专利名称：会发电的电动跑步机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于健身器材领域，特别涉及一种会发电的电动跑步机。
技术背景现有市场所使用的电动跑步机多采用AC220V供电。市电经过整流后变为直流，通 过脉宽调制器供给直流电动机达到变速运动。直流电动机带动传送带，输送动力或直接 机械式传动，人在传送带上运动时，脚底与传送带的反作用力使传送带运动，达到锻炼 的目的。现有资料中公开的健身发电跑步机， 一般由滚筒，带按摩点的表面等组成，其 中，带按摩点的表面固定覆盖在滚筒上，滚筒上有一同轴一体的皮带轮经传动带与发电 机的皮带轮相连，发出的电能由电瓶储存。使用时，手握扶手，脚踏在滚筒表面上。它 存在不足是结构复杂，加工生产制作效率不高，而且不适用于现在的传送带式跑步机。 由于仅有发电机对电瓶充电，不能够保证有充足的电源，并且存在干扰。 发明内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种会发电的 电动跑步机，节能效果好，可以通过市电和发电机双自行充电，自动送电。本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是会发电的电动跑步机，包括驱动 传送带的直流电动机、脉宽调制器和仪表电路板，交流电源连接脉宽调制器的输入端， 脉宽调制器的输出端连接直流电动机，仪表电路板通过电源线和数据线连接脉宽调制器 的控制端，其特征在于在直流电动机的后端转轴或传送带辊轴侧上安装有磁力发电机， 磁力发电机通过整流装置连接电瓶，在交流电源上设置取源电路连接电瓶，电瓶通过逆 变器与脉宽调制器的输入端连接，仪表电路板的输出端口连接电瓶放电控制电路。当跑步机运行时带动磁力发电机运转，所以磁力发电机可以安装在任何适合的位 置，只要跑步机运行能带动其运转即可。磁力发电机发出的交流电经整流后向电瓶充电。 同时，由市电AC220V通过取源电路降压整流后，也向电瓶充电。当跑步机不运行时， 由市电AC220V通过取源电路降压整流后，向电瓶充电。当电瓶充足或停电或者远离电 源的情况下，电瓶放电控制电路接通，电瓶放电，并且逆变器供给脉宽调制器供给直流
电动机，带动跑步机运行。在锻炼的同时实现自行充电，节省电能，也能减少对电网的 干扰，并且在停电情况下可以提供照明的功能。本实用新型同样适用于健身车的发电功 能。所述的取源电路包括变压器和整流桥，变压器输入端连接市电AC220V，输出端连接 整流桥的输入端，整流桥的输出端连接电瓶。变压器将市电AC220V降压，经过整流桥 整流，然后输送到电瓶储存。所述的电瓶放电控制电路，本实用新型提供一种优选的实施方式包括三极管、继 电器和按钮，仪表电路板的单片机上设置有按钮，仪表电路板的的单片机输出端口连接 三极管的基极，三极管的射电极接地，三极管的集电极通过继电器连接电瓶的正极，继 电器的常闭触点设置在市电AC220V与脉宽调制器之间的主通路上，继电器的一个常开 触点设置在电瓶和逆变器之间，继电器的另一常开触点设置在逆变器和脉宽调制器之 间。按下按钮，仪表电路板发出信号，三极管的基极得电后导通，继电器得电吸合继电 器的两个常开触点，同时断开常闭触点，实现由电瓶供电。所述的电瓶连接有充电保护电路。该充电保护电路包括稳压二极管DW1 、继电器KM2、 三极管V2和电阻K1，三极管V2的射电极连接电瓶E1的负极，射电极和基极之间连接 有电阻R1，集电极通过继电器KM2连接电瓶E1的正极，基极通过稳压二极管DW1连接 电瓶El的正极，继电器KM2的常闭触点J2-1连接在取源电路和磁力发电机Gl的充电电 路向电瓶El充电的通路上。当电瓶El充满后稳压二极管DW1导通，三极管VI导通集 电极和射电极，继电器KM2吸合，常闭触点J2-1断开电瓶E1充电的通路，停止充电。所述的电瓶优选DC24V电瓶。所述仪表电路板为普通现有技术，内部包括单片机等主要部件，跑步机常用的功能 如变速、定时等功能一般由仪表电路板发出控制信号。单片机优选AT89C2051。与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是当跑步机运行时，发电机发出 的交流电经整流后向电瓶充电(充电电压直流24V)，并且在跑步机不运行时，由市电 AC220V通过整流降压后向电瓶充电。当电瓶充足、停电或者远离电源的情况下，DC24V 电瓶放电经过装在跑步机内部的逆变系统放电输出AC220V电源，返过来再带动跑步机运行，从而达到锻炼的目的，实现了自行充电节省电能，也能减少对电网的干扰，并且在 停电情况下撝供照明的功能，同样适用于健身车的发电功能。能达到电动跑步机的自动 充电、自动断电(充电系统)、自动送电的功能和效果，开拓了跑步机的应用范围，使 其在有电和无电的情况下均能使用。由于在无电源状态使用，还能使电网与跑步机系统
分离从而减少对电网的干扰。
图1是本实用新型的实施例电路原理图，图1是本实用新型的最佳实施例，其中Kl开关 Tl变压器 DB1、 DB2整流桥 Cl、 C2电容 Dl 二极管 VI、 V2 二极管 Ml直流电动机 Gl磁力发电机 KM1、 KM2继电器 Jl-l、 J1-2继电器KM1的常开触点 J1-C继电器KM1的常闭触点 J2-l继电器KM2的常闭触点 El电瓶 AN1按钮 DW1稳压二极管 Rl电阻 Ul逆变器 U2仪表电路板 U3脉宽调制器具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图l所示，本实用新型的实施例电路原理图，主要包括跑步机通用电路、磁力发 电器充电电路、取源电路、电瓶供电电路、充电保护电路和电瓶放电控制电路。本实用新型的实施例电路原理图同样适用于健身车等其他带有电动机的健身设施。跑步机通用电路(已有)市电AC220V通过开关K1连接脉宽调制器U3的输入端， 脉宽调制器U3的输出端连接直流电动机Ml。仪表电路板U2通过电源线和数据线连接脉 宽调制器U3的控制端。仪表电路板U2为普通现有技术，内部包括单片机等主要部件，跑步机常用的功能 如变速、定时等功能一般由仪表电路板U2发出控制信号。单片机优选AT89C2051。磁力发电机G1的充电电路磁力发电机G1的输出端连接整流桥DB2的输入端，整 流桥DB2的输出端连接电瓶El的输入端。磁力发电机Gl安装在直流电动机的后端转轴或传送带辊轴侧，跑步机运行时，将 动力供给磁力发电机G1发电。磁力发电机G1发出的电能通过整流桥DB2整流，输送给 电瓶E1储能。磁力发电机G1为普通现有技术，可以根据跑步机功率的大小选择适合的型号。 取源电路包括变压器T1和整流桥DB1，变压器T1输入端连接市电AC220V，输出端连接整流桥DB1的输入端，整流桥DB1的输出端连接电瓶E1。变压器T1将市电AC220V降压，经过整流桥DB1整流，然后输送到电瓶E1储存。 电瓶供电电路包括电瓶E1和逆变器U1，电瓶El的输出端连接逆变器Ul的输入端，逆变器U1的输出端连接跑步机通用电路的脉宽调制器U3的输入端。
电瓶El为普通DC24V电瓶，也可以采用其他储电元件瓶。电瓶El的输入端和输出 端为相同的两个接线端。逆变器U1 (NFA)为由直流24V逆变为AC220V50HZ的逆变电路。电瓶El的DC24V电源通过逆变器Ul变为AC220V向跑步机通用电路供电。充电保护电路包括稳压二极管DW1、继电器KM2、三极管V2和电阻Rl，三极管 V2的射电极连接电瓶E1的负极，射电极和基极之间连接有电阻R1，集电极通过继电器 KM2连接电瓶El的正极，基极通过稳压二极管DW1连接电瓶El的正极。继电器KM2的 常闭触点J2-1连接在取源电路和磁力发电机Gl的充电电路向电瓶El充电的通路上。当电瓶El充满后稳压二极管DW1导通，三极管VI导通集电极和射电极，继电器KM2 吸合，常闭触点J2-1断开电瓶E1充电的通路，停止充电。电瓶放电控制电路包括三极管VI、继电器KM1和按钮AN1，仪表电路板U2上的 单片机P1.4端口设置按钮AN1，按钮AN1控制单片机P1.3输出端口，该端口连接三极 管V1的基极，三极管V1的射电极接地(或者电瓶E1的负极)，三极管V1的集电极通 过继电器KM1连接电瓶El的正极。继电器KM1的常闭触点J1-C设置在跑步机通用电路 的主通路上。继电器KM1的常开触点J1-1、 J1-2设置在电瓶供电电路的主通路上，尤 其是继电器KM1的常开触点J1-1设置在电瓶El和逆变器Ul之间，继电器KM1的常开 触点J1-2设置在逆变器Ul和脉宽调制器U3之间。在断开市电的情况下，按下按钮AN1，仪表电路板U2发出信号，三极管V1的基极 得电后导通，继电器KM1得电吸合继电器KM1的常开触点J1-1、 J1-2，同时断开常闭触 点J1-C，实现由电瓶E1供电，跑步机运转。当市电通电运行状态下，三极管VI不导通，继电器KM1不吸合，Jl-C为常闭触点， 跑步机由市电供电运行。本实用新型除以上电路外，还可以采用其他控制电路，实现当电瓶充足、停电或者 远离电源的情况下跑步机的使用。工作原理当跑步机运行时带动磁力发电机运转，磁力发电机发出的交流电经整流 后向电瓶充电。同时，由市电AC220V通过取源电路降压整流后，也向电瓶充电。在跑 步机没有运行时，也由市电AC220V通过取源电路降压整流后，向电瓶充电。当电瓶充 足、停电或者远离电源的情况下，电瓶放电，并且逆变器供给脉宽调制器供给直流电动 机，带动跑歩机运行。
权利要求1、一种会发电的电动跑步机，包括驱动传送带的直流电动机、脉宽调制器和仪表电路板，交流电源连接脉宽调制器的输入端，脉宽调制器的输出端连接直流电动机，仪表电路板通过电源线和数据线连接脉宽调制器的控制端，其特征在于在直流电动机的后端转轴或传送带辊轴侧上安装有磁力发电机，磁力发电机通过整流装置连接电瓶，在交流电源上设置取源电路连接电瓶，电瓶通过逆变器与脉宽调制器的输入端连接，仪表电路板的输出端口连接电瓶放电控制电路。
2、 根据权利要求1所述的会发电的电动跑步机，其特征在于所述取源电路包括变 压器和整流桥，变压器输入端连接市电AC220V，输出端连接整流桥的输入端，整流桥的 输出端连接电瓶。
3、 根据权利要求1所述的会发电的电动跑步机，其特征在于所述电瓶放电控制电 路包括三极管V1、继电器KM1和按钮AN1，仪表电路板U2上带有按钮AN1，仪表电 路板U2的单片机Pl. 4端口设置按钮AN1,仪表电路板U2的单片机Pl. 3输出端口连接 三极管VI的基极，三极管VI的射电极接地，三极管VI的集电极通过继电器KM1连 接电瓶El的正极，继电器KM1的常闭触点Jl-C设置在市电AC220V与脉宽调制器U3 之间的主通路上，继电器的一个常开触点J1-1设置在电瓶E1和逆变器U1之间，继电 器的另一常开触点Jl-2设置在逆变器Ul和脉宽调制器U3之间。
4、 根据权利要求l所述的会发电的电动跑步机，其特征在于所述电瓶E1连接有充 电保护电路，该充电保护电路包括稳压二极管DW1、继电器KM2、三极管V2和电阻R1， 三极管V2的射电极连接电瓶E1的负极，射电极和基极之间连揆有电阻R1，集电极通过 继电器KM2连接电瓶El的正极，基极通过稳压二极管DW1连接电瓶El的正极，继电器 KM2的常闭触点J2-1连接在取源电路和磁力发电机G1向电瓶El充电的通路上。
专利摘要一种会发电的跑步机，包括驱动传送带的直流电动机、脉宽调制器和仪表电路板，交流电源连接脉宽调制器的输入端，脉宽调制器的输出端连接直流电动机，仪表电路板通过电源线和数据线连接脉宽调制器的控制端，其特征在于在直流电动机的后端转轴或传送带辊轴侧上安装有磁力发电机，磁力发电机通过整流装置连接电瓶，在交流电源上设置取源电路连接电瓶，电瓶通过逆变器与脉宽调制器的输入端连接，仪表电路板的输出端口连接电瓶放电控制电路。本实用新型能达到电动跑步机的自动充电、自动断电(充电系统)、自动送电的功能和效果，开拓了跑步机的应用范围，同样适用于健身车的发电功能。
文档编号A63B22/00GK201030178SQ20072002093
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者勇 孙, 福 孙, 孙兆勤, 范新生, 赵向东 申请人:山东凤凰健身器材有限公司