韓國土木工程和建筑技術(shù)研究所的科學家們分析了不同的操作模式，以將住宅電池與韓國公寓樓的陽臺光伏組件結(jié)合起來。

在擬議的配置中，電池被包括在混合系統(tǒng)中，但只是為了向連接到負載線的家用電器放電。負載由陽臺光伏組件或電池供電，需要時將剩余的電力儲存在存儲系統(tǒng)中。

研究小組說：當電池處于系統(tǒng)檢查狀態(tài)或電池的（充電狀態(tài)）水平處于緊急狀態(tài)時，用電網(wǎng)電力對電池充電。

研究人員在韓國高陽市的一個示范房中模擬了該混合系統(tǒng)，其中有一個2.016千瓦時的原型磷酸鐵鋰電池，效率為93%。該系統(tǒng)包括一個朝南的1.2千瓦陽臺光伏系統(tǒng)，由四個300瓦的模塊串聯(lián)而成，效率為18%。傾斜角度為70度，與代表連接負荷的260瓦電風扇相配。

研究人員通過考慮光伏系統(tǒng)的容量和家庭的總耗電量來計算電池的存儲容量。學者們說，電池儲能系統(tǒng)運行的基本設(shè)置為電池批量充電電壓為58.4V，電池放電截止電壓為41V，電池充電電壓為44V。

研究員Ji-YoungEum說道：這個系統(tǒng)可以在任何地方使用，而不僅僅是在韓國，因為它的容量很小。

研究人員評估了該系統(tǒng)在四種操作模式下的性能。他們研究了一種配置，其中光伏系統(tǒng)優(yōu)先供應負載，只用光伏電力給電池充電，以及一種系統(tǒng)，首先向負載供應光伏電力，用光伏和電網(wǎng)電力給電池充電。此外，他們還考慮了一種設(shè)計，其中電池優(yōu)先用光伏電源充電，只用光伏電源，以及優(yōu)先用光伏電源給電池充電，然后用光伏和電網(wǎng)電源充電的系統(tǒng)。

該實驗從2019年8月21日到2019年11月8日持續(xù)了約三個月，科學家們說：為了檢查充電和放電的結(jié)果，除了雨天和檢查儀器的日子，其他日子都進行了實驗。

他們發(fā)現(xiàn)，在第一種模式下，大約92%的電池容量被放掉，大約91%的負載被供應給電池。他們還觀察到，電池電壓達到了33V的完整放電電壓范圍，因此，電池沒有被使用，因為電池電壓無法維持到下一次光伏充電。

他們說，在第二種模式下，光伏電力被優(yōu)先注入負載，如果在供應負載后沒有剩余的光伏電力，幾乎不可能給電池充電。他們聲稱，這使得有必要通過減少電池的閑置時間和電網(wǎng)電力的使用來防止電池放電。

第三種運行模式確保了電池完全放電，電池電壓不被維持，直到第二天對光伏電力進行充電，然后將光伏電力輸送給負載和電網(wǎng)。在第四種配置下，由于電網(wǎng)電力的充電，電池有很大機會最終沒有完全放電。而當電池電壓達到完全放電保護電壓時，電池被電網(wǎng)電力充電。

住宅電池儲能系統(tǒng)的運行模式與陽臺光伏的運行模式通過住宅（電池儲能系統(tǒng)）每種運行模式的實驗在公寓房的個別家庭中得到了確認，結(jié)果表明，模式四是（電池儲能系統(tǒng)）的四種操作模式中最合適的。盡管如此，仍然需要一些功能來將該方案應用于公寓的各個家庭。

研究人員在最近發(fā)表在《可持續(xù)發(fā)展》上的韓國公寓住宅BESS與陽臺光伏的運行模式中描述了他們的工作。