一種健身器材發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及健身器材，特別是一種健身器材發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及“全民健身計(jì)劃”綱要的落實(shí)，人民群眾在物質(zhì)生活條件日漸提高的同時(shí)，健身意識(shí)也越來越強(qiáng)，健身?xiàng)l件也越來越好，無論是城市的廣場(chǎng)、公園，還是小區(qū)內(nèi)的公共活動(dòng)場(chǎng)所，甚至很多鄉(xiāng)村的公共活動(dòng)場(chǎng)所，都裝上了各種類型的健身器材。老中青各個(gè)年齡段的群體，都會(huì)在閑暇時(shí)鍛煉一會(huì)，身體健康狀況也因而得以改善。鍛煉已成為人民群眾日常生活的一部分。
[0003]根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)，正常人進(jìn)行體育鍛煉時(shí)身體持續(xù)輸出功率在100-250W，職業(yè)運(yùn)動(dòng)員身體的輸出功率可達(dá)到400-500W。另據(jù)網(wǎng)絡(luò)檢索數(shù)據(jù)，全國城市小區(qū)及農(nóng)村自然村落數(shù)量保守估計(jì)多達(dá)50萬處，這些場(chǎng)所均可安裝健身器材，甚至一些小區(qū)可以安裝多處健身器材，如納入公園、廣場(chǎng)、企事業(yè)單位活動(dòng)場(chǎng)地場(chǎng)所，將有更多的安裝場(chǎng)地。
[0004]綜上所述，龐大的人口基數(shù)和日益提高的健身意識(shí)，隨處可見的健身器材，二者的結(jié)合不僅僅意味著身體素質(zhì)的改善和提高，還意味著數(shù)量驚人的能源。假定全國有10%的人持續(xù)鍛煉I小時(shí)，每人輸出功率是10W，輸出電能高達(dá)1300萬度，對(duì)電網(wǎng)供電的結(jié)算電價(jià)按0.24元計(jì)，折合人民幣312萬元。如果持續(xù)將居民健身行為轉(zhuǎn)化為電能，不但能緩解社會(huì)供電壓力，還能節(jié)約發(fā)電需要的能源消耗，使健身行為更有意義。
[0005]然而，目前安裝數(shù)量眾多、使用人口數(shù)量巨大的健身器材，僅僅是普普通通的健身器材而已，至今未見有利用健身器材轉(zhuǎn)化為電能的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有健身器材之技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種健身器材發(fā)電系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的健身器材由單一的健身功能改進(jìn)為具備發(fā)電、電量存儲(chǔ)、電量計(jì)量及入網(wǎng)(接入電網(wǎng))、互聯(lián)網(wǎng)接入、賬戶在線注冊(cè)、用戶發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及上傳功能，并結(jié)合用戶管理網(wǎng)站，最終形成一個(gè)以發(fā)電功能為基礎(chǔ)，具備用戶收益管理、分配、支付功能的綜合管理系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，健身器材的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪一與直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的齒輪二嚙合或健身器材的旋轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪連接，直流發(fā)電機(jī)與直流電能表連接，直流電能表電力輸出端正負(fù)極和蓄電池組正負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，蓄電池組與電網(wǎng)接入設(shè)備輸入端連接，直流電能表的RS485端口通過RS485\USB轉(zhuǎn)接卡與控制主機(jī)的USB接口連接，控制主機(jī)內(nèi)置或外接無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，控制主機(jī)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和用戶管理網(wǎng)站相連接。
[0008]本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有健身器材功能進(jìn)行了拓展，技術(shù)方案新穎、實(shí)用，使用戶在健身同時(shí)，還可以獲得一定收益，提升了用戶健身的趣味性和娛樂性，本實(shí)用新型對(duì)所涉及的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了小型化、工業(yè)化生產(chǎn)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型直流發(fā)電機(jī)在按摩揉推器上安裝位置示意圖。
[0011 ]圖3為本實(shí)用新型直流發(fā)電機(jī)在太極揉推器上安裝位置示意圖。
[0012]圖4為本實(shí)用新型直流發(fā)電機(jī)在橢圓機(jī)上安裝位置示意圖。
[0013]圖5為本實(shí)用新型的直流發(fā)電機(jī)與直流電能表連接示意圖。
[0014]圖6為本實(shí)用新型的直流電能表與蓄電池組連接示意圖。
[0015]圖7為本實(shí)用新型的直流電能表與控制主機(jī)連接示意圖。
[0016]圖8為本實(shí)用新型的蓄電池組與電網(wǎng)接入設(shè)備連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0018]由圖1-8給出，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，健身器材7的旋轉(zhuǎn)軸I上的齒輪一Ia與直流發(fā)電機(jī)2的傳動(dòng)軸上的齒輪二 2a嚙合或健身器材的旋轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪連接，直流發(fā)電機(jī)2與直流電能表3連接，直流電能表3電力輸出端正負(fù)極和蓄電池組4正負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，蓄電池組4與電網(wǎng)接入設(shè)備5輸入端連接，直流電能表3的RS485端口通過RS485\USB轉(zhuǎn)接卡9與控制主機(jī)6的USB接口連接，控制主機(jī)內(nèi)置或外接無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備10，控制主機(jī)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和用戶管理網(wǎng)站8相連接。
[0019]所述健身器材7的旋轉(zhuǎn)軸I上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪經(jīng)皮帶或鏈條連接。
[0020]所述的健身器材7為有旋轉(zhuǎn)軸的按摩揉推器、太極揉推器和橢圓機(jī)等健身用機(jī)械。
[0021]所述的無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備10為無線網(wǎng)卡。
[0022]所述的用戶管理網(wǎng)站8為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
[0023 ] 所述的直流電能表3為蘇州迅鵬SPA-300DE型導(dǎo)軌式直流電能表，可以準(zhǔn)確測(cè)量I路直流電流、電壓及功率，通訊接口為RS-485接口，執(zhí)行M0DBUS-RTU規(guī)約及DL/T645規(guī)約，連接控制主機(jī)6后可以實(shí)現(xiàn)電量信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，適合上述健身器材安裝分散的場(chǎng)所。還可根據(jù)需要，安裝多回路直流電能表(I表測(cè)量多路直流電)。
[0024]所述的蓄電池組4是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)在一起構(gòu)成，為車用鋰離子動(dòng)力電池，該電池具備能量密度大，無記憶效應(yīng)，使用壽命長，放電電流大等優(yōu)點(diǎn)，可滿足存儲(chǔ)及對(duì)外輸電使用。電池組輸出電壓及電流執(zhí)行國家電網(wǎng)分布式電站接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0025]所述的電網(wǎng)接入設(shè)備5采用國電南瑞KFPI系列10-20KW分布式電站并網(wǎng)逆變器。產(chǎn)品有逆變功能，逆變器將蓄電池組輸出的直流電轉(zhuǎn)換為與所安裝地區(qū)電網(wǎng)要求一致的交流電，并將其饋入電網(wǎng);逆變器提供了多種參數(shù)配置，以符合各種需求或?qū)⑵溥\(yùn)行性能調(diào)至最佳。提供標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口，可擴(kuò)展GPRS、以太網(wǎng)等。還具有極性反接保護(hù)、交流短路保護(hù)、對(duì)地絕緣監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)過欠壓保護(hù)、電網(wǎng)過欠頻保護(hù)、漏電流保護(hù)、交流輸出電流的直流分量監(jiān)測(cè)、反孤島保護(hù)、直流過壓保護(hù)、交直流過流保護(hù)、IGBT過溫保護(hù)等保護(hù)功能。
[0026]所述的控制主機(jī)6為觸屏平板電腦，有USB接口，安裝在操作臺(tái)上。由于RS485端口可以多對(duì)一與上位機(jī)進(jìn)行通訊，因此每一健身器材安裝場(chǎng)所，一臺(tái)控制主機(jī)即可滿足多處健身器材電量測(cè)量需求。若控制主機(jī)數(shù)量不能滿足實(shí)際需求，也可每I臺(tái)健身器材安裝I臺(tái)控制主機(jī)，此時(shí)直流電能表3也需要每臺(tái)健身器材配備一臺(tái)。
[0027]本實(shí)用新型的工作原理是:用戶在使用本系統(tǒng)前，先通過控制主機(jī)注冊(cè)賬戶，設(shè)置賬戶名和密碼等相關(guān)信息，賬號(hào)注冊(cè)也可以通過用戶的電腦、智能手機(jī)等終端設(shè)備進(jìn)行，隨著業(yè)務(wù)的開展，在獲取授權(quán)后，也可以通過QQ賬號(hào)或其他社交平臺(tái)賬號(hào)直接登錄，簡化或免除賬戶注冊(cè)。
[0028]開始鍛煉時(shí)，先啟動(dòng)控制主機(jī)。用戶開始鍛煉后，發(fā)電機(jī)開始輸出電力，所發(fā)電量經(jīng)過直流電能表3計(jì)量后發(fā)送至控制主機(jī)，控制主機(jī)上顯示用戶鍛煉的實(shí)時(shí)功率、鍛煉時(shí)間、已發(fā)電量、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益等。
[0029]用戶鍛煉發(fā)出的電力經(jīng)過計(jì)量后采用蓄電池組儲(chǔ)存起來。可用作社區(qū)夜間照明或通過分布式電站電網(wǎng)接入設(shè)備(即分布式電站并網(wǎng)逆變器)接入國家電網(wǎng)，上述對(duì)外供電途徑是本系統(tǒng)主要的獲取收益來源，這部分收益將以一定的比例由系統(tǒng)運(yùn)營公司和用戶分享。分布式電站可以降低對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電廠的依賴，減少大氣污染物排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量。目前國家對(duì)分布式電站接入國家電網(wǎng)持鼓勵(lì)態(tài)度，分布式電站接入產(chǎn)品技術(shù)業(yè)已成熟，國家電網(wǎng)制定的分布式電站接入標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)制訂并發(fā)布生效，生產(chǎn)電站接入產(chǎn)品公司很多，選擇面很廣。
[0030]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)合理，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每人每天使用本系統(tǒng)鍛煉I小時(shí)，即可輸出能量高達(dá)1300萬度，對(duì)電網(wǎng)供電電價(jià)按0.24元計(jì)，折合人民幣312萬元，不但能緩解了目前社會(huì)上的供電壓力，還能節(jié)約發(fā)電所需的能源消耗;本實(shí)用新型降低了對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電廠的依賴，減少大氣污染物排放，有利于改善大氣環(huán)境質(zhì)量，環(huán)保經(jīng)濟(jì);本實(shí)用新型通過電量統(tǒng)計(jì)、接入互聯(lián)網(wǎng)等方式，使用戶日常健身行為在達(dá)到鍛煉效果的同時(shí)，更具娛樂性，并有一定收益，有望在此基礎(chǔ)上開創(chuàng)一種全新的娛樂經(jīng)濟(jì)模式，具有巨大的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，健身器材(7)的旋轉(zhuǎn)軸(I)上的齒輪一(Ia)與直流發(fā)電機(jī)(2)的傳動(dòng)軸上的齒輪二 (2a)嚙合或健身器材的旋轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪連接，直流發(fā)電機(jī)(2)與直流電能表(3)連接，直流電能表(3)電力輸出端正負(fù)極和蓄電池組(4)正負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，蓄電池組(4)與電網(wǎng)接入設(shè)備(5)輸入端連接，直流電能表(3)的RS485端口通過RS485\USB轉(zhuǎn)接卡(9)與控制主機(jī)(6)的USB接口連接，控制主機(jī)內(nèi)置或外接無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(10)，控制主機(jī)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和用戶管理網(wǎng)站(8)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述健身器材(7)的旋轉(zhuǎn)軸(I)上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪經(jīng)皮帶或鏈條連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的健身器材(7)為有旋轉(zhuǎn)軸的按摩揉推器、太極揉推器和橢圓機(jī)健身用機(jī)械。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(10)為無線網(wǎng)卡。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的用戶管理網(wǎng)站(8)為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的蓄電池組(4)是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)在一起構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的電網(wǎng)接入設(shè)備(5)為分布式電站并網(wǎng)逆變器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健身器材發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述的控制主機(jī)(6)為觸屏平板電腦，有USB接口，安裝在操作臺(tái)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及健身器材發(fā)電系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的健身器材由單一的健身功能改進(jìn)為具以發(fā)電功能為基礎(chǔ)，具備用戶收益管理、分配、支付功能的綜合管理系統(tǒng)，健身器材的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪與直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸上的齒輪嚙合或健身器材旋轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)輪和直流發(fā)電機(jī)傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪連接，直流發(fā)電機(jī)與直流電能表連接，直流電能表電力輸出端正負(fù)極和蓄電池組正負(fù)極對(duì)應(yīng)連接，蓄電池組與電網(wǎng)接入設(shè)備輸入端連接，直流電能表通過RS485\USB轉(zhuǎn)接卡與控制主機(jī)連接，控制主機(jī)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備和用戶管理網(wǎng)站相連接，本實(shí)用新型技術(shù)方案新穎、實(shí)用，對(duì)所涉及的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了小型化、工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】H02J7/32
【公開號(hào)】CN205283223
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520760064
【發(fā)明人】秦海偉
【申請(qǐng)人】秦海偉
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日