يعتمد تصميم مصادر طاقة تخزين الطاقة المحمولة بشكل أساسي على تخزين طاقة البطارية، وتحويل الطاقة، وتقنيات التحكم الذكية لتحويل التيار المباشر المخزن (DC) إلى التيار المتردد (AC) أو DC الذي تتطلبه أجهزة المستخدم، وبالتالي توفير الطاقة المتنقلة. الهدف الأساسي هو توفير طاقة مستقرة وموثوقة لأجهزة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والإضاءة والأجهزة الصغيرة والمعدات الخارجية في البيئات التي تفتقر إلى مصدر طاقة ثابت. تشتمل هذه الوحدات عادةً على بطارية تخزين الطاقة، ونظام إدارة البطارية (BMS)، ووحدة العاكس، ووحدة الشحن، وواجهات الإخراج، ونظام التحكم الذكي؛ تعمل هذه المكونات بشكل متضافر لإدارة تخزين الطاقة وتحويلها وإخراجها.
تعد بطارية تخزين الطاقة هي المكون الأساسي للوحدة، وهي المسؤولة عن تخزين الطاقة الكهربائية. تستخدم معظم أجهزة تخزين الطاقة المحمولة الموجودة في السوق بطاريات الليثيوم-أيون أو فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) كوحدات تخزين خاصة بها. تُستخدم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، على وجه الخصوص، على نطاق واسع في منتجات التخزين المحمولة المتوسطة-إلى-الكبيرة نظرًا لسلامتها العالية ودورتها الطويلة وثباتها الحراري الممتاز. تقوم البطارية بتخزين الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية عبر التفاعلات الكهروكيميائية ثم إطلاقها عن طريق تحويل تلك الطاقة الكيميائية مرة أخرى إلى طاقة كهربائية أثناء التفريغ. تحدد سعة البطارية بشكل مباشر وقت تشغيل الوحدة، بينما يؤثر جهد البطارية وأداء التفريغ على قدرات إخراج الطاقة.
يعد نظام تحويل الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لتمكين وظائف إمداد الطاقة المتنوعة بالوحدة. عندما يكون إخراج التيار المتردد مطلوبًا، يقوم العاكس الداخلي بتحويل التيار المستمر الذي توفره البطارية إلى تيار متردد يلبي مواصفات الجهاز-مثل التيار المتردد القياسي 220 فولت. بالإضافة إلى ذلك، يتم تجهيز هذه الوحدات عادةً بمنافذ USB ومنافذ إخراج التيار المستمر ومآخذ طاقة السيارة لتشغيل أنواع مختلفة من الأجهزة مباشرة. تستخدم النماذج عالية الأداء-تقنية العاكس الفعالة لتقليل فقدان الطاقة أثناء التحويل وزيادة الاستخدام الإجمالي للطاقة إلى الحد الأقصى، بينما يضمن تنظيم الجهد الحصول على جهد خرج ثابت.
