纯电动汽车动力电源系统由电池包、管理系统、保护装置、通信线路等组成。外围构成包括充电保护模块、显示器、辅助电源等。对于纯电动汽车和PHEV，还包括充电机(车载充电机和/或地面充电机)或充电站、充电桩等设施。根据整车设计及功能不同，可以有不同的配置形式。
电池包是电源系统组成的主要部分，每套电源系统根据整车设计不同，可以由1个电池包组成，也可以由几个或几十个电池包组成。电池包内包括电池模块(电池单元)、电池包的管理单元BMU(主要为电池电压、温度数据的采集及均衡等功能)、温度传感器、散热装置及各类线束等。散热装置的启动和关断由系统控制器BECU或BMU控制。散热系统的动力由车上的辅助电源或电池包自身提供。
系统控制器BECU是整个电源系统的管理和控制中枢，一方面根据电池包内BMU传输的数据对电池状况进行判断，并将判断结果传输给整车控制器或多能源控制器，由整车控制装置根据电池状况进行工况的调整;BECU还将一些主要参数在显示器上进行显示。充电时与充电机进行通讯，根据BMU传输的数据对充电进行控制。另一方面执行整车控制器传送的指令，对电源系统进行控制。
电流传感器、继电器等是电源系统的重要组成部分，BECU根据电流对电池组进行过流保护及SOC(荷电状态)计算;对电源系统的有效保护、漏电安全保护等是通过BECU或整车控制器对继电器的控制来进行的。
辅助电源为BECU提供动力。某些情况下也为电池包的散热系统提供动力。一般为上配置的12V或24V电源。或者通过DC-DC模块将电源系统的电压转换为所需的电压对BECU及车辆电子附件进行供电。
对于车用动力电源系统来说，除42V电源系统外，其他基本为高压系统，最高的电压超过600V，所以系统中必须安装继电器或熔断装置，有的要求不止安装一个，以便在出现故障或安全隐患时及时将电源系统断开，并形成较低电压的系统。继电器的控制指令由BE-CU下发，但最终控制应由整车控制系统来进行。因为在应用过程中，当BECU直接下发指令断开继电器时，爬坡道程中车辆可能会出现溜坡现象，行驶过程中会出现突然熄火，更容易造成安全事故。
漏电保护装置主要检测系统与车体之间的绝缘程度，一旦出现漏电现象，及时切断电源，进行维护。某些漏电保护装置直接装在整车控制系统中，由整车来直接控制(因漏电原因除了电源系统外，电机等其他部件也会出现漏电现象)。
纯电动汽车或PHEV可能会要求安装车载充电机，以便及时充电。混合电动汽车在使用过程中不必专门用充电机充电。充电过程中管理系统与充电机应实时通信，以便对充电进行有效控制。
