[实用新型]一种健身器材发电蓄能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及健身器材发电技术领域，具体地涉及一种适用于电动车充电桩的健身器材发电蓄能装置。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高,更多的人开始热衷于健身,以保持健康的体魄和满意的体型。在健身时,人体消耗大量的能量将其转化为健身器材的机械能，这些能量其实是很可观的，将健身器材的机械能转化为可为生产、生活所使用的电能,也是对“低碳生活”的一种响应。目前，绝大多数健身器材的发电均应用于传统的健身房中，像公园这种健身场所，健身器材多，人流量也大，设计一种公园内健身器材适用的发电蓄能装置，在不影响原有健身设备正常工作的前提下，利用人们健身的能量来发电，既锻炼了身体，又能将锻炼中消耗的能量实时转化为电能并蓄之，必将具有广泛的应用市场。

发明内容

本实用新型的技术方案是：一种健身器材发电蓄能装置，其特征在于，由转速调节模块、发电机模块、直流稳压模块和充电控制模块组成，其中，所述转速调节模块由健身器材附属转轮和三级调速机构组成，用于调节健身器材附属转轮的转速；所述发电机模块，由稀土永磁交流发电机组成；所述直流稳压模块，由桥式整流滤波电路、电荷汇集器、比较器、基于DC/DCMax5035B芯片和TPS63061芯片的2个充电管理模块及其外围电路组成；所述充电控制模块由蓄电池、升压电路和逆变电源组成；所述转速调节模块通过三级调速机构使得健身器材附属转轮的转速增加，并经所述发电机模块进行发电产生8-12V交流电压传送至所述直流稳压模块，所述直流稳压模块对8-12V交流电压进行整流、滤波和稳压后将其转换成稳定的5V直流电压输送至所述充电控制模块的蓄电池中；所述充电控制模块将所述蓄电池中的5V直流电转换成220V、50Hz的交流电并供给负载。本实用新型可将人在锻炼过程中健身器材运动产生的机械能转化为稳定输出的电能。

所述转速调节模块中，所述三级调速机构包括低速调速器、中速调速器和高速调速器，三级调速器的结构相同均由行星架、三个行星轮、太阳轮和齿圈组成，且三级调速器的增速原理完全一致；以低速调节器为例，所述太阳轮位于所述低速调节器的内部中心处，太阳轮经所述行星架与所述三个行星轮咬合，所述行星架的三个支点为所述三个行星轮的轴中心；所述三个行星轮均匀分布在所述太阳轮的外侧，并与所述低速调节器最外侧的齿圈咬合从而形成一个整体；在所述低速调速器中，所述健身器材附属转轮传递而来的力矩经所述行星架分流传递给三个行星轮，三个行星轮在围绕太阳轮公转的同时也围绕行星架上的三个支点进行自转，在三个行星轮传递过来的力矩作用下太阳轮进行自转，从而实现健身器材附属转轮转速的第一级增速；所述低速调节器中的太阳轮连接所述中速调节器中的行星架，以便将一级增速后的扭力矩传递到所述中速调节器的行星架上，以便进行第二级增速，并依次传递给高速调节器，完成第三级增速；第二、三级增速原理与第一级增速原理相同；所述高速调节器的太阳轮连接所述发电机模块中的稀土永磁交流发电机的转轴，从而将三级增速后的扭力矩传递至所述发电机模块上带动发电机发电。

所述发电机模块中，稀土永磁交流发电机的电枢绕组通过其转轴切割磁感线运动产生8-12V交流电动势，并经所述稀土永磁交流发电机的整流器整流后输送至所述直流稳压模块中。

所述直流稳压模块中，所述桥式整流滤波电路对所述发电机模块输出的初步整流后的电压再次进行整流滤波，之后通过二极管Q1连接到电荷汇集器C2，防止电荷回流；所述电荷汇集器C2连接由一个电压基准源和2个比较器A、B组成的比较电路，2个比较器的输出端分别连接2个三极管Q2、Q3的基极，当电荷汇集器C2上的电压高于阈值10V时则三极管Q2导通，电荷进入基于MAX5035芯片的充电管理模块；当电荷汇集器C2上的电压低于阈值10V时则三极管Q3导通，电荷进入基于TPS6306芯片的充电管理模块，这样实现了对不同电压输入电荷的分级；所述DC/DCMAX5035芯片和TPS6306芯片输入电压的范围为7.5V-12V，通过两个芯片的联合使用实现了将8-12V交流电压转换成稳定的5V直流电压并传递给所述充电控制模块中的蓄电池。