[實用新型]健身器械動能回收智能發電系統

有效

• 申請號: 201420109604.5
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN203734361U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 梁涵卿;楊智偉;李力行;孟金棒;孟天驕;呂凱文;李玥
• 申請（專利權）人: 梁涵卿
• 主分類號: H02J7/32
• 分類號: H02J7/32;H02J3/38
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本實用新型涉及一種發電系統，尤其涉及一種回收利用健身器械動能以實現發電的系統。?

背景技術

全民健身關系人民群眾身體健康和生活幸福，是綜合國力和社會文明進步的重要標志，國家全面推進全民健身活動。隨著活動的不斷推進，人們開始積極參與健身，各類健身房也紛紛應運而生。對于健身房來說，健身器械是關鍵，但目前常用的健身器械無法消納健身時所產生的動能，往往采用阻尼裝置將其白白消耗掉。?

近年來，我國能源需求不斷加大、環境污染進一步加深，大力推動低碳經濟發展，建設資源節約型、環境友好型社會，已經成為我國可持續發展戰略的重要組成部分。在節能產品層出不窮的今天，將健身房健身器械產生的動能加以充分利用用于發電，可實現健美強身、時尚生活方式與節能減排、綠色環保理念的完美結合，無疑是具有規模開發條件和商業化發展前景的發電方式之一，具有較為廣闊的市場基礎和推廣條件。?

目前，美國雖有公司試驗性開發了跑步機型發電健身器，但未公開相應的技術，沒有查到相關的論著和專利，市場上未見有關產品出售；國內對此方面基本停留在構想階段，僅有個別實驗性的小型模型驗證了利用健身器材發電的可行性，仍無法輸出穩定的電流供生活實際應用；國內已有的健身運動能量回收僅限于單一的健身器材(如健身自行車、彈簧椅)，尚未見有關回收健身房多種健身器材運動能量的裝置問世的報道。?

發明內容

本實用新型針對健身器械的運動特點,設計開發了一套利用健身器械的動能發電并能穩定輸出的系統。?

本實用新型具體采用如下技術方案：?

一種健身器械動能回收智能發電系統，其特征在于包括：?

發電單元：與健身器械連接，用于將健身器械產生的動能轉化成電能進行輸出；?

充電控制單元：與發電單元連接，用于將電能輸出到蓄電池進行充電；?

蓄電池：與充電控制單元連接，用于儲存電能；?

卸荷回路：連接在充電控制單元的輸入端，用于導通時泄放多余電能；?

電能綜合變換單元：其供電輸入端與充電控制單元的電能輸出端及蓄電池并聯，還與卸荷回路連接，用于實現電能的轉換控制及蓄電池的充放電保護控制。?

有益效果：。?

1)運用資源整合及控制，實現了能量有效、合理、可靠的轉換；?

2)能夠接入并支撐多種健身器械的發電，滿足健身房的多種供電需求，并能與現有交流電網實現并網，實現健美強身與節能減排、綠色環保理念的完美結合；?

3)通過充電控制電路進入恒壓充電模式可控制相應發電機輸出的電流，為健身器械提供可調的運動阻力，健身器械的使用者所消耗的功率不必控制在一定的范圍內，可以任意調節運動強度，因而能廣泛適用于各種人群；?

4)輸出控制電路完善，可以輸出穩定電能，電流連續，提供持續可靠安全的供電。?

附圖說明

圖1為發電系統總體結構框圖；?

圖2為發電單元基本結構及原理示意圖；?

圖3為充電控制單元和各個健身器械的連接示意圖；?

圖4為電能綜合變換單元和其他部分關系圖；?

圖5為系統電路圖；?

圖6為蓄電池充放電保護模塊電路圖；?

圖7為健身自行車體能競賽控制模塊電路圖。?

具體實施方式

1、系統整體構架?

健身器械動能回收智能發電系統主要由發電單元、充電控制單元和電能綜合變換單元三個部分組成。其中，充電控制單元負責將發電單元產生的電能經儲能裝置(蓄電池)輸出給電能綜合變換單元；電能綜合變換單元一方面將電能轉換為直流5V或交流220V進行輸出，一方面還承擔電池的充放電保護功能。系統整體構架如圖1所示。?

2、系統各單元工作原理及結構?

2.1發電單元?

發電單元的主要結構是發電機，如圖2所示，將普通健身器械內的阻力調節輪替換為慣性發電機，健身器械的機械部分將各種運動轉換成旋轉運動，帶動發電機發電向外輸出?電流。發電機輸出電流越大，為機械傳動結構提供的阻力就越大，通過蓄電池充電控制單元進入恒壓充電模式控制發電機輸出的電流，可以為健身器械提供可調的運動阻力，獲得和機械阻尼的健身器械相同的使用效果。健身器械包括健身自行車、橢圓機和跑步機，每臺健身器械都配置有與之匹配的發電機。?

2.2充電控制單元?