Контактно-аккумуляторный ЭПС — электровозы, электропоезда и электросекции, получающие питание как от контактной сети, так и от собственных аккумуляторных батарей; используется преим. для маневровой и вывозной работы, а также для поездной работы на неэлектрифицированных участках пригородного и местного сообщения, примыкающих к электрифицированным участкам. Контактно-аккумуляторный ЭПС работает в двух режимах — основном (от контактной сети) и автономном (от аккумуляторных батарей). Аккумуляторные батареи получают энергию для заряда от контактной сети при работе ЭПС на электрифицир. участке. К достоинствам контактно-аккумуляторного ЭПС следует отнести экологическую чистоту, что особенно важно при работе вблизи населённых пунктов.
На отечественных электрическое ж. д. и подъездных путях промышленного транспорта эксплуатируется контактно-аккумуляторный электровоз серии ВЛ на пост, и переменном токе. Например, пригородный контактно- аккумуляторный электровоз ВЛ26М постоянного тока обслуживает неэлектрифицированные участки длиной 75 км и более при сравнительно высоком кпд. Маневровый контактно-аккумуляторный электровоз в зависимости от массы поезда, технического скорости и профиля пути при соответствующей расчётной ёмкости батареи имеет пробег не менее 40 км без подзаряда аккумуляторов. Наиболее распространёнными видами работы локомотива в автономном режиме питания являются манёвры по подаче (уборке) вагонок на станциях, а также вывозная и передаточная работа на неэлектрифицированных подъездных путях промышленных предприятий.
Механическая часть контактно-аккумуляторного электровоза серии ВЛ с номинальное напряжением на токоприёмнике 3000 В состоит из кузова и двух 3-осных несочленённых тележек. Кузов такого электровоза имеет центральную кабину машиниста, на которой размещён один токоприёмник. Вдоль боковых стенок кузова расположены аккумуляторные батареи, которые заряжаются от контактной сети зарядным тяговым импульсным преобразователем, находящимся в высоковольтной камере контактно-аккумуляторного электровоза. Для увеличения силы тяги при работе с тяжёлыми составами (6—8 тыс. т) контактно-аккумуляторный электровоз может сцепляться с др. контактно- аккумуляторным электровозом, управляемым с головного контактно-аккумуляторного электровоза, или с бустер- прицепом (специальной платформой с аккумуляторными батареями и тяговыми электродвигателями). Это позволяет не только увеличить силу тяги по сцеплению и число тормозных осей, но и удобнее разместить дополнит, оборудование и аккумуляторные батареи. Использование рекуперируемой энергии для заряда аккумуляторов контактно-аккумуляторной ЭПС позволяет расширить полигон автономной его работы и повысить напряжение батареи при очередном разряде. Рекуперация на неэлектрифицированных путях наиболее эффективна при маневровой работе.