Controller und Steuergeräte für E-Bikes
Der Controller ist das Hirn des E-Bikes, er schaltet die Motorphasen und entscheidet, wie viel Strom er durchlässt. Er muss mit der Spannung zum Akku und mit dem Strom zu dem passen, was Akku und Motor vertragen, sonst greift der BMS-Schutz ein oder es brennt etwas durch. Phasen- und Hall-Leitungen werden nach Farben verbunden, und wenn die Maschine nach dem Anschließen ruckelt oder rückwärts läuft, stimmt die Kombination nicht. Ein Controller mit 3000 bis 5000 W macht aus der Maschine ein Fahrzeug und kein Fahrrad, denn die Grenze liegt bei 250 W.
Controller und Steuergeräte für E-Bikes
Der Controller, auf Deutsch Steuergerät, sitzt zwischen Akku und Motor und entscheidet über alles, was zwischen ihnen passiert. Nach dem Signal vom Gasgriff oder vom Tretsensor schaltet er die Motorphasen und dosiert den Strom, überwacht die Unterspannung des Akkus und trennt den Antrieb beim Ziehen der Bremse. Verkauft werden Einheiten für den Bereich 48 bis 84 V mit einem Strom um 80 A und einer Leistung von 3000 bis 5000 W, also Teile für schwere Umbauten und Elektromotorräder, nicht für ein Stadtrad. Die Bezeichnung dual kann zwei Ausgänge für zwei Motoren oder zwei Steuermodi bedeuten, und die Anzeige unterscheidet das meist nicht, also frage vor dem Kauf beim Verkäufer nach.
Zuerst müssen Spannung und Strom passen, denn ein Controller erzeugt von sich aus keine Energie. Der Bereich 48 bis 84 V heißt, dass die Einheit Akkus von dreizehn bis zwanzig Zellen in Reihe schafft, aber den gewählten Strom muss auch der Akku hergeben. Achtzig Ampere aus einem Akku mit 48 V und 20 Ah sind das Vierfache seiner Kapazität pro Stunde, was die meisten Packs aus 18650-Zellen dauerhaft nicht liefern und das BMS trennt den Antrieb. Suche vor dem Kauf heraus, auf wie viel Ampere der BMS-Schutz im Akku ausgelegt ist, und wähle den Controller danach, nicht nach der höchsten Zahl in der Anzeige.
Phasen und Hall-Sensoren sind drei Leistungs- und fünf Signalleitungen, und ihre Reihenfolge entscheidet, ob der Motor richtig herum anläuft. Die Farben stimmen bei chinesischen Einheiten meist überein, aber nicht immer, hebe das Rad nach dem Anschließen also erst an und versuche das Hinterrad leer durchzudrehen. Wenn die Maschine ruckelt, brummt oder verkehrt herum dreht, tauscht man zwei Phasenleitungen, gegebenenfalls zwei Hall-Leitungen, und probiert weiter. Kombinationen gibt es insgesamt sechsunddreißig, die richtige findet sich aber meist bis zum dritten Versuch.
Kühlung und Einbauort werden bei einer Achtzig-Ampere-Einheit am häufigsten unterschätzt. Das Alugehäuse ist zugleich Kühlkörper, der Controller wird also auf das Metall des Rahmens oder in den Luftstrom montiert, nicht in einer Tasche zwischen Akku und Werkzeug eingepackt. Eine überhitzte Einheit begrenzt zuerst den Strom und die Fahrt fängt an zu schwanken, erst danach geht die Endstufe kaputt. Verlege die Leitungen so, dass sie nicht am Rahmen scheuern und die Stecker nach unten zeigen, denn Wasser kommt genau von oben hinein.
Ein Controller mit 3000 bis 5000 W macht aus der Maschine kein Fahrrad, eher umgekehrt. Fahrrad ist in der Europäischen Union nur eine Maschine bis 250 W Dauernennleistung mit Unterstützung bis 25 km/h, mit so einer Einheit geht es also um ein Fahrzeug, das auf Privatgrund oder ins Register gehört. Der Tausch gegen einen stärkeren Controller hebt zudem die Typgenehmigung an dem Rad auf, das eine hatte, und mit ihr den Versicherungsschutz.