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电梯作为高耗能特种设备,目前的耗能量约占我国建筑能耗的17%-25%,具有巨大的节能空间。为了克服当前电梯能耗制动方案的能量浪费及逆变方案的谐波污染问题,本文采用了基于超级电容储能的电梯节能技术,利用超级电容将电梯再生能量进行存储和再利用,以达到节能的目的。该技术的核心是双向DC-DC变换器,本文对其在节能电梯应用中的关键问题展开了研究。首先,本文分析了目前大部分电梯的供电方案,以兼容性为依据确定了双向DC-DC变换器的功能指标,并依据电梯的电气特点选择了双向全桥拓扑作为本文的主电路拓扑。在此基础上完成了拓扑的改进,并设计了基于数字电压外环及模拟峰值电流内环的双闭环控制方案。其次,本文对系统进行了建模和控制策略的设计。根据双闭环控制方案并结合电梯结构特点,本文分别从电流内环和电压外环两方面对系统进行分析。其中,采用离散脉冲建模法得到了电流内环的离散小信号模型,并分析了次谐波振荡和有源钳位电路对系统稳定性的影响;采用状态空间平均法得到了电压外环的等效功率级模型,并分别设计了常规PI控制器和变参数PI控制器等控制策略。在此基础上进行了MATLAB/Simulink的时域仿真,验证了上述理论的正确性。最后,为了验证方案的可行性,本文搭建了系统实验平台,并设计了相应的测试方案。实验平台包括硬件和软件两部分,硬件部分由主拓扑电路和控制电路组成,软件部分由FPGA程序和DSP程序组成。测试方案包括电流环实验和电压环实验,分别验证了系统动态及稳态特性。实验结果表明该设计能够实现预期的功能指标,满足电梯系统工作条件的要求。