技术背景
    随着城市里的高楼大厦越建越多，电梯的使用也越来越高。电梯的运行原理，可以简单地理解成一个两端分别悬挂轿厢和配重块的定滑轮组，如图1所示。起滑轮作用的曳引机(牵引系统)实际上就是一部电动机，一般采用AC-DC-AC的变频传动方式。由于配重块的重量一般为轿厢重量加上额定载重的50%左右，因此当电梯重载下行或者轻载上行时，由于质量差使得电梯产生很大的机械能，曳引机可以工作在发电状态，将一部分机械能转化为电能回馈到DC端。

图1 电梯运行示意图

　　电梯在重负载下降、轻负载上升以及减速运行时产生的释能和制动能量，由于可以通过电机转化为电能并输出到变频器直流母线，会导致母线电压升高，过高的电压将会损坏IGBT等功率模块，造成变频器损毁。目前一般是采用制动电阻进行放电，然而电阻产生的热量非常高，温度通常都可以达到上百度，为了使电梯能正常运转工作，不会因为温度过高而出现机械故障，就需要安装比较大排风量的空调机或风机。电阻发热所消耗的电能，加上大排风量的空调机或排风机的耗电量，造成电梯的用电量巨大，和空调用电量基本差不多，远远超过了照明和供水的用电量。
技术原理
　　通常状态下，电梯在发电运行状态时，电机所产生的能量是通过安装于控制柜顶部的耗能电阻以发热的形式消耗的。而电能再生回馈装置就是代替这一耗能电阻，将电梯在发电运行阶段产生的多余直流电储存起来，供电梯照明、通风等使用。这样一来，电梯拖动系统消耗的电网电能就下降，从而达到有效节约电能的目的。

　　　　　　　　　　图2 能耗式变频拖动电梯电气结构图　　　 图3 能馈式拖动电梯电气结构图

　　电梯能量回馈储能技术，采用储能装置（锂电池、超级电容器等）将电梯在减速制动、空载（轻载）上行、满载（重载）下行的运动过程中，把曳引电机转化的再生电能储存起来，为电梯再启动或照明、通风设备利用，以达到回收能源、节省电力消耗的效果。
技术优势
　　1. 减少了制动电阻的发热，降低机房温度。
　　通过将制动再生的电能回收存储与储能系统中，避免了电阻导致的机房温度上升，同时也改善了电梯控制系统的运行温度，使控制系统不再死机，延长电梯使用寿命。机房可以不再使用空调等散热设备，可以节省机房空调和散热设备的耗电量，节能环保，使电梯更省电。
　　2. 专门为电梯设计，高效、低噪、绿色环保。
　　电梯减速/制动的过程就是电梯释放机械动能的一个过程，变频调速器通过电动机可以将这一运动过程的机械能转换成电能，使用电梯能量回馈技术可以有效地将这部分直流电能存储起来，并在电梯加速过程中加以利用，这样就实现了节电目的。
应用领域
　　电梯能量回馈储能技术能够有效利用电梯产生的多余能量，在高层电梯、电动起重机、电动叉车等领域都具有较好的应用前景。
 高层电梯
 电动起重机
 港口机械，如龙门吊、桥吊等
 电动叉车

联系方式：中国科学院广州能源研究所储能技术实验室
宋文吉 13760621475，020-87059478
邮箱：songwj@ms.giec.ac.cn