ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ ລວມມີການອອກແບບແກ້ໄຂທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງປະສິດທິພາບ, ຄວາມປອດໄພ, ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວ ແລະ ຕົ້ນທຶນເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້ໂດຍສະເພາະ. ຂະບວນການອອກແບບນີ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການກຳນົດຈຸດປະສົງ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ກຳລັງຜົນຜະລິດ, ຊ່ວງເວລາປ່ອຍພະລັງງານອອກ, ແລະ ຄວາມຕ້ອງການໃນການເຊື່ອມໂຍງກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສາມາດຕໍ່ເນື່ອງໄດ້ ຫຼື ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານລວມມີການເລືອກເອົາເຕັກໂນໂລຊີທີ່ເໝາະສົມ—ເຊັ່ນ: ແບັດເຕີຣີລິດໂທນຽມ-ອິອອນ (lithium-ion), ແບັດເຕີຣີແບບໄຫຼວຽນ (flow batteries), ຫຼື ການເກັບຮັກສາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ (thermal storage)—ໂດຍອີງໃສ່ປັດໃຈຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ອາຍຸການໃຊ້ງານ, ປະສິດທິພາບ, ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມ. ສ່ວນປະກອບດ້ານກົນຈັກ ແລະ ດ້ານໄຟຟ້າ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແບັດເຕີຣີແບບມອດູນ (battery modules), ອິນເວີເຕີ (inverters), ລະບົບເຢັນ, ແລະ ຊອບແວຄວບຄຸມ ຖືກປະສົມປະສານເຂົ້າໃນການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການດຳເນີນງານເປັນໄປຢ່າງລຽນລະອຽດ. ຄວາມປອດໄພເປັນຈຸດສຳຄັນໃນການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ລວມມີການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນເພື່ອປ້ອງກັນການຮ້ອນເກີນໄປ, ລະບົບດັບເພີງ, ແລະ ກ່ອງປ້ອງກັນ. ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວເປັນອີກດ້ານໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນ, ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານແບບມອດູນຊ່ວຍໃຫ້ຂະຫຍາຍໄດ້ງ່າຍໂດຍການເພີ່ມໜ່ວຍເພີ່ມເຕີມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຍັງຄຳນຶງເຖິງຄວາມຍືນຍົງ, ຮັບປະກັນວ່າສ່ວນປະກອບສາມາດຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນການດຳເນີນງານເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງ ແລະ ວົງຈອນຄ່າໄຟຟ້າເຂົ້າ-ອອກຢ່າງຖີ່ຖົ້ນ. ການອອກແບບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຂັ້ນສູງນຳໃຊ້ເຄື່ອງມືດິຈິຕອນເພື່ອຈຳລອງການດຳເນີນງານພາຍໃຕ້ສະພາບການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ການປັບປຸງຮູບແບບເພື່ອໃຫ້ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອຖືໄດ້ສູງສຸດ.