ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 441

discharge were at 17:33 on August 23, 2019 and at 03:36 on August 24, 2019. About 92% of the battery 
capacity  was  discharged  and  about  91%  of  the  load  was  supplied  to  the  battery.  In  this  mode  full 
discharge voltage was reached such that the battery could not be used because the battery voltage could 
not be maintained until the next PV charge.   
Mode  2  was  designed  to  charge  with  grid  power  when  the  battery  voltage  drops  below  the 
reference voltage when PV charge is not possible. The battery began to discharge at 17:41 on August 
27, 2019 and ended at 03:38 on August 28, 2019. It remained discharged for about 9 h and 45 min. The 
total  discharge  power  was  3.733  kWh  (discharge  peak  power  of  0.249  kW),  and  the  load  power  at 
discharge was 3.875 kWh. Similar to Mode 1, intermittent discharge occurred between 16 and 17 oʹclock, 
before the discharge start time.   
Under mode 3, charging started at 07:38 on November 05, 2019 and full charge was reached at 
11:31 on November 05, 2019. The battery was fully discharged about 9 h and 30 min after the battery 
discharge began at 17:38 on November 05, 2019. The discharge power was 1.739 kWh (discharge peak 
power  of  0.199  kW),  and  the  load  power  at  that  time  was  1.867  kWh.  The  battery  was  completely 
discharged and battery voltage was not maintained until the charge of PV power the next day.   
Under mode 4, the battery is preferentially charged by PV power, and then by grid power when 
there is no PV power and the battery voltage reaches the full discharge protection voltage. In other 
words,  if  the  battery  is  likely  to  be  discharged,  the  battery  is  charged  with  grid  power.  The  battery 
started to recharge at 04:03 on September 18, 2019, about 9 h and 30 min after it was first discharged at 
18:31  on  September  17,  2019.  Based  on  the  2  days  data,  the  total  discharge  power  was  2.894  kWh 
(discharge peak power of 0.199 kW), the load power at this time was 2.916 kWh, and the total power 
charged from the grid was 0.214 kWh. 
In the modes where PV power was supplied to the load first (modes 1 and 2), the charge/discharge 
of  the  battery  is  determined  by  the  load.  Therefore,  charge/discharge  may  occur  frequently  and  the 
battery may not be sufficiently charged. As the battery voltage drops rapidly after complete discharge, 
it is necessary to reduce the battery idle time between discharge and charge. On the other hand, in the 
m o d e s   w e r e   P V   p o w e r   w a s   s u p p l i e d   t o   t h e   b a t t e r y   f i r s t   ( m o d e s   3   a n d   4 ) ,   P V   

Figure 4. Performance characteristics of BESS prototype with veranda PV applied the air conditionerʹs 
load (July 07, 2019) 
Optimal Operation Schemes of Residential Battery Energy Storage System with Veranda Photovoltaic System
for Apartment Houses in Korea
430