CN103463797A - 具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，设有直流发电马达、控制电路板、智能控制表头、蓄电池和健身康复设备，直流发电马达择一工作在主动模式状态和被动模式状态；在主动模式状态，直流发电马达作为发电机使用，将来自健身康复设备的机械能转化为电能，并在智能控制表头和控制电路板的控制下向蓄电池充电；在被动模式状态，直流发电马达作为电动机使用，在智能控制表头和控制电路板的控制下，将来自蓄电池的电能转化为健身康复设备的机械能。本发明能够有效减少健身康复设备开发及生产成本，降低磁控健身设备耗能及高速旋转的危险性，实现合理运用健身康复者自身的能量转换，达到绿色、环保、科学的健身康复目的。

Description

具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械

技术领域

本发明涉及一种运动器械，具体是涉及一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，通过该运动器械可以带动直流发电马达进行发电，多余的电力可以提供家庭照明外还可以并网，同时该运动器械可以满足正常健身康复运动需求。达到有效利用人体动能来转换成清洁能源的目的。且能够实现主动健身康复与被动健身康复功能。

背景技术

运动器械，特别是健身康复器材是人们生活中的一种重要的健身和康复设备，目前，市场上小型的健身康复器材主要是以机械式为主，通过使用者的运动带动健身康复器材运动，消耗自身体力以达到健身或康复的效果，这种健身康复器材的缺点是只能实现使用者主动健身康复功能，无法同时满足老年人和偏瘫病人的康复治疗使用。另一些以电动做动力的健身康复器材，采用传统的高速旋转的磁控阻力方式，结构复杂，成本高，故障率大，需要消耗大量电能，且高速旋转存在一定的危险性。基于上述技术问题，迫切需要开发一种具有自发电及电磁阻力的运动器械，实现合理运用健身康复者自身的能量转换，达到科学、绿色和环保的健身康复目的。

传统的家庭并网发电通常采用风力发电、太阳能发电等方式获取能源，往往造价比较昂贵，而且发电效率也不高。通常太阳能发电装置只有在晴天状况下以及有效的日照时间内才会产生，往往在发电装置达到使用年限时仍无法收回预期成本。而传统健身器械具有自发电供电系统，也只是在健身康复设备自身内部循环使用，浪费了多余的能量消耗。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，能够有效减少健身康复设备开发及生产成本，降低磁控健身设备耗能及高速旋转的危险性，实现合理运用健身康复者自身的能量转换，达到绿色、环保、科学的健身康复目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，所述运动器械上设有直流发电马达、控制电路板、智能控制表头、蓄电池和可旋转运动的健身康复设备，所述健身康复设备与所述直流发电马达传动连接，所述智能控制表头与所述控制电路板电连接，所述控制电路板分别与所述蓄电池和所述直流发电马达电连接，所述直流发电马达择一工作在主动模式状态和被动模式状态；在所述主动模式状态，所述直流发电马达作为发电机使用，作为发电机使用的所述直流发电马达将来自所述健身康复设备的机械能转化为电能，并在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下向所述蓄电池充电；在所述被动模式状态，所述直流发电马达作为电动机使用，在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下，作为电动机的所述直流发电马达将来自所述蓄电池的电能转化为所述健身康复设备的机械能。

作为本发明的进一步改进，作为发电机使用的所述直流发电马达电连接有阻值可调节的负载，所述负载电连接所述控制电路板。

作为本发明的进一步改进，作为电动机使用的所述直流发电马达电连接有马达速度调整装置，所述马达速度调整装置电连接所述控制电路板。

作为本发明的进一步改进，另设有电网电力系统，所述电网电力系统分别与所述控制电路板和所述直流发电马达电连接，在所述控制电路板的控制下，所述直流发电马达的供电在所述电网电力系统和所述蓄电池之间切换。

作为本发明的进一步改进，另设有家庭用电设备，所述家庭用电设备分别与所述电网电力系统、所述蓄电池和所述控制电路板电连接，在所述控制电路板的控制下，所述家庭用电设备的供电在所述蓄电池和所述电网电力系统之间切换。

作为本发明的进一步改进，另设有电力稳定系统，所述电力稳定系统与所述家庭用电设备电连接。

作为本发明的进一步改进，另设有并网系统，所述并网系统与所述蓄电池电连接，在所述控制电路板的控制下，所述蓄电池能够通过所述并网系统将来自所述蓄电池的电能并网提供给电力公司。

作为本发明的进一步改进，另设有逆变装置，所述逆变装置分别与所述并网系统、所述家庭用电设备和所述蓄电池电连接，所述逆变装置能够将来自所述蓄电池的直流电升压并转换为并网电压和家庭用电电压中的一种。

本发明的有益效果是：本发明提供一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，通过合理的利用直流发电马达的发电机原理和电动机原理，实现了健身康复者主动健身康复与被动健身康复功能，并通过智能控制表头和控制电路板实现了主动模式和被动模式的转换和控制，达到了减少健身康复设备开发及生产成本以及磁控健身设备耗能及高速旋转的风险的目的，实现了绿色环保节能的健身康复理念。在主动健身康复时，直流发电马达作为发电机使用，作为发电机使用的直流发电马达将来自健身康复设备的机械能转化为电能，并在智能控制表头和控制电路板的控制下向蓄电池充电，这样，可将健身康复者自己的运动能量转换成电能并实现储存，储存的电能一方面供给健身康复设备使用，另一方面多余的电能可以提供家庭照明或并网使用。在被动健身康复时，直流发电马达作为电动机使用，在智能控制表头和控制电路板的控制下，作为电动机的直流发电马达将来自蓄电池的电能转化为健身康复设备的机械能，这样，蓄电池电能的释放给健身康复者提供一种更好的被动锻炼的方式，绿色环保，且可以大大减少设备的设计和生产流程及成本。进一步的，作为发电机使用的直流发电马达电连接有阻值可调节的负载，不同阻值的负载产生使直流发电马达产生不同的电压和电流，直流发电马达就产生了不同的阻力，这样，健身康复设备的主动模式就可以产生多种不同阻力模式，健身康复者需要不同的运动强度来驱动健身设备来带动马达，达到主动健身康复的效果；满足不同健身康复者的实际需要，达到绿色环保节能的健身康复理念。进一步的，作为电动机使用的直流发电马达电连接有马达速度调整装置，从而使被动模式可以有不同的速度模式，直流发电马达产生动力旋转并带动健身设备，使健身康复者被动运动，达到康复健身效果。将健身设备的自发电功能与并网发电系统结合起来，从而实现了上述问题的的较好的统一，并解决了以上难题。

附图说明

图1为本发明工作原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，所述运动器械上设有直流发电马达、控制电路板、智能控制表头、蓄电池和可旋转运动的健身康复设备，所述健身康复设备与所述直流发电马达传动连接，所述智能控制表头与所述控制电路板电连接，所述控制电路板分别与所述蓄电池和所述直流发电马达电连接，所述直流发电马达择一工作在主动模式状态和被动模式状态；在所述主动模式状态，所述直流发电马达作为发电机使用，作为发电机使用的所述直流发电马达将来自所述健身康复设备的机械能转化为电能，并在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下向所述蓄电池充电；这样，健身康复者主动健身康复时，一方面可以通过驱动健身康复设备使直流发电马达发电，另一方面可以达到健身锻炼的目的。在所述被动模式状态，所述直流发电马达作为电动机使用，在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下，作为电动机的所述直流发电马达将来自所述蓄电池的电能转化为所述健身康复设备的机械能。这样，存储在蓄电池的电能的释放能够给健身康复者提供一种更好的被动锻炼的方式，绿色环保，且可以大大减少设备的设计和生产流程及成本。

综上，通过合理的利用直流发电马达的发电机原理和电动机原理，可实现健身康复者主动健身康复与被动健身康复功能，通过智能控制表头和控制电路板可实现主动模式和被动模式的转换和控制，达到减少健身康复设备开发及生产成本以及磁控健身设备耗能及高速旋转的风险，健身设备还可以发电，电能可以并网实现绿色环保节能的健身康复理念。

优选的，作为发电机使用的所述直流发电马达电连接有阻值可调节的负载，所述负载电连接所述控制电路板。这样，在控制电路板的控制下，可实现负载的阻值调节，不同阻值的负载使直流发电马达产生不同的电压和电流，直流发电马达就产生了不同的电磁阻力，健身康复设备的主动模式就可以产生多种不同阻力模式，健身康复者需要不同的运动强度来驱动健身设备来带动马达，达到主动健身康复的效果；从而满足不同健身康复者的实际需要，达到绿色环保节能的健身康复理念。

优选的，作为电动机使用的所述直流发电马达电连接有马达速度调整装置(马达速度调整装置此为现有技术，在此不再赘述)，所述马达速度调整装置电连接所述控制电路板。在控制电路板的控制下，通过马达速度调整装置可以调节马达的转速，从而使被动模式可以有不同的速度模式，直流发电马达产生动力旋转并带动健身设备，使健身康复者以不同的速度模式被动运动，达到康复健身效果。

优选的，另设有电网电力系统，所述电网电力系统分别与所述控制电路板和所述直流发电马达电连接，在所述控制电路板的控制下，所述直流发电马达的供电在所述电网电力系统和所述蓄电池之间切换。这样，在控制电路板的控制下，当蓄电池内存储的电能不足以提供给健身康复设备用电时，控制电路板可以将供电切换至电网电力系统，当蓄电池内存储的电能充足可以提供给健身康复设备用电时，控制电路板可以将供电切换至蓄电池，如此可以保证健身康复设备的正常供电。

优选的，另设有家庭用电设备，所述家庭用电设备分别与所述电网电力系统、所述蓄电池和所述控制电路板电连接，在所述控制电路板的控制下，所述家庭用电设备的供电在所述蓄电池和所述电网电力系统之间切换。这样，在控制电路板的控制下，当蓄电池内存储的电能充足，控制电路板将供电切换至蓄电池，在为健身康复设备提供电力的同时，将蓄电池内过多的电能作为家庭用电设备使用。当蓄电池内存储的电能不足以提供给家庭用电设备用电时，控制电路板能够实现直流发电马达电力配置的智能控制，自动将供电切换至电网电力系统。

优选的，另设有电力稳定系统，所述电力稳定系统与所述家庭用电设备电连接。电力稳定系统用来保证家庭用电电压的稳定。

优选的，另设有并网系统，所述并网系统与所述蓄电池电连接，在所述控制电路板的控制下，所述蓄电池能够通过所述并网系统将来自所述蓄电池的电能并网提供给电力公司。这样，当蓄电池的电能在提供给健身康复设备和家庭用电设备后还有多余时，通过并网系统可以实现并网提供给电力公司，将多余的电能并网换取经济价值。

优选的，另设有逆变装置，所述逆变装置分别与所述并网系统、所述家庭用电设备和所述蓄电池电连接，所述逆变装置能够将来自所述蓄电池的直流电升压并转换为并网电压和家庭用电电压中的一种。这样，通过逆变装置，能够将蓄电池内多余的电能升压并转换为家庭用电电压或并网电压，供家庭用电设备使用或并网使用。

本发明的工作原理如下：

主动模式：直流发电马达作为发电机使用，健身康复者可以通到智能控制表头选择不同的阻力大小，即通过驱动控制电路板给直流发电马达外周加载负载的方式，使其产生不同的负载并产生不同的电压和电流，直流发电马达就产生了不同的阻力；健身康复者在运动时，通过健身康复设备驱动直流发电马达，直流发电马达进入发电状态，同时向蓄电池充电，实现储能，所存储的电能可以提供给健身康复设备，亦可提供家用照明等小型电器使用。同时电能可以并网。

被动模式：直流发电马达作为电动机使用，健身康复者可以通到智能控制表头选择不同的直流发电马达速度，即通过驱动控制电路板控制马达速度调整装置实现直流发电马达驱动电压的大小，从而实现作为电动机的直流发明马达的转速调节，同时，智能控制表头驱动控制电路板控制释放蓄电池内储存的电能，提供给作为电动机直流发电马达使用。蓄电池电能的释放给健身康复者提供一种更好的被动锻炼的方式，绿色环保，且可以大大减少设备的设计和生产流程及成本。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有自发电并网功能及电磁阻力的运动器械，其特征在于：所述运动器械上设有直流发电马达、控制电路板、智能控制表头、蓄电池和可旋转运动的健身康复设备，所述健身康复设备与所述直流发电马达传动连接，所述智能控制表头与所述控制电路板电连接，所述控制电路板分别与所述蓄电池和所述直流发电马达电连接，所述直流发电马达择一工作在主动模式状态和被动模式状态；在所述主动模式状态，所述直流发电马达作为发电机使用，作为发电机使用的所述直流发电马达将来自所述健身康复设备的机械能转化为电能，并在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下向所述蓄电池充电；在所述被动模式状态，所述直流发电马达作为电动机使用，在所述智能控制表头和所述控制电路板的控制下，作为电动机的所述直流发电马达将来自所述蓄电池的电能转化为所述健身康复设备的机械能。

2.根据权利要求1所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：作为发电机使用的所述直流发电马达电连接有阻值可调节的负载，所述负载电连接所述控制电路板。

3.根据权利要求2所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：作为电动机使用的所述直流发电马达电连接有马达速度调整装置，所述马达速度调整装置电连接所述控制电路板。

4.根据权利要求3所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：另设有电网电力系统，所述电网电力系统分别与所述控制电路板和所述直流发电马达电连接，在所述控制电路板的控制下，所述直流发电马达的供电在所述电网电力系统和所述蓄电池之间切换。

5.根据权利要求4所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：另设有家庭用电设备，所述家庭用电设备分别与所述电网电力系统、所述蓄电池和所述控制电路板电连接，在所述控制电路板的控制下，所述家庭用电设备的供电在所述蓄电池和所述电网电力系统之间切换。

6.根据权利要求5所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：另设有电力稳定系统，所述电力稳定系统与所述家庭用电设备电连接。

7.根据权利要求6所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：另设有并网系统，所述并网系统与所述蓄电池电连接，在所述控制电路板的控制下，所述蓄电池能够通过所述并网系统将来自所述蓄电池的电能并网提供给电力公司。

8.根据权利要求7所述的具有自发电及电磁阻力的运动器械，其特征在于：另设有逆变装置，所述逆变装置分别与所述并网系统、所述家庭用电设备和所述蓄电池电连接，所述逆变装置能够将来自所述蓄电池的直流电升压并转换为并网电压和家庭用电电压中的一种。

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