Legend Lite Dual Motor Mod

19 September 2020
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E-Scooter
Legend "Lite"
Es geht los! Aber wie angekündigt ganz langsam, ich hab viel um die Ohren. Geplant ist vorerst ein Board auf Basis eines ATmega8 Microcontrollers, der beide Controller möglichst pfuschfrei bei nur einem Display managt. Idealerweise schaut dieses Board ähnlich aus wie der Smart-Hub. ;)

Vorbereitungs-Checkliste:

Pinout des Motors herausfinden.
Das geht mit einer Durchgangsmessung zwischen Stator und dem 9-Pol Motoranschluss. Ich habe einen defekten Stator hierfür.
Nice to have: Hall-Sensor Konfiguration herausfinden. Damit kenn ich mich aktuell gar nicht aus. Ich weiß, dass es diese Anschlüsse gibt:
  • L1, L2, L3 (Motorphasen)
  • 5V
  • GND
  • H1, H2, H3 (Halls)
  • Tacho (Hall)

MotorKabelMod
Zwei Phasen des Motors müssen vertauscht werden. Also zwei beliebige Hochstromleitungen und dann die beiden richtigen Hall-Kabel. Damit sollte sich der Drehsinn umkehren.
MotorFreilaufMod
Die Kupplung mit der häufigeren Bafang-Laufrichtung muss eingebaut werden. Sie ist genau umgekehrt zur Legend-Laufrichtung.
ODER "einfach" anderen kompatiblen Kaabo-Motor benutzen und die Parameter vom Display evtl. live patchen. Damit entfallen die MotorMods außer der Kabelherstellung.

Pinout des Displays herausfinden
wurde erledigt durch S1m0n und mich. (y)

Pinout des Controllers herausfinden.
Der Displaystecker ergibt sich aus dem Display-Pinout. Die anderen Stecker müssen erforscht werden oder sind überflüssig. Ein Microcontroller könnte das Gas ebenfalls wegnehmen, wenn die Bremse betätigt wird. Das Rücklicht wird vom Master-Controller bereits gesteuert.

1668622049810.png
 
IMG_2153.JPG

Blick auf den Stecker des Motors/Stators, Pins zeigen auf dich:
  1. 12Uhr: eine Phase
  2. 1Uhr: SP (Tacho, ein weiterer Hall)
  3. 3Uhr: eine Phase, Pfeilmarkierung am Plastik Overmold
  4. 5Uhr: Vcc 5V
  5. 6Uhr: Hall 2
  6. 7Uhr: Hall 3
  7. 9Uhr: eine Phase
  8. 11 Uhr: Hall 1

auf dem PCB (Bild im Intro)
v.l.n.r.: Hall3, 2, 1.

Im Rotor (wo die Magnete dran sind): 14 Stück davon
Im Deckel, der das PCB abdeckt: 6003RS
In der Felge, wo der Reifen dran ist: 6002RS

Frage an die Profis: Ist das eine 60° oder 120° Hall-Anordnung oder was ganz anderes?
Angeblich ist bei 120° die Invertierung des Drehsinns etwas schwieriger: man muss die Halls 1-3 umdrehen oder sonst wie invertieren. Es bietet sich neben einem Kreuzkabel auch an, zwei nebeneinanderliegende Motorphasen und die passenden Halls zu vertauschen. Ich weiß aber bislang nicht, wie ich die Fäden und Schläuche wieder ersetzen kann.
Gerne berichtigen :)
 
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Ist das eine 60° oder 120° Hall-Anordnung oder was ganz anderes?
Das ist eigentlich ganz einfach, aber nicht aus einem Foto abzulesen, sondern aus einem Plot der 3 Signale der 3 Halls. Wenn ein Hall physikalisch umgedreht ist, ist das ein Indikator für 120°. In welchem Verhältnis stehen eigentlich Stator-Spulen und Rotor-Magnete?

Also: man schaut sich bei den Hallsignalen irgendeine Steigende Flanke an. Dann schaut man, ob die nächste Flanke direkt danach auch steigt (60°), oder ob zeitlich dazwischen eine Flanke erst mal fällt (120°) ehe die nächste steigt.

Quelle:community.parker.com/technologies/electromechanical-group/electromechanical---industrial/w/electromechanical-knowledge-base/174/general---hall-sensors-60-vs-120degrees
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Ganz genau
Allerdings ist nicht 120° = 120°
Ich Versuche aktuell den Kaabo non-gear Motor, für den Vsett Controller zu portieren.
Kaabo benutzt 60° mit einem kleinen PCB..
Dem Bild von Vsett nachzuurteilen, benutzen die ebenfalls ein kleines PCB mit 60°..
Im Beispielbild ist allerdings ein grosses PCB zu sehen.
Das hat zur Folge, das der Vsett Controller den orginlanen Kaabo non-gear Motor nicht vernüftig drehen kann und brummelt
Auch nachdem ich aus 60° dann 120° gemacht hatte, funktionierte es nicht richtig
Lustigerweise klappt es mit einem PCB vom Mi oder Ninebot, was wiederum 120° und gross ist
 

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Was würde eigentlich passieren, würde man das Signal von dem reduzieren bzw nur jedes 2te durchkommen lassen? Das ist doch das TachoSignal? Wie beim Ebike?
 

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Allerdings ist nicht 120° = 120°
Die Reihenfolge der Hall Signale kann auch noch anders sein. Außerdem kann man auch durch die Winkelposition statt der Orientierung den Unterschied zwischen 60° und 120° erreichen. Wenn man bei einem konkreten Motor den Unterschied herausgefunden hat (60° vs 120°) und die Phasen festgelegt hat, gibt es meiner Meinung nach immer noch 6 Möglichkeiten für die Reihenfolge der Halls. Es kann sein, dass der Controller nur dieselbe Reihenfolge wie original akzeptiert.

rotor_ccw_looking_at_pcb.png

Hall Sequenz für den Rotor (dat Dingens mit den Magneten) beim Legend, wenn er gegen Uhrzeigersinn dreht. Blickrichtung auf das PCB, welches Fix bleibt.
... 1/ 3\ 2/ 1\ 3/ 2\ 1/ 3\ 2/ 1\ 3/ 2\ 1/ 3\ 2/ 1\ 3/ 2\ ...

rotor_cw_looking_at_pcb.png

Dasselbe im Uhrzeigersinn:
... 1/ 2\ 3/ 1\ 2/ 3\ 1/ 2\ 3/ 1\ 2/ 3\ 1/ 2\ 3/ 1\ 2/ 3\ ...

Wie erwartet dasselbe Muster in umgekehrter Reihenfolge.

Das PCB hat leere Lötaugen, welche unterschiedliche Hall-Konfigurationen erlauben. Das untersuche ich noch.

Meinem Kriterium nach sollte es sich beim Legend-Motor um einen mit elektrischer 120° Hall-Anordnung halten.

Die digitalen Halls haben Open-Collector Ausgänge und brauchen Pull-Up-Widerstände, um das digitale Signal zu erhalten. ich hab 10kOhm genommen für die Testschaltung. Sie geben nur die Magnetfeldrichtung an, nicht die Stärke.

Abschließend noch das Schnüffelstück zwischen Display und Controller, also die internen Steckverbindungen (6pol Verbinder).
Das braune Kabel an einem einzelnen 2pol-Verbinder beim Controller ist ein Bremsfühler: Damit wird bei gezogener Bremse das Gas unterdrückt. Die anderen Kabel sind noch unbekannt.
IMG_2167.jpg

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Was würde eigentlich passieren, würde man das Signal von dem reduzieren bzw nur jedes 2te durchkommen lassen? Das ist doch das TachoSignal? Wie beim Ebike?
Ich schätze der Tacho wird genau halbiert, sonst bringt es gar nichts. Da bei durchgebranntem Motor die Geschwindigkeit steigt, wird diese wohl über die Spannung geregelt, und die ist proportional zur Drehzahl bzw. der Geschwindigkeit. Das ist eine recht ungenaue Regelung, welche IO Hawk nicht die Ausschöpfung der Toleranz gestattet. Darum fährt ein Legend real auch mal nur 19km/h.
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Noch'n Nachtrag: die originale Drehrichtung des Rotors ist im Uhrzeigersinn, wie ich gerade mit meinem Legend-Lite-Labor-Aufbau auf dem Tisch festgestellt habe. Jetzt ist quasi die Challenge, gegen-Uhrzeigersinn hinzukriegen! Bis auf das 6pol-Displaykabel sind die restlichen Optional, aber die Bremsleitung anzuschließen ist durchaus sicherheitsrelevant.
 
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Mit Vorwissen geht es sogar runter auf 3 Möglichkeiten, die man testen muss, bis eine klappt.
Also: ich kenne eine funktionierende Beschaltung. Dann hab ich das Kabel zum/am Motor durchtrennt und erst mal alles mit Lüsterklemme wieder normal verbunden. Jetzt tausche ich zwei Phasen: Grün und Blau in meinem Fall, aber man kann sich auch anders entscheiden. Jeder Phasentausch führt zu geändertem Drehsinn, soweit ich weiß. Wenn man sich anders entscheidet, passt das Weitere natürlich auch nicht mehr, ist aber schnell rauszufinden.

Jetzt muss ich noch 2 Halls vertauschen. Bei mir war es H2(blau) mit H3(gelb). Ja, die Farben sind im Allgemeinen falsch. Die beiden anderen Kombis haben den Motor nicht umgedreht trotz vertauschter Phasen, sind daher also vermutlich falsch.

Wenn ich testweise alle Halls vertauscht habe (2 Möglichkeiten), hat der Motor nur gezuckt und lief gar nicht.

Ich kann noch ein Update für den Motorstecker geben:
9Uhr: Phase "grün"
12Uhr: Phase "blau"
3Uhr: Phase "gelb"
Ich wiederhole, die Hallkabelfarben sind im Allgemeinen nicht genau so!

Ein Extension-Kabel für HiGo Z910 ist schon lange unterwegs. Daraus mache ich dann mein Drehsinn-Umkehradapter. Oder ich schneide das Kabel vom Controller auf, mal sehen. Wäre nur blöd für den Wiederverkauf.

Ultrageile Kabelübersicht:
https://ebikes.ca/learn/connectors.html (ebikes.ca/learn/connectors.html)

Das Kabel scheint teflonisoliert zu sein, so glitschig wie es ist. Spart Querschnitt, nicht Energie, denn Teflon kann sehr heiß werden.

tl;dr: Motor ist gemodded für umgedrehten Drehsinn.
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Heh, Minimalbeschaltung vom Legend. Echt keine Raketenwissenschaft. Ja, der Motor ist ein ein bissel angekokelt, tut's aber noch. ;)
 
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Ich hab den Controller etwas genauer angeschaut:
weißer 2pin JST-SM mit einem einzelnen braunen Kabel: Bremseneingang, lehnt Gas ab wenn auf 48V/Bat+ hochgezogen.
2pin JST-SM mit orange und schwarz: Licht-Stromversorgung (auch Stromversorgung der Bremshebel?)
2pin JST-SM mit braun und schwarz: Bremslicht-Signal oder Stromversorgung. 48V/Bat+ bedeutet bremsen.

Ich vermute, die beiden Bremsen schalten die Batterie durch, wenn eine betätigt wird, stimmt das? Vor dem Bremseneingang ist daher ein y-Kabel beim Lite. Mann sollte beliebig viele solcher Bremsschalter hinzufügen können und auch beliebig viele Controller, die darauf horchen.
 
2pin JST-SM mit orange und schwarz: Licht-Stromversorgung (auch Stromversorgung der Bremshebel?)
Ja wird in rechten sowie linken Kabelbaum jeweils gesplittet
Ich vermute, die beiden Bremsen schalten die Batterie durch, wenn eine betätigt wird, stimmt das?
Ja kann man so sagen. Battarie ist bat+, da hat nur das Display drauf Zugriff. Bat+ wird im Display auf DS gelegt. DS vom Display ist im Controller VCC. Auch wenn bat+ auf DS (VCC) gelegt wird, wird VCC im Controller noch Mal seperar aktiviert.
Bei bat+ hast du die Amps von der Battarie zur Verfügung
Bei DS / VCC sind die Amps begrenzt, entspricht von der Spannung her, aber immer der Battarie
 

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Hier mein Dual-Motor-Switch/Brake y-Kabel. Hergestellt und getestet.

Die beiden Bremsen (oben links) werden an alle Controller weitergeleitet (rechts). Bremsen killt in jedem Fall alle Motoren (Master & Slave).
Unten links ist besonders: eine hier angeschlossene Bremse schaltet nur den Slave aus und lässt den Master unbeeindruckt.

Mit einem Schalter an dieser Stelle und noch einem y-Kabel für die LCD-Leitung (TODO) wäre ein basic schaltbarer Dual-Motor-Mod realisierbar. Der Zweitcontroller (Slave) wird quasi permanent gebremst, wenn Dual-Motor gerade unerwünscht ist. Wenn man bei gezogener Bremse Gas gibt, klackt der Motor. Scheint wohl so, als würde die Controllerprogrammierung von Kaabo für ein Augenzwinkern Strom auf den Motor geben, ehe sie die gezogene Bremse checkt. Ich hoffe der Controller macht nichts dummes, wenn die Bremse permanent gezogen bleibt...
Extension-Kabel für HiGo Z910 ist schon lange unterwegs. Daraus mache ich dann mein Drehsinn-Umkehradapter.
Auch fertig. Die Adern hatten dieselbe Färbung und so konnte ich die dann einfach vertauscht neu zusammenlöten (oben beschrieben).
Der Motor dreht jetzt halt in den Freilauf rein und macht nur coolen Sound, ohne sich zu bewegen. Da muss jetzt die Kupplung getauscht werden (TODO).

Von eBay-KA hab ich dazu einen Motor gekauft, bei dem die Felge aber voll am Arsch war ("leichte Kratzer"). Vorbesitzer hat wohl mit dem Schraubenzieher im Felgenbett rumgestochen. Die Felge hat irgendwie auch noch am Rotor gerieben und die Zahnräder zum Jaulen gebracht (ovalgedrückt?). Da habe ich dann stattdessen die Felge vom verbrannten Motor genommen, was alle Probleme behoben hat.
 
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Ich hoffe der Controller macht nichts dummes, wenn die Bremse permanent gezogen bleibt...
Klappt das denn überhaupt?
Ich weiss rekuperation und Motoebremse machen beim getriebemotor keinen Sinn, aber ich kann mir trotzdem gut vorstellen, dass die Controller Software weiss was eine Motoebremse und da eventuell zwischen funkt, wenn die Bremse gedrückt ist, aber die Software trotzdem die Bewegung erkennt ?!
 
Stimmt, die Reku kann der Grund für das Klicken sein. Ich mache sie beim Legend aber immer aus, wenn ich es bemerke. Die Reku-Bremse wird normalerweise inaktiv, wenn der Rotor auch steht. Der Controller hat mit Absicht die Gasunterdrückung drinne, denn wenn man die Bremse beim anschalten zieht, bekommt man auf dem Display ein Handbremsen-Symbol und der Controller weigert sich auch Gas anzunehmen. Der Motor steht dann ja wirklich, nur die Felge und die Zahnräder drehen sich noch

Ich hab jetzt einen Motor komplett umgedreht: Umkehrkabel dran und "Bafang-8Fun"-Kupplung mit Zahnrädern drauf. Leider macht der jetzt einen Lärm wie ein billiges Spielzeugauto :eek:


Ahnung woran das liegen könnte? Schrottige/Falsche Zahnräder (fand keine besseren)? Schmiere notwendig? Quietschen dürften die Wellendichtringe sein, das Schlottern ist neu gekommen und hört sich nicht so toll an.
 
Es hat irgendwas mit der Kupplung zu tun. Irgendwelche Passungsflächen, die doch minimal zu groß sind? Bei dieser Kupplung haben die Zahnradlager Luft auf den Stiften, und die Kupplung ansich scheint auch etwas kippbar auf der Achse zu sein. Bei einer OEM-Kupplung braucht man dagegen richtiges Lageraufziehwerkzeug und mir ist auch sonst kein Spiel aufgefallen.
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Hier ein Symbolbild. Die Zahnräder kann ich bei der neuen Kupplung einfach so aufschieben und runterziehen, das "Schloss" sitzt mit Passfeder spielfrei auf der Achse, der Außenring/Planetenträger der Kupplung hat dann aber doch Spiel. Irgendwelche Walkbewegungen scheinen da zu entstehen und das Resultat ist ohrenbetäubender Klopflärm. 😭
 
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Diverse Dinge:
-Im Gegensatz zu OEM sind die Aftermarket Zahnräder 0.2mm größer vom Durchmesser, sind damit minimal zu nah.
-Im Gegensatz zu OEM hat die Aftermarket Kupplung Spiel auf den Pins, wo die Zahnräder aufgesteckt werden (schrottige Kupplung)
-Im Gegensatz zu OEM haben die Zahnradlager Spiel (schrottige Lager) und Öl kommt raus. Normalerweise ist in Lagern kein dünnflüssiges Öl...

Das alles führt anscheinend zu lautstarken 8-er Fahrten der Planeten auf der Ritzel.
Was kann ich da machen, Schraubensicherung auf die Pins um die Passung zu "beheben", einen Lagertausch überleben die Zahnräder vielleicht nicht - zu weich. Es wären 608Z-Lager.

Ja, das olle leidige Problem, zuverlässige Bauteile aus China zu sourcen...

Aktuell habe ich versucht die Zahnräder akustisch "gleichmäßig" zu verteilen. Die Zahnräder haben sich nach 2h drehen auch passend angeschliffen. Es ist jetzt einfach nur laut, hört sich auch ein bisschen wie Lagerschaden an. Die Lager schlagen z. B. zyklisch auf den Circlip und machen so Lärm, oder auch wenn das Lager ansich (zwischen Innen- u. Außenring) wippt. Die Ecken der Zähne haben sich dadurch z. B. jetzt schon von selbst "angefast".
 
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Hier das y-Kabel bzw. die Schaltung, um zwei Controller mit demselben Display anzusteuern. Die Buffer (digital und analog) sind wahrscheinlich optional, ich hatte aber insbesondere beim Datenausgang vom LCD (LCD->ESC) Probleme, wenn ich zu viel daran angeschlossen habe. (Alles hat wild geblinkt - anscheinend können fast alle Lichter am LCD durch den Controller kontrolliert werden. Evtl. kann man einen Balkenanzeigen-reparierchip machen. Oder das Display hat einfach so gesponnen...)

Das LCD von meinem Testaufbau scheint sich von einem Original Legend (Lite) Display subtil zu unterscheiden: Original macht nur alle 0,4s ein Update vom Scooterzustand, mein rumliege-LCD von einem Forumsnutzer erstanden macht das alle 0,2s und hat damit eine doppelt so hohe Updaterate. Wisst ihr zufällig, was normal ist, oder ob das einfach Zulieferervarianz ist? Das wäre mir auch nie aufgefallen, wenn ich nicht meinen eigenen Beitrag selbst nachgelesen hätte - und da stand ganz klar: 1 mal pro 400ms.

Zusammengefasst: 3 y-Kabel sind notwendig
  1. Strom / XT-60
  2. Brems-y-Kabel für einen Dual-Motor-Schalter (SPST)
  3. Obiges Kabel
Noch da? Hier ne schnelle Schaltung um Zeugs im Scooter mit dem LCD ein- und auszuschalten:
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Der Standby-Verbrauch sinkt damit zu null. Muss entsprechend dem Verbraucher dimensioniert werden und der Stromverbrauch sollte vielleicht auch nicht zu wild sein. Geht auch ohne zweiten Controller.
 
Wow, geht ab das Teil! Testfahrt überlebt!

Witterungsbedingt habe ich eigentlich keine Möglichkeit zum Vollgas geben gehabt, aber das ist definitiv mehr Drehmoment als ich jemals brauchen werde und auch mehr als jeder andere Scooter hat. Eigentlich würden mir jetzt auch 15A statt 20A je Controller reichen und das Überhitzungsproblem wird Geschichte. Naja, ist es sowieso, da es keine hinreichend steilen Berge mehr gibt!

Den steilsten Berg, den ich kenne (23% lt. Google Earth), habe ich mit 15km/h gepackt. Glätte war limitierender Faktor, Vollgas war nicht möglich. Musste mich über den Lenker beugen, damit der Schwerpunkt nicht hinten durchgeht
Generell kann ich jetzt wirklich überall mit mindestens ca. 20km/h durchmarschieren.
Allrad macht guten Grip beim Anfahren und Aufsteigen, erst mit der Hinterradbremse merkt man, wie glatt es dann doch ist.

Ich muss einen Abstandshalter für die Deadzone am Gas machen, sonst schmeißt der Scooter mich noch runter beim zügigen Ampelstart. Der Gashahn will zärtlich angefasst werden und das sogar bei langsamem Modus.

Bei mir ist der 20Ah-Akku mit 30A Daly-BMS und 30A abgesichert, der 34Ah-Akku ist mit identischem BMS und 40A abgesichert. Da die Stromaufteilung aber unbestimmt ist, hoffe ich, dass es langt. Der Hauptakku hat eine viel kürzere und dickere Anbindung. Rechnerisch kann dieser Scooter ja jetzt 40A ziehen. Leider habe ich jetzt wieder einen 1V-Drop im System drinne. Auf 20km habe ich 1.3V "verbraucht". Meine LG M50 Zellen im Hauptakku können diesen Strom eigentlich erst ab über 5°C stemmen gemäß Datenblatt. Unter 5°C kühle ich aber selbst schneller aus als der Akku.

Ich hab den Legend gestern einen halben Tag lang zerlegen und wieder aufbauen müssen:
Bei mir ist temporär das Display ausgefallen, das hat sich aber irgendwie selbst behoben. Erst hat es jämmerlich gefiept statt zu starten, dann habe ich (meine) Elektronik vom USB-Port entfernt und das Problem hat sich gelöst. Das war bei mir ursprünglich die 5V-Quelle für eigene Verbraucher. Das Rücklicht war ebenfalls ausgefallen und ich musste Druck vom Kabelsalat runternehmen. Das Rücklicht hat ja unpassende Stecker und Dosen und bei Druck gibt es keinen Kontakt mehr. Das ist aber eigentlich nicht meine Schuld... Meine Schuld ist, dass 3 XT-60 Paare, 2 XT-30 Paare und 3 Boxen unters Trittbrett gestopft sind. Ganz schön eng! Da musste dann doch den Zweitcontroller modifizieren, denn mein Umkehrkabel hat nicht mehr reingepasst. Absolut unmöglich.

Unter Last ist das Lärmproblem mit dem umgekehrten Motor nicht mehr so schlimm. Sound ist geiler geworden, weil die beiden minimal unterschiedlichen Heulfrequenzen zusammen eine wohlklingende Schwebung ergeben. Leute drehen sich 100m entfernt vorne noch um. Trotzdem schmiere ich irgendwann nach, damit es ruhiger wird - meine Aktionen haben nämlich die Zahnräder saubergeputzt.

Mit mir drauf ist der Lite jetzt 125kg leicht. Ich muss den immer einen Stock rauf tragen 😭

Damit ist das Projekt soweit geglückt und ich führe das Selbstgespräch erst wieder fort, wenn dann was zu Bruch geht. 🤞
 
Kannst du eine Einschätzung geben, was passieren würde, wenn man das mit dem brushless Motor versucht und bei zeiten nur mit einem Motor fahren will? Würde der zweite Motor dann wie ein Dynamo agieren und könnte dass dann an irgendeiner Stelle Probleme geben?
 
Wenn die Rekuperationsbremse aus ist, sollte es keine Probleme geben bis der Topspeed des abgeschalteten Motors überschritten ist. Danach schätze ich, wird er zum Dynamo. Ich kenne den Controller von Legend, Mantis usw. nicht konkret, aber eine typische Brückenschaltung aus MOSFETs bremst jenseits der Höchstgeschwindigkeit selbst ab. Da wird die Spannung vom Motor höher als die des Akkus und es gibt keine Komponenten, die den Stromfluss Richtung Akku verhindern könnten. So verhalten sich jedenfalls VESC und Xiaomi/Ninebot. Den Fahrwiderstand bei Hub und Getriebe/Kupplung halte ich für ähnlich, wenn sie nur rollen. Wenn es zwei identische Motoren sind, erreicht man so eine Situation nur bergab.

Mit dem Getriebe/Kupplungsmotor habe ich genau diesen "Forschungsbereich" umgangen und das mit dem Bremssignal war mein Trick17.

Der Mantis hat angeblich noch den Ruf, eine sehr hohe Reku-Spannung zu erzeugen.

Vielleicht kannst du irgendwie an die Verkabelung eines Dual-Motor-Mantis kommen und schauen, wie die das ab Werk machen? Den zweiten Controller per DS- oder Gas-Leitung zu schalten könnte vielleicht eine Möglichkeit sein. Ich würde letztere vorziehen, weil der Controller dafür ja gemacht ist.
 
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