一种分布式并网的健身发电站的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种分布式并网的健身发电站，包括新型平动式健身器材，传统转动式健身器材，永磁发电机，整流器，Boost升压稳压装置，备用负荷和并网逆变器系统。平动式健身发电器材包括曲柄遥感、增速器和变速器。健身器材将人运动的力量装换为发电机的驱动力，带动发电机旋转发电，整流、升压装置对发电机发出的电进行变换，并网逆变器系统将升压端的电能进行逆变并入电网，备用负荷实现停电时的安全运行。本实用新型通过电力电子技术和控制技术，将健身所发的“垃圾电”变成适合于并入电网的高质量电，最终并入电网。充分挖掘健身房的发电潜能，高效利用资源，拓宽分布式发电的手段，同时还能增强人们的节能减排意识。
【专利说明】—种分布式并网的健身发电站
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新型发电领域，具体涉及一种分布式并网的健身发电站。
【背景技术】
[0002]虽然传统化石能源发电依旧是电力生产的主体，然而随着我国能源结构的调整，风能、太阳能、生物能等新型能源发电已进入历史舞台。能源结构的调整和社会可持续发展需求促进了分布式电源的发展。根据国家《能源发展“十二五”规划》，2015年，分布式太阳能发电达到1000万千瓦，建成100个以分布式可再生能源应用为主的新能源示范城市，分布式电源发展的新阶段即将到来。
[0003]2013年2月27日，国家电网公司在京召开“促进分布式电源并网新闻发布会”，向社会正式发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》(下称《服务意见》，拉开了我国居民发电并网的序幕。《服务意见》发布一年多以来，各地方政府也纷纷出台配套补贴政策，引发了一股全民发电的热潮。现阶段，光伏、风电和生物质能依然是分布式发电的主要形式，而居民自发电还主要集中在光伏发电。居民光伏发电毕竟受限于光照等自然约束，在城市中适合进行光伏自发电的地方不多。因此从长远来看，分布式发电应该不局限于以上三种经典技术，积极拓宽分布式发电手段势在必行。
[0004]健身发电并不是一个新的话题，针对健身发电的研究并不少见。然而，过去主要是针对单种设备主要是转动式器材如动感单车发电的研究，大量平动式器材并未纳入改造发电考虑，且由于健身的间歇性、出力波动性和随机性所发电的电能质量较低，属于“垃圾电”，因此并没有考虑将健身房作为一个整体，而且对健身发的电仅作简单的照明，不能充分体现健身发电的价值。
实用新型内容
[0005]本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种的通过电力电子技术和控制技术,将健身所发的“垃圾电”变成适合于并入电网的高质量电,最终并入电网。充分挖掘健身房的发电潜能，高效利用资源，拓宽分布式发电的手段，同时还能增强人们的节能减排意识的一种分布式并网的健身发电站。
[0006]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0007]—种分布式并网的健身发电站，其特征在于:包括新型平动式健身发电器材、转动式健身发电器材；依次分别与平动式健身发电器材和转动式健身发电器材连接的若干永磁电机、整流装置、Boost升压装置；同时与若干Boost升压装置连接的并网逆变系统；以及与并网逆变系统连接的备用负荷；所述新型健身发电器材包括将健身运动中的往复直线运动转换为低速圆周运动的偏置曲柄摇杆、与偏置曲柄摇杆输出配接的将将低速圆周运动转换为高速圆周运动的增速器、以及与增速器输出配接的变速器。
[0008]在上述的一种分布式并网的健身发电站，所述偏置曲柄摇杆一个滑动槽，一端设置在滑动槽内并能在滑动槽内往复运动的摇杆，摇杆另一端铰接在偏置曲柄一端；所述偏置曲柄另一端与一输出轴配接。
[0009]在上述的一种分布式并网的健身发电站，所述增速器包括两级行星轮系与一级定轴轮系。
[0010]在上述的一种分布式并网的健身发电站，所述变速器包括输入轴以及设置在输入轴上能够左右调节的齿轮；输出轴上设有若干不同齿数的输出齿轮，通过变换不同档位改变变比，进而改变发电机的输入转速和功率。
[0011]本实用新型中，健身房为标准，中等规模健身房所述健身发电站包括新型平动式健身器材，传统转动式健身发电器材，永磁电机，整流器，Boost升压装置，并网逆变系统，备用负荷。
[0012]健身发电器材与永磁电机相连,实现健身力量转化为电机驱动力，带动电机发电。所述电机与整流器相连，实现波动的发电机交流电转换为直流电。所述Boost升压装置接在整流器后面，将幅值较低的直流升到合适的范围，将脉动电压稳定到平稳电压300V左右。所述并网逆变器系统将幅值较低的直流升到合适的范围，将脉动电压稳定到平稳电压300V、50HZ左右。实现健身发电站的电能安全、稳定、高质量的并入电网，同时还能实现模式切换，当主网突然停电时，逆变器检测发出信号不往电网送电，而是通过直流母线直接所述备用负载。
[0013]新型平动式健身器材主要指推举机，拉伸机，力量架和卧推架。其改造部分包括曲柄遥感、变速器和增速器。所述转动式健身器材主要指动感单车，椭圆机，已有成熟的发电型，可以直接在市场上购买。
[0014]整流装置、Boosts升压稳压装置和并网逆变系统均是电力电子装置和控制技术的组合，在风力发电中已经应用相当成熟，在此不再赘述。
[0015]因此，本实用新型具有如下优点:充分利用在风电领域成熟应用的电力电子变流技术和控制技术；将健身房作为一个整体考虑并网，挖掘健身发电的潜力，充分利用资源；通过用户参与发电可以增强人们节能减排的意识。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型的平动式健身器材的改造部分。
[0018]图3a是本实用新型中偏置曲柄摇杆立体机构示意图。
[0019]图3b是本实用新型中增速器立体机构示意图。
[0020]图3c是本实用新型中变速器立体机构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0022]实施例:
[0023]如图1，一种分布式并网的健身发电站。所述健身发电站包括新型平动式健身发电器材(1)、转动式健身发电器材(2);依次分别与平动式健身发电器材(1)和转动式健身发电器材(2)连接的若干永磁电机(3)、整流装置(4)、Boost升压装置(5);同时与若干Boost升压装置(5)连接的并网逆变系统(6);以及与并网逆变系统(6)连接的备用负荷(7)。
[0024]新型平动式健身发电器材，其改造部分结构图2所示，包括将健身运动中的往复直线运动转换为低速圆周运动的偏置曲柄摇杆(14)、与偏置曲柄摇杆(14)输出配接的将将低速圆周运动转换为高速圆周运动的增速器(15)、以及与增速器(15)输出配接的变速器(16)。
[0025]偏置曲柄如图3a所示，包括一个滑动槽(8)，一端设置在滑动槽(8)内并能在滑动槽(8)内往复运动的摇杆(9)，摇杆(9)另一端铰接在偏置曲柄(10)—端；所述偏置曲柄
(10)另一端与一输出轴(11)配接，实现往复直线运动向低速圆周运动变换；
[0026]增速器如图3b所示，采用两级行星轮系(12)与一级定轴轮系(13)加速，实现低速圆周运动向高速圆周运动转换；
[0027]变速器如图3c所示，包括输入轴以及设置在输入轴上能够左右调节的齿轮；输出轴上设有若干不同齿数的输出齿轮，通过变换不同档位改变变比，进而改变发电机的输入转速和功率；随着变比增大，人带动相同负载所需的力量也增加，这样通过档位变换即可实现了不同体质人群健身的需求。
[0028]转动式健身发电器材可以直接购买这里不再赘述。所述电机采用永磁电机，额定动率300w，额定转速3000转/分。所述整流器采用不控整流，所述升压装置采用Boost升压，同时实现稳压功能。所述逆变器采用PWM逆变，容量为10kw。所述备用负荷为直流负荷。
[0029]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种分布式并网的健身发电站,其特征在于:包括新型平动式健身发电器材(I)、转动式健身发电器材(2);依次分别与平动式健身发电器材(I)和转动式健身发电器材(2)连接的若干永磁电机(3)、整流装置(4)、Boost升压装置(5);同时与若干Boost升压装置(5)连接的并网逆变系统(6);以及与并网逆变系统(6)连接的备用负荷(7);所述新型健身发电器材(I)包括将健身运动中的往复直线运动转换为低速圆周运动的偏置曲柄摇杆(14)、与偏置曲柄摇杆(14)输出配接的将将低速圆周运动转换为高速圆周运动的增速器(15)、以及与增速器(15)输出配接的变速器(16)。
2.根据权利要求1所述的一种分布式并网的健身发电站，其特征在于，所述偏置曲柄摇杆(I)包括一个滑动槽(8)，一端设置在滑动槽(8)内并能在滑动槽(8)内往复运动的摇杆(9),摇杆(9)另一端铰接在偏置曲柄(10) —端；所述偏置曲柄(10)另一端与一输出轴(11)配接。
3.根据权利要求1所述的一种分布式并网的健身发电站，其特征在于，所述增速器(2)包括两级行星轮系(12)与一级定轴轮系(13)。
4.根据权利要求1所述的一种分布式并网的健身发电站，其特征在于，所述变速器(3)包括输入轴以及设置在输入轴上能够左右调节的齿轮；输出轴上设有若干不同齿数的输出齿轮，通过变换不同档位改变变比，进而改变发电机的输入转速和功率。
【文档编号】F16H37/12GK204103508SQ201420631334
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】方必武, 鲍益, 郭倩莹, 贾骏 申请人:武汉大学