储能电池应用日益广泛，其通常需要外部变换器来进行所需交、直流电能的变换。模块化多电平变换器(MMC)具有结构灵活和有交、直流两个输出端口的特点，已在工程中广泛应用。本文根据MMC系统的结构特点，将电池模块集成到单相MMC多电平拓扑中，并提出适用于此结构的控制算法，来实现MMC交直流功率控制以及电池之间的均衡。
　　为改善现有电池储能系统需要多种管理装置以及扩展性差的问题，本文先介绍所提的基于电池能量控制的模块化多电平电池储能系统结构。与传统的电池电力电子变换器以及SOC主动均衡结构相比，本MMC多电平电池储能系统同时具有交、直流输出以及电池SOC均衡的功能，有一定的结构新意和应用空间。
　　为了实现上述MMC电池储能系统的功能，本文建立了MMC电池储能系统的数学模型。分析了两种载波移相调制法对系统交直流输出的影响，考察了系统多端功率转换关系，通过对交直流环流进行建模分析，设计了交直流电流并网控制方案，验证了系统稳定性。
　　针对电池均衡的实际应用要求，提出了一种跟踪电流的均衡策略。通过加入电流方向跟踪算子，修正单个电池模块的直流电压给定，可在不影响交直流输出的前提下，对电池SOC进行均衡。即使在有功功率为0的时候，只要系统有电流通过，都可完成电池均衡。
　　本文在MATLAB仿真软件中对MMC电池储能系统进行建模并时域仿真。然后，搭建起一个低压小功率的MMC电池储能系统的硬件实验平台，进行了实验测试。仿真和实验结果表明，本文的能量控制和电池均衡方法可行。