Ha az akkumulátorokat soros kapcsolásban működtetik, egyes akkuk feszültsége eltérő lehet pl. a cellák kémiai és hőmérsékleti különbségei miatt. Ez a feszültségkülönbség az akkumulátorok kiegyensúlyozatlan működését okozhatja: egyik túltöltődhet, míg a másik nem lesz eléggé feltöltve. Az akkumulátor ismételt feltöltésével és lemerülésével a feszültségkülönbség tovább növekedhet, ami az akkuk meghibásodásához vezethet.
A töltéskiegyenlítő segítségével megvalósítható, hogy az áram a magasabb feszültség felől az alacsonyabb felé áramoljon mindaddig, amíg a különbség ki nem egyenlítődik. A töltéskiegyenlítő tartósan csatlakoztatható egy akkumulátor rendszerhez, így a rendszer energiaháztartása automatikusan rendeződik, kézi beavatkozás nélkül.
A töltéskiegyenlítő automatikusan egyensúlyba hozza az akkumulátorok feszültségszintjét, amikor az érzékeli, hogy azok legalább 20 mV-tal eltérnek egymástól. Ez védi az akkumulátorokat a károsodástól, és megnöveli élettartamukat.