一种电机控制方法和健身设备与流程

本发明涉及健身设备，尤其涉及一种电机控制方法和健身设备。

背景技术：

1、随着社会的进步和人们生活水平的提高，越来越多的人开始参与到健身的活动中。

2、目前，市面上的健身设备基本上都包括电机，电机替代传统配重块、弹力绳、铁链和弹簧等作为健身设备的阻力源。健身设备中的电机在外接电源的供电中工作，电机工作时产生抵抗外力的力矩，让用户克服电机力矩进行锻炼。

3、现有的健身设备耗能较多，需要持续接入外接电源才可以正常工作，从而限制了健身设备的应用场景。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电机控制方法和健身设备，可以延长健身设备在无外接电源条件下的工作时长。

2、根据本发明的一方面，提供了一种电机控制方法，电机控制方法应用于健身设备，所述健身设备包括电机、运动组件和储能模块，所述电机向所述运动组件施加负载，所述储能模块为所述电机的运转供电，所述控制方法包括：

3、控制所述电机的回收力小于所述运动组件上施加的驱动力，其中，所述驱动力驱动所述运动组件朝第一方向运动，所述回收力带动所述运动组件朝第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向相反；所述运动组件朝所述第一方向运动过程中所述电机发电产生电能，所述电机发电所产生的电能储存于所述储能模块中，所述运动组件朝所述第二方向运动过程中所述电机消耗所述储能模块中的电能；

4、控制所述电机在回收阶段的能量转化效率不小于预设值。

5、可选的，控制所述电机的回收力小于所述运动组件上施加的驱动力包括：

6、获取施加到所述运动组件上的驱动力和所述电机的第一转速，所述第一转速由所述驱动力驱动产生；根据所述驱动力和所述第一转速确定所述电机发电产生的电能，根据所述电机发电产生的电能确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于电机发电产生的电能；

7、或者，获取所述运动组件朝第一方向运动时所述电机产生的第一电流和第一电压，根据所述第一电流和所述第一电压确定所述电机发电产生的电能，根据所述电机发电产生的电能确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于电机发电产生的电能。

8、可选的，根据所述驱动力和所述第一转速确定所述电机发电产生的电能包括：

9、根据所述第一转速确定所述电机的发电效率；

10、根据所述驱动力确定所述驱动力的等效驱动力；

11、根据所述电机的发电效率和所述等效驱动力确定所述电机发电产生的电能。

12、可选的，根据所述第一电流和所述第一电压确定所述电机发电产生的电能包括：

13、获取所述运动组件朝第一方向运动的第一时间；

14、根据所述第一电流和所述第一电压确定第一功率；

15、根据所述第一功率和所述第一时间确定所述电机发电产生的电能。

16、可选的，根据所述电机发电产生的电能确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于电机发电产生的电能包括：

17、根据所述电机的发电效率、所述等效驱动力和所述运动组件运动距离的乘积确定所述电机发电产生的电能，控制所述电机消耗的电能小于所述电机发电产生的电能，其中，所述电机消耗的电能由所述回收力和所述运动组件运动距离的乘积与所述电机在回收阶段的能量转化效率的比值确定。

18、可选的，根据所述电机发电产生的电能确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于电机发电产生的电能包括：

19、根据所述第一功率对所述第一时间进行积分确定所述电机发电产生的电能，控制所述电机消耗的电能小于所述电机发电产生的电能，其中，所述电机消耗的电能由第二功率对第二时间进行积分确定，所述第二功率由所述运动组件朝所述第二方向运动过程中所述电机产生，所述第二时间为所述运动组件朝所述第二方向运动的时间。

20、可选的，控制所述电机的回收力小于所述运动组件上施加的驱动力还包括：

21、确定所述储能模块的电能转换效率；

22、根据所述驱动力、所述第一转速和所述电能转换效率确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，或者根据所述第一电流、所述第一电压和所述电能转换效率确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于所述电机发电产生的电能与所述电能转换效率的乘积。

23、可选的，根据所述驱动力、所述第一转速和所述电能转换效率确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能具体包括：

24、根据所述驱动力、所述第一转速和所述电能转换效率确定所述健身设备消耗的电能；其中，所述健身设备消耗的电能包括所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能和所述健身设备中其他耗电器件消耗的电能，所述其他耗电器件为健身设备中除所述电机外的耗电器件；

25、根据所述第一电流、所述第一电压和所述电能转换效率确定所述电机带动所述运动组件朝第二方向运动过程中电机消耗的电能，以使所述电机消耗的电能小于所述电机发电产生的电能与所述电能转换效率的乘积具体包括：根据所述第一电流、所述第一电压和所述电能转换效率确定所述健身设备消耗的电能，以使所述健身设备消耗的电能小于所述电机发电产生的电能与所述电能转换效率的乘积。

26、可选的，所述确定所述储能模块的电能转换效率包括：

27、确定所述储能模块的储能效率及放电效率；

28、根据所述储能效率和所述放电效率确定所述电能转换效率。

29、可选的，所述确定所述储能模块的储能效率及放电效率具体包括：

30、所述电机向所述储能模块充电时控制充电电流位于第一区间；

31、根据充电电流确定所述储能效率；

32、所述储能模块向所述电机放电时控制放电电流位于第二区间；

33、根据放电电流确定所述放电效率。

34、可选的，所述根据所述驱动力确定所述驱动力的等效驱动力包括：

35、获取施加到所述运动组件上的多个不同的驱动力及所述运动组件在对应驱动力下的移动路程；

36、根据每一驱动力及其对应的移动路程确定等效驱动力。

37、根据本发明的另一方面，提供了一种健身设备，该健身设备包括：电机驱动器、电机、运动组件和储能模块；

38、所述电机与所述运动组件、所述电机驱动器和所述储能模块连接；

39、所述电机驱动器用于控制所述电机的回收力小于所述运动组件上施加的驱动力以及所述电机在回收阶段的能量转化效率不小于预设值；其中，所述驱动力驱动所述运动组件朝第一方向运动，所述回收力带动所述运动组件朝第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向相反；所述运动组件朝所述第一方向运动过程中所述电机发电产生电能，所述电机发电所产生的电能储存于所述储能模块中，所述运动组件朝所述第二方向运动过程中所述电机消耗所述储能模块中的电能。

40、可选的，本实施例提供的健身设备还包括限流模块和放电模块；

41、所述电机驱动器与所述限流模块和所述放电模块连接；

42、所述限流模块与所述储能模块连接；

43、所述电机驱动器用于在所述储能模块中的电量小于设定电量值时控制所述电机产生的电流传输至所述限流模块中，在所述储能模块中的电量大于或等于设定电量值时控制所述电机产生的电流传输至所述放电模块中。

44、可选的，本实施例提供的健身设备还包括辅助模块；

45、所述辅助模块包括显示控制单元、通讯单元和接口单元；

46、所述储能模块与所述辅助模块连接，所述储能模块用于为所述辅助模块供电；

47、所述电机驱动器与所述辅助模块连接，所述电机驱动器用于与所述辅助模块通信。

48、可选的，本实施例提供的健身设备还包括适配器；

49、所述适配器与所述储能模块连接；

50、所述适配器用于将市电电流转换为储能电流后将所述储能电流发送至所述储能模块中。

51、本实施例提供了一种电机控制方法，该控制方法包括：在运动组件向第二方向运动时，控制电机的回收力小于运动组件在朝第一方向运动时运动组件上施加的驱动力，从而增大电机产生的电能，减少电机消耗的电能，延长健身设备在无外接电源下的工作时长。进一步的，在运动组件朝第二方向运动时，控制电机的能量转化效率不小于预设值，从而使用较少的电能转换所需的机械能，进一步降低运动组件朝第二方向运动时电机消耗的电能，延长健身设备在无外接电源条件下的工作时长。综上，本发明提供的电机控制方法，可以延长健身设备在无外接电源条件下的工作时长。

52、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。