本发明公开了基于串联双向变换器的储能系统及其控制方法，主要应用于城市轨道交通车辆的节能。所述储能系统包含储能系统网侧接口电路、第一双向DC/DC变换器、第二双向DC/DC变换器、第一超级电容组模块、第二超级电容组模块、中央控制器、辅助控制器、综合显示控制器、第一超级电容组均衡控制器和第二超级电容组均衡控制器，采用五个控制器协调控制，实现对整个储能系统的控制。本发明克服了低压储能元件在高压牵引网应用的制动能量可靠吸收与释放控制、模块串联均压控制的问题，高效利用车辆制动能量来实现节能减排。