CN220210006U - 一种可拆卸发电机的健身器具 - Google Patents

Abstract

实用新型涉及健身器具的技术领域，公开一种可拆卸发电机的健身器具。其包括：器具本体、发电机、蓄电池和电源控制电路板，发电机、蓄电池和电源控制电路板均安装在器具本体上；电源控制电路包括输入整流滤波电路、电源管理电路、电池管理电路和输出供电电路，发电机连接输入整流滤波电路的输入端，输入整流滤波电路的输出端连接电源管理电路的输入端，电源管理电路的输出端并联连接输出供电电路的输入端和电池管理电路的输入端，电池管理电路的输出端电连接蓄电池的输入端，蓄电池的输出端电连接输出供电电路的输入端，输出供电电路的电源输出端外接外部用电器。该健身器具可以一边运动一边发电，发出的电还能存储起来供手机等的使用。

Description

一种可拆卸发电机的健身器具

技术领域

本实用新型涉及健身器具的技术领域，具体涉及一种可拆卸发电机的健身器具。

背景技术

随着科技和社会的快速发展，越来越多的人喜欢骑行健身或室内健身，在室内进行健身车的运动或划船机的运动等。现在的健身器具上都安装或放置有智能电子产品，就需要对智能电子产品进行充电，传统的方式是外接家用电源进行充电，这种方式上操作繁琐，还需要各处引接充电线等，在运动时还需要避免充电线的干扰等。室内健身也是将人体的生物能进行转化成动能释放出去，以达到健身的目的，释放的动能没有进行对外转化和充分利用，是能量上的一种损失。如果在进行锻炼时，能将人体的能量进行释放，转化成锻炼装置的动能，进而将这部分能量利用起来会更有益于实用。还有就是健身器具需要低压(不高于人体安全电压36V)，在低压状态下就需要与之相连接的电源控制电路具有低功耗和安全性等。

因此，针对以上的问题，现有的健身器具需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的健身器具技术存在：没有充分利用健身释放的能量，没有进行合理规划充电，没有安全用电和电能耗损等问题；还有就是电源控制电路的能量耗损和安全性等问题；通过对健身器具技术的合理化设计，采用器具本体、发电机、蓄电池和电源控制电路板，可以实现一边运动一边发电，发出的电还能存储起来供手机等的使用；以实现能量的充分利用，安全的供电和能量降耗等。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种可拆卸发电机的健身器具，所述健身器具包括：器具本体、发电机、蓄电池和电源控制电路板，所述发电机、蓄电池和电源控制电路板均安装在所述器具本体上；

其中，所述电源控制电路板包括电源控制电路，所述电源控制电路包括输入整流滤波电路、电源管理电路、电池管理电路和输出供电电路，所述发电机的输出电源端电连接所述输入整流滤波电路的电源输入端，所述输入整流滤波电路的电源输出端电连接所述电源管理电路的电源输入端，所述电源管理电路的电源输出端并联连接所述输出供电电路的电源输入端和电池管理电路的电源输入端，所述电池管理电路的电源输出端电连接所述蓄电池的电源输入端，所述蓄电池的电源输出端电连接所述输出供电电路的电源输入端，所述输出供电电路的电源输出端外接外部用电器。

进一步地，所述器具本体包括：脚踏机构、主动轮、负重轮和器具架，所述器具架上安装有所述主动轮和负重轮，所述主动轮转动连接在所述器具架上，所述脚踏机构安装在所述主动轮上，且所述脚踏机构用于驱动所述主动轮的旋转，所述负重轮转动连接在所述器具架上，所述发电机安装在所述负重轮上，所述主动轮与所述负重轮通过传动机构进行连接传动，所述负重轮的动能通过所述发电机转化为发电机输出的电能。

进一步地，所述发电机可拆卸安装在所述负重轮上。

进一步地，所述发电机包括发电线圈、永磁铁和转子，所述永磁铁安装在所述负重轮的一端上，所述转子安装在所述负重轮的另一端上，在所述转子上安装有所述发电线圈，且所述发电线圈设置于所述永磁铁内部，所述永磁铁围成一环形永磁铁，所述转子与所述永磁铁相对运动(相对运动是指选取两者之一作为参考物)，实现发电线圈切割永磁铁磁场，所述发电线圈、永磁铁和转子的圆心在同一中心线上，且位于所述负重轮的转轴的中心线上。

进一步地，所述传动机构选取传送带和传送链中的一种或多种。

进一步地，所述传送带选取皮带，所述传送链选取链条。

进一步地，所述器具架上安装有调节轮，所述调节轮与所述传动机构为转动连接，且所述调节轮用于调节所述传动机构的松紧。

进一步地，所述发电机选取不高于人体安全电压的发电机，即为：36V的人体安全电压。

进一步地，所述脚踏机构安装在所述主动轮的中心处上。

进一步地，所述输入整流滤波电路包括发电机接口M1、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R28和电容C6，所述发电机接口M1的“1”端子并联连接二极管D9的正极和二极管D12的负极，所述发电机接口M1的“2”端子并联连接二极管D10的正极和二极管D11的负极，所述发电机接口M1的“3”端子并联连接二极管D8的正极和二极管D13的负极，所述二极管D11的正极、二极管D12的正极和二极管D13的正极共接地，所述二极管D8的负极、二极管D9的负极和二极管D10的负极共接所述电容C6的正极，所述电容C6的负极接地，所述电阻R28的两端分别接地。

进一步地，所述电源管理电路包括指示灯电路和芯片管理电路，所述输入整流滤波电路的电源输出端并联连接所述指示灯电路的电源输入端和芯片管理电路的电源输入端，所述芯片管理电路的电源输出端并联连接所述输出供电电路的电源输入端和电池管理电路的电源输入端。

进一步地，所述指示灯电路包括电阻R36、二极管D15和电阻R35，所述电阻R36一端连接所述输入整流滤波电路的电源输出端，所述电阻R36另一端连接二极管D15正极，所述二极管D15负极连接所述电阻R35一端，所述电阻R35另一端接地。

进一步地，所述芯片管理电路包括芯片U2、电容C3、电容C7、电容C1、电阻R8、电阻R9、稳压管D2、电阻R1、电感L1、电阻R2、电容C8、二极管D1、电阻R3、电容C2和电容C4，所述芯片U2“0”端子和“1”端子共接电容C1一端、电容C7一端、电容C3正极和输入整流滤波电路的电源输出端，所述电容C1另一端、电容C7另一端、电容C3负极和芯片U2“2”端子共接地，所述芯片U2“3”端子共接电阻R9一端、稳压管D2的负极和电阻R8一端，所述电阻R8另一端连接输入整流滤波电路的电源输出端，所述稳压管D2的正极和电阻R9另一端共接地，所述芯片U2“4”端子并联连接所述电阻R3一端和电阻R2一端，所述电阻R3一端接地，所述电阻R2另一端共接电感L1一端、电容C2一端、电容C4正极和输出供电电路的电源输入端，所述电容C2另一端与电容C4负极共接地，所述电感L1的另一端共接电容C8一端、芯片U2“7”端子、二极管D1负极和电阻R1一端，所述电阻R1另一端连接所述芯片U2“8”端子，所述电容C8另一端连接所述芯片U2“6”端子，所述二极管D1正极接地。

进一步地，所述电池管理电路包括芯片U3、电容C10、二极管D6、电阻R5、电阻R4、电阻RC4和PMOS管Q2，所述芯片U3“1”端子连接电阻R5一端，所述电阻R5另一端连接所述二极管D6负极，所述二极管D6正极与芯片U3“4”端子和电容C10一端共接所述电源管理电路的电源输出端，所述电容C10另一端接地，所述芯片U3“2”端子和“5”端子共接地，所述芯片U3“6”端子连接电阻R4一端，电阻R4另一端接地，所述芯片U3“3”端子并联连接所述蓄电池的电源输入端、电阻RC4一端和PMOS管Q2的漏极，所述电阻RC4另一端与所述PMOS管Q2的栅极共接地，所述PMOS管Q2的源极连接所述输出供电电路的电源输入端。

进一步地，所述输出供电电路包括二极管D4、二极管D5、电容C9和外接接口CN1，所述二极管D4的正极连接所述电源管理电路的电源输出端，所述二极管D5的正极连接所述电池管理电路的电源输出端，所述二极管D4负极和二极管D5负极共接电容C9正极和外接接口CN1的“1”端子，所述外接接口CN1“2”端子接地。

有益效果

本实用新型通过对健身器具技术的合理化设计，采用器具本体、发电机、蓄电池和电源控制电路板，可以实现一边运动一边发电，发出的电还能存储起来供手机等的使用；以实现能量的充分利用，安全的供电和能量降耗等。采用不高于36V的发电机发电，通过结合健身的负重转速，保证使用者的安全性和发电机的发电安全性等；采用低功耗的电源控制电路板，可以实现电路上的降低能耗等；采用可拆卸的发电机和负重轮，可以实现发电机的独立使用和随用随装等；采用传动带或传动链，可以将主动轮的动能有效地传递给负重轮，保证了负重轮的运行平稳和发电机发电稳定等；采用负重轮且具有圆形凹槽，以及发电机设置在凹槽内，实现负重轮上的集成化，以及确保了负重轮的运转均衡等。以实现能量的充分利用，安全的供电和能量降耗等。

附图说明

图1为本实用新型一种可拆卸发电机的健身器具的电路系统示意图。

图2为本实用新型一种可拆卸发电机的健身器具的电路示意图。

图3为本实用新型一种可拆卸发电机的健身器具的一侧结构示意图。

图4为本实用新型一种可拆卸发电机的健身器具的负重轮-发电机爆炸结构示意图。

图5为本实用新型一种可拆卸发电机的健身器具的另一侧结构示意图。

附图标号：01、器具架；02、脚踏机构；03、主动轮；04、负重轮；06、传送皮带；07、调节轮；040、定子；041、永磁铁；042、转子；043、第一轴承；044、从动轮；045、第二轴承；046、发电线圈；047、负重承载轮；048、承载轴；049、细套管；0410、粗套管；1、发电机模块；2、输入整流滤波电路；3、电源管理电路；4、输出供电电路；5、用电器；6、电池管理电路；7、蓄电池模块；10、蓄电池；11、器具本体；12、发电机。

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。

参阅图1-图5所示，本实用新型提供的一种可拆卸发电机的健身器具，健身器具包括：器具本体11、发电机12、蓄电池10和电源控制电路板，发电机12、蓄电池10和电源控制电路板均安装在器具本体11上，该发电机12选取不高于人体安全电压的发电机，即为：36V的人体安全电压；

其中，器具本体11包括：脚踏机构02、主动轮03、负重轮04和器具架01，器具架01上安装有主动轮03和负重轮04，主动轮03转动连接在器具架01上，脚踏机构02安装在主动轮03的中心处上，且脚踏机构02用于驱动主动轮03的旋转，负重轮04转动连接在器具架01上，发电机12可拆卸安装在负重轮04上，主动轮03与负重轮04通过传送皮带06进行连接传动，负重轮04的动能通过发电机转化为发电机输出的电能，器具架01上还安装有调节轮07，调节轮07与传送皮带06为转动连接，且调节轮07用于调节传动机构的松紧；

其中，发电机包括发电线圈、永磁铁和转子，永磁铁安装在负重轮04的一端上，转子安装在负重轮04的另一端上，在转子上安装有发电线圈，且发电线圈设置于永磁铁内部，永磁铁围成一环形永磁铁，转子与永磁铁相对运动(相对运动是指选取两者之一作为参考物)，实现发电线圈切割永磁铁磁场，发电线圈、永磁铁和转子的圆心在同一中心线上，且位于负重轮04的转轴的中心线上；

其中，该负重轮04选取具有圆形槽的U型圆盘的负重轮，该负重轮04和发电机可通过承载轴048进行连接，该承载轴048的两端部安装在器具架01上的限位板上，在承载轴048上套接细套管049，在细套管049上套接粗套管0410，在承载轴048的一端部上套接从动轮044，在从动轮044一侧且在细套管049上安装第二轴承045，该第二轴承045的另一侧相抵靠在粗套管0410一侧，在细套管049和粗套管0410的另一侧相抵靠第一轴承043，且该第一轴承043套接在承载轴048的另一端部上，在该第一轴承043的另一侧且在承载轴048上安装有该转子042，在第二轴承045、第一轴承043和粗套管0410上均安装有定子040，该定子040可拆卸安装在负重轮04上的负重承载轮047的U型圆盘上，该定子040内设有凹槽，在该凹槽内且在定子040内侧壁上固定安装有永磁铁041，在第一轴承043和第二轴承045之间设有粗套管0410，该粗套管0410用于限位第一轴承043和第二轴承045的位置，该转子042上安装发电线圈046，且发电线圈046设置于永磁铁041内部，该发电线圈046和永磁铁041均为同一圆心设置，发电线圈046、永磁铁041、定子040和转子042的中心均位于负重轮04的承载轴的中心线上；

其中，电源控制电路板包括电源控制电路，电源控制电路包括输入整流滤波电路2、电源管理电路3、电池管理电路6和输出供电电路4，发电机模块1的输出电源端电连接输入整流滤波电路2的电源输入端，输入整流滤波电路2的电源输出端电连接电源管理电路3的电源输入端，电源管理电路3的电源输出端并联连接输出供电电路4的电源输入端和电池管理电路6的电源输入端，电池管理电路6的电源输出端电连接蓄电池模块7的电源输入端，蓄电池的电源输出端电连接输出供电电路4的电源输入端，输出供电电路4的电源输出端外接外部用电器5；

其中，该输入整流滤波电路2包括发电机接口M1、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R28和电容C6，该电源管理电路3包括指示灯电路和芯片管理电路，该指示灯电路包括电阻R36、二极管D15和电阻R35，该芯片管理电路包括芯片U2、电容C3、电容C7、电容C1、电阻R8、电阻R9、稳压管D2、电阻R1、电感L1、电阻R2、电容C8、二极管D1、电阻R3、电容C2和电容C4，该电池管理电路6包括芯片U3、电容C10、二极管D6、电阻R5、电阻R4、电阻RC4和PMOS管Q2，该输出供电电路4包括二极管D4、二极管D5、电容C9和外接接口CN1；

其中，发电机接口M1的“1”端子并联连接二极管D9的正极和二极管D12的负极，发电机接口M1的“2”端子并联连接二极管D10的正极和二极管D11的负极，发电机接口M1的“3”端子并联连接二极管D8的正极和二极管D13的负极，二极管D11的正极、二极管D12的正极和二极管D13的正极共接地，二极管D8的负极、二极管D9的负极和二极管D10的负极共接电容C6的正极，电容C6的负极接地，电阻R28的两端分别接地；该电容C6正极连接电阻R36一端，电阻R36另一端连接二极管D15正极，二极管D15负极连接电阻R35一端，电阻R35另一端接地；该电容C6正极还连接芯片U2“0”端子和“1”端子，该芯片U2“0”端子和“1”端子共接电容C1一端、电容C7一端和电容C3正极，电容C1另一端、电容C7另一端、电容C3负极和芯片U2“2”端子共接地，芯片U2“3”端子共接电阻R9一端、稳压管D2的负极和电阻R8一端，电阻R8另一端连接该电容C6正极，稳压管D2的正极和电阻R9另一端共接地，芯片U2“4”端子并联连接电阻R3一端和电阻R2一端，电阻R3一端接地，电阻R2另一端共接电感L1一端、电容C2一端、电容C4正极和二极管D4正极，电容C2另一端与电容C4负极共接地，电感L1的另一端共接电容C8一端、芯片U2“7”端子、二极管D1负极和电阻R1一端，电阻R1另一端连接芯片U2“8”端子，电容C8另一端连接芯片U2“6”端子，二极管D1正极接地；该芯片U3“1”端子连接电阻R5一端，电阻R5另一端连接二极管D6负极，二极管D6正极与芯片U3“4”端子和电容C10一端共接该电容C4的正极，电容C10另一端接地，芯片U3“2”端子和“5”端子共接地，芯片U3“6”端子连接电阻R4一端，电阻R4另一端接地，芯片U3“3”端子并联连接蓄电池的电源输入端、电阻RC4一端和PMOS管Q2的漏极，电阻RC4另一端与PMOS管Q2的栅极共接地，PMOS管Q2的源极连接二极管D5正极；该二极管D4负极和二极管D5负极共接电容C9正极和外接接口CN1的“1”端子，外接接口CN1“2”端子接地。

其中，二极管D15和二极管D6均为发光二极管。

其中，该健身器具可安装在健身车或划船机上。

本实用新型专利的具体实施原理：组装好该健身器具后，将其安装在健身车上或划船机上，开始运行，脚踏机构带动主动轮旋转，进而通过皮带带动负重轮处的细套管上的从动轮旋转，进而带动负重轮旋转，永磁铁的磁场相对于转子进行旋转，实现发电线圈的切割磁感线进行发电，再经过输入整流滤波电路、电源管理电路和输出供电电路直接给用电器供电，或者再经过输入整流滤波电路、电源管理电路、电池管理电路再由蓄电池储存电，蓄电池将储存的电经过输出供电电路给用电器供电。

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 (10)

1.一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述健身器具包括：器具本体、发电机、蓄电池和电源控制电路板，所述发电机、蓄电池和电源控制电路板均安装在所述器具本体上；

其中，所述电源控制电路板包括电源控制电路，所述电源控制电路包括输入整流滤波电路、电源管理电路、电池管理电路和输出供电电路，所述发电机的输出电源端电连接所述输入整流滤波电路的电源输入端，所述输入整流滤波电路的电源输出端电连接所述电源管理电路的电源输入端，所述电源管理电路的电源输出端并联连接所述输出供电电路的电源输入端和电池管理电路的电源输入端，所述电池管理电路的电源输出端电连接所述蓄电池的电源输入端，所述蓄电池的电源输出端电连接所述输出供电电路的电源输入端，所述输出供电电路的电源输出端外接外部用电器。

2.根据权利要求1所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述器具本体包括：脚踏机构、主动轮、负重轮和器具架，所述器具架上安装有所述主动轮和负重轮，所述主动轮转动连接在所述器具架上，所述脚踏机构安装在所述主动轮上，且所述脚踏机构用于驱动所述主动轮的旋转，所述负重轮转动连接在所述器具架上，所述发电机安装在所述负重轮上，所述主动轮与所述负重轮通过传动机构进行连接传动，所述负重轮的动能通过所述发电机转化为发电机输出的电能。

3.根据权利要求2所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述发电机可拆卸安装在所述负重轮上。

4.根据权利要求3所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述发电机包括发电线圈、永磁铁和转子，所述永磁铁安装在所述负重轮的一端上，所述转子安装在所述负重轮的另一端上，在所述转子上安装有所述发电线圈，且所述发电线圈设置于所述永磁铁内部，所述发电线圈、永磁铁和转子的圆心在同一中心线上，且位于所述负重轮的转轴的中心线上。

5.根据权利要求1所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述输入整流滤波电路包括发电机接口M1、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、电阻R28和电容C6，所述发电机接口M1的“1”端子并联连接二极管D9的正极和二极管D12的负极，所述发电机接口M1的“2”端子并联连接二极管D10的正极和二极管D11的负极，所述发电机接口M1的“3”端子并联连接二极管D8的正极和二极管D13的负极，所述二极管D11的正极、二极管D12的正极和二极管D13的正极共接地，所述二极管D8的负极、二极管D9的负极和二极管D10的负极共接所述电容C6的正极，所述电容C6的负极接地，所述电阻R28的两端分别接地。

6.根据权利要求1所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述电源管理电路包括指示灯电路和芯片管理电路，所述输入整流滤波电路的电源输出端并联连接所述指示灯电路的电源输入端和芯片管理电路的电源输入端，所述芯片管理电路的电源输出端并联连接所述输出供电电路的电源输入端和电池管理电路的电源输入端。

7.根据权利要求6所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述指示灯电路包括电阻R36、二极管D15和电阻R35，所述电阻R36一端连接所述输入整流滤波电路的电源输出端，所述电阻R36另一端连接二极管D15正极，所述二极管D15负极连接所述电阻R35一端，所述电阻R35另一端接地。

8.根据权利要求6所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述芯片管理电路包括芯片U2、电容C3、电容C7、电容C1、电阻R8、电阻R9、稳压管D2、电阻R1、电感L1、电阻R2、电容C8、二极管D1、电阻R3、电容C2和电容C4，所述芯片U2“0”端子和“1”端子共接电容C1一端、电容C7一端、电容C3正极和输入整流滤波电路的电源输出端，所述电容C1另一端、电容C7另一端、电容C3负极和芯片U2“2”端子共接地，所述芯片U2“3”端子共接电阻R9一端、稳压管D2的负极和电阻R8一端，所述电阻R8另一端连接输入整流滤波电路的电源输出端，所述稳压管D2的正极和电阻R9另一端共接地，所述芯片U2“4”端子并联连接所述电阻R3一端和电阻R2一端，所述电阻R3一端接地，所述电阻R2另一端共接电感L1一端、电容C2一端、电容C4正极和输出供电电路的电源输入端，所述电容C2另一端与电容C4负极共接地，所述电感L1的另一端共接电容C8一端、芯片U2“7”端子、二极管D1负极和电阻R1一端，所述电阻R1另一端连接所述芯片U2“8”端子，所述电容C8另一端连接所述芯片U2“6”端子，所述二极管D1正极接地。

9.根据权利要求1所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述电池管理电路包括芯片U3、电容C10、二极管D6、电阻R5、电阻R4、电阻RC4和PMOS管Q2，所述芯片U3“1”端子连接电阻R5一端，所述电阻R5另一端连接所述二极管D6负极，所述二极管D6正极与芯片U3“4”端子和电容C10一端共接所述电源管理电路的电源输出端，所述电容C10另一端接地，所述芯片U3“2”端子和“5”端子共接地，所述芯片U3“6”端子连接电阻R4一端，电阻R4另一端接地，所述芯片U3“3”端子并联连接所述蓄电池的电源输入端、电阻RC4一端和PMOS管Q2的漏极，所述电阻RC4另一端与所述PMOS管Q2的栅极共接地，所述PMOS管Q2的源极连接所述输出供电电路的电源输入端。

10.根据权利要求1所述的一种可拆卸发电机的健身器具，其特征在于，所述输出供电电路包括二极管D4、二极管D5、电容C9和外接接口CN1，所述二极管D4的正极连接所述电源管理电路的电源输出端，所述二极管D5的正极连接所述电池管理电路的电源输出端，所述二极管D4负极和二极管D5负极共接电容C9正极和外接接口CN1的“1”端子，所述外接接口CN1“2”端子接地。