[发明专利]实现运动能量回收发电的节能装置及其控制方法

权利要求书

1.一种实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，包括运动健身器材、发电机、充电装置、储能装置、逆变器以及控制装置，所述运动健身器材与所述发电机电连接，所述发电机与所述充电装置电连接，所述充电装置与所述储能装置电连接，所述储能装置与所述逆变器电连接，所述控制装置分别与所述充电装置、所述储能装置、所述逆变器、交流电源以及负载相连，所述交流电源与所述负载相连，所述逆变器的输出端与所述负载的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，所述控制装置包括用于检测正在使用的所述负载的工作功率以及所述储能装置的存储电量的检测模块、用于接收并处理来自所述检测模块的信号的信号处理模块、用于控制所述储能装置的工作模式的充放电控制模块以及用于决定所述储能装置的并网输出功率的并网放电控制模块；

所述检测模块的输入端分别连接所述负载以及所述储能装置，所述检测模块的输出端分别连接所述信号处理模块的输入端以及所述充放电控制模块的输入端；所述充放电控制模块用于根据检测所述储能装置的充电输入端是否有功率输入控制所述储能装置的工作模式，所述储能装置的工作模式包括充电模式、放电模式以及待机模式；所述信号处理模块与所述充放电控制模块电连接，用于在所述储能装置工作处于放电模式时，根据所述检测模块的检测信号生成相应的电池功率输出控制信号，所述充放电控制模块与所述并网放电控制模块电连接，所述并网放电控制模块的输出端分别连接所述负载以及所述储能装置，用于根据所述负载的用电功率控制储能装置的输出功率。

3.根据权利要求2所述的实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，所述充电装置包括功率检测单元、充电管理单元以及电能输出单元；

所述功率检测单元的输入端连接所述发电机的输出端，用于实时检测发电机的输出功率；所述功率检测单元的输出端连接所述充电管理单元的输入端，用于根据所述发电机的输出功率选择所述发电机的工作力矩；所述充电管理单元的输出端包括电能输出控制端以及力矩选择控制端；所述力矩选择控制端连接所述发电机，用于控制或选择所述发电机的工作力矩；所述电能输出控制端连接所述电能输出单元，所述电能输出单元的输出端连接所述储能装置，用于控制所述电能输出单元是否向所述储能装置输出电能。

4.根据权利要求1至3任一项所述的实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，所述储能装置为铅酸蓄电池或者锂电池。

5.根据权利要求1至3任一项所述的实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，所述发电机为直流永磁发电机或交流永磁发电机。

6.一种节能装置的控制方法，使用如权利要求1至5任一项所述实现运动能量回收发电的节能装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、使运动健身器材开始工作，所述运动健身器材带动发电机发电，所述发电机开始输出功率，充电装置根据所述发电机的输出功率重新设定所述发电机的力矩，同时控制电能输出单元开始输出电能，控制装置检测到所述电能输出单元输出电能后，控制储能装置工作于充电模式，所述发电机通过充电装置对所述储能装置进行充电；

步骤S20、运动健身器材停止工作，控制装置检测到所述电能输出单元不输出电能后，控制所述储能装置工作于待机模式，即所述储能装置不充电也不放电；

控制装置检测所述储能装置内的存储电量，判断所述存储电量是否大于预设的放电电量；

若是，再判断所述负载的工作状态，如果所述负载正在工作且所述负载的功率大于或者等于100W，所述控制装置控制所述储能装置工作于放电模式，开始对所述负载供电，如果所述负载的功率小于100W或者所述负载处于停止工作状态，所述控制装置控制所述储能装置处于待机模式；

否则，控制所述储能装置仍工作于待机模式。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制装置控制所述储能装置工作于放电模式，开始对所述负载供电，具体包括：

控制装置控制所述储能装置工作于放电模式；

检测正在工作的负载的工作功率大小判断负载的功率是否小于等于所述储能装置的最大工作功率；

如果是，所述控制装置控制所述储能装置对所述负载供电，此时交流电源不输出功率；

否则，所述控制装置控制所述储能装置工作于最大输出功率，此时所述交流电源和所述储能装置同时对所述负载供电。