通过检测光伏电池出口电压µpv，锂电池荷电状态(state of charge, SOC)，光伏电池输出功率Ppv以及家庭负载功率P_load，可以将系统工作模式分为4种工况：

工况1（光伏发电）：光伏侧变流器工作在MPPT模式；锂电池侧变流器工作在 Boost模式；全桥逆变器工作在独立逆变模式。

在光伏电池有能量输出的情况下，此时光伏发电系统优先满足别墅太阳能发电系统用户及其他用户的自身电力需求。在发电量盈余的情况下，对储能部分的锂电池进行充电。当发电量不足以给别墅太阳能发电系统用户及其他家庭负载供电时，由光伏电池和锂电池联合供电。光伏侧变流器工作在MPPT模式以最大限度地获取太阳能；锂电池侧变流器工作在Boost模式来稳定直流母线电压恒定。在这种工况下，锂电池充放电功率完全由光伏电池输出功率以及负载功率决定。锂电池可能工作在充电状态，也可能工作在放电状态，通过检测锂电池电流可以进一步判断。

工况2(并网馈能）：光伏侧变流器工作在MPPT模式；锂电池侧变流器工作在 Buck模式；全桥逆变器工作在并网模式。

在光伏发电系统能够满足别墅太阳能发电系统用户及其他用户的自身电力需求，并且锂电池已处于满充状态的情况下，锂电池侧变流器工作在Buck模式，控制锂电池工作在恒压浮充状态；全桥逆变器控制中间直流母线电压，将盈余的电量回馈给公共电网。在这种工况下，回馈给电网的功率完全由光伏电池输出功率以及负载功率决定。

工况3(电池供电）：光伏侧变流器不工作；锂电池侧变流器工作在Boost模式，全桥逆变器工作在独立逆变模式。

在光伏电池无法供电的情况下，此时变流器自动切换供电模式，由锂电池来满足别墅太阳能发电系统用户及其他用户的电力需求。光伏侧变流器不工作；锂电池侧变流器工作在Boost模式来稳定直流母线电压恒定。在这种工况下，锂电池放电功率完全由负载功率决定。

工况4(电网供电）：光伏侧变流器不工作；锂电池侧变流器不工作；全桥逆变器不工作。

当光伏电池和锂电池都无能量输出时，变流器自动切换供电模式，从公共电获得电能。在这种工况下，三种变流器都不工作。负载直接由公共电网供电。

图给出了别墅太阳能发电系统用户及其他家庭光伏能源系统的四种工况状态图，从图中可以清楚地看出各种工况下的变流器工作模式和系统中的能量流动。

图：家庭光伏能源系统工况（a）工况一：光伏发电（b）工况二:并网馈能（c）工况三：电池供电（d）工况四：电网供电