E-Scooter-Controller verkabeln: Phasen, Hall-Sensoren, Gasgriff und Bremse

Ein E-Scooter-Controller verbindet vier Bereiche: die Batterie, die ihn mit Strom versorgt; den Motor, den er antreibt; die Bedienelemente (Gasgriff, Bremse, Zündung), die ihm sagen, was zu tun ist; und das Display, mit dem er kommuniziert. Jede Kabelgruppe hat ihre eigene Funktion, ihre üblichen Farben und ihre Tücken. Dieser Leitfaden geht sie durch, um einen bestehenden Kabelbaum zu verstehen oder einen Austausch vorzubereiten. Er ersetzt nicht den Schaltplan Ihres Controller-Herstellers: Farben und Belegung variieren von Marke zu Marke.

Sicherheit vor dem ersten Kabel

Eine E-Scooter-Batterie kann bei einem Kurzschluss einen enormen Strom liefern, der ausreicht, um ein Kabel oder Werkzeug schmelzen zu lassen. Bevor Sie an der Verkabelung arbeiten:

• klemmen Sie die Batterie ab oder isolieren Sie sie mit einem Trennschalter;
• isolieren Sie jedes freie Leistungskabel mit Schrumpfschlauch oder einer Kappe;
• arbeiten Sie mit isoliertem Werkzeug und niemals allein an der Batterie selbst.

Stromversorgung: Batterie und Zündung

Zwei dicke Kabel kommen von der Batterie: Plus (oft rot) und Minus (oft schwarz). Ihr Querschnitt muss dem Batteriestrom entsprechen: Ein zu dünnes Kabel wird heiß. Unser Leitfaden zu Leistungskabeln und -steckern erklärt, wie man sie dimensioniert.

Viele Controller haben auch ein dünnes „Zündungs“-Kabel (manchmal als Key, Ignition oder Enable bezeichnet): Es weckt den Controller auf, wenn der E-Scooter eingeschaltet wird. Es ist im Allgemeinen über den Schalter oder das Display mit dem Pluspol der Batterie verbunden.

Beim Anschließen der Batterie laden sich die Kondensatoren des Controllers schlagartig auf, was einen Funken erzeugt. Ein Anti-Blitz-Stecker oder eine Vorladung verhindert, dass die Kontakte beschädigt werden.

Die Phasen: die drei dicken Motorkabel

Der Motor ist über drei dicke Kabel, die Phasen, mit dem Controller verbunden, oft gelb, grün und blau. Über sie fließt der gesamte Strom, der das Rad dreht. Sie müssen genauso dick sein wie die Batteriekabel, wenn nicht sogar dicker, und ihre Stecker müssen fest sitzen und sauber sein. Bei unseren MHS-, MHT-, XHS- und XHT-Motoren werden die Phasen über AMASS 8 mm Bullet-Stecker angeschlossen.

Die Reihenfolge der drei Phasen ist wichtig:

• mit Hall-Sensoren muss die Phasenreihenfolge der Sensorreihenfolge entsprechen. Eine falsche Zuordnung führt dazu, dass der Motor vibriert, schlecht oder rückwärts läuft und heiß wird;
• bei sensorloser Ansteuerung ou FOC nach Motoreinmessung kehrt das Vertauschen von zwei Phasen einfach die Drehrichtung um.

Viele Controller bieten eine automatische Lernfunktion, die die richtige Zuordnung findet. Andernfalls besteht die Methode darin, die Kombinationen bei angehobenem Rad und niedrigem Strom zu testen, bis eine sanfte, leise Rotation in die richtige Richtung erreicht ist.

Die Hall-Sensoren: fünf dünne Kabel

Die Hall-Sensoren zeigen dem Controller die Position des Rotors an. Sie kommen über einen fünfpoligen Stecker:

Ein defekter Sensor oder ein schlecht sitzender Stecker führt dazu, dass der Motor stottert, zögert oder nur durch Anschieben startet. Unser Leitfaden zu Hall-Sensoren, Encodern und Resolvern erklärt deren Funktionsweise. Achten Sie auf die Vertauschung von Stromversorgung und Masse: Dies kann die Sensoren zerstören.

Der Gasgriff

Die meisten E-Scooter-Gasgriffe (Daumengas oder Drehgriff) arbeiten ebenfalls mit Hall-Effekt. Sie haben drei Kabel: Stromversorgung, Masse und ein Signal, dessen Spannung beim Betätigen steigt. Der Controller liest diese Spannung und wandelt sie in eine Drehmoment- oder Geschwindigkeitsanforderung um.

Bei einem einstellbaren Controller müssen die tatsächlich von Ihrem Gasgriff gelieferten Ruhe- und Vollgas-Spannungen angegeben werden, sonst wird der Regelbereich nicht richtig genutzt oder der Motor wird im Ruhezustand leicht angetrieben.

Die Bremse

Es gibt zwei Arten von Bremssignalen:

• der Bremskontakt: ein einfacher Schalter im Bremshebel, der die Beschleunigung unterbricht, sobald man bremst, und je nach Controller die elektrische Bremsung auslöst. Er kann „High-Level“ oder „Low-Level“ funktionieren: Der Controller muss entsprechend eingestellt sein;
• die progressive elektrische Bremse: ein zweiter Hebel, der wie ein Gasgriff verkabelt ist und die elektrische Bremsung dosiert. Ein Hebel wie unser 370X kann je nach Anschluss als Gasgriff oder elektrische Bremse dienen.

Ein schlecht eingestellter oder feuchter Bremskontakt sendet ein Störsignal: Der E-Scooter setzt ruckartig aus, besonders bei Bodenwellen.

Das Display und die Kommunikation

Das Display kommuniziert je nach Modell über eine serielle Schnittstelle oder einen CAN-Bus mit dem Controller. Es sendet den Fahrmodus, die Einschaltfunktion, manchmal die Wegfahrsperre und empfängt Geschwindigkeit, Batteriestatus und Fehlercodes. Das Protokoll dieser Verbindung hängt vom Hersteller ab: Ein Display einer Marke kommuniziert im Allgemeinen nicht mit dem Controller einer anderen. Dies ist oft der Knackpunkt bei einem Controller-Wechsel.

Die teuersten Fehler

• Plus und Minus der Batterie vertauschen, auch nur kurz;
• ein Phasenkabel am Rahmen oder am Achsausgang scheuern lassen;
• die 5 V der Sensoren oder des Gasgriffs kurzschließen;
• zwei Controller über ihre Steuermassen verbinden, ohne den Schaltplan zu prüfen;
• Signalkabel über die gesamte Länge direkt neben Phasenkabeln verlegen, was die Sensoren stören kann.

Hilfe bekommen

Rage Mechanics verkauft derzeit keine Controller, aber die Werkstatt verkabelt und konfiguriert komplette Setups. Je nach Fall: das Montage-Paket für eine komplette Installation, die Plug-and-Play-Anpassung von Motoren an Controller zur Übernahme der Motoranschlüsse oder, bei der Nami Burn-E, unsere Plug-and-Play-Verkabelung für Nami, ein kompletter Kabelbaum zur Installation von VESC-Controllern und dem SmartDisplay, ohne die Originalverkabelung ändern zu müssen.