本发明公开了一种多模块混合储能能量实时恢复系统的结构及运行模式，在混合储能系统中设计使用三个储能模块，分别为储能模块一、储能模块二、储能模块三，储能模块一、储能模块二、储能模块三分别通过双向DC/DC变换器与直流母线连接，且三个储能模块两两之间也通过双向DC/DC变换器相连；其中，整体拓扑结构由三个区域组成：区域一为能量产生区、区域二为混合储能系统区和区域三为用电负荷区；区域一、区域二、区域三在直流母线上的串联，区域一上产生的能量通过直流母线向区域二储能系统、区域三用电负荷区供。区域二存储的能量通过直流母线向区域三用电负荷区供能。本发明实现了蓄电池能量的实时恢复，有效延长了蓄电池的使用寿命。