TWI790685B - 健身車綠能阻力暨驅動發電系統 - Google Patents
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Abstract
一種健身車綠能阻力暨驅動發電系統,包括一回充電路和一儲能裝置。在一控制裝置的控制之下,在永磁式同步電機工作於發電機模式時,永磁式同步電機的該複數個定子繞組產生的發電電壓送至該阻力控制器作為一健身車的飛輪的阻力控制之用,該發電電壓亦同時經由該回充電路產生一回充電能送至該儲能裝置。
Description
[0001] 本發明係關於一種健身車阻力暨驅動裝置,特別是一種健身車綠能阻力暨驅動發電系統。
[0002] 節能減碳、環保、安全、且保養容易為腳踏車的最大優勢。據報導,電動腳踏車普及率持續增長,尤其是在全球共同防疫期間,腳踏車更成為人們運動、健身、娛樂、社交活動的重要工具。
[0003] 除了戶外使用的腳踏車之外,室內健身腳踏車更是現今忙碌社會的重要健身工具。傳統健身車室內運動用腳踏車之設計中,為了要增添運動者的騎乘樂趣及多樣變化性,故有配置驅動和阻力控制的設計。而在虛擬實境的應用中,具有驅動控制和阻力控制的設計,更成為必備的功能。
[0004] 然而,傳統健身車在電機驅動和阻力控制方面仍存在了許多缺失:
1. 傳統電動機驅動系統與阻力系統的設計,不論是工作於電動機模式或是發電機模式,均無電能回充、儲能的功能。
2. 傳統電動機驅動系統與阻力系統在工作於電動機模式時,必須外接電源。
3. 傳統電動機驅動系統與阻力系統在工作於發電機模式而欲對電機產生阻力時,係將電機運轉產生的電能以放電電阻耗能,以耗掉運動者的運動能量,無法作適當的回充儲能,不具環保價值。
4. 傳統健身車永磁同步電機驅動系統結構,在工作於發電機模式時,將產生的電壓直接對電阻或功率開關(IGBT或MOSFET)洩能,所產生的溫度太高,需另設計冷卻裝置或散熱風扇,噪音高且不環保。
[0005] 緣此,本發明之主要目的即是提供一種健身車綠能阻力暨驅動發電系統,可在永磁式同步電機工作於電動機模式或是發電機模式時,均能執行電能回充、儲能的功能。
[0006] 本發明所採用之技術手段係包括一回充電路和一儲能裝置。在一控制裝置的控制之下,在永磁式同步電機工作於發電機模式時,永磁式同步電機的該複數個定子繞組產生的發電電壓送至該阻力控制器作為一健身車的飛輪的阻力控制之用,該發電電壓亦同時經由該回充電路產生一回充電能送至該儲能裝置。
[0007] 在本發明的另一實施例中,包括至少一發電繞組繞設在永磁式同步電機的定子。該發電繞組連接一回充電路和一儲能裝置。在一控制裝置的控制之下,在永磁式同步電機工作於發電機模式(第一工作模式)和電動機模式(第二工作模式)時,均可以由發電繞組同時產生一回充電壓至該回充電路,再由該回充電路產生一回充電能送至該儲能裝置。
[0008] 在效果方面,本發明的健身車綠能阻力暨驅動發電系統,可在永磁式同步電機工作於電動機模式或是發電機模式時,均能執行電能回充、儲能的功能。運動騎乘者所做的功,除了作為阻力控制器的阻尼作用外,可以回充儲能,深具環保、節省能源的效果。
[0009] 本發明的儲能裝置可進一步和電源電路連接,並在控制裝置的控制之下,可以選擇性地:
(a)由該電源電路將交流電源經整流電路整流後,供應工作電能至該永磁式同步電機;
(b)由該儲能裝置直接供應工作電能至該永磁式同步電機;或
(c)由該電源電路和該儲能裝置共同供應工作電能至該永磁式同步電機。
[0010] 本發明所採用的具體技術,將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
[0012] 參閱圖1所示,其顯示本發明第一實施例健身車綠能阻力暨驅動發電系統100a結合一永磁式同步電機和健身車的飛輪的示意圖。如圖所示,當一外力(例如健身車運動者的踩踏)施力於傳動輪11時,該外力可經由一傳動裝置12帶動飛輪2轉動。傳動裝置12可為傳動皮帶、鍊條或齒輪。在實際應用時,該外力亦可直接施力於該飛輪2,而不經過該傳動輪11和傳動裝置12。
[0013] 一永磁式同步電機3包括一定子31和一外轉子32,其中該定子31具有複數個定子繞組311,該複數個定子繞組311係為分佈繞組或集中繞組之一。永磁式同步電動機依定子結構、繞組設計及磁鐵形狀的不同,可產生正弦波及梯形波兩種反電勢。正弦波反電勢的永磁式同步電動機,一般以使用正弦波電流驅動為宜,以得平滑的輸出轉矩及較佳的性能。而在梯形波反電勢方面,則可配合方波電流驅動,在換相時雖有較大的轉矩脈動,但有控制簡單、低成本的優點,適於室內運動腳踏車或復健(Rehab)車之速度控制。
[0014] 外轉子32環設有可產生高磁通量磁場的複數個永磁單元321。各個永磁單元321在安置上可選用表面黏貼式或是內藏式。外轉子32係結合於飛輪2,故當運動者在使用健身車進行踩踏運動時,可經由傳動輪11、傳動裝置12使飛輪2轉動,進而帶動永磁式同步電機3的外轉子32轉動。
[0015] 該控制裝置6電連接於永磁式同步電機3和儲能裝置5。在控制裝置6的控制之下,可以在永磁式同步電機3工作於發電機模式時,藉由一阻力控制器64改變施加至飛輪2的阻力,同時產生一回充電壓至該回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。
[0016] 永磁式同步電機3中也可以結合一感應座13,且在感應座13的凸緣131的選定位置(例如在凸緣131的內部空間中的其中一側壁面或平面)配置數個應力感測單元14a、14b,可用以量測運動者施力的扭力瓦特資訊。
[0017] 圖2顯示本發明第二實施例永磁式同步電機驅動暨阻力控制系統100b結合永磁式同步電機和健身車的飛輪的實施例示意圖。本實施例的組成構件與圖1所示的實施例大致相同,其差異在於永磁式同步電機3中並未結合感應座13。
[0018] 參閱圖3所示,其顯示本發明配合於圖1、2所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第一實施例電路圖。本實施例的控制裝置6包括一處理單元61、一阻力控制器64。阻力控制器64連接於永磁式同步電機3的複數個定子繞組311。
[0019] 阻力控制器64包括一濾波整流電路641、一PWM控制電路642、一放電功率元件643、一放電電阻644。濾波整流電路641係連接於該永磁式同步電機3的定子繞組311。PWM控制電路642係連接於該整流器電路641和放電功率元件643。PWM控制電路642可依據該濾波整流電路641所產生的直流電壓產生一PWM控制信號S1控制該放電功率元件643的動作,使濾波整流電路641所送出的直流電壓通過放電電阻644產生大電流,進而改變施加至飛輪2的阻力。
[0020] 控制裝置6的處理單元61可控制永磁式同步電機3工作於模擬上坡模式或模擬下坡模式,使健身車運動者宛如置身室外享受虛擬實境的多變路況。
[0021] 當永磁式同步電機3由運動者踩踏飛輪2運動時產生的回轉帶動而轉動時,該永磁式同步電機3工作於發電機模式而產生一交流發電電壓送至該阻力控制器64。該阻力控制器64中的濾波整流電路641將該發電電壓整流成直流電壓,再由PWM控制電路642產生PWM控制信號S1控制該放電功率元件643的動作,使濾波整流電路641所送出的直流電壓通過放電電阻644產生大電流,進而改變施加至飛輪2的阻力。如此,即產生模擬上坡時的虛擬實境感。
[0022] 同時,永磁式同步電機3的定子繞組311所產生的發電電壓V1經濾波整流電路641後亦送至回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。儲能裝置5所儲存的電能可供應至健身車電子設備15(例如燈光、控制電路...等)所須的工作電能。處理單元61可以隨時偵測儲能裝置5的儲電狀況、充電狀況。
[0023] 參閱圖4所示,其顯示本發明配合於圖1、2所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第二實施例電路圖。本實施例的組成組件與圖3所示的實施例大致相同,故相同元件乃標示相同的元件編號,以資對應。在本實施例中,更包括一電機驅動電路62、一切換開關63、一角度偵測單元65、一回授電路66。
[0024] 儲能裝置5連接於電機驅動電路62,可供應電能至電機驅動電路62。電機驅動電路62電連接於永磁式同步電機3,用以驅動該永磁式同步電機3。電機驅動電路62中包括變頻器的功率開關。切換開關63連接於電機驅動電路62和永磁式同步電機3、阻力控制器64之間。
[0025] 在圖式中,為了較清楚說明電機驅動電路62、永磁式同步電機3、阻力控制器64之間的對應關係,故永磁式同步電機3連接至電機驅動電路62和阻力控制器64之間係以分別的三條連接線連接,但該分別的三條連接線實際上均為永磁式同步電機3的定子繞組311的同一組三相繞線。
[0026] 角度偵測單元65可用以偵測永磁式同步電機3的轉軸角度,並產生一角度信號S2至處理單元61。角度偵測單元65可為一編碼器(Encoder)、霍爾元件(Hall sensor)、光電感應器(Photo sensor)。利用該角度偵測單元65即可得知永磁式同步電機3的轉子角度位置,可正確產生定子激磁場進而產生有效轉矩。
[0027] 控制裝置6中的處理單元61另可內建一正交編碼脈衝電路613,經由一光合隔離器614連接於角度偵測單元65,用以偵測永磁式同步電機3的轉軸角度。
[0028] 回授電路66例如可為一電流回授電路,可產生一電流信號S3至處理單元61。處理單元61整合角度偵測單元65及回授電路66的信號,對電機驅動電路62中變頻器的功率開關進行切換控制,達成控制轉速/轉矩的目的。
[0029] 控制裝置6中的處理單元61內建一PWM控制電路611用以控制電機驅動電路62、一A/D轉換器612用以接收一回授電路66的回授信號。回授電路66可包括電流回授電路、電壓回授電路、霍爾元件、溫度元件之一。控制裝置6中的處理單元61另可內建一正交編碼脈衝電路613,經由一光合隔離器614連接於角度偵測單元65,用以偵測永磁式同步電機3的轉軸角度。
[0030] 當模擬上坡模式(第一工作模式)時,該切換開關63將該電機驅動電路62與該永磁式同步電機3開路,並將該永磁式同步電機3的該定子繞組311連接(閉路)到該阻力控制器64。此時,該永磁式同步電機3的該外轉子32係由該運動者踩踏該飛輪2運動時產生的回轉帶動而轉動,使該永磁式同步電機3工作於發電機模式而產生一交流發電電壓送至該阻力控制器64。該阻力控制器64中的濾波整流電路641將該發電電壓整流成直流電壓,再由PWM控制電路642產生PWM控制信號S1控制該放電功率元件643的動作,使濾波整流電路641所送出的直流電壓通過放電電阻644產生大電流,進而改變施加至飛輪2的阻力。如此,即產生模擬上坡時的虛擬實境感。
[0031] 同時,永磁式同步電機3的定子繞組311所產生的發電電壓V1經濾波整流電路641後亦送至回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。
[0032] 當模擬下坡模式(第二工作模式)時,該切換開關63將該電機驅動電路62與該永磁式同步電機3閉路並切斷阻力控制器64的控制(開路),由儲能裝置5供應一工作電能至電機驅動電路62,提供永磁式同步電機3的q-軸電流,使該永磁式同步電機3工作於電動機模式,產生加速度於該外轉子32。如此,即產生模擬下坡加速的虛擬實境速度感。
[0033] 圖5顯示本發明第三實施例永磁式同步電機驅動暨阻力控制系統100c結合永磁式同步電機和健身車的飛輪的實施例示意圖。本實施例中更包括至少一發電繞組312。發電繞組312係和定子繞組311共同地繞設在定子31的磁極。
[0034] 該控制裝置6電連接於永磁式同步電機3和儲能裝置5。在控制裝置6的控制之下,可以在永磁式同步電機3工作於發電機模式(第一工作模式)和電動機模式(第二工作模式)時,均可以產生一回充電壓至該回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。
[0035] 處理單元61可以隨時偵測儲能裝置5的儲電狀況、充電狀況。
[0036] 圖6顯示本發明第四實施例永磁式同步電機驅動暨阻力控制系統100d結合永磁式同步電機和健身車的飛輪的另一實施例示意圖。本實施例的組成構件與圖5所示的實施例大致相同,其差異在於永磁式同步電機3中並未結合感應座13。
[0037] 參閱圖7所示,其顯示本發明配合於圖5、6所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第一實施例電路圖。相似於圖4,本實施例的控制裝置6包括一處理單元61、一電機驅動電路62、一切換開關63、一阻力控制器64。其中,電機驅動電路62電連接於永磁式同步電機3,用以驅動該永磁式同步電機3。電機驅動電路62中包括變頻器的功率開關。切換開關63連接於電機驅動電路62和永磁式同步電機3之間。
[0038] 阻力控制器64連接於永磁式同步電機3的複數個定子繞組311。阻力控制器64包括一、一PWM控制電路642、一放電功率元件643、一放電電阻644。濾波整流電路641係連接於該永磁式同步電機3的定子繞組311。PWM控制電路642係連接於該整流器電路641和放電功率元件643。PWM控制電路642可依據該濾波整流電路641所產生的直流電壓產生一PWM控制信號S1控制該放電功率元件643的動作,使濾波整流電路641所送出的直流電壓通過放電電阻644產生大電流,進而改變施加至飛輪2的阻力。
[0039] 控制裝置6還包括一角度偵測單元65,可用以偵測永磁式同步電機3的轉軸角度,並產生一角度信號S2至處理單元61。角度偵測單元65可為一編碼器(Encoder)、霍爾元件(Hall sensor)、光電感應器(Photo sensor)。利用該角度偵測單元65即可得知永磁式同步電機3的轉子角度位置,可正確產生定子激磁場進而產生有效轉矩。
[0040] 控制裝置6還包括一回授電路66,例如可為一電流回授電路,可產生一電流信號S3至處理單元61。處理單元61整合角度偵測單元65及回授電路66的信號,對電機驅動電路62中變頻器的功率開關進行切換控制,達成控制轉速/轉矩的目的。
[0041] 控制裝置6的處理單元61可控制永磁式同步電機3工作於模擬上坡模式或模擬下坡模式,使健身車運動者宛如置身室外享受虛擬實境的多變路況。
[0042] 控制裝置6中的處理單元61內建一PWM控制電路611用以控制電機驅動電路62、一A/D轉換器612用以接收一回授電路66的回授信號。回授電路66可包括電流回授電路、電壓回授電路、霍爾元件、溫度元件之一。控制裝置6中的處理單元61另可內建一正交編碼脈衝電路613,經由一光合隔離器614連接於角度偵測單元65,用以偵測永磁式同步電機3的轉軸角度。
[0043] 當模擬上坡模式(第一工作模式)時,該切換開關63將該電機驅動電路62與該永磁式同步電機3開路,並將該永磁式同步電機3的該定子繞組311連接(閉路)到該阻力控制器64。此時,該永磁式同步電機3的該外轉子32係由該運動者踩踏該飛輪2運動時產生的回轉帶動而轉動,使該永磁式同步電機3工作於發電機模式而產生一交流發電電壓送至該阻力控制器64。該阻力控制器64中的濾波整流電路641將該發電電壓整流成直流電壓,再由PWM控制電路642產生PWM控制信號S1控制該放電功率元件643的動作,使濾波整流電路641所送出的直流電壓通過放電電阻644產生大電流,進而改變施加至飛輪2的阻力。如此,即產生模擬上坡時的虛擬實境感。
[0044] 當永磁式同步電機3在工作於上述的發電機模式時,發電繞組312亦同時產生回充電壓V2經一濾波整流電路41後送至回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。同時,永磁式同步電機3的定子繞組311所產生的發電電壓V1經濾波整流電路641後亦同時送至回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。
[0045] 當模擬下坡模式(第二工作模式)時,該切換開關63將該電機驅動電路62與該永磁式同步電機3閉路並切斷阻力控制器64的控制(開路),由一交流電源ACV(即市電)經電源電路7供應一工作電能並由電機驅動電路62提供永磁式同步電機3的q-軸電流,使該永磁式同步電機3工作於電動機模式,產生加速度於該外轉子32。如此,即產生模擬下坡加速的虛擬實境速度感。
[0046] 當永磁式同步電機3在工作於上述的電動機模式的同時,發電繞組312亦同時產生回充電壓V2至回充電路4,再由該回充電路4產生一回充電能E送至該儲能裝置5。
[0047] 回充電路4所產生的回充電能E送至儲能裝置5後,可整合至電源電路7,以使儲能裝置5所儲存的電能和電源電路7共同或單獨地供應所須的工作電能。具體而言,儲能裝置5更經由一並聯切換開關71連接於該電源電路7。在處理單元61的控制之下,可以選擇性地:
(a)由該電源電路7將交流電源ACV經整流電路整流後,供應工作電能至該永磁式同步電機3;
(b)由該儲能裝置7直接供應工作電能至該永磁式同步電機3;或
(c)由該電源電路7和該儲能裝置7共同供應工作電能至該永磁式同步電機3。
[0048] 參閱圖8所示,其顯示本發明配合於圖5、6所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第二實施例電路圖。本實施例係相似於圖7所示實施例的組成組件,然並未包括角度偵測單元65,且在處理單元61中亦未包括正交編碼脈衝電路613、光合隔離器614。
[0049] 以上所舉實施例僅係用以說明本發明,並非用以限制本發明之範圍,凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換,均應包含於後述申請專利範圍內。
[0050]
100a、100b、100c、100d:健身車綠能阻力暨驅動發電系統
11:傳動輪
12:傳動裝置
13:感應座
131:凸緣
14a:應力感測單元
14b:應力感測單元
15:健身車電子設備
2:飛輪
3:永磁式同步電機
31:定子
311:定子繞組
312:發電繞組
32:外轉子
321:永磁單元
4:回充電路
41:濾波整流電路
5:儲能裝置
6:控制裝置
61:處理單元
611:PWM控制電路
612:A/D轉換器
613:正交編碼脈衝電路
614:光合隔離器
62:電機驅動電路
63:切換開關
64:阻力控制器
641:濾波整流電路
642:PWM控制電路
643:放電功率元件
644:放電電阻
65:角度偵測單元
66:回授電路
7:電源電路
71:並聯切換開關
ACV:交流電源
S1:PWM控制信號
S2:角度信號
S3:電流信號
V1:發電電壓
V2:回充電壓
E:回充電能
[0011]
圖1顯示顯示本發明第一實施例健身車綠能阻力暨驅動發電系統結合一永磁式同步電機和健身車的飛輪的示意圖。
圖2顯示顯示本發明第二實施例健身車綠能阻力暨驅動發電系統結合一永磁式同步電機和健身車的飛輪的示意圖。
圖3顯示本發明配合於圖1、2所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第一實施例電路圖。
圖4顯示本發明配合於圖1、2所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第二實施例電路圖。
圖5顯示本發明第三實施例永磁式同步電機驅動暨阻力控制系統結合永磁式同步電機和健身車的飛輪的實施例示意圖。
圖6顯示本發明第四實施例永磁式同步電機驅動暨阻力控制系統結合永磁式同步電機和健身車的飛輪的實施例示意圖。
圖7顯示本發明配合於圖5、6所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第一實施例電路圖。
圖8顯示本發明配合於圖5、6所示健身車綠能阻力暨驅動發電系統的第二實施例電路圖。
100a:健身車綠能阻力暨驅動發電系統
11:傳動輪
12:傳動裝置
13:感應座
131:凸緣
14a:應力感測單元
14b:應力感測單元
2:飛輪
3:永磁式同步電機
31:定子
311:定子繞組
32:外轉子
321:永磁單元
4:回充電路
5:儲能裝置
6:控制裝置
64:阻力控制器
E:回充電能
Claims (11)
- 一種健身車綠能阻力暨驅動發電系統,係在一永磁式同步電機的一定子設有複數個定子繞組,而在該永磁式同步電機的一外轉子環設有複數個永磁單元,且該外轉子係結合於一健身車的一飛輪,該健身車綠能阻力暨驅動發電系統包括:一回充電路,連接於該複數個定子繞組;一儲能裝置,連接於該回充電路;一控制裝置,包括:一處理單元;一阻力控制器,連接於該永磁式同步電機的該複數個定子繞組;該控制裝置更包括:一電機驅動電路,連接於該永磁式同步電機,用以驅動該永磁式同步電機;一切換開關,連接於該電機驅動電路、該永磁式同步電機和該阻力控制器;當該切換開關將該電機驅動電路與該永磁式同步電機閉路,並將該複數個定子繞組和該阻力控制器開路,由該儲能裝置供應一工作電能並經由該電機驅動電路驅動該永磁式同步電機運行,使該永磁式同步電機工作於電動機模式;當該永磁式同步電機的該外轉子由該健身車的一運動者施力帶動該飛輪運動時產生的回轉而轉動時,該永磁式同步電機工作於發電機模式,該永磁式同步電機的該複數個定子繞組產生一發電電壓送至該阻力控制器,進而改變施加至該飛輪的阻力大小,此時該發電電壓亦經由該回充電路產生一回充電能送至該儲能裝置。
- 依據請求項1所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該儲能裝置所儲存的該回充電能係供應至該健身車的至少一健身車電子設備。
- 依據請求項1所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該阻力控制器包括:一濾波整流電路,連接於該永磁式同步電機的該複數個定子繞組,用以將該發電電壓濾波整流成一直流電壓;一PWM控制電路,連接於該整流器電路,依據該直流電壓產生一PWM控制信號;一放電電阻,連接於該PWM控制電路,依據該PWM控制信號,使該直流電壓通過該放電電阻產生大電流,進而改變施加至該飛輪的阻力。
- 依據請求項1所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該永磁式同步電機還結合一感應座,且該感應座配置至少一個應力感測單元,用以量測該運動者施力帶動該飛輪轉動時的扭力瓦特資訊。
- 一種健身車綠能阻力暨驅動發電系統,係在一永磁式同步電機的一定子設有複數個定子繞組,而在該永磁式同步電機的一外轉子環設有複數個永磁單元,且該外轉子係結合於一健身車的一飛輪,該健身車綠能阻力暨驅動發電系統包括:至少一發電繞組,繞設在該定子;一回充電路,連接於該至少一發電繞組;一儲能裝置,連接於該回充電路;一控制裝置,包括:一處理單元;一電機驅動電路,連接於一電源電路和該永磁式同步電機,用以驅動該永磁式同步電機;一阻力控制器,連接於該永磁式同步電機的該複數個定子繞組;一切換開關,連接於該電機驅動電路、該永磁式同步電機和該阻力控制器; 在第一工作模式時,該切換開關將該電機驅動電路與該永磁式同步電機開路,並將該複數個定子繞組和該阻力控制器閉路,此時該永磁式同步電機的該外轉子係由該健身車的一運動者施力帶動該飛輪運動時產生的回轉而轉動,使該永磁式同步電機工作於發電機模式,使該永磁式同步電機的該複數個定子繞組產生一發電電壓送至該阻力控制器,進而改變施加至該飛輪的阻力大小,此時該至少一發電繞組同時產生一回充電壓至該回充電路,再由該回充電路產生一回充電能送至該儲能裝置;在第二工作模式時,該切換開關將該電機驅動電路與該永磁式同步電機閉路,並將該複數個定子繞組和該阻力控制器開路,由該電源電路供應一工作電能並經由該電機驅動電路驅動該永磁式同步電機運行,使該永磁式同步電機工作於電動機模式,此時該至少一發電繞組亦同時產生該回充電壓,再由該回充電路產生該回充電能送至該儲能裝置。
- 依據請求項5所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該阻力控制器包括:一濾波整流電路,連接於該永磁式同步電機的該複數個定子繞組,用以將該發電電壓濾波整流成一直流電壓;一PWM控制電路,連接於該整流器電路,依據該直流電壓產生一PWM控制信號;一放電電阻,連接於該PWM控制電路,依據該PWM控制信號,使該直流電壓通過該放電電阻產生大電流,進而改變施加至該飛輪的阻力。
- 依據請求項6所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該濾波整流電路連接於該回充電路,以將該濾波整流電路產生的該直流電壓送至該回充電路。
- 依據請求項5所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該儲能裝置更經由一並聯切換開關連接於該電源電路,以選擇性地:(a)由該電源電路供應該工作電能至該永磁式同步電機; (b)由該儲能裝置供應該工作電能至該永磁式同步電機;或(c)由該電源電路和該儲能裝置共同供應該工作電能至該永磁式同步電機。
- 依據請求項5所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該控制裝置更包括一角度偵測單元,用以偵測該永磁式同步電機的轉軸角度,並產生一角度信號至該控制裝置。
- 依據請求項5所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該控制裝置更包括一回授電路,而該回授電路係包括電流回授電路、電壓回授電路、霍爾元件、溫度元件之一。
- 依據請求項5所述之健身車綠能阻力暨驅動發電系統,其中該永磁式同步電機還結合一感應座,且該感應座配置至少一個應力感測單元,用以量測該運動者施力帶動該飛輪轉動時的扭力瓦特資訊。
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