专利名称：一种使用运动器材发电馈入市电的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种使用运动器材发电馈入市电的装置，尤指一种可通过使 用者使用运动器材消耗卡路里，并将卡路里转换成动能带动所述的发电机发电、 且可通过转换器将发电机所发的电力转换成交流并馈入市电的一种使用运动器材 发电馈入市电的装置。
背景技术：
按， 一般运动器材主要通过使用者运动带动运动器材的动部做功以消耗使用
者身上的卡路里，达到消除脂肪、活络筋骨与促进血液循环；现有固定置式的运 动器材包含跑步机、脚踏车、划船器等，所述的类运动器材有些需通过外部提供 电力驱动马达以仿真所述的运动的环境，例如可控制跑步速度的跑步机，其是通 过马达带动跑步机的跑道，使用者仅须维持在跑道上定点便能达到模拟跑步的动 作；
再如图1所示，动力需通过使用者11本身的运动提供，而控制运动器材动部 12的才几械制动14可通过市电16提供电力的马达驱动或涡流感应15来达成；或 如图2所示，机械制动14的电力来源乃通过运动器材动部12所带动的发电机17 所产生，此电力也可同时提供运动器材信息显示与控制电路13使用；如图3所示， 机械制动14也可通过机械的摩擦力完成，此必须通过使用者11的双手作才几械设 定来达成；
所述的上述三种方式，使用者通过卡路里所产生的动能乃通过机械的摩擦或 涡流的机械制动而转换成热能，然而图2虽可通过发电机17产生电力，但仅消耗 卡路里中的少部分；人体运动输出的动能瞬间功率轻而易举可超过500W, —次 运动消耗300大卡是非常平常的，其所述的动能若得以转换电能可发出不少电力， 本发明的动机即是希望在使用运动器材时不仅不需使用额外电力，还可将动能转 换为电能并且馈入市电作实质上的发电，达到健康、环保、省电与地球资源永续 发展的目的，即为本案实用新型设计人所欲解决的技术困难点的所在。
发明内容
本发明的主要目的即在提供一种使用运动器材发电馈入市电的装置，其包含:
一运动器材，所述的运动器材设有一动能输入部与一动能输出部，所述的动 能输入部供使用者运动输入动能；
一发电机，所述的发电机输入端连接在运动器材的动能输出部，通过使用者 在运动器材消耗卡路里同时带动发电机发电；
一运动器材信息显示与控制电路，其包含一耗能模式设定、 一瞬时功率命令 计算器、 一功率控制器与一瞬时功率计算器，所述的运动器材信息显示与控制电 路输入端连接在发电机的输出端与转换器的输入端间，又所述的运动器材信息显 示与控制电路供使用者设定欲消耗的卡路里或欲使发电机输出电力的功率；
一转换器，所述的转换器输入端连接在发电机的输出端，又所述的转换器输 出端连接在市电上，所述的转换器将发电机所发的电力转换成交流并馈入市电；
通过使用者在运动器材的动能输入部消耗卡路里，并将卡路里转换成动能带 动所述的发电机发电，且通过转换器将发电机所发的电力转换成交流并馈入市电， 再通过运动器材信息显示与控制电路，供使用者可设定欲消耗的卡路里或欲使发 电机输出电力的功率，进而达到使用运动器材发电馈入市电的目的。
图1为背景技术的控制运动器材动部的机械制动电力由市电提供电力的马达 驱动或涡流感应示意图2为背景技术的控制运动器材动部的机械制动电力由运动器材动部所带动 发电机所产生；
作机械设定示意图4为本发明的结构示意方块图； 图5为本发明的原理示意图。
附图标记说明ll-使用者；12-运动器材动部；13-运动器材信息显示与控制 电路；14-机械制动；15-马达驱动或涡流感应；16-市电；17-发电机；18-显示电 路；19-干电池；2-使用者；21-使用者的卡路里；3-运动器材；31-动能输入部； 32-动能输出部；4-发电机；5-转换器；6-运动器材信息显示与控制电路；61-耗
能模式设定；62-瞬时功率命令计算器；63-功率控制器；64-瞬时功率计算器；65-电流控制器；7-市电。
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 请参阅图4、图5所示，本发明是提供一种使用运动器材发电馈入市电的装 置，其包含
一运动器材3，所述的运动器材3可为跑步机、脚踏车、划船器等，所述的 运动器材3设有一动能输入部31与一动能输出部32,所述的动能输入部31供使 用者2运动输入动 能；
一发电机4，所述的发电机4可为旋转式、线性移动式，所述的发电机4输 入端连接在运动器材3的动能输出部32,通过使用者2在运动器材3的动能输入 部31消耗卡路里同时，所述的运动器材3的动能输出部32带动发电机4发电， 又所述的发电机4所发的电力输出可以直接提供运动器材3本身的数据显示与控 制电路使用；
一运动器材信息显示与控制电路6，其包含一耗能模式设定61、 一瞬时功率 命令计算器62、 一功率控制器63与一瞬时功率计算器64,所述的运动器材信息 显示与控制电路6输入端连接在发电机4的输出端与转换器5的输入端间，又所 述的运动器材信息显示与控制电路6供使用者2设定欲消耗的卡路里或欲使发电 机4输出电力的功率；
一转换器5，所述的转换器5输入端连接在发电机4的输出端，又所述的转 换器5输出端连接在市电7，所述的转换器5将发电机4所发的电力转换成交流 并馈入市电7，又所述的转换器5控制发电机4的输出转速、转矩与功率，且所 述的运动器材3的机械制动也为所述的转换器5所控制，又所述的转换器5的输 出端连接在电流控制器65,又所述的功率控制器63输出端与转换器5输出端的 Vs点连接在后输入所迷的电流控制器65;
通过使用者2在运动器材3的动能输入部31消耗卡路里，并将卡路里转换成 动能带动所述的发电机4发电，且通过转换器5将发电机4所发的电力转换成交 流并馈入市电7，再通过运动器材信息显示与控制电路6,供使用者2可设定欲消 耗的卡路里或欲使发电机4输出电力的功率，进而达到使用运动器材3发电馈入
市电7;
请参阅图5所示，所述的使用者的卡路里21通过其运动提供一瞬时的功率输 入Pi,其输入功率带动运动器材3产生一机械输出功率Pm，所述的机械输出再 带动所述的发电机4产生电力输出Pe，通过所述的转换器5将发电机4所发的电 力输出转换成与市电7同步的交流功率输出以单位功因的方式馈入市电7;通过 控制馈入市电的功率可间接控制发电机4的输出功率，与进一步控制运动器材3 的动能输出部32的转矩与转速，达成控制使用者消耗卡路里速率的目的；
又所述的使用者耗能模式设定61后，所述的瞬时功率命令计算器62可依据 使用者设定的卡路里量与运动强度换算使用者所需消耗的瞬时功率命令Pe、另 通过所述的瞬时功率计算器64依据发电机4的输出电压与电流计算运动器材3 目前瞬时输出功率Pe，再通过功率控制器63调整使Pe-Pe515,其误差并产生一馈 入市电7的电流振幅命令Im*,且通过电流振幅命令Im承与感测的市电7电压相 乘即可得到一々贵入市电，且与市电7电压同相的电流命令Is^最后，通过电流控 制器65控制转换器5的切换，使市电7的输出电流等于所设定的电流命令(Is^s"， 达发电机4所输出的电力馈入市电7的目的，同时由于电流为正弦波且与市电7 相同，可以保持馈入市电7的功率因子为一。
为使本发明还加显现出其进步性与实用性，兹与现有作 一 比较分析如下
现有技术
1、 需连接在市电或发电机。
2、 无法发电。 本发明优点
1 、可将发电^=几所发的电力转换成交流并馈入市电。
2 、使用者可自行输入欲消耗的卡路里。
3、 使用者可自行输入欲输出电力的功率。
4、 在运动的同时，可产生电力，环保又健康。
综上所述，本发明在突破先前的技术结构下，确实已达到所欲增进的功效， 且也非熟悉所述的项技艺者所易于思与，再者，本发明申请前未曾公开，其所具 的进步性、实用性，显已符合新型专利的申请要件，依法提出申请。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种使用运动器材发电馈入市电的装置，其特征在于其包含一运动器材，所述的运动器材设有一动能输入部与一动能输出部；一发电机，所述的发电机输入端接连接在所述运动器材的动能输出部；一转换器，所述的转换器输入端连接所述发电机的输出端，又所述的转换器输出端与市电相连接；一运动器材信息显示与控制电路，所述的运动器材信息显示与控制电路输入端连接在所述发电机的输出端与转换器的输入端间。
2、 根据权利要求1所述的使用运动器材发电馈入市电的装置，其特征在于 所述的运动器材为跑步机、脚踏车、划船器。
3、 根据权利要求1所述的使用运动器材发电馈入市电的装置，其特征在于 所述的发电机为旋转式、线性移动式发电机。
4、 根据权利要求1所述的使用运动器材发电馈入市电的装置，其特征在于 所述的运动器材信息显示与控制电路包含一耗能模式设定、 一瞬时功率命令计算 器、 一功率控制器与一瞬时功率计算器。
全文摘要
本发明为一种使用运动器材发电馈入市电的装置，其包含一运动器材设有一动能输入部与一动能输出部，所述的动能输入部供使用者运动输入动能；一发电机输入端连接在运动器材的动能输出部；一运动器材信息显示与控制电路输入端连接在发电机的输出端与转换器的输入端间；一转换器输入端连接在发电机的输出端，又所述的转换器输出端连接在市电；通过使用者在运动器材运动消耗卡路里，并将卡路里转换成动能带动所述的发电机发电，且通过转换器将发电机所发的电力转换成交流并馈入市电，再通过运动器材信息显示与控制电路，供使用者可设定欲消耗的卡路里或欲使发电机输出电力的功率，进而达到使用运动器材发电馈入市电的目的。
文档编号H02J3/38GK101355253SQ20071013638
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者林群智, 林辉记 申请人:宏锐电子股份有限公司