實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置包括運(yùn)動(dòng)健身器材、發(fā)電機(jī)、充電裝置、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及控制裝置，運(yùn)動(dòng)健身器材與發(fā)電機(jī)電連接，發(fā)電機(jī)與充電裝置電連接，充電裝置與儲(chǔ)能裝置電連接，儲(chǔ)能裝置與逆變器電連接，控制裝置分別與充電裝置、儲(chǔ)能裝置、逆變器、交流電源以及負(fù)載相連，交流電源與負(fù)載相連，逆變器的輸出端與負(fù)載的輸入端連接。本實(shí)用新型的節(jié)能裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以根據(jù)負(fù)載的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電量的大小，依賴電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，不向電網(wǎng)輸送電能避免并網(wǎng)發(fā)電，電能自發(fā)自用，最終實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)省，同時(shí)還能根據(jù)使用者的力度大小實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以保證不同力度的使用者均可以使用健身器材對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
【專利說(shuō)明】實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蓄能發(fā)電式健身器，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的生活水平提高，戶內(nèi)運(yùn)動(dòng)健身器材已經(jīng)普遍。使用者在使用過(guò)程中將自身的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)健身器材的機(jī)械勢(shì)能，而運(yùn)動(dòng)健身器材的機(jī)械勢(shì)能只能變?yōu)闊崮芟牡簦绻岵涣既菀自斐蛇\(yùn)動(dòng)健身器材的損壞，減少運(yùn)動(dòng)健身器材的使用壽命，同時(shí)還造成了能源的浪費(fèi)。
[0003]為此，有技術(shù)人員提供一種能將使用者的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能通過(guò)運(yùn)動(dòng)健身器材和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存的設(shè)備。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101934126B公開(kāi)“一種蓄能發(fā)電式健身器”，包括運(yùn)動(dòng)健身器材、運(yùn)動(dòng)健身器材液壓泵、液壓蓄能器和油路分配控制模塊、發(fā)電模塊組成，其中，運(yùn)動(dòng)健身器材液壓泵與運(yùn)動(dòng)健身器材聯(lián)動(dòng)連接，液壓蓄能器與運(yùn)動(dòng)健身器材液壓泵相連，實(shí)現(xiàn)健身能量回收，發(fā)電模塊與液壓蓄能器相連，將回收的健身能量釋放并發(fā)電。此裝置雖然能將使用者的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，但是其在回收能量并發(fā)電后還需要人工手動(dòng)操作才能應(yīng)用在負(fù)載上，也不能根據(jù)負(fù)載所需要功率大小進(jìn)行輸出電量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，在儲(chǔ)存能量不能夠支持負(fù)載的正常運(yùn)行的情況下不能自動(dòng)啟用交流電，使得負(fù)載使用過(guò)程中容易因電量不足而暫停工作，影響人們的正常使用。
[0004]另外，由于現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)在使用過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩一般都是一定，而使用運(yùn)動(dòng)健身器材的使用者的力度不均，力度較小的在使用過(guò)程中可能無(wú)法啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，力度較大的在使用過(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)能源浪費(fèi)，而如果配合不同使用者對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行手工調(diào)整，這樣又會(huì)增加使用者的工作量，調(diào)整工序也比較繁瑣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其能將運(yùn)動(dòng)健身器材的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)為電能，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置內(nèi)，并自動(dòng)控制儲(chǔ)能裝置根據(jù)負(fù)載的實(shí)際需要進(jìn)行送電，且在儲(chǔ)能裝置的電量不足的情況下，能自動(dòng)控制交流電對(duì)負(fù)載進(jìn)行送電，保證負(fù)載的正常使用。
[0006]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其可以根據(jù)使用者的力度大小實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以保證不同力度的使用者均可以使用運(yùn)動(dòng)健身器材對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
[0007]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，包括運(yùn)動(dòng)健身器材、發(fā)電機(jī)、充電裝置、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及控制裝置，所述運(yùn)動(dòng)健身器材與所述發(fā)電機(jī)電連接，所述發(fā)電機(jī)與所述充電裝置電連接，所述充電裝置與所述儲(chǔ)能裝置電連接，所述儲(chǔ)能裝置與所述逆變器電連接，所述控制裝置分別與所述充電裝置、所述儲(chǔ)能裝置、所述逆變器、交流電源以及負(fù)載相連，所述交流電源與所述負(fù)載相連，所述逆變器的輸出端與所述負(fù)載的輸入端連接。
[0009]通過(guò)將控制裝置與儲(chǔ)能裝置、交流電源、逆變器以及負(fù)載連接，可以根據(jù)負(fù)載的實(shí)際需要電量，控制儲(chǔ)能裝置對(duì)負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)充電量或者直接利用交流電源進(jìn)行供電，保證負(fù)載在任何情況下均能正常使用。
[0010]作為運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置的一種優(yōu)選方案，所述控制裝置包括用于檢測(cè)正在使用的所述負(fù)載的工作功率以及所述儲(chǔ)能裝置的存儲(chǔ)電量的檢測(cè)模塊、用于接收并處理來(lái)自所述檢測(cè)模塊的信號(hào)的信號(hào)處理模塊、用于控制所述儲(chǔ)能裝置的工作模式的充放電控制模塊以及用于決定所述儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)輸出功率的并網(wǎng)放電控制模塊；
[0011]所述檢測(cè)模塊的輸入端分別連接所述負(fù)載以及所述儲(chǔ)能裝置，所述檢測(cè)模塊的輸出端分別連接所述信號(hào)處理模塊的輸入端以及所述充放電控制模塊的輸入端；所述充放電控制模塊用于根據(jù)檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置的充電輸入端是否有功率輸入控制所述儲(chǔ)能裝置的工作模式，所述儲(chǔ)能裝置的工作模式包括充電模式、放電模式以及待機(jī)模式；所述信號(hào)處理模塊與所述充放電控制模塊電連接，用于在所述儲(chǔ)能裝置工作處于放電模式時(shí)，根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)生成相應(yīng)的電池功率輸出控制信號(hào)，所述充放電控制模塊與所述并網(wǎng)放電控制模塊電連接，所述并網(wǎng)放電控制模塊的輸出端分別連接所述負(fù)載以及所述儲(chǔ)能裝置，用于根據(jù)所述負(fù)載的用電功率控制儲(chǔ)能裝置的輸出功率。
[0012]作為運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置的一種優(yōu)選方案，所述充電裝置包括功率檢測(cè)單元、充電管理單元以及電能輸出單元；
[0013]所述功率檢測(cè)單元的輸入端連接所述發(fā)電機(jī)的輸出端，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出功率；所述功率檢測(cè)單元的輸出端連接所述充電管理單元的輸入端，用于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的輸出功率選擇所述發(fā)電機(jī)的工作力矩；所述充電管理單元的輸出端包括電能輸出控制端以及力矩選擇控制端；所述力矩選擇控制端連接所述發(fā)電機(jī)，用于控制或選擇所述發(fā)電機(jī)的工作力矩；所述電能輸出控制端連接所述電能輸出單元，所述電能輸出單元的輸出端連接所述儲(chǔ)能裝置，用于控制所述電能輸出單元向所述儲(chǔ)能裝置輸出電能的大小。
[0014]通過(guò)將充電裝置與發(fā)電機(jī)連接，在利用運(yùn)動(dòng)健身器材的運(yùn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電時(shí)，充電裝置可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)健身器材反饋給發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，對(duì)發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)整，以保證不同力度大小的使用者均能通過(guò)運(yùn)動(dòng)健身器材啟動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0015]作為運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置的一種優(yōu)選方案，所述儲(chǔ)能裝置為鉛酸蓄電池或者鋰電池或者其它化學(xué)電池。
[0016]作為運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)電機(jī)為直流永磁發(fā)電機(jī)或交流永磁發(fā)電機(jī)。
[0017]進(jìn)一步的，所述負(fù)載為家用電器。
[0018]優(yōu)選的，所述負(fù)載為冰箱、洗衣機(jī)、電視或者空調(diào)。
[0019]進(jìn)一步的，所述發(fā)電機(jī)的輸出功率由所述發(fā)電機(jī)的工作力矩及轉(zhuǎn)動(dòng)速度決定，所述工作力矩包括最小工作力矩和最大工作力矩，所述發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)力矩為最小工作力矩。
[0020]一種節(jié)能裝置的控制方法，使用如上所述實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，包括以下步驟:
[0021]步驟S10、使運(yùn)動(dòng)健身器材開(kāi)始工作，所述運(yùn)動(dòng)健身器材帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述發(fā)電機(jī)開(kāi)始輸出功率，充電裝置根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的輸出功率重新設(shè)定所述發(fā)電機(jī)的力矩，同時(shí)控制電能輸出單元開(kāi)始輸出電能，控制裝置檢測(cè)到所述電能輸出單元輸出電能后，控制儲(chǔ)能裝置工作于充電模式，所述發(fā)電機(jī)通過(guò)充電裝置對(duì)所述儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電；
[0022]步驟S20、運(yùn)動(dòng)健身器材停止工作，控制裝置檢測(cè)到所述電能輸出單元不輸出電能后，控制所述儲(chǔ)能裝置工作于待機(jī)模式，即所述儲(chǔ)能裝置不充電也不放電；
[0023]控制裝置檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置內(nèi)的存儲(chǔ)電量，判斷所述存儲(chǔ)電量是否大于預(yù)設(shè)的放電電量；
[0024]若是，再判斷所述負(fù)載的工作狀態(tài)，如果所述負(fù)載正在工作且所述負(fù)載的功率大于或者等于100W，所述控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置工作于放電模式，開(kāi)始對(duì)所述負(fù)載供電，如果所述負(fù)載的功率小于100W或者所述負(fù)載處于停止工作狀態(tài)，所述控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置處于待機(jī)模式；
[0025]否則，控制所述儲(chǔ)能裝置仍工作于待機(jī)模式。
[0026]作為控制方法的一種優(yōu)選方案，所述控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置工作于放電模式，開(kāi)始對(duì)所述負(fù)載供電，具體包括:
[0027]控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置工作于放電模式；
[0028]檢測(cè)正在工作的負(fù)載的工作功率大小判斷負(fù)載的功率是否小于等于所述儲(chǔ)能裝置的最大工作功率；
[0029]如果是，所述控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置對(duì)所述負(fù)載供電，此時(shí)交流電源不輸出功率，實(shí)現(xiàn)了電能的節(jié)??；
[0030]否則，所述控制裝置控制所述儲(chǔ)能裝置工作于最大輸出功率，此時(shí)所述交流電源和所述儲(chǔ)能裝置同時(shí)對(duì)所述負(fù)載供電，對(duì)于電網(wǎng)而言，間接的減少了負(fù)載的功率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)倉(cāng)泛。
[0031]作為控制方法的一種優(yōu)選方案，在所述步驟SlO與所述S20之間設(shè)置步驟S11，所述充電裝置包括功率檢測(cè)單元、充電管理單元以及電能輸出單元，所述功率檢測(cè)單元檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)的輸出功率，并將所述發(fā)電機(jī)的輸出功率的轉(zhuǎn)換為信號(hào)發(fā)送給所述充電管理單元，所述充電管理單元根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出功率的大小實(shí)時(shí)調(diào)整所述發(fā)電機(jī)的工作力矩。
[0032]作為控制方法的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)的放電電量等于10%?30%的所述儲(chǔ)能裝置的滿存電量。
[0033]作為控制方法的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)的放電電量等于20%的所述儲(chǔ)能裝置的滿存電量。
[0034]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以自動(dòng)的根據(jù)負(fù)載的需要選用儲(chǔ)能裝置供電或者交流電源供電或者儲(chǔ)能裝置與交流電源同時(shí)供電，從而減少交流電源向負(fù)載供電的電量，保證負(fù)載在正常使用的條件下節(jié)省電能，同時(shí)還能根據(jù)使用者的力度大小實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，以保證不同力度的使用者均可以使用運(yùn)動(dòng)健身器材對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為實(shí)施例所述的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置的流程示意圖。
[0036]圖1 中:
[0037]1、運(yùn)動(dòng)健身器材；2、發(fā)電機(jī)；3、充電裝置；31、功率檢測(cè)單元；32、充電管理單元；33、電能輸出單元；4、儲(chǔ)能裝置；5、逆變器；6、交流電源；7、負(fù)載；8、控制裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0039]如圖1所示，于本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，包括運(yùn)動(dòng)健身器材1、發(fā)電機(jī)2、充電裝置3、儲(chǔ)能裝置4、逆變器5以及控制裝置8，運(yùn)動(dòng)健身器材I與發(fā)電機(jī)2電連接，發(fā)電機(jī)2與充電裝置3電連接，充電裝置3與儲(chǔ)能裝置4電連接，儲(chǔ)能裝置4與逆變器5電連接，控制裝置8分別與充電裝置3、儲(chǔ)能裝置4、逆變器5、交流電源6以及負(fù)載7相連，交流電源6與負(fù)載7相連，逆變器5的輸出端與負(fù)載7的輸入端連接。
[0040]運(yùn)動(dòng)健身器材I用于產(chǎn)生電能，即用于產(chǎn)生動(dòng)能的裝置，發(fā)電機(jī)2則為進(jìn)行動(dòng)能和電能轉(zhuǎn)換的裝置，可以為直流永磁發(fā)電機(jī)，或者為交流永磁發(fā)電機(jī)，主要用于將運(yùn)動(dòng)健身器材I的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，充電裝置3主要用于將發(fā)電機(jī)2的電能轉(zhuǎn)換成能夠儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置4中的直流電能，還能控制發(fā)電機(jī)2輸出扭力的大小，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)健身器材I給力大小的調(diào)節(jié)，儲(chǔ)能裝置4用于儲(chǔ)存由動(dòng)能產(chǎn)生的離散的不連續(xù)的直流電能，可以采用鉛酸蓄電池、鋰電池等物理或者化學(xué)電池，逆變器5為電力電子變換部件，用于將儲(chǔ)能裝置4內(nèi)的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能供負(fù)載7供電，逆變器5可以是電流型也可以是電壓型，目的是將直流電能轉(zhuǎn)換成負(fù)載可以接受的交流電能，交流電源6為普通家用的交流電源，為負(fù)載7供電，為單相或者三相，負(fù)載7為家用電器，例如，冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)或者電視等。
[0041]通過(guò)將控制裝置8與儲(chǔ)能裝置4、交流電源6、逆變器5以及負(fù)載7連接，可以根據(jù)負(fù)載7的實(shí)際需要電量，控制儲(chǔ)能裝置4對(duì)負(fù)載7進(jìn)行補(bǔ)充電量或者直接利用交流電源6進(jìn)行供電，保證負(fù)載7在任何情況下均能正常使用。
[0042]控制裝置8包括用于檢測(cè)正在使用的負(fù)載7的工作功率以及儲(chǔ)能裝置4的存儲(chǔ)電量的檢測(cè)模塊、用于接收并處理來(lái)自檢測(cè)模塊的信號(hào)的信號(hào)處理模塊、用于控制儲(chǔ)能裝置4的工作模式的充放電控制模塊以及用于決定儲(chǔ)能裝置4的并網(wǎng)輸出功率的并網(wǎng)放電控制模塊。
[0043]檢測(cè)模塊的輸入端分別連接負(fù)載7以及儲(chǔ)能裝置4，檢測(cè)模塊的輸出端分別連接信號(hào)處理模塊的輸入端以及充放電控制模塊的輸入端；充放電控制模塊用于根據(jù)檢測(cè)儲(chǔ)能裝置4的充電輸入端是否有功率輸入控制儲(chǔ)能裝置4的工作模式，儲(chǔ)能裝置4的工作模式包括充電模式、放電模式以及待機(jī)模式；信號(hào)處理模塊與充放電控制模塊電連接，用于在儲(chǔ)能裝置4工作處于放電模式時(shí)，根據(jù)檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)生成相應(yīng)的電池功率輸出控制信號(hào)，充放電控制模塊與并網(wǎng)放電控制模塊電連接，并網(wǎng)放電控制模塊的輸出端分別連接負(fù)載7以及儲(chǔ)能裝置4，用于根據(jù)負(fù)載7的用電功率控制儲(chǔ)能裝置4的輸出功率。
[0044]充電裝置3包括功率檢測(cè)單元31、充電管理單元32以及電能輸出單元33。
[0045]功率檢測(cè)單元31的輸入端連接發(fā)電機(jī)2的輸出端，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)2的輸出功率；功率檢測(cè)單元31的輸出端連接充電管理單元32的輸入端，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)2的輸出功率選擇發(fā)電機(jī)2的工作力矩；充電管理單元32的輸出端包括電能輸出控制端以及力矩選擇控制端；力矩選擇控制端連接發(fā)電機(jī)2，用于控制或選擇發(fā)電機(jī)2的工作力矩；電能輸出控制端連接電能輸出單元33，電能輸出單元33的輸出端連接儲(chǔ)能裝置4，用于控制電能輸出單元33是否向儲(chǔ)能裝置4輸出電能。
[0046]通過(guò)將充電裝置3與發(fā)電機(jī)2連接，在利用運(yùn)動(dòng)健身器材I的運(yùn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)2對(duì)儲(chǔ)能裝置4進(jìn)行充電時(shí)，充電裝置3可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)健身器材I反饋給發(fā)電機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，對(duì)發(fā)電機(jī)2的工作轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)整，以保證不同力度大小的使用者均能通過(guò)運(yùn)動(dòng)健身器材I啟動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)電。
[0047]發(fā)電機(jī)2的輸出功率由發(fā)電機(jī)2的工作力矩及轉(zhuǎn)動(dòng)速度決定,工作力矩包括最小工作力矩和最大工作力矩，發(fā)電機(jī)2的啟動(dòng)力矩為最小工作力矩。
[0048]控制方法如下:
[0049](I)、使運(yùn)動(dòng)健身器材I開(kāi)始工作，運(yùn)動(dòng)健身器材I帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)電，發(fā)電機(jī)2開(kāi)始輸出功率，充電裝置3根據(jù)發(fā)電機(jī)2的輸出功率重新設(shè)定發(fā)電機(jī)2的力矩，同時(shí)控制電能輸出單元33開(kāi)始輸出電能，控制裝置8檢測(cè)到電能輸出單元33輸出電能后，控制儲(chǔ)能裝置4工作于充電模式，發(fā)電機(jī)2通過(guò)充電裝置3對(duì)儲(chǔ)能裝置4進(jìn)行充電；
[0050](2)、功率檢測(cè)單元31檢測(cè)發(fā)電機(jī)2的輸出功率，并將發(fā)電機(jī)2的輸出功率的轉(zhuǎn)換為信號(hào)發(fā)送給充電管理單元32，充電管理單元32根據(jù)發(fā)電機(jī)2的輸出功率的大小實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)2的工作力矩；
[0051](3)、運(yùn)動(dòng)健身器材I停止工作，控制裝置8檢測(cè)到電能輸出單元33不輸出電能后，控制儲(chǔ)能裝置4工作于待機(jī)模式，即儲(chǔ)能裝置4不充電也不放電；
[0052](4)、控制裝置8檢測(cè)儲(chǔ)能裝置4內(nèi)的存儲(chǔ)電量，判斷存儲(chǔ)電量是否大于預(yù)設(shè)的放電電量；
[0053]若是，再判斷負(fù)載7的工作狀態(tài)，如果負(fù)載7正在工作且負(fù)載7的功率大于或者等于100W，控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4工作于放電模式，開(kāi)始對(duì)負(fù)載7供電，如果負(fù)載7的功率小于100W或者負(fù)載7處于停止工作狀態(tài)，控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4處于待機(jī)模式；
[0054]否則，控制儲(chǔ)能裝置4仍工作于待機(jī)模式。
[0055]控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4工作于放電模式，開(kāi)始對(duì)負(fù)載7供電，具體包括:
[0056]①、控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4工作于放電模式；
[0057]②、檢測(cè)正在工作的負(fù)載7的工作功率大小判斷負(fù)載7的功率是否小于等于儲(chǔ)能裝置4的最大工作功率；
[0058]如果是，控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4對(duì)負(fù)載7供電，此時(shí)交流電源6不輸出功率；
[0059]否則，控制裝置8控制儲(chǔ)能裝置4工作于最大輸出功率，此時(shí)交流電源6和儲(chǔ)能裝置4同時(shí)對(duì)負(fù)載供電。
[0060]工作原理如下:
[0061]運(yùn)動(dòng)能量由人力或機(jī)械力產(chǎn)生，如健身器材、自行車、手搖裝置等等，經(jīng)過(guò)必要有齒輪裝置進(jìn)行力矩轉(zhuǎn)換，最后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2 (直流或交流發(fā)電機(jī))進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)2輸出隨運(yùn)動(dòng)能量變化的不穩(wěn)定的直流或交流電能，該電能經(jīng)充電裝置3，進(jìn)行升降壓及電能變換，最后輸出直流電能為儲(chǔ)能裝置4充電，充電能量的大小可由控制裝置8進(jìn)行設(shè)定，該能量大小反映運(yùn)動(dòng)力矩大小，由此來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)能輸出力矩大小，以改變?nèi)藗兪芰Υ笮。赃m應(yīng)不同年齡人群。
[0062]平時(shí)運(yùn)動(dòng)所做的功，經(jīng)發(fā)電機(jī)2和充電裝置3儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置4中，并由充電裝置3實(shí)時(shí)顯示存入儲(chǔ)能裝置4中電能的大小，以反映運(yùn)動(dòng)所做功的大小，實(shí)時(shí)反映運(yùn)動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生電能效益的大小。
[0063]當(dāng)電量存儲(chǔ)到一定程度時(shí)，例如大于80%時(shí)，控制裝置8會(huì)自動(dòng)檢測(cè)負(fù)載7的狀態(tài)，并控制逆變器5將儲(chǔ)能裝置4內(nèi)的電能轉(zhuǎn)換為交流電能，自動(dòng)為負(fù)載7供電，比如控制裝置8經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元檢測(cè)到有家用電器在工作，比如檢測(cè)到約有IkW電器在工作，此時(shí)逆變器5發(fā)出800W功率為負(fù)載7供電，此時(shí)從交流電源只輸出了約200W電能給負(fù)載7，800W電能是由儲(chǔ)能裝置4經(jīng)逆變器5為負(fù)載7供電，也就是說(shuō)800W的功率是由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電能，因此實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，如果IkW電器關(guān)閉，則為了保證逆變器5輸出功率不向電網(wǎng)傳輸，以影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，所以逆變器5也停止發(fā)電?？刂蒲b置8再次的監(jiān)測(cè)負(fù)載7工作狀態(tài)，待有負(fù)載7再開(kāi)啟時(shí)再次啟動(dòng)逆變器5向電網(wǎng)供電，周而得始的工作，直到儲(chǔ)能裝置4放電完畢。
[0064]由于考慮到家用以及體積限制，逆變器5的功率不能太大，因此只作為節(jié)能使用，功率約在50?1000W之間。由于家用電器的功率一般都比較大，依靠逆變器5完全負(fù)荷所有家用電器將不實(shí)用，所以逆變器5必須需依靠電網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，即逆變器5可以為電流型，向負(fù)載7提供電流，以減少負(fù)載7向電網(wǎng)吸取的電流，因此來(lái)達(dá)到節(jié)能節(jié)電。當(dāng)然適當(dāng)?shù)脑黾忧袚Q裝置也可實(shí)現(xiàn)停電時(shí)儲(chǔ)能裝置4通過(guò)逆變器5向小容量家用電器提供電能的可倉(cāng)泛。
[0065]可以在充電裝置3上增加發(fā)電量檢測(cè)顯示功能，該功能可以方便人們了解運(yùn)動(dòng)能與電能之間量的比例的關(guān)系，了解做多少運(yùn)動(dòng)才能產(chǎn)生一度電的概念，以養(yǎng)成節(jié)約用電的習(xí)憒；由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)身的同時(shí)也可以發(fā)電節(jié)能，增加了人們堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)的信念，鍛煉身體的同時(shí)創(chuàng)造了綠色的電能，一舉兩得。
[0066]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其特征在于，包括運(yùn)動(dòng)健身器材、發(fā)電機(jī)、充電裝置、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及控制裝置，所述運(yùn)動(dòng)健身器材與所述發(fā)電機(jī)電連接，所述發(fā)電機(jī)與所述充電裝置電連接，所述充電裝置與所述儲(chǔ)能裝置電連接，所述儲(chǔ)能裝置與所述逆變器電連接，所述控制裝置分別與所述充電裝置、所述儲(chǔ)能裝置、所述逆變器、交流電源以及負(fù)載相連，所述交流電源與所述負(fù)載相連，所述逆變器的輸出端與所述負(fù)載的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其特征在于，所述控制裝置包括用于檢測(cè)正在使用的所述負(fù)載的工作功率以及所述儲(chǔ)能裝置的存儲(chǔ)電量的檢測(cè)模塊、用于接收并處理來(lái)自所述檢測(cè)模塊的信號(hào)的信號(hào)處理模塊、用于控制所述儲(chǔ)能裝置的工作模式的充放電控制模塊以及用于決定所述儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)輸出功率的并網(wǎng)放電控制豐旲塊; 所述檢測(cè)模塊的輸入端分別連接所述負(fù)載以及所述儲(chǔ)能裝置，所述檢測(cè)模塊的輸出端分別連接所述信號(hào)處理模塊的輸入端以及所述充放電控制模塊的輸入端；所述充放電控制模塊用于根據(jù)檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置的充電輸入端是否有功率輸入控制所述儲(chǔ)能裝置的工作模式，所述儲(chǔ)能裝置的工作模式包括充電模式、放電模式以及待機(jī)模式；所述信號(hào)處理模塊與所述充放電控制模塊電連接，用于在所述儲(chǔ)能裝置工作處于放電模式時(shí)，根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)生成相應(yīng)的電池功率輸出控制信號(hào)，所述充放電控制模塊與所述并網(wǎng)放電控制模塊電連接，所述并網(wǎng)放電控制模塊的輸出端分別連接所述負(fù)載以及所述儲(chǔ)能裝置，用于根據(jù)所述負(fù)載的用電功率控制儲(chǔ)能裝置的輸出功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其特征在于，所述充電裝置包括功率檢測(cè)單元、充電管理單元以及電能輸出單元； 所述功率檢測(cè)單元的輸入端連接所述發(fā)電機(jī)的輸出端，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出功率；所述功率檢測(cè)單元的輸出端連接所述充電管理單元的輸入端，用于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的輸出功率選擇所述發(fā)電機(jī)的工作力矩；所述充電管理單元的輸出端包括電能輸出控制端以及力矩選擇控制端；所述力矩選擇控制端連接所述發(fā)電機(jī)，用于控制或選擇所述發(fā)電機(jī)的工作力矩；所述電能輸出控制端連接所述電能輸出單元，所述電能輸出單元的輸出端連接所述儲(chǔ)能裝置，用于控制所述電能輸出單元是否向所述儲(chǔ)能裝置輸出電能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置為鉛酸蓄電池或者鋰電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)能量回收發(fā)電的節(jié)能裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)為直流永磁發(fā)電機(jī)或交流永磁發(fā)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK203839971SQ201420093323
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】李署明, 黃祖發(fā) 申請(qǐng)人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司