[发明专利]健身发电车电气系统及其供电方法

权利要求书

1.一种健身发电车电气系统，包括显示仪表、永磁发电机、储能蓄电池，储能蓄电池输出端通过工作电源开关与显示仪表相连，其特征是：在永磁发电机与储能蓄电池之间接有控制器，储能蓄电池通过显示仪表为控制器提供工作电源；所述控制器包括整流桥、串联在整流桥输出端和储能蓄电池正极的发电电流传感器、储能蓄电池充电控制开关、充电电流传感器，接在发电电流传感器输出端的由放电控制开关和限流电阻R1组成的放电回路，接在发电电流传感器输出端的由旁路充电控制开关和限流电阻R2组成的旁路充电回路，与发电电流传感器、充电电流传感器5输出端相连的ECU，与ECU相连的电池电压采集模块、发电电压采集模块、与显示仪表通讯的通讯模块以及用来控制储能蓄电池充电控制开关、放电控制开关和旁路充电控制开关动作的驱动模块；在储能蓄电池输出端接有交流逆变器，交流逆变器将储能蓄电池中存储的电能或整流桥输出的电能转化为工频交流电能供交流负载使用，交流逆变器输出端接有用来实现市电供电和储能蓄电池供电转换的市电补偿转换器。

2.根据权利要求1所述的健身发电车电气系统，其特征是：所述显示仪表是由显示仪表ECU，用来进行信息显示的显示模块，与控制器通讯的通讯模块，心率采集模块，用来运动模式选择、上电、运动记录存贮的操作模块，与能上网的蓝牙设备进行通信的蓝牙模块组成。

3.一种健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：

（1）、健身者根据设定的充电模式通过骑行健身车带动永磁发电机转动而发电，永磁发电机的电机三相线通过控制器内部的整流桥转变成直流电能；

（2）、控制器通过发电电压采集模块检测整流桥输出的直流电压、通过发电电流传感器检测发电电流、通过电池电压采集模块检测储能蓄电池的充电电压、通过充电电流传感器检测充电电流，根据检测的充电电压和充电电流来控制储能蓄电池充电控制开关和放电控制开关的开关频率，来控制进入储能蓄电池的充电电流和充电电压，使储能蓄电池的充电电压和充电电流在额定范围内，将整流后的直流电能输入到储能蓄电池中；

（3）储能蓄电池作为电能存储设备，同时也是电气系统各部件的工作电源，显示仪表通过仪表盘上的工作电源开关获得由储能蓄电池提供的工作电源，同时将此电源提供给控制器；

（4）、当储能蓄电池因长期放置产生馈电，造成电气系统无法启动时，此时的旁路充电控制开关处于默认的闭合状态，通过健身者骑行健身车带动永磁发电机转动而产生电能经由旁路充电控制开关和旁路充电回路限流电阻R2给储能蓄电池进行相对缓慢充电，直到电气系统可以启动为止；电气系统可以启动后，控制器控制旁路充电控制开关断开，充电电流经由储能蓄电池充电控制开关进入储能蓄电池；

（5）、当交流逆变器检测到储能蓄电池中的电能低于安全设定电量值时，交流逆变器控制市电补偿器将交流负载无间断切换至市电回路，并与交流逆变器脱离；当交流逆变器检测到储能蓄电池中的电能恢复到可正常工作电量值后，再控制市电补偿器将交流负载无间断切回交流逆变器的输出端，可保证用电设备不间断的安全工作及相应节省市电能量的使用。

4.根据权利要求3所述的健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述控制器检测并通过通讯模块上传健身、发电、充电及电池状态信息，然后由显示仪表通过显示模块实时显示相关信息，同时显示仪表还可通过心率采集模块对健身者的心率检测并通过显示模块显示和通过蓝牙模块与外部进行蓝牙通讯。

5.根据权利要求4所述的健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述健身信息为骑行转速、骑行时间、骑行者燃脂，所述发电、充电及电池状态信息是指单次发电电量、累积发电电量、充电电流、储能蓄电池剩余电量。

6. 根据权利要求3健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述电气系统无法启动是指显示仪表不显示信息，所述电气系统可以启动是指显示仪表显示信息。

7.根据权利要求3健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述安全设定电量值大于等于储能蓄电池额定电量值的83%且小于额定电量值的87%，所述可正常工作电量值大于等于储能蓄电池额定电量值的87%。

8.根据权利要求3健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述储能蓄电池标准电压为12V时，安全设定电压为9.96V-10.44V。

9.根据权利要求3健身发电车电气系统的供电方法，其特征是：所述充电模式包括健身模式和快充模式，健身模式具有三种负载档位的调节，以适应不同健身群体的需求，快充模式不具有档位调节，可将永磁电机发出的电量全部输出到储能蓄电池。