直流电源装置

技术领域

本发明涉及一种直流电源装置，特别是涉及一种具备高速切断高压电流的电流切断部的直流电源装置。

背景技术

作为针对直流电源装置的输出中的事故电流的保护，一般通过熔断器、机械式的直流切断器进行保护。但是，以往的机械式的直流切断器针对直流电源装置中使用的IGBT等功率半导体的电流耐量进行切断所需的时间长，从而来不及保护半导体元件，因此事故的影响有可能扩大。因此，作为以往的解决方案，已知一种具备高速切断高压电流的电流切断部的电源装置。这样的直流电源装置例如记载于日本特开2019-36405号公报。

在上述日本特开2019-36405号公报中公开了一种电源装置，该电源装置具备设置于电源与负载之间的主电路开关(晶闸管或者机械式的开关)以及与主电路开关并联地连接的电容器。在上述电源装置中构成为，在有事故电流流过主电路开关的情况下，从上述电容器向主电路开关流通叠加电流。上述叠加电流沿与上述事故电流相反的方向流过主电路开关。由此，上述事故电流被上述叠加电流抵消，因此能够将主电路开关高速地切断。另外，在使用机械式的开关作为主电路开关的情况下也同样地，抑制在断开时在主电路触点产生电弧，因此能够将主电路开关高速地切断，并且能够抑制导通损耗增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-36405号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述日本特开2019-36405号公报中，为了向主电路开关流通叠加电流，需要设置转流电容器。在此，转流用电容器是比较大型的元件，因此存在电源装置大型化的情况。因而，期望一种能够高速地切断事故电流、并且能够实现小型化的直流电源装置。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的目的之一在于提供一种能够在抑制导通损耗增加的同时高速地切断事故电流、并且能够将直流电源装置小型化的直流电源装置。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，基于本发明的一个方面的直流电源装置具备：整流器，其将从交流电压源供给的交流输入电压转换为直流电压；电流切断部，其进行整流器与负载之间的电连接和电切断；以及控制部，其对整流器和电流切断部进行控制，其中，电流切断部包括：串联电路，其具有耐压比直流电压的额定电压大的串联用开关元件以及耐压比额定电压小的自灭弧式的导通切换元件，所述导通切换元件在负载侧与串联用开关元件串联地连接；以及耐压比额定电压大的自灭弧式的半导体开关元件，其与串联电路并联地连接，串联用开关元件和导通切换元件各自的导通损耗比半导体开关元件的导通损耗小，控制部构成为：在同时进行了将串联用开关元件断开的控制和将导通切换元件断开的控制之后进行将半导体开关元件断开的控制、或者进行将串联用开关元件、导通切换元件、半导体开关元件按此顺序断开的控制，由此进行将电流切断部切断的控制。此外，串联用开关元件不仅包括半导体元件，还包括机械式的开关。

在基于本发明的一个方面的直流电源装置中，如上所述，在同时进行了将串联用开关元件断开的控制和将导通切换元件断开的控制之后将半导体开关元件断开、或者将串联用开关元件、导通切换元件、半导体开关元件按此顺序断开。由此，要流向串联用开关元件和导通切换元件的电流转流向半导体开关元件，因此能够在所有的电流都流向半导体开关元件的状态下将半导体开关元件断开。在此，由于半导体开关元件在断开时不产生电弧，因此无需为了高速地将半导体开关元件设为断开状态而使用电容器的充电能量来向半导体开关元件流通叠加电流。因而，通过如上述那样进行控制，能够不使用电容器而通过半导体开关元件来高速地切断事故电流。由此，能够在高速地切断事故电流的同时将直流电源装置小型化。

另外，使与半导体开关元件相比导通损耗比较小的串联用开关元件与导通切换元件的串联电路同半导体开关元件以并联的方式连接，由此与仅设置有半导体开关元件的情况不同，能够使至少一部分电流还流过导通损耗比较小的上述串联电路侧。其结果，与仅设置有半导体开关元件的情况相比，能够抑制导通损耗(消耗电力)。它们的结果是，能够在抑制导通损耗增加的同时高速地切断事故电流，并且能够将直流电源装置小型化。

另外，使要流向串联用开关元件和导通切换元件的电流转流向半导体开关元件，由此能够在没有电流流过串联用开关元件和导通切换元件的状态下将半导体开关元件断开。由此，在半导体开关元件被设为了断开状态时，半导体开关元件和串联用开关元件承受直流电源装置的额定电压，另一方面，由于设置于导通切换元件的前级的串联用开关元件为断开状态，因此导通切换元件承受的电压大致为零。其结果，能够抑制导通切换元件承受耐压以上的电压(额定电压)，因此能够抑制导通切换元件被破坏。此外，由于串联用开关元件和导通切换元件各自的耐压为额定电压以上，因此串联用开关元件和导通切换元件均不会被破坏。由此，能够抑制电流切断部的元件(导通切换元件)被破坏。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，控制部构成为：在同时进行了将串联用开关元件断开的控制和将导通切换元件断开的控制之后，进行将半导体开关元件断开的控制，由此进行将电流切断部切断的控制。在此，在将串联用开关元件断开的控制与将导通切换元件断开的控制之间存在时间差的情况下，与上述时间差相应地，将半导体开关元件断开的控制发生延迟，因此向半导体开关元件流通电流的时间增长。通过同时进行将串联用开关元件断开的控制和将导通切换元件断开的控制，能够抑制将半导体开关元件断开的控制发生延迟，并且能够抑制向半导体开关元件流通电流的时间增长。在此，半导体开关元件的大小取决于可通电时间。因而，通过抑制向半导体开关元件流通电流的时间增长，能够使用可通电时间比较短的元件来作为半导体开关元件。其结果，能够抑制半导体开关元件大型化。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，控制部构成为以如下方式进行将电流切断部切断的控制：进行将导通切换元件断开的控制从而使流过串联用开关元件与导通切换元件的串联电路的电流转流向半导体开关元件侧，在由此电流不再流过串联用开关元件之后，进行将半导体开关元件断开的控制。这样构成，能够抑制在串联用开关元件与导通切换元件的串联电路中还有电流流过的期间将半导体开关元件断开。其结果，能够在将半导体开关元件断开时将串联用开关元件可靠地设为断开状态。其结果，能够更加可靠地抑制导通切换元件承受高电压(额定电压)。

在该情况下，导通切换元件构成为能够比串联用开关元件更高速地进行开关，控制部构成为：在从进行将导通切换元件断开的控制起经过了串联用开关元件的关断时间以上的规定时间之后，进行将半导体开关元件断开的控制，由此进行将电流切断部切断的控制。这样构成，能够更加可靠地在串联用开关元件中不再有电流流过之后进行将半导体开关元件断开的控制。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，控制部构成为：在进行了将半导体开关元件接通的控制之后进行将串联用开关元件和导通切换元件接通的控制，由此进行使电流切断部导通的控制。这样构成，能够抑制在半导体开关元件断开的期间将串联用开关元件和导通切换元件接通，因此能够抑制导通切换元件被施加高电压(直流电源装置的额定电压)。

在该情况下，控制部构成为：在半导体开关元件被接通从而电流切断部的输出电压增加、并且输出电压的增加停止之后，进行将串联用开关元件和导通切换元件接通的控制，由此进行使电流切断部导通的控制。在此，与电流切断部的输出电压的增加相应地，半导体开关元件承受的电压减少。因而，在电流切断部的输出电压的增加停止后进行将串联用开关元件和导通切换元件接通的控制，由此能够在半导体开关元件承受的电压变为最小后将串联用开关元件和导通切换元件接通。其结果，由于与半导体开关元件并联地连接的导通切换元件也会承受与半导体开关元件承受的电压相同大小的电压，因此能够抑制导通切换元件被施加高电压。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，电流切断部包括与串联电路并联地连接且与半导体开关元件串联地连接的二极管元件，二极管元件的接通电压与半导体开关元件的接通电压的合计值比串联用开关元件的接通电压与导通切换元件的接通电压的合计值大。这样构成，能够使接通电压的合计值比较大的二极管元件与半导体开关元件的串联电路中流通的电流比较小。其结果，能够使二极管元件和半导体开关元件的发热量比较小。

另外，由于串联用开关元件和导通切换元件各自的导通损耗比半导体开关元件的导通损耗小，因此串联用开关元件和导通切换元件各自的接通电阻与半导体开关元件的接通电阻相比比较小。因而，通过向接通电阻比较小的串联用开关元件和导通切换元件流通同流过二极管元件与半导体开关元件的串联电路的电流相比比较大的电流，能够极力抑制串联用开关元件和导通切换元件的发热量增大。由此，能够抑制作为电流切断部整体的发热量增大。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，还具备对由整流器转换得到的直流电力进行蓄积的蓄电部，控制部构成为：在向负载供给蓄电部的直流电力的情况下，在同时进行了将串联用开关元件断开的控制和将导通切换元件断开的控制之后进行将半导体开关元件断开的控制、或者进行将串联用开关元件、导通切换元件、半导体开关元件按此顺序断开的控制，由此进行利用电流切断部将从蓄电部流向负载的电流切断的控制。这样构成，能够在抑制电流导通时导通损耗增加的同时抑制电流切断部的元件被破坏。

在基于上述一个方面的直流电源装置中，优选的是，串联用开关元件、导通切换元件以及半导体开关元件分别包括晶闸管、MOSFET以及IGBT。这样构成，由于晶闸管的接通电压比较低，因此通过使用晶闸管作为串联用开关元件，能够有效地抑制在电流导通时(直流电源装置的通常运转时)导通损耗增大。另外，由于IGBT比较高速地进行开关并且耐压高，因此通过使用IGBT作为半导体开关元件，能够高速地进行电流切断，并且即使在半导体开关元件承受了高电压(额定电压)的情况下也能够抑制半导体开关元件被破坏。另外，由于MOSFET的导通损耗比较低，因此通过使用MOSFET作为导通切换元件，能够更有效地抑制在电流导通时(直流电源装置的通常运转时)导通损耗增大。另外，由于MOSFET比较高速地进行开关，因此能够在电流切断时比较快速地使流向串联用开关元件与导通切换元件的直流电路的电流转流向半导体开关元件侧。其结果，能够缩短电流切断部切断电流所需要的时间。

发明的效果

根据本发明，如上所述，能够在抑制导通损耗增加的同时高速地切断事故电流，并且能够将直流电源装置小型化。

附图说明

图1是表示基于一个实施方式的直流电源装置的结构的图。

图2是表示基于一个实施方式的电流切断部的各元件的栅极信号和电流值的图。

图3是表示基于一个实施方式的电流切断部中IGBT被接通而开始进行导通的控制时(期间A)的电流的流动的图。

图4是表示基于一个实施方式的电流切断部中在导通时晶闸管和MOSFET被接通时(期间B)的电流的流动的图。

图5是表示基于一个实施方式的电流切断部中晶闸管和MOSFET被断开而开始进行电流切断的控制时(期间C)的电流的流动的图。

图6是表示基于一个实施方式的IGBT被断开而完成电流切断的控制时(期间D)的电流切断部的状态的图。

具体实施方式

下面，基于附图来说明将本发明具体化了的实施方式。

[本实施方式]

参照图1～图6来说明基于本实施方式的直流电源装置100的结构。

(直流电源装置的结构)

如图1所示，直流电源装置100具备整流器1、蓄电部2、电流传感器3、电流切断部4、控制部5、驱动部6以及电压传感器7。直流电源装置100例如用于太阳能发电系统。

整流器1构成为将从外部的系统101输入的交流输入电压转换为直流电压。在直流电源装置100的外部设置有用于将系统101与直流电源装置100之间的电流在导通与切断之间进行切换的交流切断器102。此外，系统101是本发明中的“交流电压源”的一例。

蓄电部2构成为对由整流器1转换得到的直流电力进行蓄积。在没有从系统101供给电力的情况下(停电时等)，蓄电部2作为电源向负载103供给电力。

电流传感器3构成为对流过整流器1(蓄电部2)与电流切断部4之间的电流的值进行检测。

电流切断部4构成为进行整流器1(蓄电部2)与负载103之间的电连接及电切断。具体地，电流切断部4包括晶闸管40、与晶闸管40串联地连接的自灭弧式的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)41。MOSFET 41相对于晶闸管40在负载103侧与晶闸管40串联地连接。此外，晶闸管40和MOSFET41分别是本发明中的“串联用开关元件”和“导通切换元件”的一例。

另外，电流切断部4包括二极管元件42和自灭弧式的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)43。IGBT 43相对于二极管元件42在负载103侧与二极管元件42串联地连接。作为IGBT 43，可以使用RB(Reverse Blocking：反向阻断)-IGBT和RC(Reverse Conducting：反向导通)-IGBT。此外，IGBT 43是本发明中的“半导体开关元件”的一例。

另外，晶闸管40与MOSFET 41的串联电路同二极管元件42与IGBT 43的串联电路以并联的方式连接。

另外，晶闸管40的耐压(例如1600V)比直流电源装置100中使用的直流电压的额定电压(例如750V)大。另外，MOSFET 41的耐压(例如10V～20V)比上述额定电压小。另外，IGBT43的耐压(例如1600V)比上述额定电压大。

另外，晶闸管40和MOSFET 41各自的导通损耗比(与晶闸管40及MOSFET 41相同大小的电流流动的情况下的)IGBT 43的导通损耗小。另外，MOSFET 41和IGBT 43分别构成为能够比晶闸管40更高速地进行开关。此外，MOSFET 41构成为能够比IGBT 43更高速地进行开关。

此外，电流切断部4通过比较少量的元件(晶闸管40、MOSFET 41、二极管元件42以及IGBT 43这四个元件)进行电流切断。与此相对，在例如利用来自电容器的放电电流来向开关流通抵消电流这样的结构中，除了需要开关和电容器之外，还需要电阻元件、电抗器、晶闸管以及二极管等比较多的元件(部件)。因而，通过由比较少量的元件构成电流切断部4，能够抑制电流切断部4的故障率增高(抑制可靠性下降)。

另外，控制部5构成为对整流器1和电流切断部4进行控制。具体地，控制部5通过向设置于整流器1的未图示的开关元件发送栅极信号，来控制整流器1的动作。另外，控制部5构成为向驱动部6发送用于控制电流切断部4的指令信号。

详细地，驱动部6构成为基于来自控制部5的指令信号来发送将电流切断部4的晶闸管40、MOSFET 41以及IGBT 43接通或者断开的栅极信号。

另外，电压传感器7构成为检测电流切断部4的输出电压(电流切断部4与负载103之间的电压)。

(直流电源装置的动作)

接着，参照图2～图6来说明直流电源装置100的动作。

首先，对在直流电源装置100启动时使整流器1开始动作来对负载103进行供电的情况进行说明。

如图2的(a)所示，通过对IGBT 43发送栅极信号，来使IGBT 43接通(开通)。而且，如图3所示，在从对IGBT 43发送栅极信号起到对MOSFET 41和晶闸管40发送栅极信号为止的期间I(参照图2)内，来自整流器1的电流(参照图3的虚线)通过二极管元件42和IGBT 43后流向负载103侧。如图2的(d)及(f)所示，通过开通IGBT 43，电流切断部4的输出电流的值(参照图2的(d))和流过IGBT 43的电流的值(参照图2的(f))分别增加为规定的大小。

在本实施方式中，如图2的(b)和(c)所示，控制部5构成为在进行了将IGBT43接通的控制之后进行将晶闸管40和MOSFET 41接通的控制，由此进行使电流切断部4导通的控制。

在此，电流切断部4的输出电压由于IGBT 43被接通而增加。在本实施方式中，控制部5构成为在电流切断部4的输出电压的增加停止之后进行将晶闸管40和MOSFET 41接通的控制，由此进行使电流切断部4导通的控制。

具体地，在由电压传感器7检测出的电压值上升到规定的最大电压的情况下，从电压传感器7向控制部5发送信号。控制部5在从电压传感器7接收到上述信号的情况下向驱动部6提供指令信号，以使其发送用于使晶闸管40和MOSFET 41开通的栅极信号。由此，图2的期间B开始。

详细地，通过向晶闸管40和MOSFET 41发送栅极信号，来使晶闸管40和MOSFET 41开通。而且，如图4所示，在期间B(参照图2)，来自整流器1的电流(参照图4的虚线)以流向二极管元件42与IGBT 43的串联电路以及晶闸管40与MOSFET 41的串联电路的方式分支后流向负载103侧。

如图2的(e)所示，由于晶闸管40被开通，流过晶闸管40的电流的值增加为规定的大小。此外，原本在期间I仅流向二极管元件42与IGBT 43的串联电路侧的电流在期间B还流向晶闸管40与MOSFET 41的串联电路侧，因此在期间B流过IGBT 43的电流的值与期间I的电流的值相比减少。

在此，在本实施方式中，二极管元件42的接通电压(正向电压)V

由此，比较小的电流流过二极管元件42和IGBT 43，因此能够使二极管元件42和IGBT 43的发热量比较小。另外，通过配置漏极-源极间电阻低的元件作为MOSFET 41，能够减小MOSFET 41的发热量。由此，能够减小除晶闸管40以外的发热量。其结果，能够仅考虑晶闸管40的发热量(不考虑MOSFET 41、IGBT 43以及二极管元件42的发热量)地设计用于使电流切断部4散热的未图示的散热器，能够使上述散热器小型化。

接着，对停止对负载103的供电的情况下的直流电源装置100的动作进行说明。

首先，在电流传感器3探测出的电流值超过了预先设定的范围的情况下，从电流传感器3向控制部5发送信号。然后，被通知了信号的控制部5对驱动部6发送用于切断电流切断部4的指令信号。下面具体地进行说明。

在本实施方式中，如图2的(a)～(c)所示，控制部5构成为在同时进行了将晶闸管40断开(关断)的控制和将MOSFET 41断开的控制之后进行将IGBT 43断开的控制。具体地，向晶闸管40和MOSFET 41同时发送用于将晶闸管40和MOSFET 41关断的栅极信号。由此，期间C开始。之后，向IGBT 43发送用于将IGBT 43关断的栅极信号，期间C结束。

由此，如图2的(d)～(f)所示，在期间C流过晶闸管40的电流的值与在期间B流过晶闸管40的电流的值相比减少(参照图2的(e))。另外，在期间C流过IGBT 43的电流的值与在期间B流过IGBT 43的电流的值相比增加(参照图2的(f))。这是因为，如图5所示，由于MOSFET 41被断开而不再有电流流过晶闸管40与MOSFET 41的串联电路，由此原本在期间B流过晶闸管40和MOSFET41的电流(参照图4)在期间C转流向IGBT 43侧。此外，由于在MOSFET41被断开时IGBT 43处于通电状态，因此MOSFET 41不会承受高电压(额定电压)。

另外，晶闸管40虽然具有即使栅极被断开只要电流(保持电流)流动就持续接通状态的特性，但是由于通过将MOSFET 41断开来使流过晶闸管40的电流转流向IGBT 43侧，因此流过晶闸管40的电流为零并且晶闸管40为断开状态。由此，即使不设置例如通过向晶闸管40流通抵消电流来强制性地将晶闸管40关断的电路，也能够将晶闸管40关断。

另外，在本实施方式中，控制部5构成为：在通过进行将MOSFET 41断开的控制来使流过晶闸管40与MOSFET 41的串联电路的电流转流向IGBT 43侧、由此不再有电流流过晶闸管40之后，进行将IGBT 43断开的控制，由此进行将电流切断部4切断的控制。具体地，控制部5构成为在流过晶闸管40的电流的值变为零之后，进行将IGBT 43断开的控制。

详细地，如图2所示，控制部5构成为：在从进行将MOSFET 41断开的控制起经过了晶闸管40的关断时间以上的时间t之后，进行将IGBT 43断开的控制，由此进行将电流切断部4切断的控制。具体地，在从向MOSFET 41和晶闸管40分别发送栅极断开信号起经过时间t之后，向IGBT 43发送栅极断开信号。此外，在晶闸管40的关断时间例如为0.5ms～1ms的情况下，优选将时间t设为晶闸管40的关断时间的2倍左右即1ms～2ms左右。

而且，如图6所示，在IGBT 43被断开后的期间D，不再有电流流过IGBT43。如图2的(d)～(f)所示，在期间D，电流切断部4的输出电流(参照图2的(d))、流过晶闸管40的电流(参照图2的(e))以及流过IGBT 43的电流(参照图2的(f))分别为零。由此，通过电流切断部4进行的电流切断的控制完成。此外，在IGBT 43被关断时，IGBT 43和晶闸管40分别承受额定电压，另一方面，MOSFET 41几乎不承受电压。

另外，在停电时等不从系统101供给电力的情况下，向负载103供给蓄电部2的直流电力。在该情况下，控制部5构成为进行利用电流切断部4来使从蓄电部2流出的电流导通及切断的控制。使来自蓄电部2的电流导通及切断的情况下的控制方法与使来自整流器1的电流导通及切断的上述的方法(参照图2)同样，因此省略详细的说明。

此外，由于通过使作为半导体开关元件的IGBT 43断开来切断流过电流切断部4的电流，因此与仅利用机械开关来切断电流的情况不同，不会产生电弧。因而，无需另外设置用于强制性地消除电弧的结构，能够高速地进行电流切断。

另外，在使用机械开关的情况下，直流的电弧消除一般比交流的电弧消除难，因此能够选择的开关受到限定。因此，通过利用作为半导体开关元件的IGBT 43来切断电流，能够解除元件(开关)的选择范围受到限定这样的问题。

另外，与导通状态因机械开关产生电弧而持续一定时间的情况不同，无需设置熔断器构件等来进行过电流保护。由此，能够省去进行在熔断器构件等逐年劣化的情况下等进行的更换作业等的劳力和时间。

[本实施方式的效果]

在本实施方式中，能够获得下面这样的效果。

在本实施方式中，如上所述，电流切断部4包括：串联电路，其具有耐压比直流电压的额定电压大的晶闸管40以及耐压比额定电压小的自灭弧式的MOSFET 41，该MOSFET 41在负载103侧与晶闸管40串联地连接；以及耐压比额定电压大的自灭弧式的IGBT 43，其与上述串联电路并联地连接。另外，晶闸管40和MOSFET 41各自的导通损耗比IGBT 43的导通损耗小。而且，以如下方式构成直流电源装置100：控制部5在同时进行了将晶闸管40断开的控制和将MOSFET 41断开的控制之后进行将IGBT 43断开的控制。

由此，要流向晶闸管40和MOSFET 41的电流转流向IGBT 43，因此能够在所有的电流都流向IGBT 43的状态下将IGBT 43断开。在此，由于IGBT 43在断开时不产生电弧，因此无需为了高速地将IGBT 43设为断开状态而使用电容器的充电能量来向IGBT 43流通叠加电流。因而，通过如上述那样进行控制，能够不使用电容器而通过IGBT 43来高速地切断事故电流。由此，能够在高速地切断事故电流的同时将直流电源装置100小型化。

另外，使与IGBT 43相比导通损耗比较小的晶闸管40与MOSFET 41的串联电路同IGBT 43以并联的方式连接，由此与仅设置IGBT 43的情况不同，能够使至少一部分电流还流过导通损耗比较小的上述串联电路侧。其结果，与仅设置有IGBT 43的情况相比，能够抑制导通损耗(消耗电力)。它们的结果是，能够在抑制导通损耗增加的同时高速地切断事故电流，并且能够将直流电源装置100小型化。

另外，使要流向晶闸管40和MOSFET 41的电流转流向IGBT 43，由此能够在没有电流流过晶闸管40和MOSFET 41的状态下将IGBT 43断开。由此，在IGBT 43被设为了断开状态时，IGBT 43和晶闸管40承受直流电源装置100的额定电压，另一方面，由于设置于MOSFET41的前级的晶闸管40为断开状态，因此MOSFET 41承受的电压大致为零。其结果，能够抑制MOSFET 41承受耐压以上的电压(额定电压)，因此能够抑制MOSFET 41被破坏。此外，由于晶闸管40和MOSFET 41各自的耐压为额定电压以上，因此晶闸管40和MOSFET 41均不会被破坏。由此，能够抑制电流切断部4(MOSFET 41)的元件被破坏。

在此，在将晶闸管40断开的控制与将MOSFET 41断开的控制之间存在时间差的情况下，与上述时间差相应地，将IGBT 43断开的控制发生延迟，因此向IGBT 43流通电流的时间增长。通过同时进行将晶闸管40断开的控制和将MOSFET 41断开的控制，能够抑制将IGBT43断开的控制发生延迟，并且能够抑制向IGBT 43流通电流的时间增长。在此，IGBT 43的大小取决于可通电时间。因而，通过抑制向IGBT 43流通电流的时间增长，能够抑制IGBT 43大型化。

另外，在本实施方式中，如上所述，以如下方式构成直流电源装置100：控制部5以如下方式进行将电流切断部4切断的控制：进行将MOSFET 41断开的控制从而使流过晶闸管40与MOSFET 41的串联电路的电流转流向IGBT 43侧，在由此电流不再流过晶闸管40之后，进行将IGBT 43断开的控制。由此，能够抑制在晶闸管40与MOSFET 41的串联电路中还有电流流过的期间将IGBT 43断开。其结果，能够在将IGBT 43断开时将晶闸管40可靠地设为断开状态。其结果，能够更加可靠地抑制MOSFET 41承受高电压(额定电压)。

另外，在本实施方式中，如上所述，以如下方式构成直流电源装置100：控制部5在从进行将MOSFET 41断开的控制起经过了晶闸管40的关断时间以上的时间t之后，进行将IGBT 43断开的控制，由此进行将电流切断部4切断的控制。由此，能够更加可靠地在晶闸管40中不再有电流流过之后进行将IGBT 43断开的控制。

另外，在本实施方式中，如上所述，以如下方式构成直流电源装置100：控制部5在进行了将IGBT 43接通的控制之后进行将晶闸管40和将MOSFET41接通的控制，由此进行使电流切断部4导通的控制。由此，能够抑制在IGBT43断开的期间将晶闸管40和MOSFET 41接通，因此能够抑制MOSFET 41被施加高电压(直流电源装置100的额定电压)。

另外，在本实施方式中，如上所述，控制部5构成为：在IGBT 43被接通从而电流切断部4的输出电压增加、并且在上述输出电压的增加停止之后，进行将晶闸管40和将MOSFET41接通的控制，由此进行使电流切断部4导通的控制。在此，与电流切断部4的输出电压的增加相应地，IGBT 43承受的电压减少。因而，在电流切断部4的输出电压的增加停止后进行将晶闸管40和MOSFET 41接通的控制，由此能够在IGBT 43承受的电压变为最小后将晶闸管40和MOSFET 41接通。其结果，由于与IGBT 43并联地连接的MOSFET 41也会承受与IGBT 43承受的电压相同大小的电压，因此能够抑制MOSFET 41被施加高电压。

另外，在本实施方式中，如上所述，以如下方式构成直流电源装置100：二极管元件42的接通电压V

另外，由于晶闸管40和MOSFET 41各自的导通损耗比IGBT 43的导通损耗小，因此晶闸管40和MOSFET 41各自的接通电阻与IGBT 43的接通电阻相比比较小。因而，通过向接通电阻比较小的晶闸管40和MOSFET 41流通同流过二极管元件42与IGBT 43的串联电路的电流相比比较大的电流，能够极力抑制晶闸管40和MOSFET 41的发热量增大。由此，能够抑制作为电流切断部4整体的发热量增大。

另外，在本实施方式中，如上所述，如以下方式构成直流电源装置100：在向负载103供给蓄电部2的直流电力的情况下，控制部5在同时进行了将晶闸管40断开的控制和将MOSFET 41断开的控制之后进行将IGBT 43断开的控制。由此，能够在抑制电流导通时导通损耗增加的同时抑制电流切断部4的元件被破坏。

另外，在本实施方式中，如上所述，如以下方式构成直流电源装置100：电流切断部4的元件包括晶闸管40、MOSFET 41以及IGBT 43。由此，由于晶闸管的接通电压比较低，因此通过使用晶闸管40作为晶闸管40，能够有效地抑制在电流导通时(直流电源装置100的通常运转时)导通损耗增大。另外，由于IGBT比较高速地进行开关并且耐压高，因此通过使用IGBT 43作为IGBT43，能够高速地进行电流切断，并且即使在IGBT 43承受了高电压(额定电压)的情况下也能够抑制IGBT 43被破坏。另外，由于MOSFET的导通损耗比较低，因此通过使用MOSFET 41作为MOSFET 41，能够更有效地抑制在电流导通时(直流电源装置的通常运转时)导通损耗增大。另外，由于MOSFET比较高速地进行开关，因此能够在电流切断时比较快速地使流向晶闸管40与MOSFET 41的直流电路的电流转流向IGBT 43侧。其结果，能够缩短电流切断部4切断电流所需要的时间。

[变形例]

此外，应认为本次公开的实施方式的所有方面均是例示性而非限制性的。本发明的范围不通过上述的实施方式的说明而通过权利要求书来示出，本发明的范围还包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更(变形例)。

例如，在上述实施方式中，示出了在同时进行将晶闸管40(串联用开关元件)断开的控制和将MOSFET 41(导通切换元件)断开的控制之后进行将IGBT 43(半导体开关元件)断开的控制的例子，但是本发明不限于此。例如，也可以是，控制部5进行将晶闸管40、MOSFET 41、IGBT 43按此顺序断开的控制，由此进行将电流切断部4切断的控制。此外，也可以是，在通过蓄电部2的电力对负载103进行供电的情况下，也进行将晶闸管40、MOSFET 41、IGBT 43按此顺序断开的控制。

另外，在上述实施方式中，示出了设置晶闸管40作为开关元件的例子，但是本发明不限于此。例如，也可以设置机械开关来代替晶闸管40。在该情况下，通过将MOSFET 41断开来使电流转流，由此能够容易地使流过机械开关的电流为零，因此能够抑制在将机械开关断开时机械开关产生电弧。其结果，在使用机械开关的情况下，也能够抑制电流切断所需要的时间增长。另外，也可以设置双极晶体管来代替晶闸管40。此外，选择机械开关来代替晶闸管40的情况能够进一步降低消耗电力。

另外，在上述实施方式中，示出了控制部5在电流切断部4的输出电压的增加停止后进行将晶闸管40(串联用开关元件)和MOSFET 41(导通切换元件)接通的控制的例子，但是本发明不限于此。例如，也可以是，在虽然处于上述输出电压增加的中途但是上述输出电压已变得比规定的阈值大的情况下，控制部5进行将晶闸管40和MOSFET 41接通的控制。

另外，在上述实施方式中，示出了设置MOSFET 41作为导通切换元件的例子，但是本发明不限于此。例如，也可以设置机械开关来代替MOSFET 41。

另外，在上述实施方式中，示出了设置IGBT 43来作为开关元件的例子，但是本发明不限于此。例如，也可以设置SiC-MOSFET来代替IGBT 43。

附图标记说明

1：整流器；2：蓄电部；4：电流切断部；5：控制部；40：晶闸管(串联用开关元件)；41：MOSFET(导通切换元件)；42：二极管元件；43：IGBT(半导体开关元件)；100：直流电源装置；101：系统(交流电压源)；103：负载；t：时间(规定时间)；Vce：接通电压(半导体开关元件的接通电压)；V