一种用于健身器材的运动能量回收发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于健身器材的运动能量回收发电装置，包括：发电机构，与所述健身器材的运动部件相连，基于所述健身器材的运动部件的移动进行发电；整流和电荷暂存模块，与所述发电机构的输出端相连，用于对所述发电机构产生的电压信号进行整流和滤波；电荷汇集器，与所述整流和电荷暂存模块的输出端相连，用于收集经过所述整流和电荷暂存模块的电压；阈值选通开关，与所述电荷汇集器的输出端相连，用于根据所述电荷汇集器汇集的电压选择不同的导电通路，每条导电通路上配置有不同的充电管理模块；充电电池，与所述充电管理模块相连，用于对输入电压的电荷进行存储

【技术实现步骤摘要】
一种用于健身器材的运动能量回收发电装置


[0001]本技术涉及蓄能发电式健身器
，特别是涉及一种用于健身器材的运动能量回收发电装置
。

技术介绍

[0002]随着人们的生活水平提高，户内运动健身器材已经普遍
。
使用者在使用过程中将自身的运动动能转化为运动健身器材的机械势能，而运动健身器材的机械势能只能变为热能消耗掉，如果散热不良容易造成运动健身器材的损坏，减少运动健身器材的使用寿命，同时还造成了能源的浪费
。
[0003]现有专利文献
CN201969271U
公开了一种蓄能发电式健身器，包括健身器材
、
健身器材液压泵
、
液压蓄能器和油路分配控制模块
、
发电模块组成，其中，健身器材液压泵与健身器材联动连接，液压蓄能器与健身器材液压泵相连，实现健身能量回收，发电模块与液压蓄能器相连，将回收的健身能量释放并发电
。
该健身器在原来健身器材系统中增加一个蓄能式系统，代替原来的摩擦式系统
。
有效地实现健身能量回收和能量释放时发电功能，提高了能量的利用率
。
但是，上述结构虽然可以达到储存电荷的功能，但是储存效果较差，其电荷的利用效率同样较差
。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种用于健身器材的运动能量回收发电装置，能够对宽范围的输入电压
(
包括小电荷
)
进行储存
。/>[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于健身器材的运动能量回收发电装置，包括：
[0006]发电机构，与所述健身器材的运动部件相连，基于所述健身器材的运动部件的移动进行发电；
[0007]整流和电荷暂存模块，与所述发电机构的输出端相连，用于对所述发电机构产生的电压信号进行整流和滤波；
[0008]电荷汇集器，与所述整流和电荷暂存模块的输出端相连，用于收集经过所述整流和电荷暂存模块的电压；
[0009]阈值选通开关，与所述电荷汇集器的输出端相连，用于根据所述电荷汇集器汇集的电压选择不同的导电通路，每条导电通路上配置有不同的充电管理模块；
[0010]充电电池，与所述充电管理模块相连，用于对输入电压的电荷进行存储
。
[0011]所述整流和电荷暂存模块包括依次连接的二极管桥式整流电路
、
滤波电容及二极管
。
[0012]所述阈值选通开关包括第一阈值开关电路和第二阈值开关电路，第一阈值开关电路包括第一比较器和第一开关管；所述第一比较器的正相输入端与电压基准源的输出端相连，反相输入端与所述电荷汇集器的输出端相连，输出端与第一开关管的控制端相连；所述
第二阈值开关电路包括第二比较器和第二开关管；所述第二比较器的正相输入端与所述电荷汇集器的输出端相连，反相输入端与电压基准源的输出端相连，输出端与第二开关管的控制端相连
。
[0013]所述电荷汇集器为超级电容
。
[0014]所述电压基准源采用
REF193GSZ
芯片实现
。
[0015]所述第一比较器和第二比较器通过
LM339AD
芯片实现
。
[0016]所述电荷汇集器还用于为所述电压基准源供电；所述电荷汇集器上的电压高于所述电压基准源的额定电压时，所述电荷汇集器直接为所述电压基准源供电；所述电荷汇集器上的电压低于所述电压基准源的额定电压时，通过储能电容中储存的电荷对所述电压基准源供电
。
[0017]所述充电管理模块包括由
MAX5035
芯片构成的降压型
DC
‑
DC
转换器和由
TPS63061
芯片构成的升压
/
降压型转换器
。
[0018]有益效果
[0019]由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本技术通过电荷汇集电容对电荷进行暂存，能够根据输入电压大小对电荷进行分级，导通不同的三极管，使电荷进入与其相适应的充电模块，整个电路不需要外接电源，完全实现自供电，采用高效率
、
低功耗元件，可以对宽范围的输入电压
(
包括小电荷
)
进行储存，可做成充电器产品，不仅可以实现健身器械能量的存储，也可以对其他形式发电能量的高效存储
。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施方式的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施方式中电压基准源的电路图
。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术
。
应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围
。
此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围
。
[0023]本技术的实施方式涉及一种用于健身器材的运动能量回收发电装置，如图1所示，包括：发电机构1，与所述健身器材的运动部件相连，基于所述健身器材的运动部件的移动进行发电；整流和电荷暂存模块2，与所述发电机构1的输出端相连，用于对所述发电机构1产生的电压信号进行整流和滤波；电荷汇集器3，与所述整流和电荷暂存模块2的输出端相连，用于收集经过所述整流和电荷暂存模块2的电压；阈值选通开关4，与所述电荷汇集器3的输出端相连，用于根据所述电荷汇集器3汇集的电压选择不同的导电通路，每条导电通路上配置有不同的充电管理模块；充电电池5，与所述充电管理模块相连，用于对输入电压的电荷进行存储
。
[0024]本实施方式中的整流和电荷暂存模块包括依次连接的二极管桥式整流电路
、
滤波电容及二极管
。
[0025]阈值选通开关包括阈值开关
I(
即第一阈值开关电路
)
和阈值开关
II(
即第二阈值开关电路
)
，该阈值选通开关通过一个基准电压源，两个比较器以及两个开关管共同实现，两个比较器分别控制其对应的开关管导通与关断
。
[0026]该阈值选通开关包括由一个电压基准源
U1、
比较器
U2A、
比较器
U2B
组成，开关管选用三极管，比较器
U2A
的输出端与三极管
Q1
的基极相连，比较器
U2B
的输出端与三极管
Q2
的基极相连
。
当电荷汇集器上的电压高于阈值，三极管
Q1
导通，当电压低于阈值，三极管
Q2
导通，电荷可进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于健身器材的运动能量回收发电装置，其特征在于，包括：发电机构，与所述健身器材的运动部件相连，基于所述健身器材的运动部件的移动进行发电；整流和电荷暂存模块，与所述发电机构的输出端相连，用于对所述发电机构产生的电压信号进行整流和滤波；电荷汇集器，与所述整流和电荷暂存模块的输出端相连，用于收集经过所述整流和电荷暂存模块的电压；阈值选通开关，与所述电荷汇集器的输出端相连，用于根据所述电荷汇集器汇集的电压选择不同的导电通路，每条导电通路上配置有不同的充电管理模块；充电电池，与所述充电管理模块相连，用于对输入电压的电荷进行存储
。2.
根据权利要求1所述的用于健身器材的运动能量回收发电装置，其特征在于，所述整流和电荷暂存模块包括依次连接的二极管桥式整流电路
、
滤波电容及二极管
。3.
根据权利要求1所述的用于健身器材的运动能量回收发电装置，其特征在于，所述阈值选通开关包括第一阈值开关电路和第二阈值开关电路，第一阈值开关电路包括第一比较器和第一开关管；所述第一比较器的正相输入端与电压基准源的输出端相连，反相输入端与所述电荷汇集器的输出端相连，输出端与第一开关管的控制端相连；所述第二阈值开关电路包括第二比较器和第二开关管；所述第二比较器的正相输入端与所述电荷汇集器的输出端相连，反相输入端与电压基准源的输出端相连，输出端与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海，周磊，吕广宪，周适，季宇，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：