蔡俊翔

摘要： 现代社会极为注重生态节能环保，强调各领域都应做好节能设计，应改变传统较为粗矿的能源使用方式。在此环境中，电梯能耗控制开始得到高度重视，各种新型节能电梯控制器开始出现，太阳与超级电容新型节能控制器开始得到使用。本文将以超级电容介绍为切入点，对太阳能和超级电容节能电梯控制器展开深层次研究，期望能够为现代电梯节能控制提供一些理论方面参考。

关键词： 设计框架;超级电容;电梯;控制器;节能;太阳能

在建筑物中，电梯能源消耗占比极大，是仅次于空调的大能耗设备。传统电梯在运动过程中，由机械能生成的电能再生能量，会以发热形式浪费掉，而在运用电梯节能技术之后，此部分能量会被储备再利用，能够作为备用电源供电梯紧急情况下使用，所以对电梯节能控制技术展开研究极为必要。在对新型节能控制器展开研究之前，首选应对超级电容基本内容展开分析。

超级电容

超级电容

超级电容（如图1所示）是运用极化电解质进行能量储存的电化学元件，与传统化学电源并不相同，其是介于电池与传统电容器间的，具有特殊性能的电源。在具体应用时，会通过对双电层以及氧化还原赝电容电荷的运用，展开电能存储【1】。由于在储能过程中，其并不会发生化学反应，整体储能过程属于可逆状态，所以超级电容器可以反复进行充电与放电操作，操作次数可达数十万次。

根据实践应用发现，超级电容应用具有多项优势：①温度适应能力较强，对使用环境要求相对较低，能够在–40℃到700℃温度环境中进行使用;②功率密度较大，可以实现大电流充放电;③重放电速度较快，可在数秒或几分钟内完成充电任务，不需要在充电方面耗费大量时间，而这也是其作为动力装置得到广泛推广的主要原因之一;④材质安全无污染，属于环境友好型材料，不具备重金属以及有毒物质，也不会像化学电池一样发生化学反应，符合现代环保理念【2】。

新型节能控制器

本文所提及的新型节能控制器，是太阳能与超级电容有机结合的产物，会通过太阳能展开电池补给，具备良好的节能效果，可为电梯绿色化运行提供可靠电力能源方面保障。与传统电梯运行能耗模式有所不同，太阳能超级电容供电电梯运行，具有能源消耗低、运行稳定性不受影响等方面优势，节能、环保效果更加理想，可实现对传统电梯的有效节能改造。

太阳能和超级电容电梯节能控制器

在此将从节能控制器設计层面入手，对控制器相关情况展开深层次探究。

系统设计特点与功能

按照电梯能耗以及运行特点，结合太阳能以及超级电容节能控制器功能需求，提出节能控制器系统设计需要具备以下几方面功能与特点：①做好太阳能能源使用，确保其可以被顺利引入到电梯控制系统之中;②为避免不必要浪费，在进行节能改造过程中，应尽量保持电梯原有供电系统，减少不必要开支;③对现有已经投入运行电梯展开改造，减少整体建筑物能源消耗;④超级电容充电次数可以达到50万次，能够为电容长时间使用打下坚实基础，且不需要大规模维护，维护成本投入相对较低;⑤能够实现对电梯制动能量的充分回收与再利用，可以为电梯运转提供足够动力支持;⑥电源可随意进行切换，在太阳能电板无法发挥作用时，能够自动切换到电网供电模式，保证电梯运行持续性，避免出现中断问题;⑦节约不可再生能源，减少相关能源浪费，在理论层面上，应达到100%节能效果【3】。

系统设计框架

按照设计要求，系统是运用超级电容代替传统蓄电池进行电梯动力补给的。通过对超级电容的运用，不仅可以达到快速放电效果，同时还可实现对电容的反复运用，可有效避免因蓄电池反复过冲所造成的蓄电池使用期限较短问题，有效降低系统维护成本以及运营投入数额。

系统框架主要包括电子开关、DC/DC转换模块、预充板、控制板、辅助电源、辅助触点、逆变模块、主控制板、显示板模块以及太阳能充电器等几部分内容所组成。在进行框架设计过程中，会以IGBT为基础展开双向DC/DC变换器技术分析，进而达到电流双向流动控制目标。

电梯在正常工作状态中，主要有耗能、发电两种状态。当其处于发电状态时，会通过对超级电容的运用，展开能量存储;而在电梯处于耗电状态中时，会对超级电容内储存能量展开利用，将能量转换为直流600V电压，同时会运用DC/AC逆变电路，将直流电转换为380V交流电，为电梯提供电力能源。在系统中，主控制板主要负责各模块协调与控制，而显示面板用于系统运行参数显示，是保证人机交互质量的重要模块。

结束语

通过本文对超级电容以及太阳能超级电容节能控制器相关内容的论述，使我们对超级电容与相关知识有了更加深层次的了解。鉴于电梯节能对建筑能耗控制以及电梯绿色化发展所起到的重要作用，技术人员需要进一步加快对电梯节能控制装置的研究力度，要充分利用太阳能以及超级电容各项优势，做好节能控制系统设计与运用，确保控制装置可以被合理运用到电梯设备之中，进而实现对电梯运行能量的充分回收，保证电梯能源使用合理性。

参考文献

陈霞，陈耀，高健，等.基于超级电容储能系统的电梯微网电压波动控制策略研究[J].山东科技大学学报（自然科学版），2017（5）.

刘婧，胡杨昊，张守兴.太阳能电动车超级电容MPPT技术研究[J].汽车与驾驶维修（维修版），2018（6）：00284–00285.

肖春华，李明仕.基于超级电容和最大功率跟踪法的电梯节能系统设计[J].科技与创新，2017（24）：40–42.