Sistem upravljanja baterijom u osnovi je "mozak" baterijskog paketa; meri i izveštava o ključnim informacijama za rad baterije, a takođe štiti bateriju od oštećenja u širokom spektru radnih uslova.
Najvažnija funkcija koju sistem upravljanja baterijama vrši je zaštita ćelija.
Litijum-jonske baterije imaju dva kritična problema sa dizajnom; ako ih prekomjerno napunite, možete ih oštetiti i prouzrokovati pregrijavanje, pa čak i eksploziju ili plamen, tako da je važno imati sustav upravljanja baterijama kako bi se osigurala zaštita od prenapona.
Litijum-jonske ćelije takođe mogu biti oštećene ako se isprazne ispod određenog praga, približno 5 procenata ukupnog kapaciteta. Ako se stanice ispuštaju ispod ovog praga, njihov kapacitet može se trajno smanjiti.
Da bi se osiguralo da punjenje baterije ne prelazi ili premašuje svoja ograničenja, sistem upravljanja baterijama ima zaštitni uređaj nazvan namenski litijum-jonski zaštitnik
Svaki krug zaštite baterije ima dva elektronska prekidača zvana "MOSFET-ovi". MOSFET-ovi su poluvodiči koji se koriste za uključivanje ili isključivanje elektroničkih signala u krugu.
Sistem upravljanja baterijama obično ima MOSFET za pražnjenje i MOSFET za punjenje.
Ako zaštitnik otkrije da napon na ćelijama premašuje određenu granicu, prekinut će punjenje otvaranjem čipa Charge MOSFET. Nakon što se punjenje vrati na siguran nivo, prekidač će se ponovo zatvoriti.
Slično tome, kada se ćelija isprazni do određenog napona, zaštitnik će prekinuti pražnjenje otvaranjem MOSFET-a za pražnjenje.
Druga najvažnija funkcija koju obavlja sistem upravljanja baterijama je upravljanje energijom.
Dobar primjer upravljanja energijom je mjerač snage baterije vašeg laptopa. Većina današnjih prenosnih računara ne samo da vam mogu reći koliko je napunjenosti ostalo u bateriji, već i kolika je vaša potrošnja i koliko vam vremena preostaje za upotrebu uređaja pre nego što bateriju treba napuniti. Dakle, u praktičnom smislu, upravljanje energijom je vrlo važno kod prijenosnih elektroničkih uređaja.
Ključ za upravljanje energijom je "Coulomb counting". Na primjer, ako imate 5 ljudi u sobi i dvoje ljudi ode, ostat će vam troje, ako uđu još troje ljudi, sada imate 6 ljudi u sobi. Ako soba ima kapacitet od 10 osoba, sa 6 osoba u njoj je 60% popunjena. Sistem upravljanja baterijom prati ovaj kapacitet. Ovo stanje napunjenosti prenosi se korisniku elektronički putem digitalne sabirnice koja se naziva SM BUS ili putem zaslona stanja napunjenosti gdje pritisnete tipku, a LED zaslon daje vam naznaku ukupne napunjenosti u koracima od 20%.
Sistemi upravljanja baterijama za određene primjene, poput one za ovaj ručni prodajni terminal, također uključuju ugrađeni punjač koji se sastoji od upravljačkog uređaja, induktora (koji je uređaj za skladištenje energije) i pražnjenja. Upravljački uređaj upravlja algoritmom punjenja. Za litijum-jonske ćelije idealan algoritam punjenja je konstantna struja i konstantan napon.
Paket baterija obično se sastoji od nekoliko pojedinačnih ćelija koje zajedno rade zajedno. U idealnom slučaju, sve ćelije u bateriji trebaju biti u istom stanju napunjenosti. Ako ćelije izlaze iz ravnoteže, pojedinačne ćelije mogu postati pod stresom i dovesti do preranog prekida punjenja i smanjenja ukupnog vijeka trajanja baterije. Ovdje prikazani balanseri ćelija sistema za upravljanje baterijama produžavaju životni vijek baterije sprečavajući da se dogodi ova neravnoteža napunjenosti u pojedinačnim ćelijama.