Câbler un contrôleur de trottinette : phases, capteurs Hall, accélérateur et frein
Un contrôleur de trottinette se raccorde à quatre mondes : la batterie, qui l'alimente ; le moteur, qu'il fait tourner ; les commandes (accélérateur, frein, contact) qui lui disent quoi faire ; et l'afficheur, avec lequel il dialogue. Chaque famille de fils a son rôle, ses couleurs habituelles et ses pièges. Ce guide les passe en revue, pour comprendre un faisceau existant ou préparer un remplacement. Il ne remplace pas le schéma du fabricant de votre contrôleur : les couleurs et l'ordre des fils varient d'une marque à l'autre.
L'essentiel
- Toujours travailler batterie débranchée, et vérifier la polarité avant chaque reconnexion.
- Les trois gros fils de phase vont au moteur ; leur ordre décide du sens de rotation et doit correspondre aux capteurs.
- Les capteurs Hall du moteur se branchent par cinq fils fins : alimentation, masse et trois signaux.
- Accélérateur et frein utilisent souvent le même 5 V que les capteurs : un court-circuit sur ce fil peut tout arrêter.
- Les couleurs ne sont pas une norme : on se fie au schéma du contrôleur et du moteur, pas à la couleur.
La sécurité avant le premier fil
Une batterie de trottinette peut fournir un courant énorme en cas de court-circuit, assez pour faire fondre un fil ou un outil. Avant de toucher au câblage :
- débranchez la batterie, ou isolez-la avec un coupe-circuit ;
- isolez chaque fil de puissance libre avec de la gaine thermorétractable ou un capuchon ;
- travaillez avec des outils isolés, et jamais seul sur la batterie elle-même.
L'alimentation : batterie et contact
Deux gros fils arrivent de la batterie : le plus (souvent rouge) et le moins (souvent noir). Leur section doit correspondre au courant batterie : un fil trop fin chauffe. Notre guide sur les câbles et connecteurs de puissance explique comment les dimensionner.
Beaucoup de contrôleurs ont aussi un fil fin de « contact » (parfois appelé clé, ignition ou enable) : c'est lui qui réveille le contrôleur quand on allume la trottinette. Il est en général relié au plus de la batterie à travers l'interrupteur ou l'afficheur.
À la connexion de la batterie, les condensateurs du contrôleur se chargent d'un coup, ce qui crée une étincelle. Un connecteur anti-étincelle ou une précharge évite d'abîmer les contacts.
Les phases : les trois gros fils du moteur
Le moteur est relié au contrôleur par trois gros fils, les phases, souvent jaune, vert et bleu. C'est par eux que passe tout le courant qui fait tourner la roue. Ils doivent être aussi gros que les fils de la batterie, voire plus, et leurs connecteurs doivent être serrés et propres. Sur nos moteurs MHS, MHT, XHS et XHT, les phases se branchent par des bullets AMASS 8 mm.
L'ordre des trois phases compte :
- avec capteurs Hall, l'ordre des phases doit correspondre à l'ordre des capteurs. Une mauvaise association fait vibrer le moteur, le fait tourner mal ou à l'envers, et le fait chauffer ;
- en commande sans capteur ou en FOC après détection du moteur, inverser deux phases inverse simplement le sens de rotation.
Beaucoup de contrôleurs proposent une fonction d'apprentissage automatique qui trouve la bonne association. Sinon, la méthode consiste à essayer les combinaisons roue levée, à faible courant, jusqu'à obtenir une rotation douce, silencieuse et dans le bon sens.
Les capteurs Hall : cinq fils fins
Les capteurs Hall indiquent au contrôleur la position du rotor. Ils arrivent par un connecteur à cinq fils :
| Fil | Rôle | Couleur fréquente (non normalisée) |
|---|---|---|
| Alimentation | Alimente les trois capteurs (souvent 5 V) | Rouge |
| Masse | Retour commun | Noir |
| Hall A, B, C | Un signal par capteur, qui bascule quand un aimant passe | Jaune, vert, bleu |
| Sonde de température (si présente) | Mesure la température du bobinage | Variable, souvent un sixième fil |
Un capteur défaillant ou une fiche mal enfoncée donne un moteur qui broute, hésite ou ne démarre qu'en poussant. Notre guide sur les capteurs Hall, codeurs et résolveurs explique leur fonctionnement. Attention à l'inversion alimentation et masse : elle peut détruire les capteurs.
L'accélérateur
La plupart des accélérateurs de trottinette (gâchette au pouce ou poignée) sont eux aussi à effet Hall. Ils ont trois fils : alimentation, masse, et un signal dont la tension monte quand on appuie. Le contrôleur lit cette tension et la transforme en demande de couple ou de vitesse.
Sur un contrôleur réglable, il faut indiquer les tensions de repos et de plein gaz réellement fournies par votre accélérateur, sinon la course est mal exploitée ou le moteur reste légèrement entraîné au repos.
Le frein
Deux types de signaux de frein existent :
- le contact de frein : un simple interrupteur dans le levier, qui coupe l'accélération dès qu'on freine et, selon le contrôleur, déclenche le freinage électrique. Il peut fonctionner « au niveau haut » ou « au niveau bas » : le contrôleur doit être réglé en conséquence ;
- le frein électrique progressif : une seconde gâchette, câblée comme un accélérateur, qui dose le freinage électrique. Une gâchette comme notre 370X peut servir d'accélérateur ou de frein électrique selon son branchement.
Un contact de frein mal réglé ou mouillé envoie un freinage parasite : la trottinette coupe par à-coups, surtout sur les bosses.
L'afficheur et la communication
L'afficheur dialogue avec le contrôleur par une liaison série ou par un bus CAN, selon les modèles. Il envoie le mode de conduite, l'allumage, parfois l'antivol, et reçoit la vitesse, la batterie et les codes d'erreur. Le protocole de cette liaison dépend du fabricant : un afficheur d'une marque ne dialogue en général pas avec le contrôleur d'une autre. C'est souvent le point bloquant d'un changement de contrôleur.
Les erreurs qui coûtent le plus cher
- inverser le plus et le moins de la batterie, même brièvement ;
- laisser un fil de phase frotter contre le cadre ou la sortie d'axe ;
- mettre en court-circuit le 5 V des capteurs ou de l'accélérateur ;
- relier deux contrôleurs par leurs masses de commande sans vérifier le schéma ;
- faire passer les fils de signal contre les fils de phase sur toute la longueur, ce qui peut perturber les capteurs.
Le conseil de l'atelier
Avant de débrancher quoi que ce soit, photographiez chaque connecteur et étiquetez chaque fil. Une heure de câblage se perd en dix secondes avec un connecteur retourné. Et si vous changez de contrôleur, préférez un faisceau fait une fois pour toutes, propre et repéré, plutôt qu'une série de raccords : c'est le sujet de notre guide rendre un montage plug and play.
Se faire aider
Rage Mechanics ne vend pas de contrôleur aujourd'hui, mais l'atelier câble et règle des montages complets. Selon le cas : le forfait montage pour une installation complète, le rendu plug and play des moteurs aux contrôleurs pour reprendre la connectique moteur, ou, sur Nami Burn-E, notre câblage plug and play Nami, un faisceau complet pour installer des contrôleurs VESC et le SmartDisplay sans reprendre le câblage d'origine.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si j'inverse deux fils de phase ?
En commande sans capteur, ou en FOC après une détection du moteur, le moteur tourne simplement dans l'autre sens. Avec des capteurs Hall, la combinaison peut ne plus correspondre : le moteur vibre, tourne mal et chauffe. Il faut alors refaire l'apprentissage ou retrouver la bonne combinaison.
Puis-je me fier aux couleurs des fils ?
Non. Les couleurs habituelles (rouge, noir, jaune, vert, bleu) ne sont pas une norme, et deux fabricants peuvent les utiliser différemment. Seuls les schémas du contrôleur et du moteur font foi.
Pourquoi mon moteur tourne-t-il un peu sans toucher l'accélérateur ?
La tension de repos de l'accélérateur est probablement au-dessus du seuil réglé dans le contrôleur. Il faut régler ce seuil sur la tension réellement mesurée au repos, avec un peu de marge.
Mon moteur a six fils fins au lieu de cinq, est-ce normal ?
Oui, souvent : le sixième fil sert en général à une sonde de température dans le moteur. Le contrôleur peut l'utiliser pour réduire la puissance avant la surchauffe, s'il possède l'entrée correspondante.