Vegna einkennalitíum rafhlöðusjálft verður að bæta við rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS). Notkun rafhlöðu án stjórnunarkerfis er bönnuð, sem hefur í för með sér mikla öryggisáhættu. Öryggi er alltaf forgangsverkefni fyrir rafhlöðukerfi. Rafhlöður, ef þær eru ekki vel varðar eða meðhöndlaðar, geta haft í för með sér hættu á styttri endingu, skemmdum eða sprengingu.

BMS: (Battery Management System) er aðallega notað í rafhlöðum, svo sem rafknúnum ökutækjum, rafmagnshjólum, orkugeymslum og öðrum stórum kerfum.

Helstu aðgerðir rafhlöðustjórnunarkerfisins (BMS) eru meðal annars mælingar á spennu rafhlöðunnar, hitastigi og straumi, orkujöfnun, útreikningur og birting á SOC, viðvörun um óeðlileg gildi, stjórnun á hleðslu og afhleðslu, samskipti o.s.frv., auk grunnverndaraðgerða verndarkerfisins. Sum BMS samþætta einnig hitastjórnun, upphitun rafhlöðunnar, greiningu á heilsu rafhlöðunnar (SOH), mælingu á einangrunarviðnámi og fleira.

Inngangur og greining á BMS virkni:
1. Rafhlöðuvörn, svipuð og PCM, ofhleðslu-, ofútskriftar-, ofhita-, ofstraums- og skammhlaupsvörn. Eins og venjulegar litíum-mangan rafhlöður og þriggja þátta rafhlöðurlitíum-jón rafhlöðurKerfið slekkur sjálfkrafa á hleðslu- eða afhleðslurásinni um leið og það greinir að spenna rafhlöðunnar fer yfir 4,2V eða spenna hennar fer niður fyrir 3,0V. Ef hitastig rafhlöðunnar fer yfir rekstrarhitastig rafhlöðunnar eða straumurinn fer yfir afhleðslustraum rafhlöðunnar, slekkur kerfið sjálfkrafa á straumleiðinni til að tryggja öryggi rafhlöðunnar og kerfisins.

2. Orkujafnvægi, alltrafhlöðupakkiVegna þess að margar rafhlöður eru raðtengdar, eftir að hafa starfað í ákveðinn tíma, vegna ósamræmis í rafhlöðunni sjálfri, ósamræmis í rekstrarhita og annarra ástæðna, mun að lokum mikill munur koma fram, sem hefur mikil áhrif á líftíma rafhlöðunnar og notkun kerfisins. Orkujöfnun er til að bæta upp mismuninn á milli einstakra frumna með því að framkvæma virka eða óvirka hleðslu- eða útskriftarstjórnun, til að tryggja samræmi rafhlöðunnar og lengja líftíma rafhlöðunnar. Það eru tvær gerðir af óvirkri jafnvægi og virkri jafnvægi í greininni. Óvirk jafnvægi er aðallega til að jafna orkumagn með viðnámsnotkun, en virk jafnvægi er aðallega til að flytja orkumagn frá rafhlöðunni til rafhlöðunnar með minni orku í gegnum þétti, spólu eða spennubreyti. Óvirk og virk jafnvægi eru borin saman í töflunni hér að neðan. Vegna þess að virka jafnvægiskerfið er tiltölulega flókið og kostnaðurinn tiltölulega hár, er aðalstraumurinn enn óvirkur jafnvægi.

3. Útreikningur á SOC,rafhlöðuorkuÚtreikningur er mjög mikilvægur hluti af BMS og mörg kerfi þurfa að vita nákvæmari stöðu eftirstandandi afls. Vegna þróunar tækni hafa margar aðferðir safnast upp við útreikning á SOC. Nákvæmniskröfur eru ekki miklar og hægt er að meta eftirstandandi afl út frá rafhlöðuspennu. Helstu nákvæmu aðferðirnar eru straumsamþættingaraðferðin (einnig þekkt sem Ah aðferðin), Q = ∫i dt, svo og innri viðnámsaðferðin, tauganetsaðferðin og Kalman síuaðferðin. Straummat er enn ríkjandi aðferð í greininni.

4. Samskipti. Mismunandi kerfi hafa mismunandi kröfur um samskiptaviðmót. Algengustu samskiptaviðmótin eru SPI, I2C, CAN, RS485 og svo framvegis. Bíla- og orkugeymslukerfi eru aðallega CAN og RS485.