CN208244016U - 一种含交互式显示屏的新型发电单车 - Google Patents

Abstract

一种含交互式显示屏的新型发电单车，包括单车车体，单车车体的前后端分别安装有脚踏轮和齿轮传动系统，齿轮传动系统通过皮带驱动发电机的转轴转动，齿轮传动系统的两侧设置有磁极不同的磁铁，两块磁铁之间设置有线圈，各个单车的发电机以及线圈所发的电依次经过稳压器和变压器与蓄电池电连接，蓄电池的输入端接入电网，蓄电池通过适配器、控制开关从电网输电；单车车体的车把上安装有显示屏，显示屏的单片机模块分别与速度检测模块、计时器、霍尔传感器、电量检测模块、阻力器和阻力测量器电连接。本实用新型将单车骑行过程中产生的机械能转化为电能，节约能源，当发电不足时，通过蓄电池从电网充电。

Description

一种含交互式显示屏的新型发电单车

技术领域

本实用新型涉及单车技术领域，具体为一种含交互式显示屏的新型发电单车。

背景技术

当前能源问题已成为人类社会重点关注的问题，要实现可持续发展，必须节省或寻求替代性能源。随着现代人类生活水平的提高，健身器具逐渐走进人们的日常生活之中，但是现有的健身器具大多忽略了对人的体能的利用，致使大量的人体能被白白浪费掉，这是一种巨大而无形的浪费，如果能设法将其收集利用起来，对于资源的利用将具有重要意义。

单车是健身房中的一种常见健身器材，若对现有单车进行改进，使用户在单车骑行过程中将车轮转动机械能转化为电能，进而使多辆单车发电并联储存在蓄电池中，实现单车骑行的充放电功能，则单车间可协调互补，即使无人骑行时，只要蓄电池中还有电量就可以放电供应电能。最后将蓄电池输入端与用户端电网连接，实现单车供电的稳定性。

专利文献CN107257157公开了一种健身房动感单车系统，包括动感单车、传动装置、永磁发电机、整流滤波电路、直流稳压斩波电路、PWM控制器、检测电压模块、蓄电池和逆变电流，阐述了动感单车发电到蓄电池充电，但并未涉及用电环节。专利CN107508421将单车发电连接蓄电池之后连接照明设备和热水器。均未涉及单车自身用电和蓄电池电量检测，以及当蓄电池电量不足是否从电网输电给蓄电池充电的功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种含交互式显示屏的新型发电单车，将单车骑行过程中产生的机械能转化为电能，节约能源，当发电不足时，通过蓄电池从电网充电，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种含交互式显示屏的新型发电单车，包括单车车体，所述单车车体的前后端分别安装有脚踏轮和齿轮传动系统，脚踏轮和齿轮传动系统通过传动链连接，所述传动链依次穿过阻力器和阻力测量器，所述齿轮传动系统通过皮带驱动发电机的转轴转动，所述齿轮传动系统的两侧对称设置有磁极不同的磁铁，对称设置的磁铁之间设置有线圈，各个单车的发电机以及线圈所发的电依次经过稳压器和变压器与蓄电池电连接，所述蓄电池的输入端接入电网，蓄电池还与电量检测模块电连接，蓄电池通过适配器、控制开关从电网输电；

所述齿轮传动系统的上方安装有霍尔传感器，所述单车车体的车把上安装有显示屏，所述显示屏的侧面设置有充电插孔，显示屏内置还设置有速度检测模块、计时器和单片机模块，显示屏的单片机模块分别与速度检测模块、计时器、阻力测量器电连接。

优选的，所述蓄电池还与照明灯和空调电连接。

优选的，所述阻力测量器的输入端连接阻力器。

优选的，所述速度测量器的输入端连接霍尔传感器。

优选的，所述蓄电池与显示屏电连接。

优选的，所述蓄电池存储所有单车所发的电能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、齿轮传动系统被驱动的同时通过发电机发电，具体为线圈被齿轮传动系统带动转动切割磁铁间磁感应线而发电，各个单车的发电机以及线圈所发的电依次经过稳压器稳压和变压器变压后储存在蓄电池中，将单车骑行过程中产生的机械能转化为电能，节约能源；

2、蓄电池为各个用电器件供电，通过电量检测模块检测记录电量，经过单片机模块测算，当蓄电池电量低于设定值(SOC=20%)时，控制开关输出由电网给蓄电池充电

3、单车两车把之间设置显示屏，与蓄电池连接，记录骑行时间、速度、阻力、消耗能量。计时器记录骑行时间；阻力测量计与阻力器连接，记录阻力大小；霍尔传感器与速度测量模块连接，记录速度大小；显示屏的单片机模块分别与速度检测模块、计时器和阻力测量器电连接，单片机模块根据输入时间、速度、阻力电信号计算骑行过程中消耗卡路里，通过显示屏可显示骑行速度、阻力、累计时间、消耗能量的信息。

附图说明

图1为本实用新型的连接线路图；

图2为本实用新型的系统结构图；

图3为本实用新型的显示屏结构示意图；

图4为本实用新型单片机模块及其控制结构框图。

图中：1单车车体、2磁铁、3齿轮传动系统、4发电机、5变压器、6稳压器、7蓄电池、8电量检测模块、9适配器、10控制开关、11电网、12显示屏、13霍尔传感器、14速度检测器、15阻力器、16阻力测量器、17计时器、18单片机模块、19充电插孔、20照明灯、21空调、22传动链、23脚踏轮、24车把。

具体实施方式

请参阅图1-4，一种含交互式显示屏的新型发电单车，包括单车车体1，单车车体1的前后端分别安装有脚踏轮23和齿轮传动系统3，脚踏轮23和齿轮传动系统3通过传动链22连接，通过脚蹬脚踏轮23驱动齿轮传动系统3，传动链22依次穿过阻力器15和阻力测量器16，阻力器15为传动链22提供阻力来消耗运动的能量，阻力测量器16的输入端连接阻力器15，阻力测量器16记录阻力大小，齿轮传动系统3通过皮带驱动发电机4的转轴转动，齿轮传动系统3被驱动的同时通过发电机4发电，齿轮传动系统3的两侧设置有不同磁极不同的磁铁2，两块磁铁2之间设置有线圈，线圈被齿轮传动系统3带动转动切割磁铁2的磁感应线发电，各个单车的发电机4以及线圈所发的电依次经过稳压器6稳压和变压器5变压后与蓄电池7电连接，各个单车所发的电能被储存在蓄电池7中，实现协调互补，这样单车没有骑行时，也可以利用蓄电池7放电，蓄电池7的输入端接入电网11，蓄电池7还与电量检测模块8电连接，电量检测模块8用来检测电量蓄电池7的电量，蓄电池7通过适配器9、控制开关10从电网11输电，蓄电池7还与照明灯20和空调21电连接，蓄电池7还可以为照明灯20和空调21供电；

齿轮传动系统3的上方安装有霍尔传感器13，记录单车飞轮转动速度，单车车体1的车把24上安装有显示屏12，蓄电池7与显示屏12电连接，显示屏12的侧面设置有充电插孔19，蓄电池7为显示屏12供电，显示屏12侧面充电插孔19可以为骑行用户手机充电，显示屏12内置还设置有速度检测模块14、计时器17和单片机模块18，计时器17记录骑行时间，显示屏12的单片机模块18分别与速度检测模块14、计时器17、霍尔传感器13、电量检测模块8、阻力器15和阻力测量器16电连接，单片机模块18根据骑行时间、速度、阻力计算骑行过程中消耗卡路里，输出骑行时间和消耗能量，通过显示屏12显示这些信息。

通过脚蹬脚踏轮23驱动齿轮传动系统3，蓄电池7与电网11连接，齿轮传动系统3被驱动的同时通过发电机4发电，线圈被齿轮传动系统3带动转动切割磁铁2的磁感应线发电，各个单车的发电机4以及线圈所发的电依次经过稳压器6稳压和变压器5变压后储存在蓄电池7中，当单车发电不能满足需求时，通过电量检测模块8检测记录电量，经过单片机模块18测算，当蓄电池7电量低于设定值(SOC=20%)时，控制开关10输出由电网11给蓄电池7充电，显示屏12安装单片机模块18，根据骑行速度、阻力、时间计算得出骑行过程中消耗卡路里。

优选的，蓄电池7选用器件为12V9AH铅酸蓄电池；电量检测模块8根记录电池荷电状态；控制开关10选用单刀双掷开关；适配器9选用器件为SNBMW5V1A电源适配器；霍尔传感器选用3144测速传感器；阻力器15的阻力阀与阻力呈线性关系，阻力测量器16根据阻力阀旋转档位确定阻力大小；计时器17选用型号为AT89S51的计时单片机；单片机模块18选用器件为STM32FL03ZET6单片机。根据计时器输入的时间电信号、霍尔传感器输入速度电信号、阻力测量器输入阻力的电信号，计算骑行过程中消耗卡路里，单片机开发板输出端与显示屏连接。

可选的，发电机的型号为：JFWZ2712；变压器为RMZZ的12v小型输出变压器；

稳压器包括稳压管；电量检测模块为型号为RisymACS712的模块；显示屏选择点阵LED显示屏；霍尔传感器的型号为ACS758LCB；速度检测器选择正交频率调制(QFM)陀螺仪；阻力器型号为DSBP740X-17-S；阻力测量器（参考专利号：CN203037396U中阻力测量器）；

计时器为555计时器，照明灯为LED照明灯，型号为PAR20；

综上所述：本实用新型提出的含交互式显示屏的新型发电单车，齿轮传动系统3被驱动的同时带动发电机4定子旋转，线圈被齿轮传动系统3带动转动切割磁铁2的磁感应线而发电，各个单车的发电机4以及线圈所发的电依次经过稳压器6稳压和变压器5变压后存储在蓄电池7中，将单车骑行过程中产生的机械能转化为电能，节约能源；蓄电池7为各个用电器件供电，通过电量检测模块8检测记录电量，经过单片机模块18测算，当蓄电池7电量低于设定值时，控制开关10输出由电网11给蓄电池7充电；单车两车把24之间设置显示屏12，与蓄电池7连接，记录骑行时间、速度、阻力、消耗能量。计时器17记录骑行时间；阻力测量计16与阻力器15，记录阻力大小；霍尔传感器13与速度测量模块14，记录速度大小。显示屏12的单片机模块18分别与速度检测模块14、计时器17、霍尔传感器13、阻力器15和阻力测量器16电连接，单片机模块18根据骑行时间、速度、阻力计算骑行过程中消耗卡路里，通过显示屏12可显示骑行速度、阻力、累计时间、消耗能量的信息。

Claims (6)

1.一种含交互式显示屏的新型发电单车，包括单车车体（1），其特征在于：所述单车车体（1）的前后端分别安装有脚踏轮（23）和齿轮传动系统（3），脚踏轮（23）和齿轮传动系统（3）通过传动链（22）连接，所述传动链（22）依次穿过阻力器（15）和阻力测量器（16），所述齿轮传动系统（3）通过皮带驱动发电机（4）的转轴转动，所述齿轮传动系统（3）的两侧对称设置有磁极不同的磁铁（2），所述对称设置的磁铁（2）之间设置有线圈，各个单车的发电机（4）以及线圈所发的电依次经过稳压器（6）和变压器（5）与蓄电池（7）电连接；

所述齿轮传动系统（3）的上方安装有霍尔传感器（13），所述单车车体（1）的车把（24）上安装有显示屏（12），所述显示屏（12）的侧面设置有充电插孔（19），显示屏（12）内置还设置有速度检测模块（14）、计时器（17）和单片机模块（18），显示屏（12）的单片机模块（18）分别与速度检测模块（14）、计时器（17）、霍尔传感器（13）、电量检测模块（8）、阻力器（15）和阻力测量器（16）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种含交互式显示屏的新型发电单车，其特征在于：所述蓄电池（7）还与照明灯（20）和空调（21）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种含交互式显示屏的新型发电单车，其特征在于：所述阻力测量器（16）的输入端连接阻力器（15）。

4.根据权利要求1所述的一种含交互式显示屏的新型发电单车，其特征在于：所述蓄电池（7）与显示屏（12）电连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种含交互式显示屏的新型发电单车，其特征在于：所述蓄电池（7）存储所有单车所发的电能。

6.根据权利要求1所述的一种含交互式显示屏的新型发电单车，其特征在于：所述蓄电池（7）的输入端接入电网（11），蓄电池（7）还与电量检测模块（8）电连接，蓄电池（7）通过适配器（9）、控制开关（10）从电网（11）输电。