特許 7631250 蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システム

(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】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250210BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20250210BHJP

   B60L 53/50 20190101ALI20250210BHJP

   B61C 3/00 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301A

B60L53/30

B60L53/50

H02J7/00 P

B61C3/00 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022037929

(22)【出願日】2022-03-11

(65)【公開番号】P2023132548

(43)【公開日】2023-09-22

【審査請求日】2023-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】503132257

【氏名又は名称】新潟トランシス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉内 俊輝

【審査官】三橋 竜太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１７９７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９２３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１１８５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０９５６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３７１２２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｂ６１Ｃ １／００－１７／１２

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線路の終端部分または途中に設けられた蓄電池車両用充電装置であって、
前記線路の上を走行する鉄道車両である蓄電池車両が連結される連結器と、
前記連結器に蓄電池車両が連結されると同時に、前記蓄電池車両に充電可能に連結される充電電気連結器と、
前記充電電気連結器と接続され、前記充電電気連結器に直流電力を供給する直流電源と、
を備えることを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電池車両用充電装置において、
前記蓄電池車両は、前記充電電気連結器を介して前記直流電源の正極側と接続され、前記線路を介して前記直流電源の負極側と接続されることを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【請求項3】

請求項１に記載の蓄電池車両用充電装置において、
前記連結器が設けられる一端側とは反対の他端側に設けられ、前記蓄電池車両との連結時の衝撃を吸収する衝撃吸収器と、
前記蓄電池車両との連結時に前記蓄電池車両用充電装置を移動可能にするように設けられた複数の車輪と、
を備えることを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【請求項4】

請求項１に記載の蓄電池車両用充電装置において、
前記蓄電池車両との連結を検知し、かつ、前記蓄電池車両の主回路が停止された後に、前記蓄電池車両への充電を開始する充電制御回路をさらに備える
ことを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【請求項5】

請求項１に記載の蓄電池車両用充電装置において、
前記蓄電池車両への充電完了を検知した後に、前記蓄電池車両との解結を開始させる充電制御回路をさらに備える
ことを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【請求項6】

線路の終端部分または途中に設けられた蓄電池車両用充電装置と、
線路の上を走行する鉄道車両であって前記蓄電池車両用充電装置によって充電される蓄電池を有する蓄電池車両と、を備える蓄電池車両用充電システムであって、
前記蓄電池車両用充電装置は、
前記蓄電池車両が連結される連結器と、
前記連結器に蓄電池車両が連結されると同時に、前記蓄電池車両に充電可能に連結される充電電気連結器と、を備え、
前記蓄電池車両は、
前記蓄電池車両用充電装置の前記連結器と連結される車両側連結器と、
前記蓄電池車両用充電装置の前記充電電気連結器と連結される車両側充電電気連結器と、を備えることを特徴とする蓄電池車両用充電システム。

【請求項7】

車止めと、
前記車止めに設けられ、蓄電池車両が連結される連結器と、
前記連結器に隣接して前記車止めに設けられ、前記蓄電池車両が充電可能に連結される充電電気連結器と、
前記充電電気連結器と接続され、前記充電電気連結器に直流電力を供給する直流電源と、
前記車止めの前記連結器が設けられる一端側とは反対の他端側に設けられ、前記蓄電池車両との連結時の衝撃を吸収する衝撃吸収器と、
前記車止めの下部において、前記蓄電池車両との連結時に前記車止めが移動可能に設けられた複数の車輪と、
を備えることを特徴とする蓄電池車両用充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

現在、世界規模の環境問題の最優先課題として、ＣＯ２（二酸化炭素）削減が世界中で取り組まれている。こうした中、全世界において、２０３０～２０５０年を目標として、化石燃料使用車両をゼロにする活動が活発化してきている。このような、いわゆる脱炭素社会を実現するにあたって、ディーゼルエンジンが用いられている鉄道車両が少なくなってきており、電気エネルギーが用いられる鉄道車両に置き換わってきている。

【0003】

電気エネルギーが用いられる鉄道車両に電力を給電する手段としては、例えば、パンタグラフを介して架線から給電する給電システムや、地下鉄などの場合、レール脇に設置された第三軌条等から給電する給電システムなどが用いられている。

【0004】

しかし、このような給電システムによって電力が供給される鉄道車両は、架線や第三軌条等の無い場所では給電することができないため、このような場所では、電気エネルギーが用いられる鉄道車両として、二次電池等を備える蓄電池車両が用いられている。

【0005】

そして、このような架線や第三軌条等が敷設されていない線路において、蓄電池車両等の鉄道車両にエネルギーを供給する技術として、例えば、駅等にエネルギーステーションを備える鉄道エネルギー補給システムが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－２３８６５２号公報

【文献】特開２０１２－０１９６８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、蓄電池車両が走行する架線や第三軌条等が敷設されていない路線は、短い区間で単線かつ１～２両編成であることも多く、多くの収益が見込めない場合も多いことから、多くのコストをかけることが出来ない場合も多い。

【0008】

しかしながら、上記の鉄道エネルギー補給システムを用いた場合、例えば、駅等に新たに大規模なエネルギーステーション等の充電設備を設置又は建設する必要があり、当該駅等には、架線設備等も設置又は建設する必要があった。また、蓄電池車両にも、このようなエネルギーステーションの架線等から給電を受けるため、パンタグラフ等の受電装置を新たに設ける必要があった。このため、上記の鉄道エネルギー補給システムを用いた場合、蓄電池車両が走行する路線におけるコストが増大する恐れがあった。

【0009】

そこで、本件開示は、既存の設備や機器を利用した簡易な構成を用いることで、コストを増大させずに蓄電池車両に充電可能な技術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】

【0010】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置は、線路の終端部分または途中に設けられた蓄電池車両用充電装置であって、線路の上を走行する鉄道車両である蓄電池車両が連結される連結器と、連結器に蓄電池車両が連結されると同時に、蓄電池車両に充電可能に連結される充電電気連結器と、充電電気連結器と接続され、充電電気連結器に直流電力を供給する直流電源と、を備える。

【0011】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置において、蓄電池車両は、充電電気連結器を介して直流電源の正極側と接続され、線路を介して直流電源の負極側と接続されてもよい。

【0012】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置において、連結器が設けられる一端側とは反対の他端側に設けられ、蓄電池車両との連結時の衝撃を吸収する衝撃吸収器と、蓄電池車両との連結時に蓄電池車両用充電装置を移動可能にするように設けられた複数の車輪と、を備えてよい。

【0013】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置において、蓄電池車両との連結を検知し、かつ、蓄電池車両の主回路が停止された後に、蓄電池車両への充電を開始する充電制御回路をさらに備えてもよい。

【0014】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置において、蓄電池車両への充電完了を検知した後に、蓄電池車両との解結を開始させる充電制御回路をさらに備えてもよい。

【0015】

一態様に係る蓄電池車両用充電システムは、線路の終端部分または途中に設けられた蓄電池車両用充電装置と、線路の上を走行する鉄道車両であって蓄電池車両用充電装置によって充電される蓄電池を有する蓄電池車両と、を備える蓄電池車両用充電システムであって、蓄電池車両用充電装置は、蓄電池車両が連結される連結器と、連結器に蓄電池車両が連結されると同時に、蓄電池車両に充電可能に連結される充電電気連結器と、を備え、蓄電池車両は、蓄電池車両用充電装置の連結器と連結される車両側連結器と、蓄電池車両用充電装置の充電電気連結器と連結される車両側充電電気連結器と、を備える。

【0016】

一態様に係る蓄電池車両用充電装置は、車止めと、車止めに設けられ、蓄電池車両が連結される連結器と、連結器に隣接して車止めに設けられ、蓄電池車両が充電可能に連結される充電電気連結器と、充電電気連結器と接続され、充電電気連結器に直流電力を供給する直流電源と、車止めの連結器が設けられる一端側とは反対の他端側に設けられ、蓄電池車両との連結時の衝撃を吸収する衝撃吸収器と、車止めの下部において、蓄電池車両との連結時に車止めが移動可能に設けられた複数の車輪と、を備える。

【発明の効果】

【0017】

本件開示によれば、既存の設備や機器を利用した簡易な構成を用いることで、コストを増大させずに蓄電池車両に充電可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムの一実施形態を示す図である。

【図2】図１に示す連結器ユニットの構成例を示す図である。

【図3】図１に示す充電制御回路及び制御回路の構成例を示す図である。

【図4】図１から図３に示す蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムにおける連結時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図5】図４に示す充電制御回路及び制御回路における連結時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図6】図４及び図５に示す蓄電池車両用充電システムの各部における連結時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】図１から図６に示す蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムにおける充電開始時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図8】図７に示す充電制御回路及び制御回路における充電開始時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図9】図７及び図８に示す蓄電池車両用充電システムの各部における充電開始時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１から図９に示す蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムにおける充電完了時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図11】図１０に示す充電制御回路及び制御回路における充電完了時の構成及び動作の一例を示す図である。

【図12】図１０及び図１１に示す蓄電池車両用充電システムの各部における充電完了時の動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本件開示の蓄電池車両用充電装置及び蓄電池車両用充電システムの一実施形態について、図面を用いて説明する。

【0020】

＜一実施形態の構成例＞
図１は、蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１の一実施形態を示す図である。

【0021】

図１に示すとおり、蓄電池車両用充電システム１は、蓄電池車両用充電装置１０と、蓄電池車両２０とを有する。蓄電池車両用充電システム１において、蓄電池車両用充電装置１０と、蓄電池車両２０とが連結されると、蓄電池車両用充電装置１０は、蓄電池車両２０が有する後述の蓄電池２１を充電する。

【0022】

蓄電池車両用充電装置１０は、車止め１１と、連結器ユニット１２と、衝撃吸収器１３と、壁１４と、車輪１５と、線路１６と、直流電源１７と、充電制御回路１８とを有する。

【0023】

蓄電池車両用充電装置１０は、例えば、終着駅２等に設置され、蓄電池車両２０と連結可能な連結器ユニット１２を有する。蓄電池車両用充電装置１０は、連結器ユニット１２を介して、蓄電池車両２０が有する後述の連結器ユニット２２と連結されると、直流電源１７から供給される直流電力を蓄電池車両２０が有する蓄電池２１に充電する。なお、以下、本実施形態において、蓄電池車両用充電装置１０は、単に「充電装置１０」とも称される。

【0024】

車止め１１は、例えば、鉄道の終着駅２における線路１６の終端部分等に設置される。車止め１１は、例えば、行き止まりを表す標識や障害物等である。車止め１１が設置されるのは、鉄道の終着駅２における線路１６の終端部分には限られず、車庫や、途中駅や、駅以外の線路１６の終端部分であっても、線路１６の途中等であってもよい。線路１６の途中等に設置される場合においては、車止め１１（充電装置１０）は、反対方向に向きを変更可能なものであってもよく、反対側に連結器ユニット１２を増設可能なものであってもよい。なお、図１においては、図１中、右側は、終着駅２の線路１６の終端部分であり、左側は、蓄電池車両２０が終着駅２に入出構するための線路１６が延伸している。

【0025】

車止め１１は、充電装置１０の本体を構成し、図１中、左側に連結器ユニット１２を有し、右側に衝撃吸収器１３を有する。車止め１１は、下端に、線路１６を移動（走行）可能な車輪１５を有する。なお、本実施形態において、図１中、連結器ユニット１２を有する左側を充電装置１０（車止め１１）の前方とし、衝撃吸収器１３を有する右側を充電装置１０（車止め１１）の後方とする。

【0026】

連結器ユニット１２は、例えば、車止め１１において、線路１６の長手方向における衝撃吸収器１３側（後方側）とは反対側である蓄電池車両２０側（前方側）に設けられ、蓄電池車両２０が有する後述の連結器ユニット２２と連結する。連結器ユニット１２は、充電装置１０と、蓄電池車両２０とが連結されると、充電装置１０から蓄電池車両２０に直流電力を供給し、蓄電池車両２０が有する蓄電池２１を充電する。なお、連結器ユニット１２の構成は、後述するが（図２参照）、図１では、便宜的に後述の連結器３１と電気連結器（電連）３６とが記載されている。

【0027】

衝撃吸収器１３は、例えば、バンパーや弾性体等の公知の緩衝材であり、車止め１１の後方と壁１４との間に設けられ、蓄電池車両２０が充電装置１０と連結されるときの衝撃を吸収する。

【0028】

壁１４は、例えば、終着駅２の線路１６の終端部分に設けられた壁や障害物や駅舎等であり、衝撃吸収器１３と接続される。

【0029】

なお、衝撃吸収器１３と壁１４とは、必須の構成ではなく、例えば、終着駅２ではない途中駅や駅以外の線路１６等に充電装置１０が設置された場合、これらのいずれか一方又は両方が無くてもよい。この場合、充電装置１０は、車止め１１の前方部分と後方部分との両方に蓄電池車両２０が連結される連結器ユニット１２を有しており、直流電源１７は、両方の連結器ユニット１２と接続されていてもよい。

【0030】

車輪１５は、車止め１１の下端において、充電装置１０が、線路１６の上を移動可能（走行可能）に設けられる。車輪１５は、例えば、蓄電池車両２０と充電装置１０とが連結するときに、充電装置１０を線路１６の上を移動させて衝撃を吸収する。なお、車輪１５は、充電装置１０を線路１６の上を移動させるときに用いられてもよい。また、車輪１５は、必須の構成ではなく、車止め１１に設けられなくてもよい。

【0031】

線路１６は、例えば、蓄電池車両２０等の鉄道が走行するためのレールである。なお、本実施形態において、線路１６は、「レール１６」とも称される。線路１６は、直流電源１７の負極側と接続され、充電装置１０が蓄電池車両２０の蓄電池２１を充電しているときに、マイナスの電流が流れる。

【0032】

直流電源１７は、直流電力を出力する電源であり、例えば、太陽電池や充電池等から出力される電源や、交流電源から供給された交流電力が直流電力に変換されて出力される電源等である。なお、本実施形態において、直流電源１７は、「ＤＣ（Direct Current）出力１７」とも称される。ＤＣ出力１７は、正極側（＋側）が連結器ユニット１２と接続され、負極側（－側）がレール１６と接続されている。ＤＣ出力１７は、充電装置１０と蓄電池車両２０とが連結されたときに蓄電池車両２０に直流電力を供給し、蓄電池車両２０の蓄電池２１を充電する。

【0033】

充電制御回路１８は、蓄電池車両２０に直流電力を供給する回路である。また、充電制御回路１８は、充電装置１０の充電動作を統括的に制御する。なお、本実施形態において、充電制御回路１８は、「充電装置側充電制御回路１８」とも称される。充電制御回路１８の構成及び動作は後述する（図３等参照）。

【0034】

蓄電池車両２０は、蓄電池２１と、連結器ユニット２２と、制御回路２３とを有する。

【0035】

蓄電池車両２０は、例えば、架線の張られていない短い区間かつ単線のローカル路線で運転される、１～２両編成のパンタグラフを有さない鉄道車両である。但し、これには限られず、蓄電池車両２０は、架線の張られている路線で運転されるパンタグラフを有する鉄道車両であってもよく、走行区間や編成車両数等も問われない。また、蓄電池車両２０は、工事用車両や点検用車両などの旅客用ではない車両や、鉱山等で用いられる特殊車両等であってもよい。なお、本実施形態において、蓄電池車両２０は、「鉄道車両２０」又は単に「車両２０」とも称される。

【0036】

蓄電池２１は、例えば、充電が行われることにより繰り返し使用することが可能な二次電池（化学電池）であり、例えば、リチウムイオン電池等である。但し、蓄電池２１は、これには限られず、その他の一次電池、二次電池、全個体電池等であってもよい。また、蓄電池２１は、電気二重層キャパシタ等の蓄電手段であってもよく、充電が行われることにより繰り返し使用することが可能な蓄電手段であればどのようなものであっても良い。

【0037】

蓄電池２１は、充電装置１０によって充電され、車両２０が走行するときに放電され、後述の主回路６０の各構成等（図３等参照）に電力を供給する。蓄電池２１は、車両２０に複数備えられていてもよく、また、例えば、回生エネルギーや架線等、充電装置１０以外からも充電可能なものであってもよい。なお、本実施形態において、蓄電池２１は、「主回路蓄電池２１」とも称される。

【0038】

連結器ユニット２２は、例えば、車両２０の長手方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられ、別の車両２０の連結器ユニット２２と連結される。また、連結器ユニット２２は、充電装置１０の連結器ユニット１２と連結され、連結時に充電装置１０から直流電力が供給される。なお、連結器ユニット２２は、車両２０の一端側又は他端側の片側にのみ設けられていてもよい。連結器ユニット２２の構成は、充電装置１０が有する連結器ユニット１２と同様であり、詳細な構成は、充電装置１０が有する連結器ユニット１２の構成の説明として後述する（図２参照）。

【0039】

制御回路２３は、例えば、蓄電池２１が含まれる後述の主回路６０及び充電制御回路７０を有し（図３等参照）、車両２０の動作や、蓄電池２１の充電及び放電動作を統括的に制御する。なお、制御回路２３の構成及び動作は後述する（図３以降参照）。

【0040】

図２は、図１に示す連結器ユニット１２の構成例を示す図である。図２では、連結器ユニット１２の連結面を前方側から見た様子が示されている。

【0041】

なお、上述のとおり、車両２０が有する連結器ユニット２２も、充電装置１０が有する連結器ユニット１２と同様の構成を有する。このため、ここでは、充電装置１０が有する連結器ユニット１２について説明する。充電装置１０側の連結器ユニット１２と、車両２０側の連結器ユニット２２とにおいて、同一又は同様の構成については同一の符号を付し、重複説明は割愛する。

【0042】

連結器ユニット１２は、連結器３１と、制御電気連結器３２ａと、制御電気連結器３２ｂと、ブレーキ管３３と、元空気管３４と、充電電気連結器３５ａと、充電電気連結器３５ｂを有する。

【0043】

なお、本実施形態において、制御電気連結器３２ａと、制御電気連結器３２ｂとは、これらをまとめて、「制御電気連結器（制御電連）３２」とも称される。また、本実施形態において、充電電気連結器３５ａと、充電電気連結器３５ｂとは、これらをまとめて「充電電気連結器（充電電連）３５」とも称される。また、本実施形態において、制御電気連結器（制御電連）３２と、充電電気連結器（充電電連）３５とは、これらをまとめて「電気連結器（電連）３６」とも称される。

【0044】

連結器３１は、一般に、鉄道車両同士を結合し、牽引時の引張力・推進時の圧縮力を伝達する装置である。連結器３１は、例えば、正面視において、箱形の突起３１ａと正方形の穴３１ｂとを有する形状の密着連結器等である。本実施形態においては、充電装置１０が有する連結器３１と、車両２０が有する連結器３１とは、互いに連結可能な形状を有し、充電装置１０と車両２０とを機械的に連結させる。

【0045】

制御電気連結器３２は、一般に、鉄道車両の電気的結合を目的として、車両間の各種機器（例えば、力行、ブレーキ、車内放送、空調、モニタ装置等）の制御信号を伝達するための接続器（コネクタ）である。制御電気連結器３２は、例えば、連結器３１の直下に設けられ、連結されていない状態では電極保護のためカバーが掛かっており、連結時にはお互いのカバーを開く棒が押し込まれて自動的にカバーが開かれて電極が接触する。本実施形態においては、充電装置１０が有する制御電気連結器３２と、車両２０が有する制御電気連結器３２とも、互いに連結可能な形状を有し、充電装置１０と車両２０とを電気的に連結させる。なお、本実施形態において、制御電気連結器３２は、「制御電連３２」とも称される。

【0046】

充電装置１０における連結器ユニット１２は、図２においては、制御電連３２ａと、制御電連３２ｂとの上下２段の制御電連３２を有しているが、これには限られず、１段の制御電連３２（３２ａ）のみ有していてもよい。また、車両２０における連結器ユニット２２は、車両２０の型式等によって、制御電連３２の数が相違するため、充電装置１０における連結器ユニット１２は、連結される車両２０の型式によって、制御電連３２の数を相違させてもよい。また、充電装置１０における連結器ユニット１２は、いずれの型式の車両２０でも連結可能な形状であってもよく、いずれの型式の車両２０でも連結可能に変形可能なものでも、各構成が着脱可能なものであってもよい。

【0047】

ブレーキ管３３は、一般に、自動空気ブレーキ用の圧縮空気を供給するために、車両に通されたブレーキ制御用空気配管である。なお、本実施形態において、ブレーキ管３３は、「ＢＰ（Brake Pipe）３３」とも称される。本実施形態において、充電装置１０が有するＢＰ３３と、車両２０が有するＢＰ３３とは、互いに接続可能な形状を有する。

【0048】

元空気管３４は、元空気溜管とも称されるものであり、一般に、空気圧供給専用の配管を編成全体に引き通すことで、車両の空気源を繋ぎ、頻繁なブレーキ操作に伴うブレーキ力の低下を阻止する。なお、本実施形態において、元空気管３４は、「ＭＲ（Main Reservoir Pipe）３４」とも称される。本実施形態において、充電装置１０が有するＭＲ３４と、車両２０が有するＭＲ３４とは、互いに接続可能な形状を有する。

【0049】

充電電気連結器３５は、充電装置１０から車両２０へ、又は車両２０間で電力を供給するための接続器（コネクタ）である。すなわち、本実施形態において、充電装置１０が有する充電電気連結器３５と、車両２０が有する充電電気連結器３５とは、互いに接続可能な形状を有する。なお、本実施形態において、充電電気連結器３５は、「充電電連３５」とも称される。

【0050】

充電電連３５は、車両２０には車両限界があり、制御電連３２の下部のスペースが限られていることから、例えば、車両２０の長手方向に直交する方向において、連結器３１の横（水平）方向に連結器３１に隣接して設けられる。また、充電中、充電電連３５には、例えば、大電流が流れることがあるため、充電電連３５が１つの場合、過電圧・過電流等により、接点が焼けてしまう可能性がある。このため、充電電連３５は、複数設けられてもよい。

【0051】

図２に示す例では、充電電連３５は、充電電連３５ａと充電電連３５ｂとの２つ設けられている。なお、図２に示すとおり、複数の充電電連３５ａと充電電連３５ｂとは、絶縁距離を稼ぐために、例えば、横（水平）方向に、連結器３１を挟んで設けられてもよい。充電電連３５ａと充電電連３５ｂとは、同一の構成や規格のものであっても良く、異なる構成や規格のものであっても良く、着脱可能なものであっても良い。

【0052】

なお、複数の充電電連３５ａと充電電連３５ｂとの一方にプラスの電流を流し、他方にマイナスの電流を流す場合、両者にプラスの電流を流す場合よりも絶縁距離を稼ぐ必要がある。このため、本実施形態では、充電電連３５は、すなわち複数の充電電連３５ａと充電電連３５ｂとはいずれも、ＤＣ出力１７の正極側（＋側）と接続される。これにより、充電装置１０が車両２０の蓄電池２１を充電しているときは、充電電連３５には、プラスの電流が流れる。一方、充電中、マイナスの電流は、後述の歯車接地装置（ＧＢ）６３を介して、レール１６を流れる（図１参照）。これにより、例えば、５００Ｖ～７００Ｖなどの高電圧がかかっても、絶縁距離を稼ぐことが出来、また、感電を抑制することも出来る。

【0053】

なお、上述のとおり、本実施形態において、制御電連３２と、充電電連３５とは、これらをまとめて「電気連結器（電連）３６」とも称される。

【0054】

車両２０における連結器ユニット２２は、通常は、上記の全ての構成を備えているが、充電装置１０における連結器ユニット１２は、少なくとも、連結器３１と、電連３６（制御電連３２及び充電電連３５）とを備えていれば、上記の全ての構成を備えなくてもよい。例えば、充電装置１０における連結器ユニット１２は、ＢＰ３３や、ＭＲ３４を備えていなくてもよい。なお、車両２０における連結器ユニット２２も、ＢＰ３３や、ＭＲ３４を備えていなくてもよい。

【0055】

なお、図２に示す充電装置１０における連結器ユニット１２の各構成要素の配置や数は一例であり、各構成要素の配置や数は、これには限られない。車両２０における連結器ユニット２２も同様である。

【0056】

本実施形態の蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１は、車両２０には必ず連結器３１（連結器ユニット２２）が存在するため、車止め１１にも連結器３１（連結器ユニット１２）を設けてこれを充電装置１０として利用することとした。本実施形態によれば、既存の設備や機器として存在する車止め１１や連結器３１を利用した簡易な構成を用いることで、コストを増大させずに車両２０に充電可能な技術を提供することができる。

【0057】

図３は、図１に示す充電制御回路１８及び制御回路２３の構成例を示す図である。図３において、中央の縦線の右側は、充電装置１０の充電制御回路１８の構成例を示し、中央の縦線の左側は、車両２０の制御回路２３の構成例を示す。なお、図３では、車両２０が終着駅２に入構してきた後であって、充電装置１０と車両２０とが接続される前の状態（図１に示す状態）が示されている。

【0058】

図３に示すとおり、充電装置１０の充電制御回路１８は、ＤＣ出力１７と、電連３６と、電線４１と、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２と、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３と、連結検知信号線４４と、連結検知信号線４５とを有する。

【0059】

ＤＣ出力１７及び電連３６は、図１及び図２で説明したため、詳細な説明を省略する。なお、図３では、模式的に電連３６の外部に描かれているが、実際は、電線４１は、電連３６中の充電電連３５と接続されている。また、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２と、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３と、連結検知信号線４４と、連結検知信号線４５とは、実際は、電連３６中の制御電連３２と接続されている。

【0060】

電線４１は、充電接触器（ＰＳＫ）５２を介して、ＤＣ出力１７と、電連３６とを接続する。電線４１は、充電装置１０のＤＣ出力１７の正極側（＋側）と接続され、ＤＣ出力１７から電連３６を介して車両２０に直流電力を供給する。

【0061】

ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２は、充電接触器（ＣＨＫ・ＰＳＫ）の投入指令信号を充電装置１０と車両２０との間で伝送する信号線である。

【0062】

ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３は、充電接触器（ＣＨＫ・ＰＳＫ）の釈放指令信号を充電装置１０と車両２０との間で伝送する信号線である。

【0063】

連結検知信号線４４，４５は、充電装置１０と車両２０との連結検知信号を充電装置１０と車両２０との間で伝送する信号線である。

【0064】

また、図３に示すとおり、充電装置１０の充電制御回路１８は、充電装置電源サーキットブレーカー（ＣＢ）５１と、充電接触器（ＰＳＫ）５２と、連結検知継電器（ＣＵＤＲ）５３とを有する。また、充電制御回路１８は、接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）５４と、接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）５５と、充電接触器投入補助継電器（ＰＳＫＡＲ）５６と、充電接触器釈放補助継電器（ＰＳＫＣＲ）５７とを有する。

【0065】

充電装置電源サーキットブレーカー（ＣＢ）５１は、充電制御電源を供給するためのサーキットブレーカー（ＣＢ：Circuit Breaker）である。なお、サーキットブレーカーとは、電気回路を開閉し、電流を遮断する遮断器である。充電装置電源サーキットブレーカー５１が投入（接続）された状態で、充電装置１０の連結器ユニット１２と、車両２０の連結器ユニット２２との（電連３６同士の）連結が検知されると、充電制御回路１８及び制御回路２３に電源が供給される。以下、本実施形態において、充電装置電源サーキットブレーカー５１は、「充電装置電源ＣＢ５１」とも称される。

【0066】

充電接触器（ＰＳＫ）５２は、充電装置１０と車両２０とが連結した際に投入可能となる接触器である。なお、接触器とは、電動機などの電力機器の起動・停止のために、電力回路を開閉する電力機器である。以下、本実施形態において、充電接触器５２は、「ＰＳＫ５２」とも称される。

【0067】

連結検知継電器（ＣＵＤＲ）５３は、充電装置１０と車両２０とが連結した際にオンされる継電器である。なお、継電器とは、リレー（Relay）のことであり、動作スイッチ・物理量・電力機器等の状態に応じ、制御または電源用の電力の出力をする電力機器である。連結検知継電器５３は、充電装置１０と車両２０とが連結されると、コイルが励磁され、ａ接点（コイルに電流を流すと閉じる接点）がクローズされる。以下、本実施形態において、連結検知継電器５３は、「ＣＵＤＲ５３」とも称される。

【0068】

接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）５４は、充電接触器（ＰＳＫ）５２を投入させる物理スイッチ（Switch）である。なお、スイッチとは、開閉器のことであり、電力回路・電力機器の正常動作時の電路を開閉（オン／オフ）する電力機器である。接触器投入指令スイッチ５４は、例えば、オペレータ等によって押下可能な押ボタン等である。以下、本実施形態において、接触器投入指令スイッチ５４は、「Ｋ投入ＳＷ５４」とも称される。

【0069】

接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）５５は、充電接触器（ＰＳＫ）５２を釈放させる物理スイッチである。接触器釈放指令スイッチ５５は、例えば、オペレータ等によって押下可能な押ボタン等である。以下、本実施形態において、接触器釈放指令スイッチ５５は、「Ｋ釈放ＳＷ５５」とも称される。

【0070】

充電接触器投入補助継電器（ＰＳＫＡＲ）５６は、充電接触器（ＰＳＫ）５２を投入するための補助継電器である。充電接触器投入補助継電器５６は、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２が加圧されると、コイルが励磁され、ａ接点がクローズされ、自己保持される。以下、本実施形態において、充電接触器投入補助継電器５６は、「ＰＳＫＡＲ５６」とも称される。

【0071】

充電接触器釈放補助継電器（ＰＳＫＣＲ）５７は、充電接触器（ＰＳＫ）５２を釈放するための補助継電器である。充電接触器釈放補助継電器５７は、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３が加圧されると、コイルが励磁され、ｂ接点（コイルに電流を流すと開く接点）がオープンされ、自己保持が解除される。以下、本実施形態において、充電接触器釈放補助継電器５７は、「ＰＳＫＣＲ５７」とも称される。

【0072】

また、図３の左側に示すとおり、車両２０の制御回路２３は、図３の左上に示す主回路６０と、図３の左下に示す充電制御回路７０とを有する。なお、本実施形態において、充電制御回路７０は、「車両側充電制御回路７０」とも称される。

【0073】

車両２０の制御回路２３における主回路６０は、主回路蓄電池（蓄電池）２１と、可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ）インバータ装置６１と、三相誘導電動機（ＩＭ）６２と、歯車接地装置（ＧＢ）６３と、静止形インバータ装置（ＳＩＶ）６４とを有する。また、主回路６０は、分岐電線６５と、正極側電線６６と、負極側電線６７とを有する。

【0074】

主回路蓄電池（蓄電池）２１は、図１及び図２で説明したため、詳細な説明を省略する。なお、蓄電池２１は、正極側（＋側）が、分岐電線６５及び充電接触器（ＣＨＫ）７６を介して電線４１と接続されている。また、蓄電池２１は、負極側（－側）が、歯車接地装置（ＧＢ）６３を介してレール１６に接地され、レール１６を介してＤＣ出力１７と接続されている。

【0075】

可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ）インバータ装置６１は、車両２０の駆動用モータの回転を可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ：Variable Voltage Variable Frequency control）で制御するインバータ装置である。なお、インバータ装置とは、半導体素子を用いて直流電力を交流電力に変換する装置である。以下、本実施形態において、可変電圧可変周波数制御インバータ装置６１は、「ＶＶＶＦ６１」とも称される。

【0076】

三相誘導電動機（ＩＭ）６２は、車両２０の駆動用モータとして使用される三相誘導電動機（ＩＭ：Induction Motor）である。以下、本実施形態において、三相誘導電動機６２は、「ＩＭ６２」とも称される。

【0077】

歯車接地装置（ＧＢ）６３は、ＩＭ６２が配置されている歯車装置よりレール１６に接地するための接地装置である。以下、本実施形態において、歯車接地装置６３は、「ＧＢ（Gear Box）６３」とも称される。

【0078】

静止形インバータ装置（ＳＩＶ）６４は、高電圧の直流及び交流を直流・交流に変換する、半導体素子を用いた車両２０の補助電源装置である。本実施形態では、静止形インバータ装置６４は、蓄電池２１から取得した直流電力を、ＡＣ４４０Ｖ、ＡＣ１００Ｖ、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ１００Ｖに変換し、例えば、制御、クーラー、圧縮空気、ワイパー、乗客用電源等に供給する。以下、本実施形態において、静止形インバータ装置６４は、「ＳＩＶ（Static Inverter）６４」とも称される。

【0079】

分岐電線６５は、充電接触器（ＣＨＫ）７２を介して、正極側電線６６と、電線４１とを接続する。

【0080】

正極側電線６６は、直流接触器（ＬＢ）７１を介して、蓄電池２１と、ＶＶＶＦ６１及びＳＩＶ６４とを接続する。また、正極側電線６６は、分岐電線６５及び充電接触器（ＣＨＫ）７６を介して、蓄電池２１と、電線４１とを接続する。

【0081】

負極側電線６７は、蓄電池２１と、ＶＶＶＦ６１及びＳＩＶ６４とを接続する。また、負極側電線６７は、ＧＢ６３及びレール１６を介して、蓄電池２１と、ＤＣ出力１７とを接続する。

【0082】

また、図３に示すとおり、車両２０の制御回路２３における充電制御回路７０は、電連３６と、電線４１と、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２と、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３と、連結検知信号線４４と、連結検知信号線４５とを有する。なお、充電制御回路７０が有するこれらの構成は、いずれも、充電装置１０の充電制御回路１８が有する同一符号の構成と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

【0083】

また、図３に示すとおり、車両２０の制御回路２３における充電制御回路７０は直流接触器（ＬＢ）７１と、充電接触器（ＣＨＫ）７２と、連結検知継電器（ＣＵＤＲ）７３と、接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）７４とを有する。また、充電制御回路７０は、接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）７５と、充電接触器投入補助継電器（ＣＨＫＡＲ）７６と、充電接触器釈放補助継電器（ＣＨＫＣＲ）７７と、直流接触器補助接点（ＬＢ補助接点）７８とを有する。

【0084】

直流接触器（ＬＢ）７１は、可変電圧可変周波数制御（ＶＶＶＦ）インバータ装置６１の駆動時にクローズされる接触器である。以下、本実施形態において、直流接触器７１は、「ＬＢ７１」とも称される。

【0085】

充電接触器（ＣＨＫ）７２は、充電装置１０と車両２０とが連結した際に投入可能になる接触器である。以下、本実施形態において、充電接触器７２は、「ＣＨＫ７２」とも称される。

【0086】

連結検知継電器（ＣＵＤＲ）７３は、充電装置１０と車両２０とが連結された際にオンされる継電器である。連結検知継電器７３は、充電装置１０と車両２０とが連結されると、コイルが励磁され、ａ接点がクローズされる。以下、本実施形態において、連結検知継電器７３は、「ＣＵＤＲ７３」とも称される。

【0087】

接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）７４は、充電接触器（ＣＨＫ）７２を投入させる物理スイッチ（Switch）である。接触器投入指令スイッチ７４は、例えば、オペレータ等によって押下可能な押ボタン等である。以下、本実施形態において、接触器投入指令スイッチ７４は、「Ｋ投入ＳＷ７４」とも称される。

【0088】

接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）７５は、充電接触器（ＣＨＫ）７２を釈放させる物理スイッチである。接触器釈放指令スイッチ７５は、例えば、オペレータ等によって押下可能な押ボタン等である。以下、本実施形態において、接触器釈放指令スイッチ７５は、「Ｋ釈放ＳＷ７５」とも称される。

【0089】

充電接触器投入補助継電器（ＣＨＫＡＲ）７６は、充電接触器（ＣＨＫ）７２を投入するための補助継電器である。充電接触器投入補助継電器７６は、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２が加圧されると、コイルが励磁され、ａ接点がクローズされ、自己保持される。以下、本実施形態において、充電接触器投入補助継電器７６は、「ＣＨＫＡＲ７６」とも称される。

【0090】

充電接触器釈放補助継電器（ＣＨＫＣＲ）７７は、充電接触器（ＣＨＫ）７２を釈放するための補助継電器である。充電接触器釈放補助継電器７７は、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３が加圧されると、コイルが励磁され、ｂ接点がオープンされ、自己保持が解除される。以下、本実施形態において、充電接触器釈放補助継電器７７は、「ＣＨＫＣＲ７７」とも称される。

【0091】

直流接触器補助接点（ＬＢ補助接点）７８は、直流接触器（ＬＢ）７１がオープンのときにクローズとなる補助接点である。以下、本実施形態において、直流接触器補助接点７８は、「ＬＢ補助接点７８」とも称される。

【0092】

以上、図３を用いて、図１に示す充電制御回路１８及び制御回路２３の構成例について説明したが、図３に示した回路は、本実施形態の一例であり、図３に示した回路と同様の機能を有するものであれば、別の回路であってもよい。

【0093】

また、図３に示した回路と同様の機能を有するものであれば、回路によって実現されるものには限られず、別の形態で実現されるものであっても良い。例えば、図３に示した回路と同様の機能は、不図示の記憶部に記憶された所定のプログラムが実行されることにより実現されるものであってもよい。そして、当該機能は、不図示の制御装置等が有する演算処理装置が実行するプログラムにより実現されてもよく、ハードウェアにより実現されてもよい。

【0094】

＜一実施形態における連結時の動作例＞
次に、本実施形態の蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における連結時の動作例について説明する。

【0095】

図４は、図１から図３に示す蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における連結時の構成及び動作の一例を示す図である。図５は、図４に示す充電制御回路１８及び制御回路２３における連結時の構成及び動作の一例を示す図である。図６は、図４及び図５に示す蓄電池車両用充電システム１の各部における連結時の動作の一例を示すフローチャートである。

【0096】

以下、図６のフローチャートについて、図４及び図５を参照しながら説明する。図６のフローチャートは、図４に示すように、車両２０が終着駅２に到着し、充電装置１０の連結器ユニット１２と、車両２０の連結器ユニット２２とが（電連３６同士が）連結されたときに開始される。

【0097】

ステップＳ１において、充電装置電源サーキットブレーカー（ＣＢ）５１が投入（接続）された状態で、充電装置１０の連結器ユニット１２と車両２０の連結器ユニット２２との（電連３６同士の）連結が検知されると、太線に電源が供給される。

【0098】

ステップＳ２において、連結検知信号線４４，４５が加圧され、車両２０側の連結検知継電器（ＣＵＤＲ）７３のコイルと、充電装置１０側の連結検知継電器（ＣＵＤＲ）５３のコイルとが励磁される。

【0099】

ステップＳ３において、車両２０側の連結検知継電器（ＣＵＤＲ）７３のａ接点と、充電装置１０側の連結検知継電器（ＣＵＤＲ）５３のａ接点とがクローズされる。

【0100】

＜一実施形態における充電開始時の動作例＞
次に、本実施形態の蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における充電開始時の動作例について説明する。

【0101】

図７は、図１から図６に示す蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における充電開始時の構成及び動作の一例を示す図である。図８は、図７に示す充電制御回路１８及び制御回路２３における充電開始時の構成及び動作の一例を示す図である。図９は、図７及び図８に示す蓄電池車両用充電システム１の各部における充電開始時の動作の一例を示すフローチャートである。

【0102】

以下、図９のフローチャートについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図９のフローチャートは、図６に示すフローチャートの処理が完了した後に開始される。

【0103】

ステップＳ１１において、可変電圧可変周波数制御インバータ装置（ＶＶＶＦ）６１が停止されると、直流接触器（ＬＢ）７１がオープンとなり、直流接触器補助接点（ＬＢ補助接点）７８がクローズとなる。

【0104】

ステップＳ１２において、例えば、不図示のオペレータ等により、車両２０側の接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）７４、又は充電装置１０側の接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）５４が押下される。

【0105】

ステップＳ１３において、ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線４２が加圧され、充電接触器投入補助継電器（ＣＨＫＡＲ）７６のコイルと、充電接触器投入補助継電器（ＰＳＫＡＲ）５６のコイルとが励磁される。そして、充電接触器投入補助継電器（ＣＨＫＡＲ）７６のａ接点と、充電接触器投入補助継電器（ＰＳＫＡＲ）５６のａ接点とがクローズされ、自己保持される。

【0106】

ステップＳ１４において、充電接触器（ＣＨＫ）７２のコイルと、充電接触器（ＰＳＫ）５２のコイルとが励磁され、充電接触器（ＣＨＫ）７２と、充電接触器（ＰＳＫ）５２とがクローズされる。

【0107】

ステップＳ１５において、例えば、不図示の制御プログラムや不図示のオペレータ等により、直流電源（ＤＣ出力）１７がオンされると、主回路蓄電池（蓄電池）２１への充電が開始される。

【0108】

ステップＳ１６において、主回路蓄電池（蓄電池）２１のマイナス側の電流は、歯車接地装置（ＧＢ）６３を介して、線路（レール）１６より、直流電源（ＤＣ出力）１７に戻される。

【0109】

以上、ステップＳ１～ステップＳ１６に示したとおり、充電装置１０と車両２０とが連結され、連結検知が行われ、ＶＶＶＦ６１等の主回路６０が停止されない限り、充電は行われない。これにより、感電を防止することが出来る。

【0110】

＜一実施形態における充電完了時の動作例＞
次に、本実施形態の蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における充電完了時の動作例について説明する。

【0111】

図１０は、図１から図９に示す蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１における充電完了時の構成及び動作の一例を示す図である。図１１は、図１０に示す充電制御回路１８及び制御回路２３における充電完了時の構成及び動作の一例を示す図である。図１２は、図１０及び図１１に示す蓄電池車両用充電システム１の各部における充電完了時の動作の一例を示すフローチャートである。

【0112】

以下、図１２のフローチャートについて、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１２のフローチャートは、図９に示すフローチャートの処理が完了した後に開始される。

【0113】

ステップＳ２１において、充電装置１０から車両２０への充電が完了すると、直流電源（ＤＣ出力）１７の出力が停止される。なお、直流電源（ＤＣ出力）１７の出力は、自動で停止されても、手動で停止されてもよい。

【0114】

ステップＳ２２において、例えば、不図示のオペレータ等により、車両２０側の接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）７５、又は充電装置１０側の接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）５５が押下される。

【0115】

ステップＳ２３において、ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線４３が加圧され、充電接触器釈放補助継電器（ＣＨＫＣＲ）７７のコイルと、充電接触器釈放補助継電器（ＰＳＫＣＲ）５７のコイルとが励磁される。そして、充電接触器釈放補助継電器（ＣＨＫＣＲ）７７のｂ接点と、充電接触器釈放補助継電器（ＰＳＫＣＲ）のｂ接点とがオープンされ、自己保持が解除される。

【0116】

ステップＳ２４において、充電接触器（ＣＨＫ）７２のコイルと、充電接触器（ＰＳＫ）５２のコイルとが消磁となり、充電接触器（ＣＨＫ）７２と、充電接触器（ＰＳＫ）５２とがオープンされる。

【0117】

ステップＳ２５において、充電装置１０の連結器ユニット１２と、車両２０の連結器ユニット２２との（電連３６同士の）連結が解除（解結）される。そして、直流接触器（ＬＢ）７１がクローズとなり、直流接触器補助接点（ＬＢ補助接点）７８がオープンとなり、可変電圧可変周波数制御インバータ装置（ＶＶＶＦ）６１が駆動して、車両２０が発車される。

【0118】

ステップＳ２１～ステップＳ２５に示したとおり、充電が完了し、充電完了の検知が行われない限り、充電装置１０と車両２０とは連結が解除（解結）されない。これにより、感電を防止することが出来る。

【0119】

以上、図４から図１２を用いて、蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１の構成及び動作の一例について説明した。しかし、これらの構成及び動作は、本実施形態の一例であり、図４から図１２に示したものと同様の機能を有するものであれば、別の構成が用いられ、又は別の動作が行われてもよい。

【0120】

＜一実施形態の作用効果＞
以上、図１から図１２に示す実施形態によれば、充電装置１０は、車止め１１と、車両２０が連結される連結器３１と、車両２０が充電可能に連結される充電電連３５と、充電電連３５に直流電力を供給するＤＣ出力１７とを備える。すなわち、図１から図１２に示す実施形態は、車両２０には必ず連結器３１（連結器ユニット２２）が存在するため、車止め１１にも連結器３１（連結器ユニット１２）を設けてこれを充電装置１０として利用することとした。これにより、既存の設備や機器として存在する車止め１１や連結器３１を利用した簡易な構成を用いることで、コストを増大させずに車両２０に充電可能な技術を提供することができる。

【0121】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、充電装置１０は、連結器３１が設けられる一端側とは反対の他端側に、衝撃吸収器１３が設けられ、下部には、複数の車輪１５が設けられている。これにより、充電装置１０と車両２０との連結時の衝撃を吸収することが出来る。また、車輪１５が設けられたことにより、充電装置１０を別の駅や、線路１６の別の場所に移動することもできる。

【0122】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、充電装置１０は、充電電連３５は、連結器を挟んだ横（水平）方向に２個所設けられる。これにより、制御電連３２の設けられる縦方向のスペースを確保することが出来るとともに、充電電連３５に大電流が流れても接点が焼けることを抑制することができ、かつ絶縁距離を稼ぐことが出来る。

【0123】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、充電装置１０は、車両２０との連結を検知し、車両２０のＶＶＶＦ６１等の主回路６０が停止された後に、車両２０への充電を開始する。これにより、感電を防止することが出来る。

【0124】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、充電装置１０は、車両２０への充電完了を検知した後に、車両２０との解結を開始する。これにより、感電を防止することが出来る。

【0125】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、蓄電池車両用充電システム１は、上記の何れかの充電装置１０と、車両２０とを備え、車両２０は、充電装置１０が連結される連結器３１及び充電電連３５と、充電電連３５によって充電される蓄電池２１とを備える。これにより、既存の設備や機器である車止め１１や連結器３１を利用した簡易な構成を用いることで、コストを増大させずに車両２０に充電することができる。

【0126】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、車両２０は、線路１６の上を走行する鉄道車両２０であり、鉄道車両２０は、充電電連３５を介してＤＣ出力１７の正極側と接続され、線路１６を介してＤＣ出力１７の負極側と接続される。これにより、例えば、大電流が流れ、又は高電圧がかかっても、絶縁距離を稼ぐことが出来、また、感電を抑制することが出来る。

【0127】

＜実施形態の補足事項＞
以上、図１から図１２に示す実施形態によれば、図４から図１２で説明した構成及び動作により、充電装置１０は、車両２０との連結を検知し、車両２０の主回路６０が停止された後に、車両２０への充電を開始する。また、充電装置１０は、車両２０への充電完了を検知した後に車両２０との解結を開始する。しかし、これには限られず、感電を防止することが出来れば、例えば、充電制御回路１８や制御回路２３等で、別の構成が用いられ、又は動作が行われてもよい。

【0128】

また、図１から図１２に示す実施形態によれば、本件開示の一態様として、蓄電池車両用充電装置１０及び蓄電池車両用充電システム１を例に説明したが、蓄電池車両用充電方法としても、実現可能である。

【0129】

また、本件開示は、蓄電池車両用充電方法における処理ステップをコンピュータに実行させる蓄電池車両用充電プログラムとしても実現可能である。

【0130】

また、本件開示は、上記の蓄電池車両用充電プログラムが記憶された記憶媒体（非一時的なコンピュータ可読媒体）としても実現可能である。蓄電池車両用充電プログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等のリムーバブルディスク等に記憶して頒布することができる。なお、蓄電池車両用充電プログラムは、充電制御回路１８又は制御回路２３等が有する不図示のネットワークインタフェース等を介してネットワーク上にアップロードされてもよく、ネットワークからダウンロードされ、メモリ等に格納されてもよい。

【0131】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

【符号の説明】

【0132】

１…蓄電池車両用充電システム；２…終着駅；１０…蓄電池車両用充電装置（充電装置）；１１…車止め；１２…連結器ユニット；１３…衝撃吸収器；１４…壁；１５…車輪；１６…線路（レール）；１７…直流電源（ＤＣ出力）；１８…充電制御回路（充電装置側充電制御回路）；２０…蓄電池車両（車両、鉄道車両）；２１…蓄電池（主回路蓄電池）；２２…連結器ユニット；２３…制御回路；３１…連結器；３１ａ…突起；３１ｂ…穴；３２，３２ａ，３２ｂ…制御電気連結器（制御電連）；３３…ブレーキ管（ＢＰ）；３４…元空気管（元空気溜管、ＭＲ）；３５，３５ａ，３５ｂ…充電電気連結器（充電電連）；３６…電気連結器（電連）；４１…電線；４２…ＣＨＫ・ＰＳＫ投入指令線；４３…ＣＨＫ・ＰＳＫ釈放指令線；４４…連結検知信号線；４５…連結検知信号線；５１…充電装置電源サーキットブレーカー（充電装置電源ＣＢ）；５２…充電接触器（ＰＳＫ）；５３…連結検知継電器（ＣＵＤＲ）；５４…接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）；５５…接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）；５６…充電接触器投入補助継電器（ＰＳＫＡＲ）；５７…充電接触器釈放補助継電器（ＰＳＫＣＲ）；６０…主回路；６１…可変電圧可変周波数制御インバータ装置（ＶＶＶＦ）６２…三相誘導電動機（ＩＭ）；６３…歯車接地装置（ＧＢ）；６４…静止形インバータ装置（ＳＩＶ）；６５…分岐電線；６６…正極側電線；６７…負極側電線；７０…充電制御回路；７１…直流接触器（ＬＢ）；７２…充電接触器（ＣＨＫ）；７３…連結検知継電器（ＣＵＤＲ）；７４…接触器投入指令スイッチ（Ｋ投入ＳＷ）；７５…接触器釈放指令スイッチ（Ｋ釈放ＳＷ）；７６…充電接触器投入補助継電器（ＣＨＫＡＲ）；７７…充電接触器釈放補助継電器（ＣＨＫＣＲ）；７８…直流接触器補助接点（ＬＢ補助接点）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】