随着电动汽车行业的快速发展，未来几年将有大量动力电池退运，退运电池虽不能满足电动汽车续航要求，但可梯次利用于储能系统中。但退运电池的不一致性问题是制约储能系统能量利用率的关键因素。在传统储能变流器中，所有储能电池以串并联方式直接成组，无法实现电池充放电的独立控制。而模块级联型变流器因其易于拓展、灵活可靠、输出波形质量好等优点，在高压大功率场合受到广泛的关注。本文以级联DC-DC变流器为研究对象，对模块化独立控制原理和下垂控制策略进行了深入研究。
　　首先，本文介绍分析了级联DC-DC储能系统结构、变流器工作原理、调制策略和模块化独立控制原理。针对分布式控制存在模块电压和功率不平衡的问题，结合传统并联型下垂控制原理提出串联型变流器的下垂控制方法，针对传统下垂控制存在偏移量的问题提出改进型下垂控制方法，并通过仿真验证了下垂控制的有效性。分析了模块化独立下垂控制方式下，通信对系统动态的影响，对不同运行状态下的各种通信故障问题进行了详细的分析和仿真验证。
　　其次，考虑退运电池不一致性问题较严重，在运行过程中随着时间的累积，SOC不均衡程度越来越严重。针对该问题在下垂控制的基础上加入SOC均衡策略，进一步研究在电池容量不一致情况下加入容量相关系数，以实现对不同电池容量不同初始SOC情况下的SOC均衡控制，并通过仿真验证了方法的有效性。
　　最后，以4模块DC-DC级联变流器为实验平台，对下垂控制模块功率平衡和动态响应进行实验验证，在此基础上，对SOC均衡控制策略进行了实验，实验结果验证了所提控制策略的有效性。