Ручка газа для электровелосипеда

Обновленная статья от: 28.09.2020

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.

Система pedal-assist работает иначе. Она автоматически включает электродвигатель исключительно после того, как райдер начинает вращать педали. Старт настраивается – плавный или с пробуксовкой. Электромотор работает только при педалировании, причем степень его участия в движении можно настроить от минимума до режима «турбо». Настройка выполняется рулевым компьютером.

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:

1. Курковые или рычажные – модели квадроциклетного типа, имеющие для регулировки скорости небольшой рычаг (язычок), который управляется большим пальцем. Дополнительно на таком элементе управления обычно присутствует кнопка включения/выключения электрокомпонентов и индикатор заряда АКБ. При длительных поездках использование рычажных моделей приводит к перенапряжению запястья.
2. На полную руку – модели скутерного или мотоциклетного типа, предусматривающие вращение почти всей рукоятки, кроме зафиксированной на руле основы. Некоторые модели дополнительно оснащаются замком зажигания и индикатором уровня заряда АКБ.
3. На полруки – устройства типа «грипшифт» с вращаемой частью в виде широкого кольца. Практичное решение, отличающееся удобством использования и простотой управления. Дополнительно на корпусе обычно присутствует индикатор заряда АКБ и кнопка включения/выключения электроники. Угол поворота подвижного кольца, как правило, достигает 70°.

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.

При подключении рукоятки провод следует без натяжки зафиксировать на раме с применением пластиковых хомутов или изоленты. Это важно не только для внешнего вида е-байка, но и для недопущения обрыва проводки при езде. Формулировка «без натяжки» означает, что при повороте руля не должен ощущаться перетяг. Для защиты контактов от влаги и пыли места соединений обрабатываются силиконовым герметиком.

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:

1. 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.
2. 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.
3. Припаянный датчик Холла установить на место, и аккуратно уложить провода.
4. Перед сборкой ручки желательно обработать все трущиеся элементы смазкой без растворителей, чтобы уменьшить выработку на пластике и продлить срок службы органа управления.
5. Далее нужно правильно установить крышку корпуса, возвратную пружину, стакан, резиновую накладку, смотровое окошко и фиксирующую накладку.
6. 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.

Электровелосипед своими руками: ручка газа

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!