(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の電力を変換し負荷に出力する電力変換器と、
前記電源と前記電力変換器との間に接続された開閉器と、
前記電源から前記開閉器を介して前記電力変換器に流れる電流経路に接続された第１整流回路及び第２整流回路と、
前記第１整流回路に対して並列に接続された第１スイッチング回路と、前記第２整流回路に対して並列に接続された第２スイッチング回路を含むスイッチング回路と、
前記第１スイッチング回路及び前記第２スイッチング回路を制御するコントローラを備え、
前記第１整流回路及び前記第２整流回路は、順方向のみ電流を導通させる回路であり、互いの順方向を逆向きにして前記電流経路に直列に接続されており、
前記開閉器は前記第１整流回路を有し、
前記電力変換器は前記第２整流回路を有し、
前記電力変換器はコンデンサを有し、
前記コントローラは、前記第１スイッチング回路をオフにした状態で、前記第２スイッチング回路の導通抵抗を中間抵抗にすることで、前記コンデンサを放電させ、
前記中間抵抗の値は、前記第２スイッチング回路のオン抵抗とオフ抵抗との間の抵抗値である電源装置。
【請求項２】
電源の電力を変換し負荷に出力する電力変換器と、
前記電源と前記電力変換器との間に接続された開閉器と、
前記電源から前記開閉器を介して前記電力変換器に流れる電流経路に接続された第１整流回路及び第２整流回路と、
前記第１整流回路に対して並列に接続された第１スイッチング回路と、前記第２整流回路に対して並列に接続された第２スイッチング回路を含むスイッチング回路と、
前記第１スイッチング回路、前記第２スイッチング回路、及び第３スイッチング回路を制御するコントローラを備え、
前記第１整流回路及び前記第２整流回路は、順方向のみ電流を導通させる回路であり、互いの順方向を逆向きにして前記電流経路に直列に接続されており、
前記電力変換器は、前記負荷側に接続される第１コンデンサと、前記電源側に接続される第２コンデンサとを有し、
前記開閉器は前記第１整流回路を有し、
前記電力変換器は前記第２整流回路と第３スイッチング回路を有し、
前記第３スイッチング回路は、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとの間に接続されており、
前記コントローラは、前記第１スイッチング回路及び前記第３スイッチング回路をオフにした状態で、前記第２スイッチング回路のオン、オフを切り替えることで、前記第１コンデンサを放電させる電源装置。
【請求項３】
前記スイッチング回路は半導体素子を有する
請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記開閉器は前記第１整流回路を有し、
前記第１整流回路の順方向は、前記電源から前記電力変換器に向かって流れる電流の導通方向と逆向きである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記第２スイッチング回路に流れる電流の導通時間、前記第２スイッチング回路に流れる電流の電流値、前記第２スイッチング回路の入出力端子間の電位差、前記第２スイッチング回路の温度、又は、前記電力変換器内の電流経路上の電位差に応じて、前記中間抵抗の抵抗値を設定する
請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第１スイッチング回路及び前記第２スイッチング回路をオフにした状態で、前記第３スイッチング回路のオン、オフを切り替えることで、前記第２コンデンサを放電させる
請求項２記載の電源装置。
【請求項７】
電源の電力を変換し負荷に出力する電力変換器と、
前記電源と前記電力変換器との間に接続された開閉器と、
前記電源から前記開閉器を介して前記電力変換器に流れる電流経路に接続された第１整流回路及び第２整流回路と、
前記第１整流回路に対して並列に接続された第１スイッチング回路と、前記第２整流回路に対して並列に接続された第２スイッチング回路を含むスイッチング回路と、
前記第１スイッチング回路、前記第２スイッチング回路、及び第３スイッチング回路を制御するコントローラを備え、
前記第１整流回路及び前記第２整流回路は、順方向のみ電流を導通させる回路であり、互いの順方向を逆向きにして前記電流経路に直列に接続されており、
前記電力変換器は、前記負荷側に接続される第１コンデンサと、前記電源側に接続される第２コンデンサとを有し、
前記開閉器は前記第１整流回路を有し、
前記電力変換器は前記第２整流回路と前記第３スイッチング回路を有し、
前記第３スイッチング回路は、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとの間に接続されており、
前記コントローラは、前記第１スイッチング回路及び前記第２スイッチング回路をオフにした状態で、前記第３スイッチング回路の導通抵抗を中間抵抗にすることで、前記第２コンデンサを放電させ、
前記中間抵抗の値は、前記第３スイッチング回路のオン抵抗とオフ抵抗との間の抵抗値である
電源装置。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記第３スイッチング回路に流れる電流の導通時間、前記第３スイッチング回路に流れる電流の電流値、前記第３スイッチング回路の入出力端子間の電位差、前記第３スイッチング回路の温度、又は、前記電力変換器内の電流経路上の電位差に応じて、前記中間抵抗の抵抗値を設定する
請求項７記載の電源装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング回路はノーマリオフである
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記第３スイッチング回路はノーマリオンである
請求項２、６〜８のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流電源と、直流電源によって供給される直流電力と交流モータを駆動制御する交流電力との間の電力変換を行うための電力変換器と、電力線の通過電流を測定するための電流センサと、与えられた電流指令値に従った交流電流を電力線に供給するアクティブフィルタとを備えた車両電源装置が知られている。この車両電源装置は、電流センサによる電流測定値に基づき、入力電流の交流成分と逆極性の補償電流を逐次算出するとともに、補償電流を発生させるための電流指令値を生成し、アクティブフィルタにより当該電流指令値に従った交流電流を電力線へ供給する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の車両電源装置では、緊急等のときに、電源から負荷までの間で双方向の電流を高速で遮断できないという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、双方向の電流を高速で遮断できる電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電源から開閉器を介して電力変換器に流れる電流経路に接続された第１整流回路及び第２整流回路と、第１整流回路又は第２整流回路の少なくともいずれか一方の整流回路に対して並列に接続されたスイッチング回路とを備え、第１整流回路及び第２整流回路を、互いの順方向を逆向きにして電流経路に直列に接続することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、整流回路に対して並列に接続されたスイッチング回路をオフにすることで、直列接続された整流回路の各整流作用が機能するため、双方向の電流を高速で遮断できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る電源装置のブロック図である。
【図２】図２は本発明の変形例に電源装置のブロック図である。
【図３】図３は本発明の変形例に電源装置のブロック図である。
【図４】図４は本発明の実施形態に係る電源装置のブロック図である。
【図５】図５は本発明の変形例に電源装置のブロック図である。
【図６】図６は本発明の変形例に電源装置のブロック図である。
【図７】図７は本発明の実施形態に係る電源装置のブロック図である。
【図８】図８は本発明の変形例に電源装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る電源装置のブロック図である。本実施形態に係る電源装置は、モータ等の負荷を駆動する駆動システム等に適用される。なお、以下の説明では、負荷の一例としてモータを挙げた上で、電源装置を説明している。負荷はモータに限らず他の装置でもよい。なお、図１において、並列回路２１、３１に示すダイオードの回路記号は、ダイオードの接続する向きを表している。他の図においても、ダイオードの向きを回路記号で表している。
【００１１】
図１に示すように、電源装置は、電源１０と、開閉器２０と、電力変換器３０と、負荷４０と、コントローラ１００と、電源ラインＰＮとを備えている。
【００１２】
電源１０は、開閉器２０及び電力変換器３０を介して、負荷４０に電力を供給する。電源１０は、一対の電源ラインＰＮにより電力変換回路の入力側に接続されている。電源１０は、複数の電池を直列又は並列に接続されることで構成されている。電源１は正極及び負極を有している。電源１０の正極は電源ラインＰに接続されており、電源１０の負極は電源ラインＮに接続されている。電源１０は、電力変換器３０から出力される電力により充電可能である。
【００１３】
開閉器２０は、電源１０と電力変換器３０との間に流れる電流の導通及び遮断を切り換えるリレースイッチである。開閉器２０は、電源１０と電力変換器３０との間に接続されている。また開閉器２０は、ダイオード２１ａとスイッチング素子２１ｂを有している。ダイオード２１ａとスイッチング素子２１ｂは並列に接続されている。ダイオード２１ａとスイッチング素子２１ｂとの並列回路２１が電源ラインＰに接続されている。ダイオード２１ａの順方向は、電源１０から電力変換器３０に向かって流れる電流の導通方向に対して逆向きになっている。
【００１４】
スイッチング素子２１ｂは、半導体素子であって、ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタ等である。スイッチング素子２１ｂは、コントローラ１００により制御される。スイッチング素子２１ｂはノーマリオフのスイッチである。これにより、電源停止などのトラブルにより、コントローラ１００から開閉器２０への制御信号が途絶えた場合に、電源１０と電力変換器３０との間は電気的に遮断されるため、安全性の高いシステムを実現できる。
【００１５】
開閉器２０はダイオード２１ａによるダイオード機能と、スイッチング素子２１ｂによるスイッチング機能とを有する。開閉器２０は、スイッチング素子２１ｂがオフ状態である場合に、電力変換器３０から電源１０に向かう電流を導通し、電源１０から電力変換器３０へ向かう電流を遮断する。また開閉器２０は、スイッチング素子２１ｂがオン状態である場合に、電源１０から電力変換器３０へ向かう電流のみを導通する。
【００１６】
電力変換器３０は、電源１０の電力を変換して、負荷４０に出力する。電力変換器３０は、インバータ回路又はコンバータ回路等、電力を変換する回路を有している。なお、図１では、図示を省略しているが、電力変換器３０は、電力変換回路を有している。また、負荷４０としてモータを接続した場合において、モータの回生時には、電力変換器３０はモータの出力電力を交流に変換して電源１０に出力する。
【００１７】
電力変換器３０は、ダイオード３１ａとスイッチング素子３１ｂとの並列回路３１を有している。ダイオード３１ａとスイッチング素子３１ｂとの並列回路３１が電源ラインＰに接続されている。ダイオード３１ａの順方向は、電源１０から電力変換器３０に向かって流れる電流の導通方向に対して同じ向きになっている。スイッチング素子３１ｂは、スイッチング素子２１ｂと同様の半導体素子である。
【００１８】
電力変換器３０はダイオード３１ａによるダイオード機能と、スイッチング素子３１ｂによるスイッチング機能とを有する。電力変換器３０は、スイッチング素子３１ｂがオフ状態である場合に、電源１０から電力変換器３０に向かう電流を導通し、負荷４０から電力変換器３０を介して電源１０に向かって流れる電流を遮断する。また電力変換器３０は、スイッチング素子３１ｂがオン状態である場合に、負荷４０から電力変換器３０を介して電源１０に向かって流れる電流のみを導通する。
【００１９】
負荷４０はモータ等である。負荷４０は、電力変換器３０からの出力電力により駆動する。
【００２０】
電源ラインＰは、電源１０の正極と負荷４０との間を接続する配線である。電源ラインＮは、電源１０の負極と負荷４０との間を接続する配線である。開閉器２０の入出力端子のうち高電位側の端子、及び、電力変換器３０の入出力端子のうち高電位側の端子は、電源ラインＰに直列に接続されている。また、開閉器２０の入出力端子のうち低電位側の端子、及び、電力変換器３０の入出力端子のうち低電位側の端子は、電源ラインＮに直列に接続されている。
【００２１】
コントローラ１００は、開閉器２０及び電力変換器３０を制御する。コントローラ１００は、図示しないセンサの検出値等に基づいて、スイッチング素子２１ｂのオン、オフ、及び、スイッチング素子３１ｂのオン、オフを制御する。センサは、電圧、電流又は温度センサである。
【００２２】
次に、コントローラ１００の制御について説明する。
【００２３】
コントローラ１００は、例えば緊急時などにより、電源１０と負荷４０との間で双方向の電流を遮断する場合には、スイッチング素子２１ｂ及びスイッチング素子３１ｂをともにオフ状態にして、ダイオード２１ａ、３１ａによるダイオード機能のみを動作させる。これにより、緊急時に、電力変換器３０の主回路（電力変換回路）等に過電流が流れることを抑制できる。
【００２４】
コントローラ１００は、電源１０の充放電を制御する。電源１０を蓄電池として機能させる場合に、コントローラ１００は、電源１０に接続されたセンサを用いて、電源１０に充電されている充電容量を管理する。コントローラ１００は、電源１０の充電容量が所定値より高い場合には、スイッチング素子２１ｂをオンにし、スイッチング素子３１ｂをオフにして、電源１０から電力変換器３０に電流を流すことで、電源１０を放電させる。一方、負荷４０の回生動作による電力で電源１０を充電する場合には、コントローラ１００は、スイッチング素子２１ｂをオフにして、スイッチング素子２１ｂをオンにする。これにより、本実施形態では、並列回路２１、３１を、電源１０の保護機能として動作させることができる。
【００２５】
上記のように本実施形態では、ダイオード２１ａ及びダイオード３１ａを、順方向で逆向きにし、直列で電源ラインＰに接続し、ダイオード２１ａ及びダイオード３１ａに対して、スイッチング素子２１ｂ及びスイッチング素子３１ｂをそれぞれ並列に接続する。これにより、電源ラインＰの電流経路において、スイッチング素子２１ａの順方向と同方向に流れる電流の向き、又は、スイッチング素子３１ａの順方向と同方向に流れる電流の向きを制限することができ、双方向の電流を高速で遮断することができる。その結果として、フェール時の安全性を高めることができる。また、ノイズも低減できる。
【００２６】
また、本実施形態では、並列回路２１、３１にスイッチング機能を持たせるために、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子を設けている。これにより、ナノ秒以下の電流遮断を可能とする。
【００２７】
また、本実施形態では、開閉器２０にダイオード２１ａを接続し電力変換器３０にダイオード３１ａを接続している。これにより、小型化を実現できる。
【００２８】
また、本実施形態では、ダイオード２１ａの順方向を、電源１０から電力変換器３０に向かって流れる電流の導通方向と逆向きにしている。これにより、スイッチング素子２１ｂをオンにすることで電源１０から電力変換器３０への電力の供給を可能とし、スイッチング素子２１ｂをオフにすることで電流を双方向で遮断できる。
【００２９】
また、本実施形態において、開閉器２０はダイオード２１ａ及びスイッチング素子２１ｂを有し、電力変換器３０はダイオード３１ａ及びスイッチング素子３１ｂを有している。これにより、複数のスイッチング素子２１ａ、３１ａのオン、オフをそれぞれ制御できるため、高速の立ち上げ、及び、高速遮断を可能とする。
【００３０】
なお、本実施形態では、ダイオード２１ａ及びダイオード３１ａにそれぞれスイッチング素子２１ｂ、３１ｂを並列接続したが、スイッチング素子２１ｂ、３１ｂは、ダイオード２１ａ及びダイオード３１ａの少なくともいずれか一方のダイオードに並列接続すればよい。
【００３１】
なお、開閉器２０及び電力変換器３０にダイオード機能をもたせるために、ダイオード２１ａ、３１ａを接続したが、ダイオード機能はダイオード２１ａ、３１ａに限らず、順方向のみの電流を導通させる回路であれば他の回路でもよい。また、開閉器２０及び電力変換器３０にスイッチング機能をもたせるために、スイッチング素子２１ｂ、３１ｂを接続したが、スイッチング機能はスイッチング素子２１ｂ、３１ｂに限らず、他のスイッチング回路であってもよい。
【００３２】
なお、並列回路２１にダイオード機能及びスイッチング機能を持たせるために、ダイオード２１ａとスイッチング素子２１ｂを並列に接続したが、ダイオード機能とスイッチング機能を併せ持つ半導体素子により並列回路を構成してもよい。ダイオード機能とスイッチング機能を併せ持つ半導体素子には、例えばＭＯＳＦＥＴ等、寄生ダイオード（内蔵ダイオード）をもつトランジスタを用いればよい。これにより、小型化を実現できる。
【００３３】
また、コントローラ１００は、電流を遮断する際に、スイッチング素子２１ｂ及びスイッチング素子３１ｂのオン、オフの切り替えを同時に行ってもよい。
【００３４】
なお、本実施形態に係る電源装置の変形例として、図２に示すように、並列回路２１は電源ラインＮに接続してもよい。図２は、本実施形態の変化例に係る電源装置のブロック図である。これにより、各配線への部品点数を分割することで例アクトの自由度を高めることができる。
【００３５】
なお、本実施形態に係る電源装置の変形例として、図３に示すように、並列回路２１、３１は電源ラインＰ及び電源ラインＮにそれぞれ接続してもよい。図３は、本実施形態の変化例に係る電源装置のブロック図である。これにより、ダイオード機能およびスイッチング機能を多くもたせるが可能となり、冗長性のある回路を構成することができる。
【００３６】
上記のダイオード２１ａが本発明の「第１整流回路」に相当し、ダイオード３１ａが本発明の「第２整流回路」に相当し、スイッチング素子２１ｂ、３１ｂが本発明の「スイッチング回路」に相当する。
【００３７】
《第２実施形態》
図４は、発明の他の実施形態に係る電源装置のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、電力変換器３０の構成及びコントローラ１００の制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
【００３８】
図４に示すように、電力変換器３０は、並列回路３１、コンデンサ３２、リアクトル３３、コンデンサ３４、及び並列回路３５を有している。
【００３９】
並列回路３１は、コンデンサ３４と並列回路３５との間で、電源ラインＰに接続されている。
【００４０】
コンデンサ３２は、電源１０から入力される電力を平滑する。コンデンサ３２は、電源ラインＰと電源ラインＮとの間で、電力変換器３０の入力側（電源１０側）に接続されている。
【００４１】
リアクトル３３は、コンデンサ３２と並列回路３５との間で、電源ラインＰに接続されている。コンデンサ３４は、電源ラインＰと電源ラインＮとの間で、電力変換器３０の出力側（負荷４０側）に接続されている。コンデンサ３４が高圧側のコンデンサであり、コンデンサ３２が低圧側のコンデンサである。
【００４２】
並列回路３５は、並列回路３１と同様の回路である。並列回路３５の一端は、並列回路３１とリアクトル３３との間に位置する接続点で、電源ラインＰに接続されている。並列回路３５の他端は電源ラインＮに接続されている。並列回路３５に含まれるダイオードの順方向は、電源ラインＮから電源ラインＰに向かって流れる電流の導通方向である。並列回路３５に含まれるスイッチは、ノーマリオンである。これにより、電源停止などのトラブルにより、コントローラ１００から並列回路３０への制御信号が途絶えた場合でも、電力変換器３０内の電荷を放電することができる。
【００４３】
リアクトル３３、並列回路３１に含まれるダイオード、及び、並列回路３５に含まれるスイッチング素子、コンデンサ３４により、昇圧チョッパ回路が形成される。また、並列回路３１に含まれるスイッチング素子、並列回路３５に含まれるダイオード、リアクトル３３、及びコンデンサ３２により、降圧チョッパ回路が形成される。すなわち、電力変換器３０は、ダイオード機能及びスイッチング機能に加えて、電圧の昇降圧機能を有している。例えば、スイッチング素子２１ｂをオフ状態にしつつ、スイッチング素子３１ｂのオン、オフを切り替えることで、電力変換器３０の昇降圧機能を発揮できる。
【００４４】
次にコントローラ１００の制御について説明する。
【００４５】
コントローラ１００は、コンデンサの充放電を制御する。コンデンサ３２、３４の充放電制御を行う場合には、コントローラ１００はスイッチング素子２１ｂをオフにする。コントローラ１００は、コンデンサ３２、３４にそれぞれ接続された電圧センサ（図示しない）を用いて、コンデンサ３２、３４の電圧を検出する。コンデンサ３４とコンデンサ３２との間の電位差が、所定の電位差より高い場合には、コントローラ１００は、並列回路３５に含まれるスイッチング素子をオフにした状態で、スイッチング素子３１ｂのオン（短絡）、オフ（開放）を任意の周期で切り替える。高電圧側のコンデンサ３４の電荷は、低電圧側のコンデンサ３２に流れる。また、電源１０を蓄電池として利用する場合には、高電圧側のコンデンサ３４の電荷を、開閉器２０を介して電源１０に流すこともできる。これにより、コントローラ１００はコンデンサ３４の放電制御及びコンデンサ３２の充電制御を行う。
【００４６】
コンデンサ３４の放電が進み、コンデンサ３４とコンデンサ３２との間の電位差が所定の電位差以下になった場合には、コントローラ１００は、スイッチング素子３１ｂをオフにする。コントローラ１００は、スイッチング素子２１ｂ、３１ｂのオフ状態を維持しつつ、並列回路３５に含まれるスイッチング素子のオン、オフを任意の周期で切り替える。コンデンサ３２の電荷は、電流経路内の寄生抵抗で消費される。また、電源１０を蓄電池として利用する場合には、コンデンサ３２の電荷を、開閉器２０を介して電源１０に流すこともできる。これにより、コントローラ１００はコンデンサ３２の充電制御を行う。また、コンデンサ３２の放電により、コンデンサ３４とコンデンサ３２との間の電位差が所定の電位差より高くなった場合には、コントローラ１００は、上記のコンデンサ３４の放電制御及びコンデンサ３２の充電制御を再び実行する。
【００４７】
上記のように、本実施形態は、スイッチング素子３１ｂのオン、オフを制御する。これにより、電流に脈動が印加されるため、電力変換器３０に対してインバータ機能又はコンバータ機能を付加させることできる。
【００４８】
また、本実施形態は、スイッチング素子３１ｂのオン、オフを制御することで、コンデンサ３４を放電させる。これにより、電力変換器３０内の電荷を効率的に高速で放電できる。
【００４９】
また本実施形態は、スイッチング素子２１ｂ及び並列回路３５に含まれるスイッチング素子をオフにした状態で、スイッチング素子３１ｂのオン、オフを制御することで、コンデンサ３４を放電させる。これにより、コンデンサ３４の電荷を効率的に高速で放電できる。
【００５０】
また本実施形態では、電力変換器３０の電源１０側にコンデンサ３２を接続し、電力変換器３０の負荷４０側にコンデンサ３４を接続し、コンデンサ３２とコンデンサ３４との間に、スイッチング素子（並列回路３５に含まれるスイッチング素子）を接続する。これにより、スイッチング素子２１ｂをオフ状態で、並列回路３５に含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、電流に脈動を印加させることできる。その結果として、電力変換器３０に対してインバータ機能又はコンバータ機能を付加できる。さらに、インバータ機能又はコンバータ機能により変換される電力の変換レンジを、広範囲にすることもできる。
【００５１】
また本実施形態は、スイッチング素子２１ｂ、３１ｂをオフにした状態で、並列回路３５に含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、コンデンサ３２を放電させる。これにより、コンデンサ３２の電荷を効率的に高速で放電できる。
【００５２】
なお、コンデンサ３２、３４の充放電制御を行う際のスイッチング周期は、中間抵抗の値は、電力変換器３０の構成部品の温度変化、コンデンサの電圧変化、回路を流れる電流値の変化により適宜、変更すればよい。
【００５３】
なお、本発明の変形例として、コントローラ１００は、コンデンサ３２、３４の充放電制御を行う場合に、スイッチング素子３１ｂのオン、オフ又は並列回路３５に含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り替える代わりに、それぞれのスイッチング素子の導通抵抗を中間抵抗とした状態にしてもよい。中間抵抗は、スイッチング素子のオン抵抗（短絡時の抵抗）とオフ抵抗（開放時の抵抗）との間の抵抗である。これにより、コンデンサ３２、３４の電荷の回収及び消費を行うことができる。また、コンデンサ３２、３４の放電を適切な速度に調整できる。
なお、コントローラ１００は、中間抵抗の抵抗値を、スイッチング素子３１ｂの電流の導通時間の経過、スイッチング素子３１ｂの電流値、スイッチング素子３１ｂの温度、又は、電力変換器３０内の電流経路上の電位差に応じて設定してもよい。これにより、スイッチング素子３１ｂの温度上昇を抑制できる。またコントローラ１００は、同様に、中間抵抗の抵抗値を、並列回路３５に含まれるスイッチング素子の電流の導通時間の経過、並列回路３５に含まれるスイッチング素子の電流値、並列回路３５に含まれるスイッチング素子の温度、又は、電力変換器３０内の電流経路上の電位差に応じて設定してもよい。これにより、並列回路３５に含まれるスイッチング素子の温度上昇を抑制できる。中間抵抗の値は、時間変化、電流変化、温度変化、又は電位差の変化に応じて適宜、変更すればよい。
【００５４】
なお、本実施形態に係る電源装置の変形例として、図５に示すように、並列回路２１は電源ラインＮに接続してもよい。図５は、本実施形態の変化例に係る電源装置のブロック図である。これにより、各配線への部品点数を分割することで例アクトの自由度を高めることができる。
【００５５】
なお、本実施形態に係る電源装置の変形例として、図６に示すように、並列回路２１、３１は電源ラインＰ及び電源ラインＮにそれぞれ接続してもよい。図６は、本実施形態の変化例に係る電源装置のブロック図である。これにより、ダイオード機能およびスイッチング機能を多くもたせるが可能となり、冗長性のある回路を構成することができる。
【００５６】
上記のスイッチング素子２１ｂが本発明の「第１スイッチング回路」に相当し、スイッチング素子３１ｂが本発明の「第２スイッチング回路」に相当し、並列回路３５に含まれるスイッチング素子が本発明の「第３スイッチング回路」に相当する。
【００５７】
《第３実施形態》
図７は、発明の他の実施形態に係る電源装置のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、電力変換器３０の構成が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００５８】
開閉器２０は、電源ラインＰ、Ｎにそれぞれ接続された並列回路２１を有している。
【００５９】
電力変換器３０は、電源１０の直流電力を交流電力に変換して、負荷４０に出力する。電力変換器３０は、並列回路３１Ａ〜３１Ｆとコンデンサ３２を有している。並列回路３１Ａ〜３１Ｆは、それぞれ、スイッチング素子とダイオードとの並列回路である。スイッチング素子は、ＩＧＢＴ等のトランジスタである。スイッチング素子の電流の導通方向と、ダイオードの導通方向は逆向きになっている。２つのスイッチング素子を直列に接続した３対の回路（アーム回路）が電源１０に並列に接続され、各対のスイッチング素子間と負荷４０の三相入力部とがそれぞれ電気的に接続されている。
【００６０】
並列回路３１Ａ〜３１に含まれる各ダイオードが、第１実施形態に係るダイオード３１ａと同様の機能を有しており、並列回路３１Ａ〜３１に含まれる各スイッチング素子が、第１実施形態に係るスイッチング素子３１ｂと同様の機能を有している。
【００６１】
コントローラ１００は、例えば緊急時などにより、電源１０と負荷４０との間で双方向の電流を遮断する場合には、スイッチング素子２１ｂ及び並列回路３１Ａ〜３１Ｆに含まれるスイッチング素子をともにオフ状態にして、ダイオード機能のみを動作させる。これにより、緊急時に、電力変換器３０の主回路（変換回路）等に過電流が流れることを抑制できる。
【００６２】
またコントローラ１００は、コンデンサ３２の充放電を制御する場合には、スイッチング素子２１ｂをオフにした状態で、並列回路３１Ａ〜３１Ｆに含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り替える。これにより、コンデンサ３２の電荷を消費することができる。
【００６３】
なお、本実施形態に係る電源装置の変形例として、図８に示すように、Ｕ相の接続点と電源１０との間、Ｖ相の接続点と電源１０との間、及び、Ｗ相の接続点との間を、それぞれ並列回路２１を介して、電気的に接続してもよい。図８は、本実施形態の変化例に係る電源装置のブロック図である。本変形例では、コンデンサ３２は負荷４０側に接続されている。そして、コントローラ１００は、電源１０と負荷４０との間で双方向の電流を遮断する場合には、スイッチング素子２１ｂ及び並列回路３１Ａ〜３１Ｆに含まれるスイッチング素子をともにオフ状態にして、ダイオード機能のみを動作させる。これにより、緊急時に、電力変換器３０の主回路（変換回路）等に過電流が流れることを抑制できる。
【００６４】
上記の並列回路３１Ａ〜３１Ｆに含まれるスイッチング素子が本発明のスイッチング回路に相当する。
【符号の説明】
【００６５】
１０…電源
２０…開閉器
２１、３１…並列回路
２１ａ、３１ａ…ダイオード
２１ｂ、３１ｂ…スイッチング素子
３０…電力変換器
３１、３１Ａ〜３１Ｆ、３５…並列回路
３２、３４…コンデンサ
３３…リアクトル
４０…負荷
１００…コントローラ
Ｐ、Ｎ…電源ライン
【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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