Ο σχεδιασμός των φορητών τροφοδοτικών αποθήκευσης ενέργειας βασίζεται κυρίως σε τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας, μετατροπής ισχύος και έξυπνου ελέγχου για τη μετατροπή του αποθηκευμένου συνεχούς ρεύματος (DC) στο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) ή DC που απαιτείται από τις συσκευές των χρηστών, παρέχοντας έτσι ισχύ σε φορητές συσκευές. Ο βασικός στόχος είναι η παροχή σταθερής, αξιόπιστης ισχύος σε συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα, φορητοί υπολογιστές, φωτισμός, μικρές συσκευές και εξοπλισμός εξωτερικού χώρου σε περιβάλλοντα που δεν διαθέτουν σταθερή πηγή ενέργειας. Αυτές οι μονάδες περιλαμβάνουν συνήθως μια μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας, ένα σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS), μια μονάδα μετατροπέα, μια μονάδα φόρτισης, διεπαφές εξόδου και ένα έξυπνο σύστημα ελέγχου. Αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν από κοινού για τη διαχείριση της αποθήκευσης, της μετατροπής και της παραγωγής ενέργειας.
Η μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας είναι το βασικό εξάρτημα της μονάδας, υπεύθυνη για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Οι περισσότερες φορητές συσκευές αποθήκευσης ενέργειας στην αγορά χρησιμοποιούν μπαταρίες ιόντων-λιθίου ή φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LiFePO4) ως μονάδες αποθήκευσης. Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, ειδικότερα, χρησιμοποιούνται ευρέως σε μεσαία-έ-μεγάλα φορητά προϊόντα αποθήκευσης λόγω της υψηλής ασφάλειας, της μεγάλης διάρκειας ζωής τους και της εξαιρετικής θερμικής σταθερότητάς τους. Η μπαταρία αποθηκεύει ενέργεια μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων και την απελευθερώνει μετατρέποντας αυτή τη χημική ενέργεια πίσω σε ηλεκτρική ενέργεια κατά την εκφόρτιση. Η χωρητικότητα της μπαταρίας καθορίζει άμεσα το χρόνο λειτουργίας της μονάδας, ενώ η τάση και η απόδοση της μπαταρίας επηρεάζουν τις δυνατότητές της εξόδου ισχύος.
Το σύστημα μετατροπής ισχύος είναι ζωτικής σημασίας για την ενεργοποίηση των διαφορετικών λειτουργιών τροφοδοσίας της μονάδας. Όταν απαιτείται έξοδος εναλλασσόμενου ρεύματος, ένας εσωτερικός μετατροπέας μετατρέπει το DC που παρέχεται από την μπαταρία σε AC που πληροί τις προδιαγραφές της συσκευής-όπως το τυπικό AC 220V. Επιπλέον, αυτές οι μονάδες είναι συνήθως εξοπλισμένες με θύρες USB, θύρες εξόδου DC και πρίζες τροφοδοσίας οχήματος για την άμεση τροφοδοσία διαφόρων τύπων συσκευών. Τα μοντέλα υψηλής-απόδοσης χρησιμοποιούν αποδοτική τεχνολογία μετατροπέα για την ελαχιστοποίηση της απώλειας ενέργειας κατά τη μετατροπή και τη μεγιστοποίηση της συνολικής χρήσης ενέργειας, ενώ η ρύθμιση τάσης εξασφαλίζει σταθερή τάση εξόδου.
