專利名稱：智能自發(fā)電健身車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種健身車，特別是一種具有自發(fā)電功能的健身車。
背景技術：
隨著生活節(jié)奏的加快，人們的身體素質(zhì)特別是腦力工作者的身體素質(zhì)大幅降低，為提高身體素質(zhì)，人們常常會選擇去健身館或在家里購置健身器材進行健身。健身車作為一種較為簡單的健身器材收到廣大健身愛好者的親睞，健身者使用健身車時通過踩踏健身車腳蹬驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)來消耗體內(nèi)多余能量達到健身的目的。目前的健身車多是通過機械摩擦或者靠磁力的大小來調(diào)節(jié)腳蹬的阻力，調(diào)節(jié)方式簡單，人健身輸出的體力都浪費在摩擦機械上，不能將人們健身的同時輸出的功率收集起來，浪費了很多資源。由此人們想到了采用健身輸出的功率進行發(fā)電，以達到資源有效利用的目的。因 此自發(fā)電健身車應此而生，自發(fā)健身車發(fā)出的電能除滿足自身應用之外還能用來充電，人體輸出的體力也能夠得到存儲應用，是一種綠色、環(huán)保、節(jié)能、低碳、無污染的新能源產(chǎn)品。然而目前自發(fā)電健身車主要應用到健身房等高端用戶，結(jié)構復雜，成本高，難以滿足廣大普通消費者的需求。并且市場上自發(fā)電的健身車也存在一定的不足，例如自發(fā)電健身車的腳蹬阻力只能通過自身電器負載或者外部充電負荷的多少改變腳蹬的扭矩大小，或者電能轉(zhuǎn)換為磁力采用磁控的方式進行阻力調(diào)節(jié)，這些阻力調(diào)節(jié)方式容易引起檔位不清晰，每個檔位的阻力會隨著負載的變化而不固定，隨著負載的變化檔位也就需要重新調(diào)節(jié)，應用起來很不方便，而且結(jié)構復雜、成本較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術問題是提供一種結(jié)構簡單、成本較低、檔位清晰，能夠?qū)崿F(xiàn)檔位無級調(diào)節(jié)的智能自發(fā)電健身車。為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是智能自發(fā)電健身車，包括車架、設置在車架上的發(fā)電機構以及顯示控制模塊；所述發(fā)電機構包括通過銷軸設置在車架上的帶腳蹬的腳蹬驅(qū)動輪、通過皮帶與腳蹬驅(qū)動輪進行動力傳輸?shù)膹膭虞?、與從動輪通過同軸器連接的發(fā)電機；還包括設置在車架上的電源控制模塊和功率調(diào)節(jié)器，所述電源控制模塊包括電壓電流采集及信號調(diào)理電路、開關電源電路、PWM輸出控制電路、直流電壓輸出接口以及電源調(diào)節(jié)器輸出接口，所述電壓電流采集及信號調(diào)理電路的輸入端與發(fā)電機的輸出端連接，電壓電流采集及信號調(diào)理電路的輸出端通過接口連接顯示控制模塊，開關電源電路的輸出端與直流電壓輸出接口連接，所述開關電源電路的輸出端還與顯示控制模塊通過接口連接，開關電源電路的輸出端連接PWM輸出控制電路的輸入端，PWM輸出控制電路的輸出端通過電源調(diào)節(jié)器輸出接口與功率調(diào)節(jié)器連接。本實用新型的改進在于所述從動輪與發(fā)電機驅(qū)動輪通過聯(lián)軸器同軸連接。上述顯示控制模塊的具體結(jié)構為所述顯示控制模塊包括顯示屏、控制按鈕、USB電源接口、直流電源接口以及CPU ;所述控制按鈕的輸出端與CPU連接，USB電源接口和直流電源接口的輸入端與電源控制模塊的直流電壓輸出接口連接，顯示屏與的CPU連接，CPU的輸出端與電源控制模塊的PWM輸出控制電路連接。上述直流電源結(jié)構的改進在于所述直流電源接口包括直流5V電源接口、12V電源接口、以及20V電源接口。本實用新型的進一步改進在于所述電源控制模塊還包括用于采集轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速采集電路，轉(zhuǎn)速采集電路的輸 出端通過接口連接顯示控制模塊。本實用新型的改進還在于所述顯示控制模塊或者電源控制模塊的直流電源輸出接口還設置有蓄電池。由于采用了以上技術方案，本實用新型所取得技術進步在于本實用新型能夠邊健身邊充電，可以分段設置成任意檔位，每個檔位的阻力均是固定的，本實用新型能夠識別其他用電設備消耗的功率變化，根據(jù)用電設備的功率不同自動調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器自身消耗的功率，從而使每個檔位的腳蹬阻力保持固定不變，不會因為對外部電存儲設備的充電而影響腳蹬的阻力。最大輸出功率是由發(fā)電機功率和傳動裝置傳輸損耗功率之和決定的，外部充電設備消耗的功率變大，功率調(diào)節(jié)器消耗的功率會自動減少，如果不接充電設備，腳蹬功率會消耗到功率調(diào)節(jié)器上，功率調(diào)節(jié)器通過PWM控制，可實現(xiàn)任意無極調(diào)節(jié)。本實用新型結(jié)構簡單，成本低廉，既具有普通健身車的功能，又能將人體消耗的功率有效的存儲起來，綠色節(jié)能環(huán)保。從動輪與發(fā)電機驅(qū)動輪的同軸設置，可以減小本實用新型的體積，達到節(jié)約空間的目的。本實用新型的開關電源電路可以將發(fā)電機輸出的交流電轉(zhuǎn)換為5V、12V、20V的交流電，以滿足不同用戶不同電壓的需求。本實用新型設置的標準的USB電源接口，可以支持各種需要USB接口供電的設備，使得本實用新型的資源得到更合理的利用。開關電源電路與直流電壓輸出接口之間設置的蓄電池可以將健身做功產(chǎn)生的電能存儲起來，隨時取用。

圖I為本實用新型的結(jié)構示意圖；圖2為本實用新型的電氣原理框圖。其中1.電源控制模塊，11.電壓電流采集及信號調(diào)理電路，12.開關電源電路，13. PWM輸出控制電路，14.直流電壓輸出接口，15.電源調(diào)節(jié)器輸出接口，16.轉(zhuǎn)速采集電路，17.蓄電池，2.皮帶，3.從動輪，4.功率調(diào)節(jié)器，5.腳蹬驅(qū)動輪，6.顯示控制模塊，61.顯示屏，62.控制按鈕，63. USB電源接口，64.直流電源接口，65. CPU，7.車架。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。一種智能自發(fā)電健身車，其結(jié)構示意圖如圖I所示。包括車架7、發(fā)電機構、電源控制模塊I、功率調(diào)節(jié)器4以及顯示控制模塊6，其中發(fā)電機構、電源控制模塊、功率調(diào)節(jié)器以及顯示控制模塊均設置在車架上。其中發(fā)電機構包括腳蹬驅(qū)動輪5、從動輪3、發(fā)電機驅(qū)動輪以及發(fā)電機。腳蹬驅(qū)動輪5通過銷軸設置在車架上，腳蹬驅(qū)動輪上設置有腳蹬，用于驅(qū)動腳蹬驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動做功。本實施例中腳蹬驅(qū)動輪與從動輪3之間通過皮帶2進行動力傳輸，從動輪通過聯(lián)軸器與發(fā)電機驅(qū)動輪同軸連接，發(fā)電機驅(qū)動輪與發(fā)電機通過聯(lián)軸器連接，用于將機械能轉(zhuǎn)換為電能。即本實施例中的從動輪與發(fā)電機驅(qū)動輪、發(fā)電機均同軸設置。當然本實用新型的從動輪與發(fā)電機驅(qū)動輪、發(fā)電機還可以分體設置在車架任意位置，本實用新型腳蹬驅(qū)動輪與從動輪之間也可以通過其他傳動機構進行動力傳輸。電源控制模塊I包括電壓電流采集及信號調(diào)理電路11、開關電源電路12、PWM輸出控制電路13、直流電壓輸出接口 14、電源調(diào)節(jié)器輸出接口 15、轉(zhuǎn)速采集電路16以及蓄電池17。所述電壓電流采集及信號調(diào)理電路11的輸入端與發(fā)電機AC的輸出端連接，電壓電流采集及信號調(diào)理電路11的輸出端分別與開關電源電路12和顯示控制模塊的CPU連接，開關電源電路12給整個系統(tǒng)供電并且輸出端與直流電壓輸出接口 14連接；用于將發(fā)電機輸出的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源并存儲和輸出。所述開關電源電路12的輸出端通過PWM輸出控制電路13與電源調(diào)節(jié)器輸出接口 15連接，電源調(diào)節(jié)器輸出接口 15與功率調(diào)節(jié)器4連接；用于根據(jù)健身者需求設置檔位。轉(zhuǎn)速采集電路16的輸出端連接顯示控制模塊，用于·將采集到的速度傳輸給CPU處理器。直流電源接口包括直流5V電源接口、12V電源接口、以及20V電源接口。顯示控制模塊6包括顯示屏61、控制按鈕62、USB電源接口 63、直流電源接口 64以及CPU65。控制按鈕62的輸出端與CPU連接，CPU的輸出端電源控制模塊的PWM輸出控制電路13連接，CPU用于控制按鈕輸入的健身者的健身需求條件，對PWM輸出控制電路13進行控制，PWM輸出控制電路13對健身車進行調(diào)節(jié)。健身需求條件例如平路、爬坡、下坡等健身環(huán)境。USB電源接口 63和直流電源接口 64的輸入端與電源控制模塊的直流電壓輸出接口 14連接，用于提供電源接口，為健身者提供直流電源。顯示屏61與CPU的輸出端連接，用于顯示健身車的運行狀態(tài)。本實用新型工作時的電氣原理圖如圖2所示，具體過程為健身者首先根據(jù)自身需求，選擇合適的控制按鈕，以通過本實用新型實現(xiàn)健身環(huán)境的模擬，開關電源電路接收到控制按鈕傳輸?shù)男畔⒑筮M行分析，并通過PWM輸出控制電路13以及電源調(diào)節(jié)器輸出接口 15對功率調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)，以滿足健身者需求。健身者通過腳蹬做功，并帶動腳蹬驅(qū)動輪、從動輪、發(fā)電機驅(qū)動輪以及發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，輸出交流電源，電壓電流采集及信號調(diào)理電路采集到輸出的交流電源后輸出給顯示控制模塊的CPU處理器，開關電源電路將交流電分別轉(zhuǎn)換為直流5V電源、12V電源以及20V電源，可以輸出給蓄電池，蓄電池對獲得的電能進行存儲，并且還可以通過直流電壓輸出接口 14輸出給顯示控制模塊的USB電源接口 63和直流電源接口 64。當健身者需要對用電設備進行充電時，選擇合適的電源接口即可充電。
權利要求1.智能自發(fā)電健身車，包括車架(7)、設置在車架(7)上的發(fā)電機構以及顯示控制模塊(6);所述發(fā)電機構包括通過銷軸設置在車架上的帶腳蹬的腳蹬驅(qū)動輪(5)、通過皮帶(2)與腳蹬驅(qū)動輪進行動力傳輸?shù)膹膭虞?3)、以及通過聯(lián)軸器與發(fā)電機驅(qū)動輪連接的發(fā)電機；其特征在于還包括設置在車架上的電源控制模塊(I)和功率調(diào)節(jié)器(4)，所述電源控制模塊(I)包括電壓電流采集及信號調(diào)理電路(11)、開關電源電路(12)、PWM輸出控制電路(13)、直流電壓輸出接口(14)以及電源調(diào)節(jié)器輸出接口(15)，所述電壓電流采集及信號調(diào)理電路(11)的輸入端與發(fā)電機的輸出端連接，電壓電流采集及信號調(diào)理電路(11)的輸出端連接開關電源電路(12)的輸出端，開關電源電路(12)的輸出端與直流電壓輸出接口(14)連接，所述開關電源電路(12)還與顯示控制模塊(6)的控制端連接，開關電源電路(12)的輸出端連接PWM輸出控制電路(13)的輸入端，PWM輸出控制電路(13)的輸出端通過電源調(diào)節(jié)器輸出接口(15)與功率調(diào)節(jié)器(4)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的智能自發(fā)電健身車，其特征在于所述從動輪與發(fā)電機驅(qū)動輪通過聯(lián)軸器同軸連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的智能自發(fā)電健身車，其特征在于所述顯示控制模塊(6)包括顯示屏(61)、控制按鈕(62)、USB電源接口(63)、直流電源接口(64)以及CPU(65);所述控制按鈕出2)的輸出端連接CPU(65)，USB電源接口 ￠3)和直流電源接口 ￠4)的輸入端與電源控制模塊的直流電壓輸出接口(14)連接，顯示屏￠1)與CPU連接，CPU的輸出端連接電源控制模塊⑴的PWM輸出控制電路(13)。
4.根據(jù)權利要求3所述的智能自發(fā)電健身車，其特征在于所述直流電源接口包括直流5V電源接口、12V電源接口、以及20V電源接口。
5.根據(jù)權利要求I至4任一項所述的智能自發(fā)電健身車，其特征在于所述電源控制模塊還包括用于采集轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速采集電路(16)，轉(zhuǎn)速采集電路(16)的輸出端通過接口連接顯示控制模塊(6)。
6.根據(jù)權利要求5所述的智能自發(fā)電健身車，其特征在于所述顯示控制模塊(6)或者電源控制模塊⑴的直流電源輸出接口還設置有蓄電池(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種智能自發(fā)電健身車，包括車架、發(fā)電機構、電源控制模塊、功率調(diào)節(jié)器以及顯示控制模塊，其中發(fā)電機構、電源控制模塊、功率調(diào)節(jié)器以及顯示控制模塊均設置在車架上。本實用新型結(jié)構簡單，成本低廉，通過功率調(diào)節(jié)器的設置實現(xiàn)每個檔位分級明確以及自動調(diào)節(jié)，既具有普通健身車的功能，又能將人體消耗的功率有效的存儲起來，綠色節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F03G5/02GK202777602SQ201220107020
公開日2013年3月13日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者李曉剛, 張素輝, 李曉欣, 蘇麗芳 申請人:李曉剛