A Batteri energilagringssystem(BESS) består primært af batterier (til energilagring), strømkonverteringssystemer (PCS eller DC/DC-konvertere), en lokal controller, en strømfordelingsenhed, et præfabrikeret kabinet og andet hjælpeudstyr såsom temperatur- og brandsikringssystemer. Under den samlede styring af den lokale controller fungerer BESS uafhængigt eller modtager instruktioner fra et eksternt energistyringssystem (EMS) for at udføre energiplanlægning og strømstyring, hvilket sikrer sikker og effektiv drift. BESS-arkitekturen er vist på figuren.
Et batteri er en enhed, der lagrer energi ved hjælp af kemiske reaktioner. Det konverterer kemisk energi til elektrisk energi gennem elektrodeoxidations-reduktionsreaktioner mellem aktive materialer i batterihuset og udsender elektricitet til et eksternt kredsløb i form af spænding/strøm. Sammenlignet med ikke-genopladelige primære batterier kan sekundære batterier, der bruges til energilagring, oplades og aflades gentagne gange. Disse omfatter primært bly-syrebatterier, lithium-ionbatterier, vanadiumbatterier og natrium-svovlbatterier. Fordi opladning og afladning af et batteri i det væsentlige er en elektrokemisk reaktion, er den ofte ledsaget af fænomener som varmegenerering, krystallisering og gasudvikling, som påvirker batteripakkens levetid, effektivitet og sikkerhed. For at øge kapaciteten og spændingsniveauet for energilagringssystemer består BESS-batterier desuden af flere parallelle eller serieforbundne{10} battericeller. Ud fra et sikkerhedsperspektiv, især for lithium-ion-batterier, som udgør en eksplosionsrisiko under alvorlig overopladning eller ekstremt høje-temperaturforhold, bliver et Battery Management System (BMS) en meget vigtig komponent i BESS. BMS overvåger, beskytter, afbalancerer energi og giver fejlalarmer til battericellerne og batteriklyngerne, hvilket forbedrer energilagerbatteriets samlede effektivitet og levetid.
Et PCS (Power Conversion System) er strømkonverteringen og den elektriske grænseflade mellem batteriet og elnettet eller den elektriske belastning. Selvom prisen på PCS konstant er faldet med udviklingen og anvendelsen af strømelektroniske enheder, bestemmer det i høj grad udgangseffektkvaliteten og karakteristika for hele energilagringssystemet. I forbindelse med BMS (Battery Management System) påvirker det også batteriets levetid og sikkerhed.
Den lokale controller opnår gennem kommunikation, sensordetektion og nodeovervågning bevidsthed om hele energilagringssystemets status, logisk kontrol, koordineret drift af hoved- og hjælpeudstyr og fejlhåndtering, og forbedrer derved effektiviteten og tilgængeligheden af BESS. Den lokale controllers funktioner er ret fleksible, og dens omfang kan udvides afhængigt af projektet. For eksempel, i et enkelt og lille- mikronetsystem kan den lokale styreenhed også udvide sin kontrol til fotovoltaisk udstyr, dieselgeneratorsæt og AC-fordelingsafbrydere. I et større kraftværk, der indeholder flere energilagringssystemer, kan flere lokale controllere arbejde på en kaskade måde for at udføre mere komplekse opgaveopgaver. Det øverste-niveau lokale controller håndterer start-stop-koordineringen og strømfordelingen mellem energilagringssystemer, mens det lavere-niveau lokale controllere primært håndterer det relevante kontrolarbejde inden for deres respektive energilagringssystemer.
Præfabrikerede moduler, der tjener som bærer og platform for energilagringssystemer, sikrer energilagringssystemets tilpasningsevne til forskellige komplekse miljøer, idet de har funktioner som vandtætning, termisk isolering, brandmodstand, vibrationsmodstand og elektromagnetisk afskærmning. Med hensyn til strukturel form afhænger valget ofte af de naturlige forhold og arbejdsomkostninger på projektstedet, med muligheder, herunder faste bygninger, containere eller udendørs skabe. Faste bygninger har en længere byggeperiode og højere omkostninger; mens containere og udendørs skabe har visse fordele med hensyn til fremstillings- og transportomkostninger. I de fleste nuværende projekter bruger små og mellemstore-(under 1 MWh) energilagringssystemer, som kræver et mere æstetisk tiltalende udseende, ofte udendørs skabe;
Mens store systemer, som kræver højere beskyttelsesniveauer og strukturel styrke, for det meste bruger containere. Taget containere som et eksempel, som vist på figuren, skal containerkroppen designes med tilstrækkelig styrke baseret på dynamisk og statisk belastningsspændingsanalyse, og containeren kan modificeres med yderligere forstærkningsbjælker, hvis det er nødvendigt. Samtidig skal hjælpekomponenter som flugtskilte og flugtlåse installeres på containeren i overensstemmelse med relevante standarder.
Andet hjælpeudstyr omfatter batteriskinne og beskyttelsesskabe (BCP), styre- og distributionsskabe og lokale overvågningsskabe (valgfrit). I nogle mikronetprojekter kan skræddersyet udstyr såsom koblingsudstyr også installeres ved AC-grænsefladen og styres af en lokal controller og dermed blive en del af BESS.