開放されており、コンバータ１１ａ，１１ｂ、第１インバータ１２ａ，１２ｂおよび第２インバータ１４ａ，１４ｂは停止しているものとする。したがって、時刻Ｔ１より前の時刻では、内燃機関９１ａ，９１ｂ、発電機９２ａ，９２ｂ、主電動機９３ａ，９３ｂおよび負荷装置９４ａ，９４ｂはいずれも停止している。

【0077】

時刻Ｔ１において、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになると、図５のグラフＢに示すように、主変換装置１ａが備える制御部１５ａが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置用接触器１８ａを投入する。蓄電装置用接触器１８ａが投入されると、蓄電装置１３ａからコンバータ１１ａに直流電力が供給され、図５のグラフＣに示すように、時刻Ｔ１において、蓄電装置１３ａの電圧は電圧値Ｖａ１から減少し始める。電圧値Ｖａ１は、蓄電装置１３ａに内燃機関９１ａを始動するために十分な電力が充電されているときの蓄電装置１３ａの電圧値である。時刻Ｔ１以降、蓄電装置１３ａから放電される直流電力で、コンバータ１１ａが有するコンデンサが充電される。換言すれば、中間リンク電圧Ｖ１が増大する。

【0078】

蓄電装置１３ａからコンバータ１１ａに供給される直流電力でコンバータ１１ａが有するコンデンサが充電され、中間リンク電圧Ｖ１の値が始動電圧に到達する時刻を時刻Ｔ２とする。

【0079】

時刻Ｔ２において、制御部１５ａが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ１の測定値が始動電圧以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３に送る。始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ１の測定値が始動電圧以上であることを示すため、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａが直流電力を交流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ａは、蓄電装置１３ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ａに供給する。

【0080】

発電機９２ａは、コンバータ１１ａから交流電力の供給を受けると、電動機として動作し、回転する。発電機９２ａのシャフトは内燃機関９１ａの出力軸に固定されているため、発電機９２ａの回転にともなって内燃機関９１ａが回転し、図５のグラフＤに示すように、内燃機関９１ａの回転数が増大する。その後、内燃機関９１ａの回転数が始動回転数Ｒ１に到達し、内燃機関９１ａが始動する時刻を時刻Ｔ３とする。時刻Ｔ３以降、内燃機関９１ａの回転数が増大し、発電機９２ａによる発電が可能となる。

【0081】

時刻Ｔ３において、内燃機関９１ａが始動した後、内燃機関９１ａの回転数が発電機９２ａによる発電が可能な回転数に到達すると、内燃機関９１ａによって駆動される発電機９２ａが発電を開始する。発電機９２ａは、発電した交流電力をコンバータ１１ａに供給する。

【0082】

時刻Ｔ３において内燃機関９１ａが始動した後に、発電機９２ａからコンバータ１１ａに交流電力が供給されると、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａが交流電力を直流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ａは、内燃機関９１ａによって駆動されて発電する発電機９２ａから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。

【0083】

時刻Ｔ３以降に、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３は、コンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａが出力する直流電圧の値を第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値まで上昇させる。制御部１５ａの電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ａが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ａから蓄電装置１３ａに直流電力が供給される。これにより、放電した蓄電装置１３ａが充電され、図５のグラフＣに示すように、蓄電装置１３ａの電圧が電圧値Ｖａ２から上昇し始める。電圧値Ｖａ２は、電圧値Ｖａ１よりも低い値であって、過放電とならず蓄電装置１３ａの再充電が可能な電圧の値である。その後、蓄電装置１３ａの電圧が電圧値Ｖａ１に到達し、蓄電装置１３ａの充電が完了する時刻を時刻Ｔ４とする。換言すれば、時刻Ｔ４において、蓄電装置１３ａには、次に内燃機関９１ａを始動するために十分な電力が充電されている。

【0084】

制御部１５ａが有する充電判定部３５は、時刻Ｔ４において、蓄電装置１３ａが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１および制御部１５ａが有する第２接触器制御部３２に送る。

【0085】

制御部１５ａが有する第２接触器制御部３２は、時刻Ｔ４において、制御部１５ａが有する充電判定部３５の判定結果が、蓄電装置１３ａの二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示すと、図５のグラフＢに示すように、蓄電装置用接触器１８ａを開放する。

【0086】

内燃機関９１ａが始動した時刻Ｔ３以降に、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、中間リンク電圧Ｖ１の値が第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値まで上昇する。換言すれば、第１インバータ１２ａが有するコンデンサＣ１および第２インバータ１４ａが有するコンデンサが十分に充電される。

【0087】

時刻Ｔ３以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第１インバータ１２ａの運転に適した値まで上昇すると、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が、第１インバータ１２ａの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ａに供給する。これにより、負荷装置９４ａの運転が可能となる。

【0088】

時刻Ｔ３以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第２インバータ１４ａの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示すと、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が力行指令に従って第２インバータ１４ａの複数のスイッチング素子を制御することで、第２インバータ１４ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第２インバータ１４ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａに供給する。交流電力の供給を受ける主電動機９３ａが回転することで鉄道車両の推進力が生じる。

【0089】

主変換装置１ｂの動作は、上述の主変換装置１ａの動作と同様である。詳細には、時刻Ｔ１において、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになると、図５のグラフＦに示すように、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置用接触器１８ｂを投入する。蓄電装置用接触器１８ｂが投入されると、蓄電装置１３ｂからコンバータ１１ｂに直流電力が供給され、図５のグラフＧに示すように、時刻Ｔ１において、蓄電装置１３ｂの電圧は電圧値Ｖｂ１から減少し始める。電圧値Ｖｂ１は、蓄電装置１３ｂに内燃機関９１ｂを始動するために十分な電力が充電されているときの蓄電装置１３ｂの電圧値である。時刻Ｔ１以降、蓄電装置１３ｂから放電される直流電力で、コンバータ１１ｂが有するコンデンサが充電される。換言すれば、中間リンク電圧Ｖ２が増大する。

【0090】

時刻Ｔ２において、蓄電装置１３ｂからコンバータ１１ｂに供給される直流電力でコンバータ１１ｂが有するコンデンサが充電され、中間リンク電圧Ｖ２の値が閾値電圧に到達する。

【0091】

時刻Ｔ２において、制御部１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ２の測定値が始動電圧以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３に送る。始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ２の測定値が始動電圧以上であることを示すため、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが直流電力を交流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ｂは、蓄電装置１３ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ｂに供給する。

【0092】

発電機９２ｂは、コンバータ１１ｂから交流電力の供給を受けると、電動機として動作し、回転する。発電機９２ｂのシャフトは内燃機関９１ｂの出力軸に固定されているため、発電機９２ｂの回転にともなって内燃機関９１ｂが回転し、図５のグラフＨに示すように、内燃機関９１ｂの回転数が増大する。その後、時刻Ｔ３において、内燃機関９１ｂの回転数が始動回転数Ｒ１に到達し、内燃機関９１ｂが始動する。時刻Ｔ３以降、内燃機関９１ｂの回転数が増大し、発電機９２ｂによる発電が可能となる。

【0093】

時刻Ｔ３において、内燃機関９１ｂが始動した後、内燃機関９１ｂの回転数が発電機９２ｂによる発電が可能な回転数に到達すると、内燃機関９１ｂによって駆動される発電機９２ｂが発電を開始する。発電機９２ｂは、発電した交流電力をコンバータ１１ｂに供給する。

【0094】

時刻Ｔ３において内燃機関９１ｂが始動した後に、発電機９２ｂからコンバータ１１ｂに交流電力が供給されると、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが交流電力を直流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ｂは、内燃機関９１ｂによって駆動されて発電する発電機９２ｂから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。

【0095】

時刻Ｔ３以降に、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３は、コンバータ１１ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが出力する直流電圧の値を第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂに供給するために適した値まで上昇させる。制御部１５ｂの電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂから蓄電装置１３ｂに直流電力が供給される。これにより、放電した蓄電装置１３ｂが充電され、図５のグラフＧに示すように、蓄電装置１３ｂの電圧が電圧値Ｖｂ２から上昇し始める。電圧値Ｖｂ２は、電圧値Ｖｂ１よりも低い値であって、過放電とならず蓄電装置１３ａの再充電が可能な電圧の値である。その後、時刻Ｔ４において、蓄電装置１３ｂの電圧が電圧値Ｖｂ１に到達し、蓄電装置１３ｂの充電が完了する。換言すれば、時刻Ｔ４において、蓄電装置１３ｂには、次に内燃機関９１ｂを始動するために十分な電力が充電されている。

【0096】

制御部１５ｂが有する充電判定部３５は、時刻Ｔ４において、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１および制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２に送る。

【0097】

制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、時刻Ｔ４において、制御部１５ｂが有する充電判定部３５の判定結果が、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示すと、図５のグラフＦに示すように、蓄電装置用接触器１８ｂを開放する。

【0098】

内燃機関９１ｂが始動した時刻Ｔ３以降に、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、中間リンク電圧Ｖ２の値が第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂに供給するために適した値まで上昇する。換言すれば、第１インバータ１２ｂが有するコンデンサＣ１および第２インバータ１４ｂが有するコンデンサが十分に充電される。

【0099】

時刻Ｔ３以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ２の測定値が第１インバータ１２ｂの運転に適した値まで上昇すると、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が、第１インバータ１２ｂの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ｂは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ｂは、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ｂに供給する。これにより、負荷装置９４ｂの運転が可能となる。

【0100】

時刻Ｔ３以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ２の値が第２インバータ１４ｂの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示すと、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が力行指令に従って第２インバータ１４ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、第２インバータ１４ｂは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第２インバータ１４ｂは、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ｂに供給する。交流電力の供給を受けた主電動機９３ｂが回転することで鉄道車両の推進力が生じる。

【0101】

上述のように、時刻Ｔ２において、制御部１５ａ，１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ１，Ｖ２の値が始動電圧以上であると判定する。換言すれば、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１が取得する判定結果はそれぞれ、中間リンク電圧Ｖ１が内燃機関９１ａを始動するのに十分であること、および中間リンク電圧Ｖ２が内燃機関９１ｂを始動するのに十分であることを示す。制御部１５ｂが有する第１接触器制御部３１が取得する判定結果についても同様である。このため、制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１は、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを開放したままとする。このため、図５のグラフＥ，Ｉに示すように、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂは開放されたままである。

【0102】

蓄電装置１３ａが十分に充電されていて、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるときの駆動制御装置１の動作の例を図６に示す。図６の見方は、図５の見方と同様である。時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの駆動制御装置１が有する主変換装置１ａの動作は、図５の例と同様である。

【0103】

主変換装置１ｂにおいて、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるため、時刻Ｔ１において蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の値は十分に小さい値である。例えば、図６のグラフＧに示すように、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の値は、電圧値Ｖｂ２である。時刻Ｔ１において、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになると、図６のグラフＦに示すように、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置用接触器１８ｂを投入する。蓄電装置用接触器１８ｂが投入されても、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるため、蓄電装置１３ｂからコンバータ１１ｂに内燃機関９１ｂを始動するために十分な直流電力が供給されない。

【0104】

このため、時刻Ｔ２においても、主変換装置１ｂにおいて、中間リンク電圧Ｖ２の値は、始動電圧に到達しない。時刻Ｔ２において、制御部１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３に送る。

【0105】

制御部１５ｂが有する第１接触器制御部３１は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得すると、図６のグラフＩに示すように、インバータ用接触器１９ｂを投入する。

【0106】

制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得すると、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂのいずれも停止したままとする。このため、図６のグラフＨに示すように、内燃機関９１ｂは始動することができない。

【0107】

時刻Ｔ４以降の駆動制御装置１の動作について以下に説明する。時刻Ｔ４において蓄電装置１３ａの充電が完了し、蓄電装置用接触器１８ａが開放されると、実施の形態１と同様に、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、中間リンク電圧Ｖ１の値が第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値まで上昇する。

【0108】

時刻Ｔ４以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第１インバータ１２ａの運転に適した値に到達すると、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が第１インバータ１２ａの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ａに供給する。これにより、負荷装置９４ａの運転が可能となる。

【0109】

時刻Ｔ２において、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得している。このため、時刻Ｔ４以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第２インバータ１４ａの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示しても、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３は、第２インバータ１４ａを停止したままにする。これにより、内燃機関９１ａ，９１ｂの一部のみが始動している状態で、鉄道車両が動き出すことが抑制される。

【0110】

時刻Ｔ２において、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得している。この判定結果に応じて、第１接触器制御部３１がインバータ用接触器１９ａを制御する時刻を時刻Ｔ５とする。詳細には、図６のグラフＥに示すように、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１は、内燃機関９１ａが始動して、内燃機関９１ａによって駆動される発電機９２ａが発電した電力に基づいて蓄電装置１３ａが充電された後に、時刻Ｔ５において、インバータ用接触器１９ａを投入する。

【0111】

インバータ用接触器１９ｂはすでに時刻Ｔ２において投入されているため、時刻Ｔ５においてインバータ用接触器１９ａが投入されると、始動していない内燃機関９１ｂに発電機９２ｂおよびコンバータ１１ｂを介して接続されている第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂと始動している内燃機関９１ａに発電機９２ａおよびコンバータ１１ａを介して接続されている第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａとが電気的に接続される。換言すれば、始動していない内燃機関９１ｂに発電機９２ｂおよびコンバータ１１ｂを介して接続されている第１インバータ１２ｂと始動している内燃機関９１ａに発電機９２ａおよびコンバータ１１ａを介して接続されている第１インバータ１２ａとの間の電気回路に設けられているインバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入されることで、第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂと第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａとが導通する。この結果、図７に実線の矢印で示すように、第１インバータ１２ａが出力する交流電力がインバータ用接触器１９ａ，１９ｂを介して、第１インバータ１２ｂおよび負荷装置９４ｂに供給される。これにより、負荷装置９４ｂの運転が可能となる。

【0112】

第１インバータ１２ｂは、スイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６がオフの状態で、二次側に第１インバータ１２ａから交流電力が供給されると、交流電力を整流することで直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。詳細には、図２に示す還流ダイオードＤ１－Ｄ６によって、第１インバータ１２ａの二次側に供給される交流電力は整流される。図７に点線の矢印で示すように、第１インバータ１２ｂは、直流電力をコンバータ１１ｂおよび蓄電装置１３ｂに供給する。

【0113】

これにより、蓄電装置１３ｂが充電されると、図６のグラフＧに示すように、蓄電装置１３ｂの電圧が上昇し始める。その後、蓄電装置１３ｂの充電が完了する時刻を時刻Ｔ６とする。換言すれば、時刻Ｔ６において、蓄電装置１３ｂには、内燃機関９１ｂを始動するために十分な電力が充電されている。

【0114】

制御部１５ｂが有する充電判定部３５は、時刻Ｔ６において、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１および制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２に送る。

【0115】

図６のグラフＥ，Ｉに示すように、時刻Ｔ６において、制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１はそれぞれ、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入された状態で、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示す判定結果を取得すると、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを開放する。

【0116】

図６のグラフＦに示すように、時刻Ｔ６において、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示す判定結果を取得すると、蓄電装置用接触器１８ｂを開放する。

【0117】

時刻Ｔ５からＴ６までの間に、コンバータ１１ｂが有するコンデンサは、第１インバータ１２ｂから供給される直流電力で充電されるため、時刻Ｔ６において、中間リンク電圧Ｖ２は、始動電圧に到達する。

【0118】

時刻Ｔ６において、制御部１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ２の測定値が始動電圧以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３に送る。

【0119】

したがって、時刻Ｔ６以降、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂから発電機９２ｂに交流電力を供給し、図６のグラフＨに示すように、内燃機関９１ｂを始動することが可能となる。内燃機関９１ｂを始動する際の駆動制御装置１の動作は、図５の例と同様である。

【0120】

以上説明した通り、実施の形態１に係る駆動制御装置１によれば、蓄電装置１３ａ，１３ｂのいずれかが放電しているために内燃機関９１ａ，９１ｂの一部のみが始動しているときに、蓄電装置１３ａ，１３ｂのいずれも充電することが可能となる。蓄電装置１３ａ，１３ｂのいずれかが放電しているときも、放電している蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂを鉄道車両から取り外して充電設備による充電を行う必要がなく、蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電が容易な駆動制御装置１が得られる。

【0121】

（実施の形態２）
蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電方法は、上述の例に限られない。実施の形態１と異なる方法で蓄電装置１３ａ，１３ｂを充電する駆動制御装置１について実施の形態２で説明する。実施の形態２に係る駆動制御装置１の構成は、実施の形態１と同様である。ただし、制御部１５ａ，１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、始動判定部３４から判定結果を取得し、速度センサから内燃機関９１ａ，９１ｂの回転数を取得する。

【0122】

蓄電装置１３ａ，１３ｂの両方が十分に充電されているときの駆動制御装置１の動作は、実施の形態１と同様である。蓄電装置１３ａが十分に充電されていて、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるときの駆動制御装置１の動作の例を図８に示す。図８の見方は、図６の見方と同様である。時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの駆動制御装置１が有する主変換装置１ａの動作は、図６に示す実施の形態１に係る主変換装置１ａの動作と同様である。

【0123】

主変換装置１ｂにおいて、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるため、時刻Ｔ１において蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の値は十分に小さい値である。例えば、図８のグラフＧに示すように、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の値は、電圧値Ｖｂ２である。時刻Ｔ１において、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになると、図８のグラフＦに示すように、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置用接触器１８ｂを投入する。蓄電装置用接触器１８ｂが投入されても、蓄電装置１３ｂが放電した状態であるため、蓄電装置１３ｂからコンバータ１１ｂに内燃機関９１ｂを始動するために十分な直流電力が供給されない。

【0124】

このため、時刻Ｔ２においても、主変換装置１ｂにおいて、中間リンク電圧Ｖ２の値は、始動電圧に到達しない。時刻Ｔ２において、制御部１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３ならびに制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２に送る。

【0125】

制御部１５ｂが有する第１接触器制御部３１は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得すると、図８のグラフＩに示すように、インバータ用接触器１９ｂを投入する。

【0126】

制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得すると、図８のグラフＦに示すように、蓄電装置用接触器１８ｂを開放する。

【0127】

制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得すると、コンバータ１１ｂ、第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂのいずれも停止したままとする。このため、図８のグラフＨに示すように、内燃機関９１ａの回転数が増大し始める時刻Ｔ２の時点で、内燃機関９１ｂの回転数は増大せず、内燃機関９１ｂは始動することができない。

【0128】

時刻Ｔ４以降の駆動制御装置１の動作について以下に説明する。時刻Ｔ４において蓄電装置１３ａの充電が完了し、蓄電装置用接触器１８ａが開放されると、実施の形態１と同様に、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ａの複数のスイッチング素子を制御することで、中間リンク電圧Ｖ１の値が第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１４ａに供給するために適した値まで上昇する。

【0129】

時刻Ｔ４以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第１インバータ１２ａの運転に適した値に到達すると、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が第１インバータ１２ａの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ａに供給する。これにより、負荷装置９４ａの運転が可能となる。

【0130】

時刻Ｔ２において、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得している。このため、時刻Ｔ４以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ２の測定値が第２インバータ１４ｂの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示しても、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３は、第２インバータ１４ａを停止したままにする。これにより、内燃機関９１ａ，９１ｂの一部のみが始動している状態で、鉄道車両が動き出すことが抑制される。

【0131】

時刻Ｔ２において、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１は、中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であることを示す判定結果を取得する。この判定結果に応じて、時刻Ｔ５において、図８のグラフＥに示すように、制御部１５ａが有する第１接触器制御部３１が、インバータ用接触器１９ａを投入する。

【0132】

インバータ用接触器１９ｂはすでに時刻Ｔ２において投入されているため、時刻Ｔ５においてインバータ用接触器１９ａが投入されると、始動していない内燃機関９１ｂに発電機９２ｂおよびコンバータ１１ｂを介して接続されている第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂと始動している内燃機関９１ａに発電機９２ａおよびコンバータ１１ａを介して接続されている第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａとが電気的に接続される。換言すれば、始動していない内燃機関９１ｂに発電機９２ｂおよびコンバータ１１ｂを介して接続されている第１インバータ１２ｂと始動している内燃機関９１ａに発電機９２ａおよびコンバータ１１ａを介して接続されている第１インバータ１２ａとの間の電気回路に設けられているインバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入されることで、第１インバータ１２ｂの二次端子２３ｂ，２４ｂ，２５ｂと第１インバータ１２ａの二次端子２３ａ，２４ａ，２５ａとが導通する。この結果、図９に実線の矢印で示すように、第１インバータ１２ａが出力する交流電力がインバータ用接触器１９ａ，１９ｂを介して、第１インバータ１２ｂおよび負荷装置９４ｂに供給される。これにより、負荷装置９４ｂの運転が可能となる。

【0133】

実施の形態１と同様に、第１インバータ１２ｂは、スイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６がオフの状態で、二次側に第１インバータ１２ａから交流電力が供給されると、交流電力を整流することで直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。図９に点線の矢印で示すように、第１インバータ１２ｂは、直流電力をコンバータ１１ｂに供給する。時刻Ｔ５の時点で蓄電装置用接触器１８ａが開放されているため、第１インバータ１２ｂから蓄電装置１３ａに直流電力は供給されない。

【0134】

図８に示す時刻Ｔ５以降、第１インバータ１２ｂから供給される直流電力で、コンバータ１１ｂが有するコンデンサが充電されると、コンデンサの電圧、換言すれば、中間リンク電圧Ｖ２が増大する。コンバータ１１ｂが有するコンデンサが充電され、中間リンク電圧Ｖ２の測定値が始動電圧に到達する時刻を時刻Ｔ７とする。

【0135】

時刻Ｔ７において、制御部１５ｂが有する始動判定部３４は、中間リンク電圧Ｖ２の測定値が始動電圧以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂのそれぞれが有する第１接触器制御部３１および電力変換制御部３３ならびに制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２に出力する。

【0136】

始動判定部３４の判定結果が、中間リンク電圧Ｖ１の測定値が始動電圧以上であることを示すため、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが直流電力を交流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ｂは、第１インバータ１２ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を発電機９２ｂに供給する。

【0137】

発電機９２ｂは、コンバータ１１ｂから交流電力の供給を受けると、電動機として動作し、回転する。発電機９２ｂのシャフトは内燃機関９１ｂの出力軸に固定されているため、発電機９２ｂの回転にともなって内燃機関９１ｂが回転し、図８のグラフＨに示すように、内燃機関９１ｂの回転数が増大する。その後、内燃機関９１ｂの回転数が始動回転数Ｒ１に到達し、内燃機関９１ｂが始動する時刻を時刻Ｔ８とする。時刻Ｔ８以降、内燃機関９１ａの回転数が増大し、発電機９２ａによる発電が可能となる。

【0138】

時刻Ｔ８において内燃機関９１ｂの回転数が始動回転数Ｒ１に到達すると、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、図８のグラフＦに示すように、蓄電装置用接触器１８ｂを投入する。

【0139】

時刻Ｔ８において、内燃機関９１ｂが始動した後、内燃機関９１ｂの回転数が発電機９２ｂによる発電が可能な回転数に到達すると、内燃機関９１ｂによって駆動される発電機９２ｂが発電を開始する。発電機９２ｂは、発電した交流電力をコンバータ１１ｂに供給する。

【0140】

時刻Ｔ８において内燃機関９１ｂが始動し、発電機９２ｂからコンバータ１１ｂに交流電力が供給されると、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３がコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが交流電力を直流電力に変換する。詳細には、コンバータ１１ｂは、内燃機関９１ｂによって駆動されて発電する発電機９２ｂから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。

【0141】

時刻Ｔ８以降に、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３は、コンバータ１１ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂが出力する直流電圧の値を第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂに供給するために適した値まで上昇させる。制御部１５ｂの電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、コンバータ１１ｂから蓄電装置１３ｂに直流電力が供給される。これにより、蓄電装置１３ｂが充電され、図８のグラフＧに示すように、蓄電装置１３ｂの電圧が電圧値Ｖｂ２から上昇し始める。その後、蓄電装置１３ｂの充電が完了する時刻を時刻Ｔ９とする。換言すれば、時刻Ｔ９において、蓄電装置１３ｂには、次に内燃機関９１ｂを始動するために十分な電力が充電されている。

【0142】

制御部１５ｂが有する充電判定部３５は、時刻Ｔ９において、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であると判定し、判定結果を制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１および制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２に送る。

【0143】

図８のグラフＥ，Ｉに示すように、時刻Ｔ９において、制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１はそれぞれ、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂが投入された状態で、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示す判定結果を取得すると、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを開放する。

【0144】

図８のグラフＦに示すように、時刻Ｔ９において、制御部１５ｂが有する第２接触器制御部３２は、蓄電装置１３ｂが有する二次電池の端子間電圧の測定値が充電閾値以上であることを示す判定結果を取得すると、蓄電装置用接触器１８ｂを開放する。

【0145】

内燃機関９１ｂが始動した時刻Ｔ８以降に、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が上述のようにコンバータ１１ｂの複数のスイッチング素子を制御することで、中間リンク電圧Ｖ２の値が第１インバータ１２ｂおよび第２インバータ１４ｂに供給するために適した値まで上昇する。換言すれば、第１インバータ１２ｂが有するコンデンサＣ１および第２インバータ１４ｂが有するコンデンサが十分に充電される。

【0146】

時刻Ｔ８以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ２の測定値が第１インバータ１２ｂの運転に適した値まで上昇すると、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が、第１インバータ１２ｂの複数のスイッチング素子ＳＷ１－ＳＷ６を制御することで、第１インバータ１２ｂは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第１インバータ１２ｂは、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置９４ｂに供給する。これにより、負荷装置９４ｂの運転が可能となる。

【0147】

時刻Ｔ８以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ１の測定値が第２インバータ１４ａの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示すと、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３が力行指令に従って第２インバータ１４ａが有する複数のスイッチング素子を制御することで、第２インバータ１４ａは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第２インバータ１４ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａに供給する。交流電力の供給を受けた主電動機９３ａが回転することで鉄道車両の推進力が生じる。

【0148】

同様に、時刻Ｔ８以降に、電圧センサから取得した中間リンク電圧Ｖ２の測定値が第２インバータ１４ｂの運転に適した値まで上昇し、運転指令信号Ｓ２が力行指令を示すと、制御部１５ｂが有する電力変換制御部３３が力行指令に従って第２インバータ１４ｂが有する複数のスイッチング素子を制御することで、第２インバータ１４ｂは、直流電力を交流電力に変換する。詳細には、第２インバータ１４ｂは、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ｂに供給する。交流電力の供給を受けた主電動機９３ｂが回転することで鉄道車両の推進力が生じる。

【0149】

以上説明した通り、実施の形態２に係る駆動制御装置１によれば、蓄電装置１３ａ，１３ｂの一方が放電していても、内燃機関９１ａ，９１ｂの両方を始動することが可能となる。蓄電装置１３ａ，１３ｂのいずれかが放電しているときも、放電している蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂを鉄道車両から取り外して充電設備による充電を行う必要がなく、蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電が容易な駆動制御装置１が得られる。

【0150】

本開示は、上述の例に限られない。上述の回路構成は一例であり、任意に変更が可能である。一例として、第１インバータ１２ａ，１２ｂの回路構成は、図２の例に限られず、コンバータ１１ａ，１１ｂから直流電力が供給されると、直流電力を交流電力に変換し、他の第１インバータ１２ａ，１２ｂから交流電力の供給を受けると、交流電力を直流電力に変換することができる回路であれば任意である。

【0151】

他の一例として、図１０に示す駆動制御装置２は、上述の駆動制御装置１の構成に加えて、コンバータ１１ａ，１１ｂから供給される直流電力を降圧して蓄電装置１３ａ，１３ｂにそれぞれ供給する降圧回路４１ａ，４１ｂをさらに備える。詳細には、駆動制御装置２が備える主変換装置２ａは、コンバータ１１ａから供給される直流電力を降圧し、降圧した直流電力を蓄電装置１３ａに供給する降圧回路４１ａを有する。駆動制御装置２が備える主変換装置２ｂは、コンバータ１１ｂから供給される直流電力を降圧し、降圧した直流電力を蓄電装置１３ｂに供給する降圧回路４１ｂを有する。

【0152】

実施の形態１のように、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動直後に、コンバータ１１ａ，１１ｂの出力電圧が第１インバータ１２ａ，１２ｂおよび第２インバータ１４ａ，１４ｂに適した値まで上昇しても、降圧回路４１ａ，４１ｂが降圧した直流電力を蓄電装置１３ａ，１３ｂに供給するため、蓄電装置１３ａ，１３ｂを高電圧に耐え得る大型の蓄電装置にする必要がない。このため、駆動制御装置２の大型化を抑制することが可能となる。

【0153】

駆動制御装置２において、蓄電装置１３ａ，１３ｂの一方が放電しているために、内燃機関９１ａまたは内燃機関９１ｂのみが始動しているときは、第１インバータ１２ａ，１２ｂの一方は、第１インバータ１２ａ，１２ｂの他方から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を降圧回路４１ａまたは降圧回路４１ｂを介して、蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂに供給すればよい。

【0154】

駆動制御装置１の蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電の動作は、上述の例に限られない。一例として、駆動制御装置１は、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになってから、コンバータ１１ａ，１１ｂのコンデンサの充電に必要な時間である充電期間の経過時に、始動判定部３４で中間リンク電圧Ｖ１または中間リンク電圧Ｖ２が始動電圧未満であると判定されると、始動判定部３４の判定結果を運転台に設けられた表示装置に出力してもよい。

【0155】

駆動制御装置１は、上記判定結果を運転台に設けられた表示装置に出力した後に、運転員が放電している蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂの充電を指示するための充電スイッチを操作したときに、実施の形態１に示すように放電している蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂの充電を行ってもよい。

【0156】

駆動制御装置１は、始動指令信号Ｓ１がＬレベルからＨレベルになった時点で放電していた蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂの充電が完了したときに、充電完了した旨を運転台に設けられた表示装置に出力し、駆動制御装置１の停止および再始動を運転員に促してもよい。放電していた蓄電装置１３ａまたは蓄電装置１３ｂは充電されているため、換言すれば、蓄電装置１３ａ，１３ｂの両方が十分に充電されているため、駆動制御装置１を再始動すると、内燃機関９１ａ，９１ｂの両方が始動する。

【0157】

他の一例として、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動直後に、コンバータ１１ａ，１１ｂの出力電圧を第１インバータ１２ａ，１２ｂおよび第２インバータ１４ａ，１４ｂに適した値より低い蓄電装置１３ａ，１３ｂに適した値に維持し、蓄電装置１３ａ，１３ｂを充電してもよい。この場合、制御部１５ａ，１５ｂが有する電力変換制御部３３はそれぞれ、充電判定部３５の判定結果が蓄電装置１３ａ，１３ｂの充電が完了していることを示すと、コンバータ１１ａ，１１ｂの出力電圧を第１インバータ１２ａ，１２ｂおよび第２インバータ１４ａ，１４ｂに適した値まで増大させ、第１インバータ１２ａ，１２ｂおよび第２インバータ１４ａ，１４ｂを動作させればよい。

【0158】

内燃機関９１ａ，９１ｂの始動後の動作は、上述の例に限られない。第１インバータ１２ａ，１２ｂが同期運転を行うときは、制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１は、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動直後に、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを投入してもよい。

【0159】

第１接触器制御部３１は、内燃機関９１ａ，９１ｂの始動時に、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを投入し、内燃機関９１ａ，９１ｂの両方が始動するとインバータ用接触器１９ａ，１９ｂを開放してもよい。詳細には、制御部１５ａ，１５ｂが有する第１接触器制御部３１は、図１１に示すように、時刻Ｔ１において、始動指令信号がＬレベルからＨレベルになると、インバータ用接触器１９ａ，１９ｂを投入してもよい。その後の駆動制御装置１の動作は、図６に示す実施の形態１に係る駆動制御装置１の動作と同じである。

【0160】

内燃機関９１ａのみが始動しているときに、制御部１５ａが有する電力変換制御部３３は、力行指令を示す運転指令信号Ｓ２を取得すると、制御部１５ｂが有する始動判定部３４から取得した判定結果によらず、第２インバータ１４ａの複数のスイッチング素子を制御してもよい。これにより、第２インバータ１４ａが直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ａに供給する。交流電力の供給を受けた主電動機９３ａは鉄道車両の推進力を生じさせる。この結果、内燃機関９１ａのみが始動している状態でも鉄道車両を走行させることが可能となる。

【0161】

１つの鉄道車両に搭載される内燃機関および主変換装置の数は上述の例に限られず、２以上であれば任意である。車両１００ａ，１００ｂ，１００ｃで編成される鉄道車両を駆動する鉄道車両用駆動装置２００を図１２に示す。鉄道車両用駆動装置２００は、鉄道車両用駆動装置１００の構成に加えて、動力源である内燃機関９１ｃと、内燃機関９１ｃに駆動されることで交流電力を発電する発電機９２ｃと、交流電力の供給を受けて回転することで鉄道車両の推進力を生じさせる主電動機９３ｃと、交流電力の供給を受けて動作する負荷装置９４ｃと、を備える。

【0162】

鉄道車両用駆動装置２００が備える駆動制御装置３は、３つの主変換装置１ａ，１ｂ，１ｃを備える。主変換装置１ａ，１ｂの構成は、実施の形態１と同様である。主変換装置１ｃの構成は、主変換装置１ａ，１ｂと同様の構成に、インバータ用接触器２０ｃを加えたものである。詳細には、主変換装置１ｃは、発電機９２ｃから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力するコンバータ１１ｃと、コンバータ１１ｃから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を出力する第１インバータ１２ｃと、コンバータ１１ｃから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を主電動機９３ｃに供給する第２インバータ１４ｃと、コンバータ１１ｃ、第１インバータ１２ｃ、および第２インバータ１４ｃに接続される蓄電装置１３ｃと、を有する。主変換装置１ｃは、蓄電装置１３ｃとコンバータ１１ｃ、第１インバータ１２ｃ、および第２インバータ１４ｃとの電気的接続を切り替える蓄電装置用接触器１８ｃと、インバータ用接触器１９ｃ，２０ｃと、を備える。主変換装置１ｃは、コンバータ１１ｃ、第１インバータ１２ｃ、第２インバータ１４ｃ、蓄電装置用接触器１８ｃ、およびインバータ用接触器１９ｃを制御する制御部１５ｃを備える。

【0163】

主変換装置１ｃは、車両１００ｃに搭載される。図１２において、図の複雑化を避けるため、第１インバータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの直流側端子である一次端子および交流側端子である二次端子、第１インバータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの二次端子に接続される変圧器および交流コンデンサの記載を省略した。

【0164】

蓄電装置１３ｃが放電した状態であるときは、一例として、図１３に実線の矢印で示すように、第１インバータ１２ａがインバータ用接触器１９ａ，１９ｃを介して第１インバータ１２ｃに交流電力を供給する。第１インバータ１２ｃは、第１インバータ１２ａから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。図１３に点線の矢印で示すように、第１インバータ１２ｃは、直流電力をコンバータ１１ｃおよび蓄電装置１３ｃに供給する。これにより、蓄電装置１３ｃが充電されると、次に内燃機関９１ｃを始動するために十分な電力を蓄電装置１３ｃに蓄電することが可能となる。

【0165】

蓄電装置１３ｂが放電した状態であるときは、一例として、図１４に実線の矢印で示すように、第１インバータ１２ｃがインバータ用接触器２０ｃ，１９ｂを介して第１インバータ１２ｂに交流電力を供給する。第１インバータ１２ｂは、第１インバータ１２ｃから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。図１４に点線の矢印で示すように、第１インバータ１２ｂは、直流電力をコンバータ１１ｂおよび蓄電装置１３ｂに供給する。これにより、蓄電装置１３ｂが充電されると、次に内燃機関９１ｂを始動するために十分な電力を蓄電装置１３ｂに蓄電することが可能となる。

【0166】

駆動制御装置１は、実施の形態２と同様に、始動していない内燃機関９１ａ、内燃機関９１ｂまたは内燃機関９１ｃを始動してから、放電している蓄電装置１３ａ、蓄電装置１３ｂまたは蓄電装置１３ｃを充電してもよい。

【0167】

制御部１５ａ，１５ｂ，１５ｃのハードウェア構成は、上述の例に限られない。一例として、制御部１５ａのハードウェア構成の変形例を図１５に示す。制御部１５ａは、図１５に示すように、処理回路８４で実現されてもよい。処理回路８４は、インターフェース回路８５を介して、制御部１５ｂ、コンバータ１１ａ、第１インバータ１２ａ、第２インバータ１４ａ、蓄電装置用接触器１８ａ、およびインバータ用接触器１９ａに接続される。

【0168】

処理回路８４が専用のハードウェアである場合、処理回路８４は、例えば、単一回路、複合回路、プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、または、これらの組み合わせ等を有する。制御部１５ａ，１５ｂの各部は、個別の処理回路８４で実現されてもよいし、共通の処理回路８４で実現されてもよい。

【0169】

制御部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの各機能の一部が専用のハードウェアで実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。例えば、実施の形態１に係る駆動制御装置１が有する制御部１５ａにおいて、第１接触器制御部３１、第２接触器制御部３２、および電力変換制御部３３は図１５に示す処理回路８４で実現され、始動判定部３４および充電判定部３５は図４に示すプロセッサ８１がメモリ８２に格納されたプログラムを読み出して実行することで実現されてもよい。

【0170】

制御部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの少なくとも一部は、列車情報管理システムの一機能として実現されてもよい。

【0171】

駆動制御装置１，２，３は、鉄道車両に限られず、複数の内燃機関を動力源とする任意の移動体、例えば、トロリーバスに搭載されてもよい。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
複数の内燃機関を動力源とする鉄道車両の駆動を制御する駆動制御装置であって、
前記内燃機関ごとに設けられて該内燃機関に駆動されることで交流電力を発電する発電機ごとに設けられ、交流電力と直流電力との双方向変換が可能な複数のコンバータと、
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータに接続される一次端子と交流電力の供給を受けて動作する負荷装置に接続される二次端子とを有し、直流電力と交流電力との双方向変換が可能な複数の第１インバータと、
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに接続され、該コンバータまたは該第１インバータが出力する直流電力で充電されて前記内燃機関を始動するための電力を蓄電する複数の蓄電装置と、を備え、
前記複数の第１インバータの前記二次端子は互いに接続され、
前記複数の内燃機関の始動時に、前記コンバータはそれぞれ、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記発電機に供給し、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記コンバータおよび前記蓄電装置の少なくともいずれかに供給する、
駆動制御装置。
（付記２）
前記複数の第１インバータの内、いずれかの前記第１インバータの前記二次端子と他の前記第１インバータの前記二次端子とを、電気的に接続し、または電気的に切り離す少なくとも１つのインバータ用接触器と、
前記インバータ用接触器を投入または開放する第１接触器制御部と、をさらに備える、 付記１に記載の駆動制御装置。
（付記３）
前記第１接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記インバータ用接触器のそれぞれを投入する、
付記２に記載の駆動制御装置。
（付記４）
前記第１接触器制御部は、前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、少なくとも１つの前記インバータ用接触器を投入することで、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの前記二次端子と始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの前記二次端子とを電気的に接続する、
付記２に記載の駆動制御装置。
（付記５）
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、前記第１接触器制御部によって前記インバータ用接触器が投入されると、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記一次端子に接続されている前記蓄電装置に供給し、前記蓄電装置は前記第１インバータから供給される直流電力で充電される、
付記４に記載の駆動制御装置。
（付記６）
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、前記第１接触器制御部によって前記インバータ用接触器が投入されると、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動される前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記一次端子に接続されている前記コンバータに供給し、前記コンバータは、前記第１インバータから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を接続されている前記発電機に供給する、
付記４に記載の駆動制御装置。
（付記７）
前記蓄電装置ごとに設けられ、前記蓄電装置を前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに電気的に接続し、または前記蓄電装置を前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子から電気的に切り離す複数の蓄電装置用接触器と、
前記蓄電装置用接触器を投入または開放する第２接触器制御部と、をさらに備え、
前記第２接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記蓄電装置用接触器のそれぞれを投入し、前記内燃機関が始動し、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に接続されている前記コンバータから直流電力の供給を受けて前記蓄電装置が充電されると、充電された前記蓄電装置に接続されている前記蓄電装置用接触器を開放する、
付記４から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
（付記８）
前記第２接触器制御部は、前記複数の内燃機関の始動時に、前記蓄電装置用接触器のそれぞれを投入した後に、前記蓄電装置から前記コンバータに供給される直流電力の電圧が、前記内燃機関の始動に必要な電圧である始動電圧未満であれば、該蓄電装置に接続されている前記蓄電装置用接触器を開放する、
付記７に記載の駆動制御装置。
（付記９）
前記第１インバータはそれぞれ、他の第１インバータから供給される交流電力を整流することで直流電力に変換し、変換した直流電力を前記コンバータおよび前記蓄電装置の少なくともいずれかに供給する整流回路を有する、
付記１から８のいずれかに記載の駆動制御装置。
（付記１０）
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータと前記第１インバータの前記一次端子とに接続され、接続されている前記コンバータまたは前記第１インバータから供給される直流電力を降圧して前記蓄電装置に供給する複数の降圧回路をさらに備え、
前記内燃機関が始動すると、前記コンバータは、始動した前記内燃機関に駆動されている前記発電機が出力する交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記第１インバータに供給し、変換した直流電力を、前記降圧回路を介して前記蓄電装置に供給する、
付記１から９のいずれかに記載の駆動制御装置。
（付記１１）
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータは、始動している前記内燃機関に駆動されている前記発電機に前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータから交流電力の供給を受け、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を、前記降圧回路を介して前記蓄電装置に供給する、
付記１０に記載の駆動制御装置。
（付記１２）
前記コンバータおよび前記第１インバータを制御する電力変換制御部をさらに備え、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、
前記電力変換制御部が、始動している前記内燃機関に駆動される前記発電機から交流電力の供給を受ける前記コンバータを制御することで、該コンバータは、供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記第１インバータに供給し、
前記電力変換制御部は、該第１インバータを制御することで、該第１インバータは、供給される直流電力を交流電力に変換し、前記負荷装置に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を前記負荷装置および始動していない前記内燃機関に前記発電機および前記コンバータを介して接続されている前記第１インバータの二次側に供給する、
付記１から１１のいずれかに記載の駆動制御装置。
（付記１３）
前記コンバータごとに設けられ、前記コンバータから直流電力が供給されると、供給された該直流電力を主電動機に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を前記主電動機に供給する複数の第２インバータをさらに備え、
前記電力変換制御部は、前記コンバータ、前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御し、
前記複数の内燃機関の一部のみが始動しているときに、
前記電力変換制御部は、前記第２インバータを停止させたままで、前記第１インバータを制御する、
付記１２に記載の駆動制御装置。

【0172】

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

【符号の説明】

【0173】

１，２，３ 駆動制御装置、１ａ，１ｂ，１ｃ，２ａ，２ｂ 主変換装置、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ コンバータ、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 第１インバータ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 蓄電装置、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第２インバータ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 制御部、１６ａ，１６ｂ 変圧器、１７ａ，１７ｂ 交流コンデンサ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 蓄電装置用接触器，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２０ｃ インバータ用接触器、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 一次端子、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ 二次端子、３１ 第１接触器制御部、３２ 第２接触器制御部、３３ 電力変換制御部、３４ 始動判定部、３５ 充電判定部、４１ａ，４１ｂ 降圧回路、８０ バス、８１ プロセッサ、８２ メモリ、８３ インターフェース、８４ 処理回路、８５ インターフェース回路、９１ａ，９１ｂ，９１ｃ 内燃機関、９２ａ，９２ｂ，９２ｃ 発電機、９３ａ，９３ｂ，９３ｃ 主電動機、９４ａ，９４ｂ，９４ｃ 負荷装置、１００，２００ 鉄道車両用駆動装置、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 車両、Ｃ１ コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６ 還流ダイオード、Ｓ１ 始動指令信号、Ｓ２ 運転指令信号、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６ スイッチング素子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】