[發明專利]一種用于健身器械的自發電控制系統

在審

• 申請號: 201310224570.4
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103301611A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 董為云;楊海慶;陳江;倪宇;李云;陳晨;郝其敏;石林羚;王平
• 申請（專利權）人: 湖北海山科技有限公司
• 主分類號: A63B24/00
• 分類號: A63B24/00;H02J7/14
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明一種用于健身器械的自發電控制系統，涉及健身器械領域。

背景技術

在健身器械行業，傳統的有氧健身器械如跑步機、階梯式登山機、動感單車、橢圓機等，基本上都需要外接電源工作或顯示，一方面消耗電能；另一方面，必須在有供電的地方才能工作，限制了健身器械的使用。隨著節能環保理念的不斷深入，健身器械降低能耗，開發自發電技術，已逐漸成為新型健身器械的發展趨勢。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了一種用于健身器械的自發電控制系統，將健身器械運轉時產生的機械能轉化成電能，供健身器械工作，并將富余電能儲存在于蓄電池。

本發明采用的技術方案如下：一種用于健身器械的自發電控制系統，包括發電機、驅動板、蓄電池、功率電阻、控制板、觸摸液晶屏、手握壓電片、無線心率模塊、薄膜鍵盤，發電機通過皮帶與健身器械旋轉機構連接，轉動時將機械能轉化成電能，輸出交流電壓連接到驅動板，驅動板將交流電壓轉換成直流電壓給控制板供電并給蓄電池充電；控制板與驅動板、觸摸液晶屏、手握壓電片、無線心率模塊、薄膜鍵盤分別連接，操控健身器械運轉，并測算顯示運動速度、里程、熱量消耗、運動時間、心率運動參數，控制板輸出脈沖寬度調制(PWM)信號給驅動板，驅動板通過控制與其連接的功率電阻的電流來控制發電機負載，改變健身器械旋轉機構阻尼，控制運動速度的改變。

所述蓄電池電量不足或未安裝蓄電池時，通過發電機發電，可直接供控制系統自發電工作。

所述蓄電池電壓輸出可通過驅動板開機控制電路開啟和關斷，以節省蓄電池電能，在長時間未操控健身器械時，由控制板輸出信號關斷蓄電池輸出，在蓄電池關斷時，通過薄膜鍵盤按鍵或電機轉速信號可自動開啟蓄電池供電。

所述發電機輸出的交流電壓信號通過驅動板速度信號檢測電路，可轉換成轉速信號，并換算成運動速度。

所述液晶屏采用觸摸屏，使用者可通過觸摸屏或者薄膜鍵盤分別操控健身器械。

本發明一種用于健身器械的自發電控制系統，集成度高，結構優化，涵蓋了目前健身器械所需的測控功能，符合健身器械節能環保發展趨勢，可直接用于跑步機、階梯式登山機、動感單車、橢圓機等健身器械。

附圖說明

圖1為本發明結構連接框圖；

圖2為本發明原理框圖；

圖3?為本發明開機控制電路原理圖；

圖4為本發明速度信號檢測電路原理圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種用于健身器械的自發電控制系統，包括發電機G、驅動板A1、蓄電池E、功率電阻R、控制板A2、觸摸液晶屏A3、手握壓電片A4、無線心率模塊A5、薄膜鍵盤A6。驅動板A1由整流電路D1、開關電源電路D2、蓄電池充電電路D3、速度信號檢測電路D4、阻尼控制電路D5、開機控制電路D6組成；控制板A2由電源電路D7、微處理器D8、心率檢電路D9、按鍵開關電路D10組成。

發電機通過皮帶與健身器械旋轉機構連接，轉動時將機械能轉化成電能，輸出交流電壓連接到驅動板A1的整流電路D1轉變為直流電壓，此隨電機轉動的快慢而大小變化的直流電壓連接開關電源電路D2，轉變為穩定的直流電壓，穩定的直流電壓直接連接控制板A2，為其提供電源，并通過連接蓄電池充電電路D3給蓄電池E充電，發電機交流電壓信號通過速度信號檢測電路D4轉換成轉速脈沖信號；控制板A2與驅動板A1、觸摸液晶屏A3、手握壓電片A4、無線心率模塊A5、薄膜鍵盤A6分別連接；從驅動板A1輸入的自發電電壓或蓄電池電壓連接控制板A2的電源電路D7，電源電路D7輸出的電壓為微處理器D8和心率檢測電路D9提供電源；手握壓電片A4和無線心率模塊A5通過心率檢測電路D9與微處理器D8連接；薄膜鍵盤A6通過按鍵開關電路D10與微處理器D8連接，觸摸液晶屏A3與微處理器D8連接，微處理器D8通過觸摸液晶屏A3或者薄膜鍵盤A6操控健身器械運轉，并測算顯示運動速度、里程、熱量消耗、運動時間、心率等運動參數；控制板A2通過微處理器D8輸出脈沖寬度調制PWM信號給驅動板A1的阻尼控制電路D5，阻尼控制電路D5通過控制與其連接的功率電阻R的電流來控制發電機負載，改變健身器械旋轉機構阻尼，從而達到控制運動速度的目的。健身器械不運轉時，由蓄電池E通過開機控制電路D6給系統供電，供使用者設置運動參數；長時間未操作器械時，微處理器D8控制開機控制電路D6自動斷電，以節省電能，但有按鍵動作或速度信號時，開機控制電路D6自動開啟蓄電池E輸出。