韓國土木工程和建筑技術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合起來。

在擬議的配置中，電池被包括在混合系統中，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中。

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

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，其中有一個2.016千瓦時的原型磷酸鐵鋰電池，效率為93%。該系統包括一個朝南的1.2千瓦陽臺光伏系統，由四個300瓦的模塊串聯而成，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，電池儲能系統運行的基本設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，其中光伏系統優先供應負載，只用光伏電力給電池充電，以及一種系統，首先向負載供應光伏電力，用光伏和電網電力給電池充電。此外，他們還考慮了一種設計，其中電池優先用光伏電源充電，只用光伏電源，以及優先用光伏電源給電池充電，然后用光伏和電網電源充電的系統。

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

他們發現，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。在第四種配置下，由于電網電力的充電，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，電池被電網電力充電。

住宅電池儲能系統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）每種運行模式的實驗在公寓房的個別家庭中得到了確認，結果表明，模式四是（電池儲能系統）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。

研究人員在最近發表在《可持續發展》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。