一种带有充电装置的健身设备
技术领域
本实用新型涉及健身器材领域，具体而言，涉及一种带有充电装置的健身设备。
背景技术
目前，社会中处在亚健康的人群日益增多，大众对身体健康的关注越来越高，因此健身场所也越来越多。现在大部分的健身设备都会产生机械能，尤其是在与人体配合健身设备转动时产生的机械能在健身器材领域最常见，这些机械能一般都不能直接利用起来。目前，现有的可以利用这些机械能的技术中，只提到将机械能转化为电能并入电网，还有没有一种可以安全直接地将机械能转化为电能存储起来，并且使健身人员轻松带走的移动设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有充电装置的健身设备，其能够直接将机械能转化为电能存储起来，并且使健身人员轻松带走。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种带有充电装置的健身设备，包括发电组件、充电组件和移动电源模块，充电组件包括稳压电源模块，稳压电源模块的电源输入端连接发电组件，稳压电源模块的电源输出端连接移动电源模块。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电组件包括恒压恒流模块，恒压恒流模块与稳压电源模块连接。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电组件包括保护模块，保护模块连接恒压恒流模块。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电组件包括采样模块，采样模块与恒压恒流模块连接。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电组件包括逻辑处理模块，逻辑处理模块分别连接采样模块和恒压恒流模块。
在本实用新型的一些实施例中，上述发电组件包括储能模块、整流模块和发电机，发电机与储能模块电连接，储能模块用于储存发电机产生的电能。
在本实用新型的一些实施例中，上述整流模块包括整流器，整流器设置在储能模块和稳压电源模块之间。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电组件与移动电源模块之间设置有连接组件。
在本实用新型的一些实施例中，上述连接组件包括设置在健身设备上的插槽和设置在插槽内的充电顶针。
在本实用新型的一些实施例中，上述充电顶针包括正极顶针和负极顶针，正极顶针和负极顶针分别对应连接充电组件的输出正极和输出负极连接，正极顶针和负极顶针分别与移动电源模块的输入正极和输入负极对接。
相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本实施例提供一种带有充电装置的健身设备，包括发电组件、充电组件和移动电源模块。其中，发电组件用于将健身设备产生的机械能转化为标准电能，充电组件将电压转换为适用于移动电源模块的低电压，移动电源模块作为便携式电源，可以使健身人员将利用健身设备产生的电能随时带走并使用。充电组件包括稳压电源模块，稳压电源模块的电源输入端连接发电组件，稳压电源模块的电源输出端连接移动电源模块。稳压电源模块将发电组件产生的标准电压转换为适用于移动电源模块的低电压。同时稳压电源模块还可以把交流电变成直流电，且使直流电压输出一直平稳，使移动电源模块充电过程稳定安全。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本实用新型实施例的方框结构示意图；
图4为本实用新型实施例中移动电源模块与充电组件的连接关系；
图5为本实用新型实施例中稳压电源模块的电路图；
图6为本实用新型实施例中保护模块的电路图；
图7为本实用新型实施例中采样模块的电路图；
图8为本实用新型实施例中逻辑处理模块的电路图；
图9为本实用新型实施例中发电组件的方框结构示意图。
图标：1-转动轮，2-发电组件，3-充电组件，4-支撑臂，5-移动电源模块，5.1-输入正极，5.2-输入负极，6-座椅，7-正极顶针，8-负极顶针，9-插槽。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
请参照图1，图1所示为本实用新型实施例的结构示意图，本实施例提供一种带有充电装置的健身设备，包括发电组件2、充电组件3和移动电源模块5。发电组件2用于将健身设备产生的机械能转化为标准电能。充电组件3将发电组件2产生的标准电压转换为适用于移动电源模块5的低电压，并为移动电源模块5充电。移动电源模块5作为便携式电源，可以使健身人员将利用健身设备产生的电能随时带走并使用。充电组件3包括稳压电源模块，稳压电源模块的电源输入端连接发电组件2，稳压电源模块的电源输出端连接移动电源模块5。稳压电源模块将发电组件2产生的标准电压转换为适用于移动电源模块5的低电压。同时稳压电源模块还可以把交流电变成直流电，且使直流电压输出一直平稳，使移动电源模块5充电过程稳定安全。
请参照图5，在本实施例中，上述的稳压电源模块在本实施例中包括变压线圈、全桥整流和三端稳压器。变压线圈把220V标准交流电变成交流15V，然后通过全桥整流把交流电变成直流电，两个有极性电容作为电源的低频滤波，此处的无极性电容作为电源的高频滤波。三端稳压器使电源电压稳压输出一个比较稳定的直流电压，在本实施例中三端稳压器型号选用的是7809三端稳压器。
请参照图3，进一步的，在本实用新型的一些实施方式中，充电组件3包括恒压恒流模块，恒压恒流模块与稳压电源模块连接。主要用于适用不同的电压环境，用户可根据不同的电压环境选择恒流充电或恒压充电，保证为移动电源模块5充电的稳定性。
请参照图3，在本实施例中，充电组件3包括保护模块，保护模块连接恒压恒流模块，保护模块主要用于防范移动电源模块5过充。优选的，请参照图6，在本实施例中，保护模块包括充电保护电路，这种电路是充电组件3不可或缺的部分，它主要是防范移动电源模块5过充。该电路主要由集成电路DW01以及充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成。放电时，移动电源模块5接在输出正端和输出负端之间，从+VCC和-VCC输出电压。充电时，输出电压接在+VCC和-VCC之间，电流从+VCC到移动电源模块5的输出正端和输出负端，再经过充电控制MOSFET到-VCC。本实施例中，在充电过程中，当移动电源模块5的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，移动电源模块5立即停止充电，从而防止移动电源模块5因过充电而损坏。而在放电过程中，当移动电源模块5的电压降到2.30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，移动电源模块5立即停止放电，从而防止移动电源模块5因过放电而损坏。DW01的CSI脚为电流检测脚。在输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CSI脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。
请参照图3，进一步的，充电组件3包括采样模块，采样模块与恒压恒流模块连接。采样模块在整个电路作为信息的源头，它承担着移动电源模块5剩余电量的采样，回馈给下述的逻辑处理模块，逻辑处理模块的决策完全取决于采样模块。请参照图7，采样模块包括二极管V5和采样电阻R7，5V可以防止移动电源模块5放电，起到了保护作用，R7对移动电源模块5进行采样，然后将采样电压与基准电压进行比较。
请参照图3，在本实施例中，充电组件3包括逻辑处理模块，逻辑处理模块分别连接采样模块和恒压恒流模块。逻辑处理模块是充电组件3的中间站，每个过程都需要经过逻辑处理。它可以对采样模块做出逻辑决定，根据采样模块传递的采样值来决定移动电源模块5进行的是恒流充还是恒压充。请参照图8，需要说明的是逻辑处理模块对采样模块采集的电压与基准电压信息比较，来决定移动电源模块5的充电模式。基准电压通过稳压二极管V2来满足，因而稳压二极管V2管要达到恒流恒压临界电压，在本实施例中采用IN5991型稳压二极管来满足以上要求。在本实施例中选用运放管741(单集成运放)来进行比较采样电压与基准电压。然后，可进行比例运算来对电压差进行放大，在本实施例的图8中，R8，R10的和与R9的商即为放大的倍数。同理，R15，R12的和与R14的商为放大的倍数。因此输出的电压是否满足恒流或恒压模式的电压可以由以下原理来判断：采样模块得到的采样电压和基准电压为，则此时输出电压为。U为负值时，充电模式为恒流充电模式；U为正值时，充电模式转入到恒压模式。
请参照图9，在本实施例的上述实施方式中，发电组件2包括储能模块、整流模块和发电机，发电机与储能模块电连接，储能模块用于储存发电机产生的电能。发电机的作用是将健身设备转动带来的机械能转换为电能，其中，储能模块可以将转换的电能存储起来。需要说明的是，发电机的输入轴与图1中的转动轮1传动连接，健身人员坐在座椅6上可蹬动转动轮1，使转动轮1转动，此时，转动轮1将转动传递到发电机输入轴，可带动发电机将机械能转换为电能，并储存到储能模块。优选的，发电机与转动轮1之间设置有变速器，变速器能够将转速进行提升。从而通过变速器的传动，保证发电机始终能够具有足够转速，使发电机能够保持发电的稳定性。
请参照图9，上述的整流模块包括整流器，整流器设置在储能模块和稳压电源模块之间。由于储能模块所输出的电压与电流不符合电网的标准，因此需要对储能组件所输出的电压与电流进行调整，整流器可以对储能模块输出的电流进行整流。优选的，还可以选用变压器对储能模块输出电压进行调整。
进一步的，上述实施例中的充电组件3与移动电源模块5之间设置有连接组件。连接组件的作用是实现移动电源模块5和充电组件3的可分离式连接。健身人员在使用健身设备时，可以将移动电源模块5和充电组件3连接，进行充电；在使用完健身设备后，可以将移动电源模块5和充电组件3分来，带走移动电源模块5。
请参照图2，上述的实施例中，连接组件包括设置在健身设备上的插槽9和设置在插槽9内的充电顶针。需要说明的使，在本实施例中的健身设备上设置有支撑臂4，支撑臂4一端水平设置，方便健身人员使用，插槽9垂直设置在支撑臂4上。插槽9用于将移动电源模块5固定，充电顶针可伸入到移动电源模块5的移动电源模块5的输入端，使移动电源模块5处于充电状态，方便移动电源模块5的安放和充电。
请参照图4，上述的充电顶针包括正极顶针7和负极顶针8，正极顶针7和负极顶针8分别连接充电组件3的输出正极和输出负极连接。正极顶针7和负极顶针8分别与移动电源模块5的输入正极5.1和输入负极5.2对接。正极顶针7和负极顶针8分别对应充电组件3和移动电源模块5，使充电组件3和移动电源模块5实现可分离连接，这种带正极顶针7和负极顶针8的连接方式，简单实用，安装方便，且不容脱落，非常适合安装在健身设备上。
在使用时，健身人员坐上座椅6，将携带的移动电源模块5插入插槽9(注意插入端为带有输入正极5.1和输入负极5.2的一端)，使插槽9内的正极顶针7和负极顶针8分别与移动电源模块5的输入正极5.1和输入负极5.2对接。对接完成后，健身人员可蹬动转动轮1，使转动轮1转动。转动轮1的转动经过变速器后，达到稳定转动。此时发电机在变速器带动下转动发电，将机械能转换为电能，且转换的电能被储存到储存模块。存储模块与的输出端设置变压器和整流器作用下输出标准电压(220V)。在与储存模块连接的充电组件3作用下，通过变压线圈把220V标准电压变成15V充电电压，然后通过全桥整流把交流电变成直流电两个有极性电容作电源的低频滤波，再通过三端稳压器把电源电压稳压输出一个比较稳定的直流电压，由此得到适用于移动电源模块5的电流电压。最后利用充电顶针来实现充电组件3与移动电源模块5连接，使移动电源模块5充电。
在不使用时，健身人员直接拔出移动电源模块5，可方便直接带走。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
