健身器械及方法技术

一种健身器械包括：配置成通过用户努力驱动的发电机(110)、配置成电连接到电储存装置(170)或逆变器的电输出端口(155)、电阻性负载(160)。电能转换单元(120)包括连接到发电机(110)并配置成从发电机接收电能的输入。电能转换单元(120)包括连接到电输出端口(155)的第一输出(126)及连接到电负载(160)的第二输出(126)。控制器配置成：接收所需健身阻力的输入选择，确定为提供所需健身阻力，电能转换单元的第一输出(126)的第一输出电压/电流和电能转换单元的第二输出(124)的第二输出电压/电流。电流。电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】健身器械及方法
[0001]背景
[0002]健身器械在健身房和家中广泛使用并可采取自行车、多功能健身器、划船机或其它类型的器械的形式。用户付出人为努力来对抗一定量的阻力。阻力水平可由用户选择，例如通过静止的健身自行车或划船机上的手操作的控制器进行选择。作为备选，阻力水平可通过计算机作为计算机控制的训练程序的一部分进行选择。例如，健身自行车可提供模拟丘陵地带的骑行的程序。在该程序期间，计算机可施加可变水平的阻力以模拟多个不同的坡度。
[0003]许多健身自行车使用某一形式的制动器来提供可变水平的阻力从而对抗用户施加的人为努力。一些已知形式的制动器为基于涡流原理的磁感应制动器(例如在自行车的飞轮中产生涡流)和摩擦制动器(例如压靠在飞轮外侧的压片)。
[0004]有兴趣将训练期间由用户施加的有用的人为努力收集为电能。
[0005]本专利技术的目标在于解决与现有技术相关联的至少一缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种健身器械，包括：
[0007]配置成通过用户努力驱动的发电机；
[0008]配置成电连接到电储存装置或逆变器的电输出端口；
[0009]电阻性负载；
[0010]电能转换单元，包括
[0011]连接到发电机并配置成从发电机接收电能的输入；
[0012]连接到电输出端口的第一输出；及
[0013]连接到电负载的第二输出；
[0014]控制器，配置成
[0015]接收所需健身阻力的输入选择；
[0016]确定为提供所需健身阻力，电能转换单元的第一输出的第一输出电压/电流和电能转换单元的第二输出的第二输出电压/电流；及
[0017]控制电能转换单元的运行以输出第一输出电压/电流和第二输出电压/电流。
[0018]表达健身阻力的一种方法是表达为按％测量的梯度或坡度。应当理解，所需健身阻力可以多种不同的其它方法进行表达。所需健身阻力可用于确定其它参数，例如功率和/或转矩。
[0019]可选地，控制器配置成在三种运行模式下运行：
[0020](i)第一运行模式，其中来自发电机的输入能量仅输出到第一输出；
[0021](ii)第二运行模式，其中来自发电机的输入能量被输出到第一输出和第二输出；
[0022](iii)第三运行模式，其中来自发电机的输入能量仅输出到第二输出。
[0023]可选地，电储存装置可选择性地连接到电输出端口，且控制器配置成：
[0024]确定电储存装置何时连接到电输出端口；及
[0025]当电储存装置未连接到电输出端口时，按第三运行模式运行。
[0026]可选地，电储存装置可在健身器械处于使用中的同时选择性地连接到电输出端口。
[0027]可选地，控制器配置成确定电储存装置的充电状态并基于电储存装置的充电状态随时间改变第一输出电压/电流和第二输出电压/电流。
[0028]可选地，控制器配置成根据下述之一选择性地控制第一输出电压/电流：基于电储存装置的充电状态的恒流充电方案和恒压充电方案。
[0029]可选地，控制器配置成通过监测电池电压而确定电储存装置的充电状态。
[0030]可选地，逆变器可选择性地连接到电输出端口，且控制器配置成：
[0031]确定逆变器何时连接到电输出端口；及
[0032]当逆变器未连接到电输出端口时，按第三运行模式运行。
[0033]可选地，逆变器可在健身器械处于使用中的同时选择性地连接到电输出端口。
[0034]可选地，控制器配置成确定逆变器所需的功率量并基于逆变器需要的功率量随时间改变第一输出电压/电流和第二输出电压/电流。
[0035]可选地，控制器配置成确定与健身阻力对应的电功率。
[0036]可选地，控制器配置成基于转矩确定与健身阻力对应的电功率。
[0037]可选地，控制器配置成优先将来自发电机的输入能量传到第一输出。
[0038]可选地，控制器配置成基于标示发电机的实际运行的输入而确定与健身阻力对应的电功率。
[0039]可选地，标示发电机的实际运行的输入为至少下述之一：
[0040]发电机的输出电压；
[0041]电能转换单元内与发电机的输出电压有关的电压；
[0042]发电机的转速。
[0043]可选地，电能转换单元包括：
[0044]第一转换器，配置成将发电机的交流输出整流为更高输出电压的直流输出；
[0045]第二转换器，配置成从第一转换器的直流输出电压得到第一输出电压；
[0046]第三转换器，配置成从第一转换器的直流输出电压得到第二输出电压。
[0047]可选地，发电机为提供三相交流电源的无刷直流电机。
[0048]可选地，健身器械包括用户接口，且控制器配置成接收来自用户接口的健身阻力输入选择，或者控制器配置成从来自用户接口的一个或多个输入确定所需健身阻力。
[0049]可选地，此外或者作为替代，健身器械包括无线通信接口，其中控制器配置成接收来自无线通信接口的健身阻力输入选择，或者控制器配置成从来自无线通信接口的数据确定所需健身阻力。
[0050]可选地，此外或者作为替代，健身器械包括有线通信接口例如以太网接口、CAN总线接口或任何其它适当的接口。控制器可配置成接收来自该通信接口的健身阻力输入选择，或者控制器可配置成从来自该通信接口的数据确定所需健身阻力。
[0051]可选地，控制器可配置成接收已燃烧能量信息，其指明在给定时间段，可选地，在当日期间，用户已耗尽的能量数量，控制器进一步配置成接收指明在相应时间段用户需耗尽的目标能量数量的目标能量燃烧信息，控制器配置成计算在使用健身器械健身期间要燃
烧的目标能量数量。已燃烧能量信息可从健身器械的用户接口(如果存在)接收，或者从远程设备接收，可选地，经无线通信接口。远程设备例如可以是智能电话、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或任何其它适当的计算设备。
[0052]因而，控制器可计算为“添足”用户的能量燃烧，用户必须燃烧的能量数量(其可例如按卡路里或者千焦耳进行测量)。
[0053]可选地，控制器配置成接收指明用户燃烧目标数量的能量可用的时间量的信息并将与发电机提供的所需健身阻力的变化对应的健身配置信息产生为从时间或行进的有效距离之中选择的至少一个的函数。
[0054]行进的有效距离可基于用户产生的功率量进行计算，并可例如借助于自行车、划艇或者徒步行走如散步、慢跑或跑步来模拟行走。
[0055]可选地，为接收已燃烧能量信息和/或指明可用时间量的信息，控制器配置成与远程设备例如上面提及的、用户的智能电话通信。
[0056]健身器械可以是下述形式：自行车、划艇机、交叉训练机、举重器材、跑步机、滑雪有氧运动机(例如一种包括一对设置成为驱动发电机而由用户移动的杠杆的机器，可选地，以模拟滑雪体验的方式)、爬梯机、椭圆机、或者椭圆臂测力计。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种健身器械(100,700,800)，包括：配置成通过用户努力驱动的发电机(110)；配置成电连接到电储存装置(170,870)或逆变器(770,880)的电输出端口(155)；电阻性负载(160)；电能转换单元(120)，包括连接到发电机(110)并配置成从发电机(110)接收电能的输入(122)；连接到电输出端口(155)的第一输出(124)；及连接到电负载(160)的第二输出(126)；控制器(190)，配置成接收所需健身阻力的输入选择；确定为提供所需健身阻力，电能转换单元(120)的第一输出(124)的第一输出电压/电流和电能转换单元(120)的第二输出(126)的第二输出电压/电流；及控制电能转换单元(120)的运行以输出第一输出电压/电流和第二输出电压/电流。2.根据权利要求1所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器配置成在三种运行模式下运行：(i)第一运行模式，其中来自发电机(110)的输入能量仅输出到第一输出(124)；(ii)第二运行模式，其中来自发电机(110)的输入能量被输出到第一输出(124)和第二输出(126)；(iii)第三运行模式，其中来自发电机(110)的输入能量仅输出到第二输出(126)。3.根据权利要求2所述的健身器械(100,700,800)，其中，电储存装置(170,870)或逆变器(770,880)可选择性地连接到电输出端口，且控制器配置成：确定电储存装置(170,870)或逆变器(770,880)何时连接到电输出端口(124)；及当电储存装置(170,870)或逆变器(770,880)未连接到电输出端口(124)时，按第三运行模式运行。4.根据权利要求3所述的健身器械(100,700,800)，其中，电储存装置(170,870)或逆变器(770,880)可在健身器械(100,700,800)处于使用中的同时选择性地连接到电输出端口(124)。5.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成在电储存装置(170,870)存在时确定电储存装置的充电状态并基于电储存装置的充电状态随时间改变第一输出电压/电流和第二输出电压/电流。6.根据权利要求5所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成根据下述之一选择性地控制第一输出电压/电流：基于电储存装置(170,870)的充电状态的恒流充电方案和恒压充电方案。7.根据权利要求5或6所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成通过监测电池电压而确定电储存装置(170,870)的充电状态。8.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成确定与健身阻力对应的电功率。9.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成基于所需健身阻力确定所需转矩。
10.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成优先将来自发电机(110)的输入能量传到第一输出(124)。11.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，控制器(190)配置成基于标示发电机(110)的实际运行的输入而确定与健身阻力对应的电功率。12.根据权利要求11所述的健身器械(100,700,800)，其中，标示发电机(110)的实际运行的输入为至少下述之一：发电机(110)的输出电压；电能转换单元(120)内与发电机(110)的输出电压有关的电压；发电机(110)的转速。13.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，电能转换单元(120)包括：第一转换器(120)，配置成将发电机的交流输出整流为更高输出电压的直流输出；第二转换器(150)，配置成从第一转换器(120)的直流输出电压得到第一输出电压；第三转换器(140)，配置成从第一转换器(120)的直流输出电压得到第二输出电压。14.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，其中，发电机(110)为提供三相交流电源的无刷直流电机。15.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,800)，包括用户接口(18,50)，其中控制器配置成接收来自用户接口(19,50)的健身阻力输入选择，或者控制器(190)配置成从来自用户接口(19,50)的一个或多个输入确定所需健身阻力。16.根据前面任一权利要求所述的健身器械(100,700,80...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：WLF创新有限公司，
类型：发明
国别省市：