Про ТЭМ2 не знаю конечно, но на 2ТЭ10 (как у нас их называют "быки") стоит силовой электрогенератор, который вращается дизельком, генератор уже тяговые двигателя питает. Если на ТМ2 такая же схема то думаю реально зделать, только это наверно не дёшево будет, а как бывший работник РЖД понимаю, что как обычно руководство хочет сделать конфетку из г... и притом сэкономить на всём.
В голову приходит только пока один способ - на тепловозе поставить силовой разьем, и подключаться к электросети депо.
Вспомнился свой случай

когда надо было ПРЛ (турный вагон с крановыми платформами) подключить в электровозу. Для подключения дали один вагонный разъем однополюсной, такие на пассажирских вагонах стоят. И всё! Естесствено ничего не вышло из этой идеи, подключили к мотовозу МПТ.
А что с подзарядом не ясно? Вдоль стены устонавливаются силовые розетки (я ставил на 24 А четырёхполюсные, два полюса "+", два полюса "-") и подключаются к ПЗУ, у нас они через клемники съемные подключались, т.е. когда надо было набрасывали клемы на АКБ, ПЗУ и включали.
Про
Цитата
Ж.Д. транспорт можно запускать от автономного источника питания
чесно не слышал, его же устонавливать надо где то в кузове, наверно имели ввиду внешний источник питания для запуска. Там смысл просто завести дизель или поднять токоприёмник что бы тепловоз-мотовоз-электровоз работал уже как и должен работать, от основного источника.
Не сразу понял про зарядку АКБ. Выше писал стационарный способ в помещений. Про тепловозы мало знаю, вот про мотовозы скажу, там на дизеле стоит генератор КАМАЗовский, на 80 А, он и подзарежает АКБ, в турном вагоне на ПРЛ аналогично, пока работает дизель идет подзаряд как на всех автомашинах, да и вобще на любой подобной техники.