家庭储能始于德国，并随着德国政府“百万屋顶计划”的实施而兴起。随着智能化、信息化时代的到来，用电需求大大增加。为缓解环境污染、能源消耗等方面的压力，光伏发电成为绿色能源的最佳选择。在政策扶持和光伏储能降低发电成本的优势下，家庭光伏发电储能系统正逐步步入千家万户。
而光伏储能系统面对不同的应用场景，使光伏发电系统变得非常智能化，性能和收益会大大提升。未来中国的家庭或者一些场所的光伏和储能一定是跟用户相关联的，才具有市场价值。
家用储能光伏发电系统是指屋顶太阳能组件吸收太阳光，产生的直流电通过逆变器转换为交流电，白天直接供家用电器照明等使用，或存储到储能电池中，晚上供家用电器照明使用。多余的发电量可上传至电网，从而获取相应电价收入及政府补贴。另外，储能逆变器还具有削峰调谷功能，能够创造更多的发电收益。
家庭储能系统类似于一个微型储能电站，其运行不受城市供电压力影响。在用电低谷时间，家庭储能系统中的电池组可自行充电，以备用电高峰或断电时使用。除用作应急电源外，家庭储能系统也因能均衡用电负荷，从而节省家庭电力开支。
虽然当前家庭储能系统的市场需求更多出于民众对应急后备电源的需要，但在业内人士看来，使用家庭储能系统可以组合太阳能等新能源发电系统、推动新能源的推广以及构筑智能电网，市场前景广阔。
二、家庭储能系统基本结构及组件要求
家庭储能系统目前分为两种，一种为并网家庭储能系统，一种为离网家庭储能系统。并网家庭储能系统由五大部分构成，包括：太阳能电池阵列、并网逆变器、BMS管理系统、电池组、交流负载。系统采用光伏与储能系统混合供电。市电正常时，由光伏并网系统和市电为负载供电；市电断电时，由储能系统和光伏并网系统联合供电。并网家庭储能系统分为三种工作模式，模式一：光伏提供储能、余电上网；模式二：光伏提供储能、部分用户用电；模式三：光伏仅提供部分储能。并网家庭储能如图一所示：
图一 并网家庭储能系统图
离网家庭储能系统是独立的，和电网没有任何的电气连接，因此整个系统并不需要并网逆变器，光伏逆变器就可以满足要求。离网家庭储能系统分为三种工作模式，模式一：光伏提供储能和用户用电（晴天）；模式二：光伏和储能电池提供用户用电（阴天）；模式三：储能电池提供用户用电（傍晚和雨天）。离网家庭储能如图二所示：
图二 离网家庭储能系统图
综上所述，目前需求的储能设备主要为BMS电池管理系统，光伏并网逆变器、储能逆变器。针对以上家庭储能设备需求，并结合光伏系统各单元电路安全隔离特性，金升阳提出一整套控制单元的电源解决方案。
三、电池管理系统BMS单元电源解决方案
电池作为系统的核心储能器件，需要实时监控电池的在线状态，因此BMS的重要性不言而喻。BMS系统中BCU 模块通过CAN 总线与BMU 模块实时通信，获取单体电压、箱体温度、绝缘电阻等系统参数；通过电流传感器采集充放电电流，动态计算SOC，并通过触摸屏显示相关数据。BCU 计算分析得出电池组综合信息后，进行系统智能管理：通过独立的CAN 总线智能交互；同时，也可通过继电器实现对充放电的二级保护，确保强弱电有效隔离，满足客户多样化的安全控制需求，保障系统稳定高效地运转。
