CN105322525A - 短路保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种短路保护装置，用于限制能由包括至少一个电池组单元的电池组支路输出的电流I_E，输出电流I_A能经由两个电网端子引导经过耗电器网络，在经由电池组支路、电网端子和耗电器网络的第一电流循环回路中布置有开关元件，利用该开关元件能中断电流I_E，短路保护装置(1)还具有用于将输出电流I_A的大小与能预定的额定值I_S进行比较的比较器件(19)。短路保护装置还具有电感，短路保护装置具有电感电流调节器件，经由该电感电流调节器件能调节流过电感的输出电流I_A，并且短路保护装置还具有跨接装置，其被布置为能跨接电池组支路的至少一个电池组单元，并且额定值I_S能被限制到短路电流I_K的可预定的最大值。

Description

短路保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于限制由电池组支路输出的电流的装置。

背景技术

电池组系统越来越多地作为用于固定应用和移动应用的储能器来使用。作为用于固定应用的示例是风力发电站和备用电源系统，而作为用于移动应用的示例是电动车辆和混合动力车辆。

在此，非常频繁地使用以锂离子电池组单元为基础的电池组系统。为此，通常大量电池组单元串联连接成电池组模块。通过多个电池组模块的串联连接出现电池组支路。在大功率的电池组系统(下面也称为电池组)中，往往并联连接多个电池组支路。

尤其使用具有很小的内阻的电池组单元来用于具有大能量密度的电储能器，这些电池组单元在温和的加热时可以输出相对大的功率。尤其锂离子电池组由于非常低的内阻而拥有如下特性，即，与迄今为止已知的电池组相比可以输出非常高的电流。因此，由锂离子电池组输出的短路电流是迄今为止已知的电池组的短路电流的数倍。

基于电池组的储能器尤其适合于具有对可用性有很高要求的电网，如同在例如汽车的车辆或潜水艇中存在的电网那样。为了在各个耗电器故障的情况下不影响这些电网的可用性，需要在短路情况下快速且可靠地将故障源与电网分离。通常，各个耗电器为此经由具有电磁操纵的过电流识别装置的保险丝或功率开关在电网上运行。为了可以实现对这些保护元件的触发，作为电网中的电流源的电池组系统必须能够提供必需的短路电流。在低阻抗的电池组系统中，提供用于触发保护元件的最小电流强度是没有问题的。然而关键的是这类电池组系统在短路情况下非常快速地提供非常高的短路电流的特性。在这种情况下，由于能量可用性的损失而无法实现电网与电池组系统的快速、完全的分离。例如可以通过相应鲁棒地设计具有相应确定大小的保护元件的电网来进行免遭电网过载的保护。替选地，可以设置如下器件，它们在电流源、即电池组上已经发生故障的情况下限制电流的上升。

由文献WO-2010/089338A2已知一种装置，其适合用于限制高能量直流电网中的直流电流。短路保护装置使用欧姆电阻来限制电流。该电阻借助快速的电流监控和功率半导体而连接到能量路径中。以纯数字的方式通过电阻的接入/跨接对由电池组支路输出的电流进行限制。

由文献US2002/0175644A1已知一种用于控制三相电机的装置，该装置具有能接入且能断开的直流电压源形式的能以子单元开关的储能器以及后置连接的逆变器。经由控制设备进行直流电压源的接入和断开。在文献US2002/0175644A1中没有说明用于在故障情况下限制由储能器输出的电流的保护装置。

文献WO2008/055493A1说明了一种具有高储能器的潜水艇直流电网。在此，尽可能低电感地连接电池组单元和电池组模块。说明了用于监控电池组支路的监控器件，所述监控器件向控制器件传送测量数据并且适合于关断电池组支路。

此外，设置半导体作为限制电流升高的保护元件。没有说明对在故障情况下出现的短路电流的控制或调节。

文献US6246214B1说明了一种用于电池组充电的保护电路。该保护电路包括场效应晶体管，该场效应晶体管可以限制在电池组充电或放电时的电流流动。该电路附加地包括放电调节系统，其耦合到场效应晶体管上并且能确定系统中过强的电流流动，并且据此向场效应晶体管传送限制电流流动的信号。这尤其可能出现在电池组中存在短路的情况下。没有说明为了该目的而使用电流转换器。

文献US6815930B2说明了一种用于电池组单元的保护电路。该保护电路尤其是由MOSFET晶体管构成，所述MOSFET晶体管与要保护的电池组单元串联连接。当在要保护的电池组单元中测量到低于预定电压的电压时，MOSFET晶体管就改变其状态，并且由此限制流过电池组单元的电流。

此外，文献US2011/0285538A1说明了用于确定电池组单元所用的补偿电路中的异常性的装置和方法。

文献US2002/0079865A1说明了一种用于充电器和能充电的元件、例如可再充电的锂离子电池组的保护电路。

发明内容

本发明的主题是一种短路保护装置，其用于限制能由包括至少一个电池组单元的电池组支路输出的电流I_E，其中，能由电池组支路输出的电流I_E能通过短路保护装置限制到受控的输出电流I_A，并且输出电流I_A能经由两个能与短路保护装置连接的电网端子引导经过耗电器网络，其中，通过电网端子与耗电器网络的连接，能构造出经由电池组支路、电网端子和耗电器网络的第一电流循环回路，其中，在第一电流循环回路中布置有开关元件，利用该开关元件能中断电流I_E以将其限制到输出电流I_A，其中，短路保护装置还具有至少一个按照以下方式布置的用于电流检测的机构，即，通过该机构能确定输出电流I_A的大小，并且其中，短路保护装置还具有用于将输出电流I_A的大小与可预定的额定值I_S进行比较的比较器件，其特征在于，短路保护装置还具有电感，该电感与开关元件串联且相对于该开关器件在耗电器网络侧布置，短路保护装置具有电感电流调节器件，信号能从比较器件向该电感电流调节器件输送，并且经由该电感电流调节器件，能通过操控开关元件调节流过电感的输出电流I_A，并且短路保护装置还具有开关或二极管形式的跨接装置，该跨接装置被布置为，使得在通过开关元件中断电流I_E的情况下能跨接电池组支路的至少一个电池组单元，并且用于输出电流I_A的第二电流循环回路能经由电网端子、耗电器网络和电感来闭合，并且额定值I_S能被限制到短路电流I_K的可预定的最大值。

该装置的优点在于，通过该装置构造出限制电流的电流转换器，通过该电流转换器可以以快速的短路电流限制和过载电流限制的形式对直流电压电网的运行可靠性做出贡献。此外，可以可靠地识别出并且限制仅微高于最大运行电流的过载电流。此外，即使在短路或过载的情况下，也能向这样受保护的耗电器网络供应来自电池组支路的能量。

通过前述的短路保护装置构造电流转换器还提供了如下的优点，即，用于电池组支路的输出电流I_A能通过可预定的额定值I_S来加以调整。因此，在电池组系统中可以进行不同电压等级的支路的受控的并联连接以共同地提供能量。具有不同的充电状态SOC(StateofCharge)或不同的老化状态SOH(StateofHealth)的电池组支路可以以这种方式作为彼此不依赖的电源并联地运行。此外，为了均衡充电状态(Balancing，平衡)可以从不同电压等级的电池组支路提取不同的功率。具有短路保护装置的电池组支路的输出电流I_A不仅能被限制到最大的输出电流I_A，而且能被限制到最小的输出电流I_A。

此外，可开关且可重配置的电池组系统内部的配置错误可以由短路保护装置无损地加以阻拦。此外，在双向实施电流转换器时能限制充电电流。此外，短路保护装置很好地适合于保护具有高固有阻抗的电池组支路。此外，通过耗电器网络可以控制将由电池组支路输出的额定值I_S，或进行最大输出的输出电流I_A的限制。此外，通过限制输出电流I_A可以进行与此相关的功率的限制，例如用以符合技术规定或在法律规定中的技术规范，例如根据“Erneuerbare-Energien-Gesetz-EEG2012”(可再生能源法EEG2012)限制功率输出小于等于100kW。

有利地，短路保护装置被构造为，使得通过电感、电感电流调节器件、开关元件和跨接装置构造出降压式电流转换器，也被称为Buck转换器，该降压式电流转换器为了对输出电流I_A进行平滑而具有尤其布置在电网端子之间的电容器。可以以简单的方式利用很少的结构元件来实现这类短路保护装置。

在运行中，短路保护装置在输入侧被馈以电流I_E。通过短路保护装置限制电流I_E并且将其作为输出电流I_A向耗电器网络输送。在此，短路保护装置根据Buck转换器的原理而基本上可以由开关元件、电感、跨接元件以及电感电流调节器件组成，该电感电流调节器件控制开关元件的开关状态。通过开关元件中断电流I_E导致的是，电感输出其以电场形式存储的能量直至以持续且随时间降低的线圈电流形式表现出的场的消失。在闭合的电流循环回路中，该线圈电流从电感作为输出电流I_A经由电网端子以及置于电网端子之间的耗电器网络且经由跨接装置流回到电感。

开关元件的闭合导致重新构建增大的电感电场，伴随着增大且最后通过电池组支路的电压以及耗电器网络阻抗的电压来限制的输出电流I_A。因此明显的是，通过尤其暂时、也就是在时间上受限地，必要时多次相继地中断电流I_E，能将该电流限制到具有限定的可调整界限的输出电流I_A。

短路保护装置具有至少一个用于电流检测的机构，利用该机构确定输出电流I_A的大小。输出电流I_A的大小被用信号～I_A(也就是与输出电流I_A成比例的信号)向比较器件输送，该比较器件将测量到的输出电流I_A与参考值～I_S(也就是与可预定的额定值I_S成比例)进行比较。在此，额定值I_S通过短路电流I_K的可预定的值来加以限制。换而言之，额定值I_S在低于短路电流I_K的可预定的正范围内。在此有利地，以如下方式设定短路电流I_K，即，该短路电流高于在耗电器网络的常规运行中出现的输出电流I_A，但同时低于最大允许的输出电流I_A。有利地，所述参考值可以被确定为与额定值I_S以及短路电流I_K的值中的最小值成比例的信号，也就是换而言之，额定值I_S的大小有利地通过短路电流I_K的可预定值的大小来加以限制。如果不向短路保护装置预定额定电流I_S，则所述参考值就相应于信号～I_K，也就是与短路电流I_K成比例的信号。

从比较器件向电感电流调节器件输送如下信号作为调节量，根据该信号，电感电流调节器件控制开关元件的断开或闭合。这不仅可以静态地进行，而且可以以时钟或脉宽调制形式的快速序列来进行。

开关元件的开关状态的快速序列(例如相应于脉宽调制)导致输出电流I_A的上升或下降的相应序列，并且因此导致输出电流I_A的纹波。有利地，输出电流I_A的该纹波通过在电网端子之间布置电容器来加以平滑。

有利地，短路保护装置被构造为，使得短路保护装置具有至少两个电感、开关元件和跨接装置，通过它们构造双重同步转换器。换而言之，为了构造双重同步转换器，短路保护装置具有至少两个电感、至少两个开关元件和至少两个跨接装置。

一种类型的构造提供如下的优点，即，能构造两个电流转换器，这两个电流转换器通过以合适的时间上的序列控制它们的开关元件而交替地对输出电流I_A的提供做出贡献，从而可以减小输出电流I_A的纹波。

此外有利地，短路保护装置被构造为，使得电池组支路具有数量为n＝N的电池组单元，并且至少一个跨接装置跨接至少k个电池组单元，从而在通过开关元件中断电流I_E的情况下，n-k个电池组单元继续对能由短路保护装置输出的输出电流I_A做出贡献。该构造也提供了如下优点，即，减小了输出电流I_A的纹波。此外，在相应选择或控制数量为k的被跨接电池组单元时，该构造允许的是，使持续对输出电流I_A做出贡献的电池组支路部分的电压发生变化并且因此附加地控制输出电流I_A。

此外有利地，短路保护装置被构造为，使得电池组支路具有数量为n＝N的电池组单元，并且至少一个跨接装置跨接恰好一个电池组单元，从而在通过开关元件中断电流I_E的情况下，n-1个电池组单元继续对能由短路保护装置输出的输出电流I_A做出贡献。该构造提供了如下优点，即，纹波仅由通过单个电池组单元引起的电压差来确定，并且因此大大减小了输出电流I_A的纹波。

有利地，短路保护装置被构造为，使得短路保护装置具有多个串联连接的电感，它们配属于多个电池组模块。

该构造提供了如下优点，即，能经由每个电池组模块构造电流转换器。此外，该构造提供了如下优点，即，配属于电池组模块的电感(下面也被称为模块电感)串联连接并且这些电感的感应作用叠加成总电感。

换而言之，短路保护装置的电感有利地通过多个串联作用的模块电感来构造。该设计方案提供如下优点，即，为了获得相同的感应作用，代替一个通常布置在电池组支路外部的电感而能在电池组支路内部构造多个且因此更小的模块电感。

此外有利地，短路保护装置被构造为，使得一个电池组模块具有恰好一个电池组单元，该电池组单元具有配属于该电池组单元且与其串联连接的电感。在该构造中，单个电池组单元可以被视为电池组模块或电池组模块可以被视为电池组单元。该构造提供如下的优点，即，能经由每个电池组单元构造电流转换器。此外，该构造提供如下的优点，即，配属于电池组单元的电感(下面也被称为单元电感)串联连接并且这些电感的感应作用叠加成总电感。

因此此外有利地，短路保护装置被构造为，使得短路保护装置具有多个串联连接的电感，这些电感配属于多个电池组单元。换而言之，该构造提供如下的优点，即，为了获得相同的感应作用，代替一个通常布置在电池组支路外部的电感而能在电池组支路内部构造明显多个且因此例如明显更小的单元电感。

此外有利地，短路保护装置被构造为，使得电池组支路具有至少一个电池组模块或多个串联连接的电池组模块，其中，至少一个电池组模块具有至少一个电池组单元，所述至少一个电池组单元能通过跨接器件跨接并且具有开关元件，通过该开关元件能中断经过至少一个电池组单元的电流I_E。

这样构造的短路保护装置提供如下的优点，即，利用包含在电池组单元和电池组模块中的开关元件可以将输出电流I_A限制在非常窄的界限内。在此，作为第一优点的是，电池组支路的电压能经由开关元件来加以控制。作为第二优点的是，此外能经由各个与模块电感连接的电池组模块或经由各个与单元电感连接的电池组单元构造各个电流转换器。因此有利地，在电池组支路内部布置这样构造的电流转换器的组件，从而短路保护装置和电池组支路至少部分彼此交织在一起。

附图说明

通过附图阐明且在下面的说明中阐述了根据本发明的主题的其他优点和有利的设计方案。在此要注意的是，附图仅具有描述性的特征，并且并不意味着本发明局限于某一种形式。其中：

图1示出根据现有技术的具有多个并联布置的电池组支路的电池组系统；

图2示出根据现有技术的具有多个电池组模块的电池组支路；

图3示出根据Buck转换器的原理的短路保护装置的设计方案；

图4示出根据交织式Buck转换器的原理的短路保护装置的设计方案；

图5示出用于能部分地与耗电器网络分离的电池组支路的短路保护装置的设计方案；

图6示出用于电池组支路的短路保护装置的设计方案，在该设计方案中电感分布到电池组支路的电池组模块上；及

图7示出用于电池组支路的短路保护装置的设计方案，在该设计方案中电感分布到电池组支路的电池组单元上。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的具有多个并联布置的电池组支路2的电池组系统100，在该电池组系统中，在电池组支路2上施加有电压U。电池组系统100具有两个电端子110、111，经由这两个电端子能提取电池组系统100的电能。并联布置的电池组支路2具有多个电池组单元3和电端子10、11，利用这些电端子，这些电池组支路分别与电池组系统100的端子110、111连接。例如依赖于与电池组系统100连接的耗电器的能量需求，电池组支路2能经由开关28与端子111分离。在短路的情况下，所有电池支路2都能与端子111分离。

图2中示出根据现有技术的具有多个电池组模块4的电池组支路2。电池组支路2在端子10与11之间具有多个串联连接的电池组模块4以及具有开关28，经由该开关，电池组支路2能与耗电器网络或与另外的电池组支路2连接。电池组模块4具有多个串联连接的电池组单元3。经由两个交替操纵的开关元件48、49，电池组单元3可以中间连接到电池组支路2中或被跨接。

图3中示出根据Buck转换器的原理的具有电流转换器的短路保护装置1的设计方案。短路保护装置1在输入侧与电池组支路2的端子10和11连接。短路保护装置1在输出侧具有电网端子12、13，经由这些电网端子，该短路保护装置1与未示出的耗电器网络连接。短路保护装置1在输入侧由电池组支路2馈以电流I_E，短路保护装置1在输出侧将输出电流I_A馈入耗电器网络。

短路保护装置1具有开关元件8以及电感5。在该设计方案示例中，开关元件8被设计为具有保护二极管的FET(场效应晶体管)或为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。开关元件8和电感5串联地布置，其中，就次序来说，开关元件8布置在馈电的电池组支路2那一侧而电感5布置在耗电器网络侧，即，在耗电器网络那一侧。此外，由图3明显的是二极管形式的跨接装置6以及两个电容器9，这两个电容器用于对施加在端子10、11以及电网端子12、13上的电压进行平滑。

此外，该设计方案示例具有用于电流检测的机构，该用于电流检测的机构适合于测量输出电流I_A并且以分流电阻16和电压放大器15的形式来实施。电压放大器15向比较器件19提供与输出电流I_A成比例的电压信号～I_A，该比较器件将电压信号～I_A与参考值～Min(I_S，I_K)，即，与额定值I_S和短路电流I_K的值中的最小值成比例的参考值进行比较。在仅用于限制短路电流I_K的运行中，所述参考值具有电压信号～I_K，其中，短路电流I_K以如下方式来加以设定，即，其高于在耗电器网络的常规运行中出现的输出电流I_A，但同时低于最大允许的输出电流I_A。

从比较器件19向电感电流调节器件14输送如下的信号作为调节量，根据该信号，电感电流调节器件14控制开关元件8的断开或闭合。这不仅可以静态地进行，而且可以以脉宽调制形式的快速序列来进行。

在图4至图7中示出另外的设计方案，其中，为了清楚起见未示出例如用于测量电流的机构、电感电流调节器件14和跨接装置9那样的各个构件。相反地，在该设计方案中示出各自的区别或者说表征相应设计方案的特征。

图4示出短路保护装置1的与图3中示出的设计方案类似的设计方案，其中，根据图4的短路保护装置1根据交织式Buck转换器的原理来构建。借助经由脉宽调制对开关元件8的控制来调节输出电流I_A，导致输出电流I_A的相对强烈的纹波。为了减小该纹波，图4中的设计方案设置有双重同步转换器或交织式Buck转换器。与图3不同的是，该实施方式具有两个开关元件8以及两个附加的开关元件81。通过以合适的时间上的序列操纵开关元件8、81，电感5交替地对输出电流I_A的提供做出贡献，从而可以减小输出电流I_A的纹波。

图5示出用于电池组支路2的短路保护装置1的设计方案，在该设计方案中，电池组支路2能部分地与耗电器网络分离。该设计方案也用于减少输出电流IA的纹波，因为电池组支路2的一部分经由跨接装置9不依赖于开关元件8的开关状态地提供对输出电流I_A的贡献。输出电流I_A的纹波仅以如下程度来给出，由跨接装置9跨接的电池组单元3可以以该程度对输出电流I_A做出贡献。

图6示出用于电池组支路2的短路保护装置1的设计方案，在该设计方案中，电感5分布到电池组支路2的电池组模块4上。在该设计方案中，代替电感5而例如设置三个模块电感45，这些模块电感的值分别是电感5的值的三分之一。在相应的操控时，开关元件48、49允许分模块地限制流经电池组支路2的电流，其中，开关元件49承担跨接装置9的功能而开关元件48承担开关元件8的功能。

图7示出用于电池组支路2的短路保护装置1的设计方案，在该设计方案中，代替整个电感5而设置具有相应于电池组支路2的电池组单元3的数量n＝N的单元电感35。单元电感35的值分别可以为整个电感5的值的1/N，从而单元电感35可以相应被设计得更小。该布置的结构相应于图6的布置的结构，其中，每个电池组模块4恰好具有一个电池组单元3。在相应的操控时，开关元件48、49允许分单元地限制流经电池组支路2的电流，其中，开关元件49再次承担跨接装置9的功能而开关元件48承担开关元件8的功能。

Claims (10)

1.短路保护装置(1)，用于限制能由包括至少一个电池组单元(3)的电池组支路(2)输出的电流I_E，其中，能由所述电池组支路(2)输出的电流I_E能通过所述短路保护装置(1)限制到可控的输出电流I_A，并且所述输出电流I_A能经由两个能与短路保护装置(1)连接的电网端子(12)、(13)引导经过耗电器网络，其中，通过所述电网端子(12)、(13)与耗电器网络的连接，能构造出经由所述电池组支路(2)、所述电网端子(12)、(13)和所述耗电器网络的第一电流循环回路，其中在所述第一电流循环回路中布置有开关元件(8、48)，利用所述开关元件能中断电流I_E以将该电流I_E限制到所述输出电流I_A，其中，所述短路保护装置(1)还具有至少一个按照以下方式布置的用于电流检测的机构，即，通过所述机构能确定所述输出电流I_A的大小，并且其中，所述短路保护装置(1)还具有用于将所述输出电流I_A的大小与可预定的额定值I_S进行比较的比较器件(19)，其特征在于，所述短路保护装置(1)还具有至少一个电感(5、35、45)，所述至少一个电感与所述开关元件(8、48)串联且相对于所述开关器件在耗电器网络侧布置，所述短路保护装置(1)具有电感电流调节器件(14)，信号能从所述比较器件(19)向所述电感电流调节器件输送，并且经由所述电感电流调节器件能通过操控所述开关元件(8、48)调节流过所述电感(5、35、45)的输出电流I_A，并且所述短路保护装置(1)还具有开关或二极管形式的跨接装置(9，49)，所述跨接装置被布置为，使得在通过所述开关元件(8、48)中断所述电流I_E的情况下能跨接所述电池组支路(2)的至少一个电池组单元(3)，并且用于所述输出电流I_A的第二电流循环回路能经由所述电网端子(12)、(13)、所述耗电器网络和所述电感(5、35、45)来闭合，并且所述额定值I_S能被限制到短路电流I_K的可预定的最大值。

2.根据权利要求1所述的短路保护装置(1)，其特征在于，通过所述电感(5、35、45)、所述电感电流调节器件(14)、所述开关元件(8、48)和所述跨接装置(9、49)构造出降压式电流转换器，为了对所述输出电流I_A进行平滑，所述降压式电流转换器具有电容器(6)。

3.根据权利要求1或2所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述短路保护装置(1)具有至少两个电感(5、35、45)、开关元件(8、48)和跨接装置(9、49)，通过它们构造双重同步转换器。

4.根据上述权利要求中任一项所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述电池组支路(2)具有数量为n＝N的电池组单元(3)，并且至少一个跨接装置(9、49)跨接至少k个电池组单元(3)，从而在通过所述开关元件(8、48)中断所述电流I_E的情况下，n-k个电池组单元(3)继续对能由所述短路保护装置(1)输出的输出电流I_A做出贡献。

5.根据权利要求4所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述电池组支路(2)具有数量为n＝N的电池组单元(3)，并且至少一个跨接装置(9、49)跨接恰好一个电池组单元(3)，从而在通过所述开关元件(8、48)中断所述电流I_E的情况下，n-1个电池组单元(3)继续对能由所述短路保护装置(1)输出的输出电流I_A做出贡献。

6.根据上述权利要求中任一项所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述电池组支路(2)具有多个串联连接的电池组模块(4)，其中，所述电池组模块(4)具有至少一个电池组单元(3)，并且其中，至少一个电池组模块(4)具有与至少一个电池组单元(3)串联连接且配属于所述电池组模块(4)的电感(5、35、45)。

7.根据权利要求6所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述短路保护装置(1)具有多个串联连接的电感(5、35、45)，所述电感配属于多个电池组模块(4)。

8.根据权利要求6所述的短路保护装置(1)，其特征在于，一个电池组模块(4)具有恰好一个电池组单元(3)，所述电池组单元具有配属于所述电池组单元(3)且与所述电池组单元串联连接的电感(5、35、45)。

9.根据权利要求8所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述短路保护装置(1)具有多个串联连接的电感(5、35、45)，所述电感配属于多个电池组单元(3)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的短路保护装置(1)，其特征在于，所述电池组支路(2)具有至少一个电池组模块(4)或多个串联连接的电池组模块(4)，其中，至少一个电池组模块(4)具有至少一个电池组单元(3)，所述至少一个电池组单元能通过跨接器件(9、49)被跨接并且具有开关元件(8、48)，通过所述开关元件能中断经过至少一个电池组单元(3)的电流I_E。