Was ist der CAN-Bus in E-Bikes?

Ein intelligenter Weg zum Anschluss von Batterien, Sensoren und mehr

Einführung: Warum digitale Kommunikation bei modernen E-Bikes wichtig ist

Als Regenhaben wir uns der Entwicklung von Cargo-E-Bikes verschrieben, die nicht nur gut fahren, sondern auch denken gut. Und da unsere Fahrräder immer mehr intelligente Anzeigen, Präzisions-Drehmomentsensoren, GPS-Tracking, IoT-Konnektivität und Batteriemanagementsysteme (BMS) enthalten, ist der Bedarf an einem robusten Kommunikationsprotokoll unbestreitbar.

Dies ist der Ort, an dem CAN-Bus kommt ins Spiel.

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein digitales Kommunikationsprotokoll, das alle wichtigen elektronischen Komponenten eines E-Bikes - Controller, Akku, Display, Motor, Sensoren - miteinander verbindet. über ein gemeinsames Netzwerk miteinander kommunizieren. In diesem Artikel erklären wir Ihnen das:

• Was ist CAN-Bus?
• Im Vergleich zu UART
• Warum es für moderne E-Bikes unerlässlich ist und vor allem Lastenfahrräder
• Praktische Anwendungen und Überlegungen zur Integration
• Vorteile, Nachteile und Zukunftsaussichten

Was sind Kommunikationsprotokolle in elektrischen Systemen von E-Bikes? Klicken Sie hier für einen umfassenden Leitfaden

Was ist der CAN-Bus? (Controller Area Network)

Eine kurze Definition

CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein nachrichtenbasiertes Multi-Master-Protokoll, das ursprünglich für Automobilanwendungen entwickelt wurde. Es ermöglicht mehrere elektronische Steuergeräte (ECUs) über ein einziges Paar verdrillter Leitungen zu kommunizieren, ohne einen zentralen Computer zu benötigen.

In einem E-Bike-Kontext könnten diese Steuergeräte umfassen:

Anstatt einzelne Drähte zwischen den einzelnen Geräten zu verlegen (wie bei analogen oder UART-Konfigurationen), ermöglicht CAN Bus alle Komponenten teilen sich dieselbe DatenleitungDadurch wird die Komplexität verringert und die Zuverlässigkeit erhöht.

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UART vs. CAN-Bus: Was ist der Unterschied?

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) ist ein weiteres beliebtes Protokoll für E-Bike-Systeme. Es ist einfacher und billiger, aber in seinem Umfang begrenzt.

Hier ist der Vergleich:

Regen Einsicht: Die meisten Pendler-E-Bikes der Einstiegsklasse verwenden immer noch UART. Aber für unsere modularen Lastenfahrräder - bei denen IoT-Module, duale Akkus, regenerative Bremsen und mehrere Sensoren üblich sind - ist das nicht der Fall. CAN-Bus ist die einzige skalierbare Lösung.

Warum CAN-Bus ideal für Cargo-E-Bikes ist

Lastenfahrräder sind nicht nur übergroße Fahrräder - sie sind intelligente Transportmaschinen, die oft für Logistik, Familienmobilität oder kommerzielle Flotten. Diese Anwendungsfälle erfordern:

• Echtzeit-Drehmomentkontrolle für schwere Lasten
• Überwachung des Batteriezustands bei Doppelpacks
• GPS-Ortung und Diebstahlwarnungen
• Integration mit Liefer-Apps oder Flottenmanagementsystemen
• Vorausschauende Wartung und Fehlerprotokollierung

All dies erfordert stabile, durchsatzstarke Kommunikation zwischen Modulen - genau das, was der CAN-Bus bietet.

Anwendungsbeispiel: Flotte Cargo E-Bike

Stellen Sie sich eine Flotte von Regen-Lastenfahrrädern vor, die von einem Postunternehmen eingesetzt werden:

• Der Anzeige zeigt dem Fahrer Diagnosen in Echtzeit an.
• Der Batterie-BMS sendet Ladezustands- und Temperaturdaten, um eine Überlastung zu verhindern.
• A GPS-Gerät protokolliert den Standort und hilft bei der Routenoptimierung.
• Der Controller passt die Leistungsabgabe auf der Grundlage von Nutzlast, Terrain und Sensor-Feedback an.

Mit dem CAN-Bus tauschen all diese Komponenten ihre Daten über ein einheitliches Backbone aus - mit minimaler Latenz und maximaler Koordination.

Diagramm der Systemarchitektur

Hier sehen Sie eine vereinfachte Darstellung eines CAN-Bus-basierten E-Bike-Systems:

                    +------------------+
                    | Display Unit |
                    +------------------+
                           |
    +-------------+--------+---------+--------------+
    | | | |
+--------+ +----------+ +---------+ +-----------+
| Sensor | | Batterie | | Motor | | GPS/IoT |
| (z.B. | | BMS | | Ctrl.   | Modul |
| Drehmoment)| +----------+ +---------+ +-----------+
    \___________________________________________/
                Gemeinsamer CAN-Bus (Twisted Pair)

Diese Architektur reduziert den Verdrahtungsaufwand drastisch und erhöht die Modularität, was Reparaturen, Aufrüstungen oder Diagnosen erleichtert.

Vorteile von CAN Bus in E-Bikes

Einhaltung von Normen

Moderne CAN-Bus-Systeme in E-Bikes sind zunehmend auf die Automobilsicherheitsstandardswie zum Beispiel:

• ISO 11898 (CAN-Protokoll-Standard)
• EN 15194 (EU-Norm für EPACs einschließlich elektrischer Sicherheit)
• EN 50604-1 (Kommunikation und Schutz der Batterie-BMS)

Wir entwickeln Regen-Systeme unter Berücksichtigung dieser Standards, um Folgendes zu gewährleisten EU-Marktkonformität und langfristige Zuverlässigkeit.

Nachteile und Beschränkungen

Der CAN-Bus bietet zwar überzeugende Vorteile, ist aber nicht ohne Kompromisse:

Diese Nachteile werden jedoch weitgehend aufgewogen durch die Vorteile bei professionellen Anwendungen oder Flottenanwendungen.

CAN-Bus im Cargo-E-Bike-Ökosystem von Regen

Bei Regen integrieren wir CAN-Bus-Systeme in unsere mittel- bis hochpreisige Lastenfahrradplattformenbesonders wenn:

• Kunden benötigen Multi-Batterie-Setups
• Das Fahrrad umfasst Flottenmanagement oder IoT Integration
• Der Anwendungsfall umfasst schwere Ladung, häufige Stop/Start-Zyklen, oder anspruchsvolles Terrain

Wir unterstützen auch hybride Systeme - eine Kombination aus UART (für ältere Anzeigegeräte) Und CAN (für fortgeschrittene Module) - mit CAN-Brücken um Zukunftskompatibilität und reibungslose Upgrades zu gewährleisten.

Woran erkennt man, ob ein E-Bike den CAN-Bus nutzt?

Hier sind drei Anhaltspunkte:

1. Weniger Drähte Verbindung wichtiger Komponenten (oft nur eine Zweidraht-Busleitung).
2. Display ermöglicht systemweite Diagnose (nicht nur Motorfehler).
3. Fahrradstützen Firmware-Updates oder Überwachung auf Anwendungsebene über mehrere Module hinweg.

Bei Regen helfen wir OEM- und ODM-Kunden ihre Kommunikationsarchitektur individuell zu gestalten für ihre Produkt-Roadmap und ihr Budget - von einfachen UARTs bis hin zu kompletten CAN-Bus-Smartbikes.

Schlussfolgerung: Klügere Verbindungen für klügere Fahrräder

CAN Bus ist mehr als nur eine Datenleitung - es ist die Grundlage für intelligente, vernetzte E-Bikes. Für Familienfahrer, die sich keine Sorgen machen wollen, und für Logistikunternehmen, die betriebliche Effizienz verlangen, CAN-fähige Lastenfahrräder bieten unübertroffene Kontrolle, Diagnose und Aufrüstbarkeit.

Bei Regen unterstützen wir Marken beim Aufbau zukunftsweisende elektrische Lastenräder durch flexibles, an Standards orientiertes Systemdesign. Wenn Sie eine neue Plattform entwerfen oder von UART auf CAN umsteigen möchten, lassen Sie uns darüber sprechen - unser Ingenieurteam ist bereit, Sie von der Spezifikation bis zur Skalierung zu unterstützen.

📩 Kontaktieren Sie uns um CAN-Bus-Lösungen für Ihr Cargo-Bike-Projekt zu erkunden.