本实用新型提供一种多电池混合储能系统，在该储能系统中第一电池通过充电线路连接至发电机，所述第一电池通过放电线路连接至用电负载；第二电池经由第二继电器开关、第一继电器开关以与所述第一电池并联的方式连接至所述充电线路和所述放电线路；所述第二继电器开关还并联有仅允许电流自所述第二电池流出的单向导电器件；其中所述第二电池的充满电电压低于所述第一电池的浮充电压。通过此系统可以在需要铅酸换锂电的场合，使用一个小容量铅酸电池加一个大容量锂离子电池来实现等效的大容量锂电池替换大容量铅酸电池的需求。