توليد پراكنده‌ي برق از دوچرخه‌هاي تمريني (ايستان) و ذخيره‌ي آن

Exercise Bike Generator

امروزه ورزش كردن با دوچرخه‌هاي تمريني (ايستان) امري بسيار متداول شده است. افراد براي حفظ سلامتي و زيبايي اندام در سطح وسيعي به ورزش با اين دوچرخه‌ها مي‌پردازند، ولي انرژي‌شان به گرما تبديل شده و به هدر مي‌رود. بايد توجه داشت كه استفاده از انرژي حاصل از ورزش‌كردن با دوچرخه‌هاي تمريني علاوه بر جلوگيري از به‌هدررفتن اين انرژي، از نظر اقتصادي نيز به صرفه است. هدف اين پژوهش، طراحي سيستي براي حصول انرژي دوچرخه‌هاي تمريني، ذخيره و مصرف آن است. در اين مقاله سيستم توليد و ذخيره‌ي انرژي به‌دست‌آمده از دوچرخه‌هاي تمريني، با بررسي تأثير تغيير گشتاور دلخواه، تغيير سرعت ركاب‌زدن دوچرخه‌سوار و قطع و وصل‌ شدن باتري از/به مدار توليد توان، طراحي و در محيط سيمولينك نرم‌افزار متلب شبيه‌سازي شده است. براي طراحي اين سيستم از يك ژنراتور سنكرون مغناطيس دائم (PMSG) ، يكسوساز پل ديودي سه‌فاز، مبدل DC/DC بوست، كنترل‌كننده‌ي PI و همچنين باتري و مدار كنترل ولتاژ آن استفاده شده است. نتايج شبيه‌سازي در چند سناريوي مختلف بررسي و تحليل شده و نشان از عملكرد مطلوب سيستم طراحي‌شده مي‌دهند، كه به‌صورت نمودارهايي نمايش داده شده‌اند.

Today, it has become a very usual task to train on exercise bikes in gyms, homes and other places. Also, you see people training on these bikes in a wide range, producing power in order to burn calories for keeping their healthy and fitness, but power/energy being produced is dissipated primarily as heat. Moreover, It should be noticed that using the energy harvested from exercise bikes, it not only prevents from dissipating this produced energy, but also is economical. Therefore, the goal of this project is to design a robust system to harvest, store and use the exercise bikes energy. In this paper, producing and energy-storage systems for harvesting energy from exercise bikes, considering the effects of changing desired pedaling torque, changing the speed of pedaling and also connecting/disconnecting of the energy storage (battery) system to/from the power production circuit, is designed and simulated in MATLAB/Simulink. The proposed system is consisted of a Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG), a three-phase diode bridge rectifier, a DC/DC boost converter, PI controller, a battery storage system and its voltage control circuit. Simulation results, are carried out in some different scenarios and it has been demonstrated that the proposed system is working desirably, as it is shown in diagrams.