Распиновка ручки газа электровелосипеда

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 20.09.2024

Удивительно, насколько сильно на пробег электровелосипеда влияет сам факт наличия ручки газа. Ведь когда её нет, и ты вынужден крутить педали, а велосипед тебе помогает - это одно. Но совсем другое, когда она у тебя под рукой, и при езде в горку так и тянет ей воспользоваться!

По факту ручку газа использует большинство российских электровелосипедистов.

Сегодня я предлагаю ознакомиться с разновидностями и устройством ручек газа для электровелосипедов, а также рассмотреть их принцип работы.

Разновидности

В зависимости от того, как осуществляется управление , ручки газа делятся на следующие типы:

Full-twist, или ручка мотоциклетного типа, - когда вращается вся ручка целиком;
Half-twist, когда вращается половина ручки;
Курок, когда сама ручка не вращается, а управление осуществляется большим или указательным пальцем.

Кроме этого, в зависимости от требуемой функциональности , ручки газа бывают:

Как есть, без дополнительных элементов;
С кнопками сигнала и включения света;
С кнопками включения электровелосипеда и выбора режима езды;
Со светодиодными индикаторами;
С индикаторами напряжения батареи;
С жидкокристаллическими дисплеями.

Соответственно, в зависимости от функциональности меняется и количеств проводов, которые идут от ручки газа к контроллеру.

Ручка газа Full-twist

Если посмотреть ручки газа, которые заказываются на Aliexpress чаще всего, - окажется, что это Full-twist (поворачиваемая полностью).

Та часть, из которой выходит провод, крепится на руле при помощи шестигранника, а вся остальная часть вращается.

Единственное преимущество ручки газа этого типа, на мой взгляд, - ощутить себя "как на мотоцикле", но оно перекрывается её большим недостатком.

Огромный минус заключается в том, что за такую ручку невозможно надёжно держаться одновременно с управлением - если во время езды применяется экстренное торможение, велосипедист, двигаясь по инерции, может случайно повернуть её не в сторону отключения, а наоборот - в сторону увеличения газа. Но это по моим ощущениям и исходя из моего опыта.

Кроме того, если просто взять включенный электровелосипед за эту ручку, можно случайно её повернуть и велосипед поедет. Машинально пытаясь его при этом удержать, мы повернём ручку ещё больше. Такие случаи встречаются, причём не редко.

Ручка газа Half-twist

Более безопасной является ручка газа Half-twist, у которой вращается только половина рукоятки, а вторая половина зафиксирована на руле. Таким образом, можно держаться за стационарную половину, а газовать вращающейся половиной.

Недостатком такой ручки газа является то, что при длительной активной езде рука начинает затекать - так как она находится в напряжении из-за необходимости держаться только правой половиной кисти.

Ручка газа куркового типа

Это самая компактная среди ручек газа, как следствие - её легче установить так, чтобы она не мешала другому органу управления - переключателю скоростей.

На самом деле, нет однозначного ответа какая из ручек газа лучше. Кто-то привык ездить на мотоцикле и его полностью устраивает Full-twist, кто-то привык газовать курком, а мне, например, нравится Half-twist.

Ручки газа расширенной функциональности

Некоторые комплекты по электрификации велосипеда не содержат дисплея как отдельного компонента - его функцию выполняет дисплей или индикатор, встроенный в ручку газа.

Например, у этой ручки газа куркового типа есть переключатель для включения велосипеда и индикатор напряжения батареи.

Конечно, при использовании такой ручки газа без отдельного дисплея нельзя будет выбрать степень помощи при ассистентном режиме, но некоторые его просто не используют.

Другой вариант - ручка газа Full-twist со светодиодным индикатором уровня заряда батареи и кнопкой включения света. Хотя, на эту кнопку можно подключить функцию включения контроллера и тоже обойтись без дисплея.

В некоторых случаях вместо кнопки устанавливается замок со встроенными контактами - чтобы нельзя было включить электровелосипед без ключа.

На самом деле, разновидностей довольно много, не буду перечислять их все. Давайте лучше заглянем внутрь некоторых из них и посмотрим как там всё устроено.

Устройство

Для начала вскроем ручку газа куркового типа. Она состоит из вращающейся части, на которой находится сам курок и магнит. Пружина обеспечивает возврат рукоятки.

Когда мы нажимаем на рукоятку, магнит, находящийся на вращающейся части, перемещается мимо датчика Холла, когда отпускаем - пружина заставляет его двигаться в обратном направлении.

В данном случае сам датчик Холла распаян на плате, а плата вставляется в специальный паз в корпусе ручки.

Датчик Холла здесь аналоговый, модель 49Е, в отличие от цифрового, используемого в датчиках тормоза (41F).

Напряжение на выходе датчика зависит от напряжения питания и изменяется пропорционально напряжённости магнитного поля, которое на него действует.

А теперь для сравнения рассмотрим устройство ручки газа со встроенным индикатором напряжения и переключателем. Для того, чтобы добраться до внутренней проводки, откручиваем 5 саморезов на корпусе.

Для неподготовленного читателя этот вид может показаться путаницей проводов, но на самом деле всё очень просто.

Слева находится индикатор напряжения. В исходном положении он ничего не показывает. Когда электровелосипед включен, он отображает напряжении батареи в вольтах, что даёт нам примерное представление о том, когда батарея разрядится и сколько можно ещё на ней проехать.

По жёлтому проводу приходит батарейное напряжение (плюс), далее при включении переключателя оно поступает по красному проводу на индикатор напряжения и по синему проводу возвращается на контроллер электровелосипеда для его включения.

Чёрный провод - это "GND", его ещё называют "земля" или "общий провод". По сути это минус батареи, и он идёт на индикатор напряжения и на центральный контакт датчика Холла.

Приходящий в ручку газа красный провод - это напряжение питания датчика Холла значением +5 вольт. А по зелёному проводу в контроллер поступает выходной сигнал датчика, меняющийся в зависимости от положения рукоятки. По этому сигналу контроллер определяет сколько мощности подавать на двигатель.

Надеюсь, информация была для Вас полезна или просто интересна. СПАСИБО что дочитали до конца. До встречи!

Электросамокат отличается от обычного самоката наличием дополнительных компонентов. Главные из них – встроенный в колесо бесколлекторный электродвигатель, аккумуляторная батарея и контроллер. Аккумуляторная батарея обеспечивает автономное питание мотора, а коллектор отвечает за его корректное управление и контроль работы. Среди представленных в продаже электронных компонентов есть масса готовых решений, позволяющих снабдить электроприводом как самокат, так и другие виды персонального транспорта.

Предшественники современных контроллеров напоминали массивный реостат. Теперь они компактны, не имеют движущихся элементов и регулируют передачу электроэнергии к двигателю в зависимости от длительности поступающих импульсов. Контроль и управление электросамокатом производится при помощи пульта, закрепленного на руле. Обычно на пульте есть рычаги или кнопки для включения питания и фар, выбора режимов и скорости езды.

На дисплее может отображаться текущая скорость, уровень заряда батареи, пробег и другая информация. При отсутствии дисплея минимальную информацию о работе устройства могут предоставлять светодиодные индикаторы. Многие современные электросамокаты интегрируются со смартфонами, которые берут на себя функции дисплея и пульта управления.

Принцип работы контроллера

Первостепенная задача этого элемента – подавать на электромотор энергию, получаемую от аккумуляторной батареи. Проходящий по обмоткам ток создает магнитное поле, которое взаимодействует с находящимися в мотор-колесе магнитами ротора. В результате колесо приводится в движение, причем частотой вращения управляет контроллер. Принцип работы контроллера электросамоката таков: он принимает сигнал от ручки газа и с учетом продолжительности поступающих импульсов регулирует скорость вращения мотора.

Кроме основной задачи, этот контролирующий и управляющий элемент:

регулирует скорость вращения электромотора;
управляет крутящим моментом;
обеспечивает плавное и мягкое торможение при помощи изменения продолжительности импульсов;
защищает электродвигатель;
не допускает глубокой разрядки батареи – выясняет напряжение АКБ и при его критическом снижении отключает мотор от питания;
при помощи встроенного термодатчика отслеживает температуру и не допускает токовых перегрузок.

Схема подключения и распиновка контроллера электросамоката

К контроллеру подсоединяется электромотор и остальные электрокомпоненты самоката. Для их подключения используются многожильные соединительные провода в термостойкой изоляции из силикона. Совместимость контроллера с электродвигателем и АКБ электросамоката определяется по максимальному току, напряжению батареи и другим рабочим параметрам.

Рассмотрим схему подключения контроллера электросамоката и функции контактов на примере устройства, разработанного для управления трехфазными электромоторами с рабочими параметрами 36 В и 350 Вт. В таблице приведен перечень электрических разъемов контроллера, их назначение и цвета изоляционного покрытия используемых в них проводов.

Подключение к ручкам тормоза и стоп-сигналу. К общему жгуту проводов подключено 2 разъема.

Черный, желтый, красный.

Подсоединение к АКБ.

Ограничение предельной скорости.

2 белых провода.

Подсоединение к датчикам Холла электромотора.

Черный, синий, зеленый, желтый, красный.

Подсоединение к системе помощи педалям PAS.

Черный, зеленый, красный.

Соединение с замком зажигания или пультом управления.

Черный, синий, зеленый, красный.

Подключение к ручке газа.

Зеленый, черный, красный.

Электропитание мотора – используется 3 проводка.

Зеленый, синий, желтый.

Алгоритм подключения и настройки контроллера электросамоката таков:

Гнездо №9 подключаем к силовым проводам с идентичным изоляционным покрытием на электромоторе, а разъем №4 – к соответствующему ему гнезду от управляющих проводков.
В случае применения пульта управления – подсоединяем его к штепселю №6. Если пульта управления нет, подсоединяем замок зажигания к красному и синему проводу гнезда №6.
Ручку газа подсоединяем к штепселю №7, рукоятки тормоза и стоп-сигнал (при его наличии) – к №1.
Чтобы ограничить предельную скорость, замыкаем 2 белых проводка в разъеме №3. Чтобы иметь возможность управлять возможностью ограничения предельной скорости, подключаем к нему двухпозиционный выключатель К-2Р.
Для активации круиз-контроля подключаем кнопку на ручке газа к разъему №8. В дальнейшем для активации этой функции достаточно будет нажать и удержать кнопку на пару секунд, а для отключения – нажать на рукоятку тормоза.
При наличии системы PAS – подсоединяем ее контакты к гнезду №5.
Подключаем к АКБ разъем №2. Не допускаем замыкания черного и красного проводов питания!

При покупке готового комплекта компонентов для электрификации самоката отпадает вопрос, как проверить контроллер электросамоката и коммутацию его разъемов. Такая проверка выполняется в процессе предпродажной подготовки, и проводки на ответных гнездах подключаемого оборудования соответствуют цветам, обозначенным в схеме.

Вопрос ремонтопригодности

Чтобы понять, подлежит ли вышедший из строя контроллера электросамоката ремонту своими руками или в мастерской, нужно снять его и осмотреть. По внешнему виду деталей несложно понять, какая из них требует замены.

Если поломка существенная, проще и дешевле заменить контроллер идентичной или универсальной моделью с подходящими рабочими параметрами. Обычно они рассчитаны на напряжение 24, 36, 48 В и мощность 200–1000 Вт. При желании можно купить набор электронных компонентов и собрать аппаратную часть контроллера самостоятельно. Но проще и безопаснее приобрести готовое изделие.

Ручка газа на персональном электротранспорте применяется для управления электродвигателем. К ней подведен провод питания на 5 В, а внутри есть датчик Холла. С учетом угла поворота рычага газа райдером датчик выдает напряжение от 0 до 4,2 В. На основании этих данных контроллер дозирует энергоснабжение мотор-колеса. Соответственно, при помощи ручки газа электромотор приводится в движение и выключается, регулируется подача энергии на двигатель, меняется крутящий момент и скорость движения.

Кроме ручки, рычага или курка акселератора, для управления электромотором может применяться система PAS. При желании, ее можно использовать и без ручки газа, но управление мощностью в таком случае будет менее комфортным. Оптимальный вариант – использовать ручку газа или в дополнение к ней установить PAS систему.

Принцип работы рычага газа и системы PAS

При использовании ручки акселератора без системы PAS скорость движения регулируется дросселем. Использование электропривода при такой системе управления не зависит от вращения педалей, т.е. их можно вовсе не использовать. Дроссель работает по принципу автомобильной педали газа: чтобы ускориться или продолжить движение, дополнительные действия не требуются.

Основные преимущества использования ручки акселератора на е-байке – это:

возможность точно регулировать скорость движения, увеличивая или уменьшая мощность электромотора;
комфортные старты;
отличная маневренность на дороге.

Устройство ручки газа электровелосипеда

Внутреннее строение всех моделей практически одинаково. Внутри есть датчик Холла, а на корпусе прикреплен постоянный магнит. В зависимости от текущего положения рычага управления скоростью датчик определяет позицию магнита, меняет свое выходное напряжение и подает управляющий сигнал на контроллер. Согласно этому сигналу контроллер регулирует обороты двигателя и скорость движения. На практике это выглядит как зависимость скорости от угла поворота ручки газа.

Красный проводок обеспечивает подачу напряжения 4,5 В от контроллера. Также есть черный провод (земля) и белый сигнальный, который в зависимости от положения рычага выдает напряжение 2–3,5 В. На контроллер обычно подается управляющее напряжение 0,8–4,2 В. При наличии в конструкции рукоятки кнопки включения/выключения, индикатора заряда или замка зажигания подаваемые на рукоятку токи соответствуют общему напряжению электрокомпонентов – 24, 36, 48 или 60 В.

Типичное место установки ручки газа на электровелосипеде – правая часть руля. Чтобы избежать поломки рукоятки, при старте нужно избегать ее резкого вращения до упора. К тому же, плавный старт благотворно сказывается на работе электронных компонентов и помогает избежать поломки.

Разнообразие моделей

Большинство ручек газа совместимо с любыми управляющими контроллерами, т.к. все они подают 5 В и, как правило, поддерживают работу рычага газа на датчике Холла. Совместимость подтверждается наличием на управляющем контроллере 3 проводков для подсоединения к рычагу газа.

По размерам все модели рассчитаны на традиционную толщину руля 22,2 мм. По типу конструкции они бывают:

Как подключить ручку газа к контроллеру электровелосипеда

Для подключения ручки газа к контроллеру электровелосипеда применяются классические разъемы. Обычно на управляющем контроллере для этих целей предусмотрен темный разъем с 6 гнездами. Идентичный ему разъем есть и у ручки акселератора, оснащенной кнопкой включения электропитания и индикатором уровня заряда АКБ.

При отличиях в разъемах определить назначение проводков можно по их цвету:

для управления скоростью – красный +5В, белый сигнальный, черный земля;
для включения контроллера – замыкаемые проводки коричнево-желтой расцветки;
для индикатора уровня заряда АКБ – зеленый.

Точные цвета проводов указываются в инструкции к конкретному изделию. При наличии на рычаге управления скоростью дополнительных кнопок и рычагов можно определить соответствующие им провода, используя тестер. При прозвонке он покажет сигнал при включенном состоянии кнопки и ноль при выключенном состоянии.

Как проверить ручку газа на электровелосипеде

После замены или начальной установки рукоятку акселератора нужно проверить по следующему алгоритму:

немного поднять ведущее колесо;
нажать кнопку включения электрокомпонентов;
в зависимости от конструкционных особенностей используемой рукоятки, плавно нажать на рычаг управления скоростью или повернуть грипсу;
при выявлении неполадок – выявить и устранить их причину;
при корректной работе органа управления – проверить его работу в режиме спокойной езды.

Почему не работает ручка газа на электровелосипеде

Несмотря на простоту и надежность конструкции, ручка акселератора иногда отказывается работать. Как правило, внутренняя причина неисправностей кроется в отпаивании провода, отклеивании магнита или выпадении из своего гнезда датчика Холла.

Из внешних факторов к неисправности рукоятки могут привести скачки напряжения, грубое обращение, механическое повреждение, естественный износ, нарушение герметичности и попадание внутрь органа управления воды. Не исключены и другие причины поломки.

Ремонт ручки газа электровелосипеда

Ремонтные действия подразумевают выявление и устранение причины неполадок. Чаще всего они заключаются в замене вышедшего из строя датчика Холла на работоспособный аналог серии SS49E. Явный признак неисправности датчика выглядит так: при включении электровелосипеда уровень заряда АКБ рукоятка показывает, но при добавлении газа ничего не происходит.

В таком случае нужно найти среди проводов контроллера разъем, к которому подключается ручка газа. Обычно от нее идет 6 проводов: 2 для кнопки включения, 1 для индикатора заряда и 3 для датчика Холла. Нужно подать питание на контроллер электровелосипеда и найти мультиметром 5-вольтную линию. Обычно это красный и черный провод, а 3-й подключенный на этой линии провод – сигнальный.

Чтобы проверить, поступает ли с него сигнал при добавлении газа, нужно поставить на него плюсовой контакт мультиметра. При вращении грипсы или повороте курка значение напряжения на выходе датчика Холла должно меняться. Его оно не меняется, значит, датчик Холла неисправен и подлежит замене. Для этого:

Разбирается ручка газа: снимается окошко, поддевается чем-то плоским и стягивается резиновая рубашка, аккуратно снимаются пластиковые фиксаторы-защелки. Главное – не спешить, чтобы не сломать их. Далее нужно снять возвратную пружину, открутить винтики и снять пластиковую крышку корпуса.
Внутри находятся кнопка включения, индикатор зарядки батареи и датчик Холла. Его нужно вынуть из посадочного места и посмотреть написанный на нем номер. Вместо неисправного датчика нужно поставить такой же, но исправный. С ножек датчика нужно снять термоусадку и отпаять провода. Далее – надеть новую термоусадку и подпаять выводы нового датчика. После пайки – подтянуть термоусадку к датчику и прогреть феном. Аналогично поступить со всеми 3-мя проводами.
Припаянный датчик Холла установить на место, и аккуратно уложить провода.
Перед сборкой ручки желательно обработать все трущиеся элементы смазкой без растворителей, чтобы уменьшить выработку на пластике и продлить срок службы органа управления.
Далее нужно правильно установить крышку корпуса, возвратную пружину, стакан, резиновую накладку, смотровое окошко и фиксирующую накладку.
Отремонтированную и собранную ручку газа остается только протестировать.

Наглядно процесс разборки и сборки ручки акселератора электровелосипеда с целью замены датчика Холла продемонстрирован в видео к этой статье.

Замена ручки газа

В ряде случаев рукоятку акселератора проще и надежнее заменить, чем отремонтировать. Например, при наличии серьезных повреждений или после попадания воды. Или если ремонтные работы не увенчались успехом. Для замены нужно:

снять с руля старые грипсы;
зафиксировать ручку шурупом, используя 6-гранник на 2,5 мм;
при установке модели рычажной конструкции – убедиться, что при таком ее положении вам будет комфортно пользоваться кнопкой включения электроники и поворачивать рычаг большим пальцем, удерживая остальную часть руки на грипсе.

От исправности и удобства использования ручки газа во многом зависит удовольствие от поездок, поэтому к выбору и использованию этого органа управления нужно подходить ответственно.

Надеемся, вы не пропустили нашу предыдущую статью об электровелосипедах, их преимуществах, особенностях технического оснащения и использования.

По факту ручку газа использует большинство российских электровелосипедистов.

Разновидности

В зависимости от того, как осуществляется управление, ручки газа делятся на следующие типы:

Full-twist, или ручка мотоциклетного типа, - когда вращается вся ручка целиком;
Half-twist, когда вращается половина ручки;
Курок, когда сама ручка не вращается, а управление осуществляется большим или указательным пальцем.

Как есть, без дополнительных элементов;
С кнопками сигнала и включения света;
С кнопками включения электровелосипеда и выбора режима езды;
Со светодиодными индикаторами;
С индикаторами напряжения батареи;
С жидкокристаллическими дисплеями.

Ручка газа Full-twist

Сборка электровелосипеда дома совсем не страшная и занимает один-два часа если делать это в первый раз.

Инструменты

Велосипедный набор шестигранников и отвёрток;
Рожковый, накидной или разводной ключ (для гаек мотора);
Что-нибудь для снятия покрышки - специальные пластиковые съёмники, либо отвёртки (если не жалко обод), или, в крайнем случае, пара чайных ложек;
При наличии усилителей дропаутов - тонкий напильник или надфиль;
При наличии PAS-сенсора - специальный съёмник шатуна (либо сила+удача+настойчивость).

Так же очень пригодятся нейлоновые кабельные стяжки для фиксации проводов и придания велосипеду достойного вида.

Установка

1. Снимите старое колесо с велосипеда. Переставьте покрышку, камеру и ободную ленту на мотор-колесо. (В случае отсутсвия ободной ленты - можно промотать внутреннюю сторону обода обычной изолетной в несколько слоёв)

2. Установите мотор-колесо на велосипед на место старого колеса. Провод должен выходить с правой стороны. Прорезь на оси мотора (откуда выходит провод) должна быть направлена вниз, для предотвращения попадания влаги внутрь колеса. Возможно для этого придётся снять, повернуть на пол оборота и надеть обратно фиксирующие шайбы с зубцом, надетые на ось мотора.

3. Для любых передних моторов, а также для мощных задних моторов (Classic, Turbo) - необходима установка усилителей дропаутов. Допустимо не ставить усилители для заднего мотора Лайт. Для переднего мотора Лайт можно ограничиться одним.

Из-за немного различающихся от экземпляра к экземпляру осей моторов, отверсие под ось на усилителе специально сделано немного уже, для того чтобы на любом моторе усилитель сидел плотно и не болтался. Поэтому, скорее всего, с внутренней стороны отверстия усилителя придётся доработать напильником так, чтобы усилитель налезал на ось, но сидел очень плотно. Очень важно не переборщить - усилитель не должен болтаться!

4. Перед установкой всего остального рекомендуем подключить к контроллеру колесо, ручку газа и батарею (см ниже) и убедиться что всё работает нормально.

5. Закрепите на велосипеде батарею и контроллер.

Батарея должна быть защищена от ударов о раму или контроллер мягким уплотнителем.
При вертикальной установке контроллера - лучше располагать его проводами вниз, чтобы по ним внутрь не затекала влага.

6. Установите на руль ручку газа.

Если грипса тугая, резиновая и никак не хочет сниматься сама - можно положить велосипед на бок, грипсой вниз, и забить под неё отвёртку на всю длину. Затем в образовавшуюся щель между отвёрткой и рулём, под грипсу, залить воды. Затем вынуть отвёртку и провернуть грипсу - после этого она должна сняться очень легко!

(7.) Установите на руль дисплей, если есть.

(8.) Устаровите на руль ручку(~и) тормоза, если есть.

(9.) Установите сенсор помощи педалям, если есть. Для этого понадобится специальный съёмник шатуна.

10. Подключите к контроллеру все провода (см ниже).

11. Убедитесь что всё работает.

12. Зафиксируйте провода стяжками или другим способом.

Подключение

Назначения проводов и разъёмы немного отличаются в зависимости от контроллера:

1. Подключите к контроллеру ручку газа

На контроллерах Light и Mark I (с моторами Light, Light+ и Classic) - чёрный трёхпиновый разъём "папа" (включение и индикатор заряда) и чёрный трёхпиновый разъём "мама" (сигнал ручки газа);

2. Подключите к контроллеру провода мотора: разъём датчиков холла и фазные провода

Белый шестипиновый разъём "мама" и три цветных разъёма Anderson, подключаемых по цветам.

Белый шестипиновый разъём "мама" и три чёрных разъёма XT150, подключаемых по цветам проводов.

3. Подключите контроллер к батарее

Перед подключением убедитесь что кнопка включения на ручке газа находится в положении "выкл" (отжата).

Подключите жёлтый разъём XT60 (или XT90) на одном из проводов батареи к контроллеру. Второй провод на батарее будет использоваться для зарядки. Если провода разной толщины - к контроллеру нужно подключить более толстый.

В момент подключения может проскочить искра -- это нормально.

(Опционально) 4. Подключите сенсор помощи педалям

Чёрный трёхпиновый разъём "папа" со стороны контроллера.

(Опционально) 5. Подключите дисплей

На контроллерах Light, Mark I и Mark II (с моторами Light, Light+ и Classic) - белый пятипиновый разъём "папа" - для дисплея KT-LCD3. Перед подключением дисплея из разъёма нужно вынуть перемычку. В случае отключения дисплея -- перемычку нужно вернуть обратно. Без неё и работать не будет.

(Опционально) 6. Подключите тормозные ручки

Два чёрных двухпиновых разъёма "папа" с чёрным и жёлтым проводами со стороны контроллера.

Можно подключить две ручки, можно одну, можно не подключать вовсе. В случае двух ручек - тормоз будет срабатывать при использовании хотя бы одной из них.

Читайте также: