CN209075956U - 一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，包括健身车车轮，所述健身车车轮中部固定设置有从动轮，所述健身车车轮一侧传动连接有传动皮带，所述传动皮带远离健身车车轮的一侧传动连接有主动皮带轮，所述主动皮带轮外侧固定连接有传动链盘，所述传动链盘远离主动皮带轮的一侧通过链条传动连接有永磁式直流发电机，所述从动轮一侧传动连接有传动链条，所述传动链条远离从动轮的有一侧传动连接有主动轮，所述主动轮两侧外表面中部均固定设置有脚踏板，本实用新型涉及新能源技术领域。该储能式健身车电磁阻尼器实验装置，利用发电机转子上的电磁力矩作为运动时的阻力矩，增强阻尼，能够有效地实现健身车自发电，为使电流稳定输出。

Description

一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体为一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置。

背景技术

近些年来，我国环境污染日趋严重，所有行业都在向着环境友好型发展，电力行业对绿色发电的探索从未停止，而随着社会的发展和人们生活水平的日益提高，健身运动已成为人们的共识，健身车深受人民大众的喜爱，在目前已有的健身车中，磁控式健身车与机械健身车最为普遍，为了实现健身与绿色发电双赢，与现在普及的健身车相配合，需要有一种能实现发电与储能的电磁阻尼器与现在普及的健身车相配合，而如何能够实现将人健身时消耗的能量转化为电能储存起来以给其他设备供电，成为本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，解决了现有技术中健身车没有合理利用人体损失能量以及储能效率不足的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，包括健身车车轮，所述健身车车轮中部固定设置有从动轮，所述健身车车轮一侧传动连接有传动皮带，所述传动皮带远离健身车车轮的一侧传动连接有主动皮带轮，所述主动皮带轮外侧固定连接有传动链盘，所述传动链盘远离主动皮带轮的一侧通过链条传动连接有永磁式直流发电机，所述从动轮一侧传动连接有传动链条，所述传动链条远离从动轮的有一侧传动连接有主动轮，所述主动轮两侧外表面中部均固定设置有脚踏板，所述主动轮旋转连接在健身车车架上。

优选的，所述永磁式直流发电机输出端电性连接有DC/DC变换器，所述永磁式直流发电机输出端与DC/DC变换器输入端电性连接。

优选的，所述DC/DC变换器输出端电性连接有稳压模块，所述DC/DC变换器输出端与稳压模块输入端电性连接，所述稳压模块输出端电性连接有超级电容器混合系统。

优选的，所述超级电容器混合系统包括蓄电池、电感器和超级电容器，所述蓄电池和超级电容器通过电感器并联。

优选的，所述DC/DC变换器的转换电路采用buck-boost电路，进行发电机机电压的转变。

优选的，所述稳压模块由滤波电容、7809芯片和稳压电容组成。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，具备以下有益效果：

本实用新型将人健身时消耗的生物能转化为电能，通过buck-boost电路和稳压模块构成简单充电电路，器件简单却能有效稳定电压，进而将电能储存起来以给其他设备供电。采用通过电感并联的蓄电池与超级电容器混合系统混合系统作为储能装置，利用蓄电池容量大，技术比较成熟和超级电容器混合系统寿命长，快充快放，循环次数多的优点，实现电能的灵活存储和释放。具体实现时，通过与电感并联的超级电容器混合系统和蓄电池并联来储存阻尼器运行过程中所发出的电能。

附图说明

图1为本实用新型的实验装置总体结构图；

图2为本实用新型的实验装置总体电路图；

图3为本实用新型的车轮与发电机间传动部件结构图；

图4为本实用新型的buck-boost升降压斩波电路的结构及其等效电路；

图5为本实用新型的buck-boost升降压斩波电路在电感电流连续模式下的工作波形；

图6为本实用新型的稳压电路图；

图7为本实用新型的储能装置电气连接图；

图8为本实用新型的储能装置的电路连线图。

图中：1健身车车轮、2从动轮、3传动皮带、4主动皮带轮、5传动链盘、6永磁式直流发电机、7传动链条、8主动轮、9脚踏板、10DC/DC变换器、11稳压模块、12超级电容器混合系统、13蓄电池、14电感器、15超级电容器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，包括健身车车轮1，健身车车轮1中部固定设置有从动轮2，健身车车轮1一侧传动连接有传动皮带3，传动皮带3远离健身车车轮1的一侧传动连接有主动皮带轮4，主动皮带轮4外侧固定连接有传动链盘5，传动链盘5远离主动皮带轮4的一侧通过链条传动连接有永磁式直流发电机6，从动轮2一侧传动连接有传动链条7，传动链条7远离从动轮2的有一侧传动连接有主动轮8，主动轮8两侧外表面中部均固定设置有脚踏板9，主动轮8旋转连接在健身车车架上。

永磁式直流发电机6输出端电性连接有DC/DC变换器10，永磁式直流发电机6输出端与DC/DC变换器10输入端电性连接。

DC/DC变换器10输出端电性连接有稳压模块11，DC/DC变换器10输出端与稳压模块11输入端电性连接，稳压模块11输出端电性连接有超级电容器混合系统12。

超级电容器混合系统12包括蓄电池13、电感器14和超级电容器15，蓄电池13和超级电容器15通过电感器14并联。

DC/DC变换器10的转换电路采用buck-boost电路，进行发电机机电压的转变。

稳压模块11由滤波电容、7809芯片和稳压电容组成。

使用时，请参阅图1，本实用新型实施例中，一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于，包括健身车车轮1、永磁式直流发电机6(发电机的转子)、DC/DC变换器10及稳压模块11、蓄电池13、超级电容器15。

请参阅图2，整个系统的电路由四部分组成：永磁直流发电机6、buck-boost升降压模块、7809稳压器、以及由蓄电池13和超级电容器15联合组成的蓄电装置。永磁直流发电机模块包含了驱动发电机转子旋转的机械传动模块，其能够实现两级的机械变速。7809稳压电路包含了滤波电容，稳压电容和7809芯片。蓄电池和超级电容器部分，除了有传统的蓄电池和超级电容器之外，还应包括一个滤波电感。

请参阅图4，buck-boost电路升降压型电路可以灵活地改变电压的高低，应用于各种开关稳压器中，可将电机发出的电能变为性能更好的直流电。同时，利用buck-boost电路可以将电压稳定在一个范围内，最后可以通过储能装置将人们发出的电能储存起来，作为后备能源。

请参阅图6，稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。稳压器能够起到稳定电压的作用，将稳压器IB端和buck-boost电路相连接，稳定boost电路的电压输出，减少充电时的纹波，提高充电的效率，减少发热。将其OUT端和储能装置相连，可以进行电能的存储。

请参阅图7蓄电池和超级电容器混合系统是将蓄电池13与超级电容器15通过电感器14并联。其中11是buck-boost和7809稳压模块的等效模型，13是蓄电池，14是在超级电容器前并联的电感器，15是储能所用的超级电容器。整套储能装置充分结合了蓄电池比能量大和超级电容器比功率大的特点，大幅提升蓄电装置的性能池在负载脉动时的输出电流纹波降低，进一步提高蓄电池的放电效率，减小内部能量损失，延长放电时间。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，包括健身车车轮(1)，其特征在于：所述健身车车轮(1)中部固定设置有从动轮(2)，所述健身车车轮(1)一侧传动连接有传动皮带(3)，所述传动皮带(3)远离健身车车轮(1)的一侧传动连接有主动皮带轮(4)，所述主动皮带轮(4)外侧固定连接有传动链盘(5)，所述传动链盘(5)远离主动皮带轮(4)的一侧通过链条传动连接有永磁式直流发电机(6)，所述从动轮(2)一侧传动连接有传动链条(7)，所述传动链条(7)远离从动轮(2)的有一侧传动连接有主动轮(8)，所述主动轮(8)两侧外表面中部均固定设置有脚踏板(9)，所述主动轮(8)旋转连接在健身车车架上。

2.根据权利要求1所述的一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于：所述永磁式直流发电机(6)输出端电性连接有DC/DC变换器(10)，所述永磁式直流发电机(6)输出端与DC/DC变换器(10)输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于：所述DC/DC变换器(10)输出端电性连接有稳压模块(11)，所述DC/DC变换器(10)输出端与稳压模块(11)输入端电性连接，所述稳压模块(11)输出端电性连接有超级电容器混合系统(12)。

4.根据权利要求3所述的一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于：所述超级电容器混合系统(12)包括蓄电池(13)、电感器(14)和超级电容器(15)，所述蓄电池(13)和超级电容器(15)通过电感器(14)并联。

5.根据权利要求2所述的一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于：所述DC/DC变换器(10)的转换电路采用buck-boost电路，进行发电机机电压的转变。

6.根据权利要求3所述的一种储能式健身车电磁阻尼器实验装置，其特征在于：所述稳压模块(11)由滤波电容、7809芯片和稳压电容组成。