CN104079055A - 健身设备中的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种健身设备中的发电装置，包括传动模块、线圈、电刷、永磁体、稳压模块、充电管理模块和充电电池，传动模块使健身设备中的转轮转动并带动固定在传动模块上的线圈转动；线圈在永磁体中旋转切割磁感线以产生电能；电刷与线圈做滑动接触并将线圈中的电流引导出来产生直流电；稳压模块将直流电的电压稳定在3.5V-4.5V；充电管理模块将经过稳压的直流电充到充电电池中。该发电装置在电机产生直流电能后，先将电压调节为所需要的大小后再进行存储，使用时可直接应用于电路中，且结构简单。

Description

健身设备中的发电装置
技术领域
本发明涉及一种健身设备中的发电装置，属于发电技术领域。
背景技术
随着人民生活水平的日益提高,更多的人热衷于运动健身,以保持健康的体魄和满意的体型。目前，全民健身已经成为一种潮流，各种各样的健身设备应运而生，如果把人们健身的能量储存起来转化为可为生产、生活所使用的电能，是非常可观的。国内外已有一些公司研制出了可发电的健身设备，但这种设备成本非常高，普通的以营利为目的的健身房难以接受。现有的健身器材发电装置中，大多是将健身器材的输出动力作用于发电机，使得发电机产生交流电能并存储于蓄电池内，再经过调压等处理后并入电网或者直接为用电设备供电，结构复杂、且应用时要再进行调压处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种健身设备中的发电装置，该发电装置在电机产生直流电能后，先将电压调节为所需要的大小后再进行存储，使用时可直接应用于电路中，且结构简单。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种健身设备中的发电装置，包括传动模块、线圈、电刷、永磁体、稳压模块、充电管理模块和充电电池，传动模块使健身设备中的转轮转动并带动固定在传动模块上的线圈转动；线圈在永磁体中旋转切割磁感线以产生电能；电刷与线圈做滑动接触并将线圈中的电流引导出来产生直流电；稳压模块将直流电的电压稳定在3.5V-4.5V；充电管理模块将经过稳压的直流电充到充电电池中；
稳压模块采用LM7805芯片，其中，IN引脚连接输入电压，OUT引脚连接5V电源，GND引脚接地，IN引脚和GND引脚之间连接电容C1，GND引脚和OUT引脚之间连接电容C2；
充电管理模块采用TP4056芯片，其中，GND引脚接地，RPOG引脚串联电位器Rp，TEMP引脚串联电阻R2后接地，BAT引脚串联电容C4后接地，所述TEMP引脚与所述BAT引脚之间还并联有两条支路，其中一条支路串联电阻R1，另一条支路依次串联热敏电阻NTC和电池组，BAT引脚和CE引脚分别与VCC引脚连接，CHRG引脚依次串联电阻R5和发光二极管D2后与VCC引脚连接，STDBY引脚依次串联电阻R4和发光二极管D1后连接至所述VCC引脚，VCC引脚还连接有两条支路，其中一条支路串联电阻R3后接5V电源，另一条支路串联电容C3后接地。
本发明进一步限定的技术方案是：
稳压模块前还设有转压模块，转压模块包括升压模块和降压模块，稳压模块采用芯片LM2577S-ADJ，电路中包括电感线圈L1，电感线圈L1的输入端连接输入信号，电感线圈L1的输出端串联二极管D3后连接输出信号，其中，COMP引脚依次串联电阻R8和电容C7后接地，SW引脚连接至所述电感线圈L1与二极管D3之间的电路上，FB引脚连接电阻R7后接地，所述FB引脚与电阻R7之间还设有两条支路，其中一条之路上依次串联电阻R9和电容C8后连接至二极管D3的输出端，另一条支路串联电阻R6后连接至二极管D3的输出端，所述电阻R7的输出端还设有一支路，该支路上串联电解电容C6后连接至二极管D3的输出端，VIN引脚连接至电感线圈L1的输入端，GND引脚接地，所述GND引脚还设有一支路，该支路串联电解电容C5后连接至电感线圈的输出端，TAB引脚接地。
进一步的，前述充电电池为3.7V锂电池；前述传动模块通过齿轮或橡胶与健身设备上的转轮接触。
本发明的有益效果是：
本发明利用线圈切割永磁体，并用电刷与线圈滑动接触，可以产生直流电；本发明在稳压模块之前增加转压模块，使得输入电压符合稳压芯片的输入电压范围，并且转压模块包括升压模块和降压模块；如果输入电压过小，则采用升压模块，如果输入电压过大，则采用降压模块。
本发明结构简单，在电机产生直流电能后，先将电压调节为所需要的大小后再进行存储，使用时可直接应用于电路中，产生的直流电电压稳定，不易损坏充电电池，能够增长发电机的寿命。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明稳压模块的电路连接示意图。
图3为本发明充电管理模块的电路连接示意图。
图4为本发明转压模块的电路连接示意图。
附图标记：1-线圈、2-永磁体、3-稳压模块、4-充电管理模块、5-充电电池、6-转轮、7-传动模块、8-电刷。
具体实施方式
    实施例1
本实施例提供的一种健身设备中的发电装置，结构如图1所示，包括传动模块7、线圈1、电刷8、永磁体2、稳压模块3、充电管理模块4和充电电池5，传动模块7使健身设备中的转轮6转动并带动固定在传动模块7上的线圈1转动，传动模块7通过齿轮或橡胶与健身设备上的转轮6接触；线圈1在永磁体2中旋转切割磁感线以产生电能；电刷8与线圈1做滑动接触并将线圈1中的电流引导出来产生直流电；稳压模块3将直流电的电压稳定在4V，能够匹配充电管理模块的输入电压；充电管理模块4管理充电过程，将经过稳压的直流电充到充电电池5中，充电电池为3.7V锂电池；
稳压模块采用LM7805芯片，其输入电压范围是5-18V，极限电压为35V。其中，IN引脚连接输入电压，OUT引脚连接5V电源，GND引脚接地，IN引脚和GND引脚之间连接电容C1，GND引脚和OUT引脚之间连接电容C2；
充电管理模块采用TP4056芯片，其中，GND引脚接地，RPOG引脚串联电位器Rp，TEMP引脚串联电阻R2后接地，BAT引脚串联电容C4后接地，所述TEMP引脚与所述BAT引脚之间还并联有两条支路，其中一条支路串联电阻R1，另一条支路依次串联热敏电阻NTC和电池组，BAT引脚和CE引脚分别与VCC引脚连接，CHRG引脚依次串联电阻R5和发光二极管D2后与VCC引脚连接，STDBY引脚依次串联电阻R4和发光二极管D1后连接至所述VCC引脚，VCC引脚还连接有两条支路，其中一条支路串联电阻R3后接5V电源，另一条支路串联电容C3后接地。
如果线圈产生的电压过大或者过小，无法符合稳压模块的输入范围，则需要在稳压模块之前增加转压模块，使得输入电压符合稳压芯片的输入电压范围。转压模块包括升压模块和降压模块，如果输入电压过小，则采用升压模块，如果输入电压过大，则采用降压模块。稳压模块采用芯片LM2577S-ADJ，电路中包括电感线圈L1，电感线圈L1的输入端连接输入信号，电感线圈L1的输出端串联二极管D3后连接输出信号，其中，COMP引脚依次串联电阻R8和电容C7后接地，SW引脚连接至所述电感线圈L1与二极管D3之间的电路上，FB引脚连接电阻R7后接地，所述FB引脚与电阻R7之间还设有两条支路，其中一条之路上依次串联电阻R9和电容C8后连接至二极管D3的输出端，另一条支路串联电阻R6后连接至二极管D3的输出端，所述电阻R7的输出端还设有一支路，该支路上串联电解电容C6后连接至二极管D3的输出端，VIN引脚连接至电感线圈L1的输入端，GND引脚接地，所述GND引脚还设有一支路，该支路串联电解电容C5后连接至电感线圈的输出端，TAB引脚接地。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.健身设备中的发电装置，包括传动模块、线圈、电刷、永磁体、稳压模块、充电管理模块和充电电池，其特征在于：
所述传动模块使健身设备中的转轮转动并带动固定在传动模块上的线圈转动；所述线圈在所述永磁体中旋转切割磁感线以产生电能；所述电刷与所述线圈做滑动接触并将所述线圈中的电流引导出来产生直流电；稳压模块将所述直流电的电压稳定在3.5V-4.5V；充电管理模块将所述经过稳压的直流电充到所述充电电池中；
所述稳压模块采用LM7805芯片，其中IN引脚连接输入电压，OUT引脚连接5V电源，GND引脚接地，所述IN引脚和GND引脚之间连接电容C1，所述GND引脚和所述OUT引脚之间连接电容C2；
所述充电管理模块采用TP4056芯片，其中GND引脚接地，RPOG引脚串联电位器Rp，TEMP引脚串联电阻R2后接地，BAT引脚串联电容C4后接地，所述TEMP引脚与所述BAT引脚之间还并联有两条支路，其中一条支路串联电阻R1，另一条支路依次串联热敏电阻NTC和电池组，所述BAT引脚和CE引脚分别与VCC引脚连接，所述CHRG引脚依次串联电阻R5和发光二极管D2后与所述VCC引脚连接，STDBY引脚依次串联电阻R4和发光二极管D1后连接至所述VCC引脚，所述VCC引脚还连接有两条支路，其中一条支路串联电阻R3后接5V电源，另一条支路串联电容C3后接地。
2.根据权利要求1中所述的健身设备中的发电装置，其特征在于：所述稳压模块前还设有转压模块，所述转压模块包括升压模块和降压模块，所述稳压模块采用芯片LM2577S-ADJ，电路中包括电感线圈L1，所述电感线圈L1的输入端连接输入信号，所述电感线圈L1的输出端串联二极管D3后连接输出信号，其中，COMP引脚依次串联电阻R8和电容C7后接地，SW引脚连接至所述电感线圈L1与二极管D3之间的电路上，FB引脚连接电阻R7后接地，所述FB引脚与电阻R7之间还设有两条支路，其中一条之路上依次串联电阻R9和电容C8后连接至二极管D3的输出端，另一条支路串联电阻R6后连接至二极管D3的输出端，所述电阻R7的输出端还设有一支路，该支路上串联电解电容C6后连接至二极管D3的输出端，VIN引脚连接至电感线圈L1的输入端，GND引脚接地，所述GND引脚还设有一支路，该支路串联电解电容C5后连接至电感线圈的输出端，TAB引脚接地。
3.根据权利要求1中所述的健身设备中的发电装置，其特征在于：所述充电电池为3.7V锂电池。
4.根据权利要求1中所述的健身设备中的发电装置，其特征在于：所述传动模块通过齿轮或橡胶与健身设备上的转轮接触。
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