Wie ist der technische Aufbau eines Elektro-Rollers?

In der folgenden Abbildung ist das grundsätzliche elektrische Prinzip eines Elektro-Rollers dargestellt. Die Darstellung konzentriert sich auf die Hochvolt-Komponenten, die den Antrieb und die Energieversorgung betreffen. Das 12-Volt-Bordnetz wird dabei bewusst nicht weiter berücksichtigt, da es sich funktional nicht von dem eines Rollers mit Verbrennungsmotor unterscheidet.

Es gibt zahlreiche Varianten von Elektro-Rollern, die sich in Aufbau und technischer Umsetzung deutlich unterscheiden können – je nach Hersteller, Leistungsklasse, Batteriekonzept oder Antriebslösung. Die gezeigte Darstellung stellt daher kein vollständiges Schema dar, sondern soll einen vereinfachten Überblick über die Grundstruktur und die wichtigsten Komponenten eines typischen Elektro-Rollers vermitteln.

Prinzip-Schaltbild eines Elektro-Rollers

Kabelplan Standard
Prinzip-Schaltbild Elektroroller

Komponenten im Überblick

AntriebsBatterie

Die Antriebsbatterie eines Elektro-Rollers besteht meist aus Lithium-Ionen-Zellen, in älteren Modellen auch aus Blei-Akkus. Einzelne Akku-Zellen oder Zellblöcke sind in Serie geschaltet und in einem Akkugehäuse unter dem Sitz oder an anderen Stellen im Roller untergebracht. Einige Modelle besitzen herausnehmbare Akkus, die extern geladen werden können – andere haben fest verbaute Packs mit Ladeanschluss am Fahrzeug.

Typische Betriebsspannungen liegen bei 48 V, 60 V oder 72 V.

BMS (Battery Management System)

Das Battery Management System schützt die Batterie vor Überladung, Tiefentladung und Überstrom. Es überwacht jede Zelle oder Zellgruppe und kann bei Bedarf den Lade- oder Entladestrom unterbrechen. In vielen Rollern ist das BMS im Akkugehäuse integriert, bei modularen Systemen kann es auch als separate Elektronik verbaut sein. Im Schaltbild ist es vereinfacht als Schalter dargestellt.

Hauptschalter und Sicherung

Der Hauptschalter trennt den Akku mechanisch vom restlichen System und dient gleichzeitig oft als Hauptsicherung – meist in Form eines Sicherungsautomaten. Wird der Roller länger nicht benutzt oder sollen Arbeiten am System durchgeführt werden, sollte der Hauptschalter ausgeschaltet werden, um den Stromkreis zu unterbrechen.

⚠️ Achtung beim Wiedereinschalten:

Wenn der Roller stromlos geschaltet wurde und anschließend wieder eingeschaltet wird, kann es zu einem hohen Einschaltstrom kommen. Dieser kann den Controller beschädigen, da dessen Eingangskondensatoren schlagartig geladen werden.

Besser: Vorladung über einen Widerstand – z. B. durch kurzzeitiges Zwischenschalten eines Vorladewiderstands im Stromkreis.

Motor-Controller

Der Motor-Controller steuert den Elektromotor und regelt die Leistung in Abhängigkeit von verschiedenen Eingangssignalen. In der einfachsten Konfiguration sind dies: 

  • der Power-Eingang (Ein-/Ausschalten, meist über die Zündung)
  • die drei Anschlüsse des Gasgriffs (throttle)
  • der Brake-Eingang, der wie eine elektronische Wegfahrsperre wirkt. Wird die Bremse betätigt oder ist der Seitenständer ausgeklappt, deaktiviert der Controller die Motorleistung vollständig 

Gasgriff

Der Gasgriff funktioniert technisch wie ein Potentiometer, seine Ausgangsspannung ist abhängig vom Drehwinkel und dient als Steuersignal. Dieses Signal wird vom Controller ausgewertet und in eine entsprechende Motorleistung umgesetzt. Je nach Modell besteht der Anschluss aus drei Leitungen: Plus, Masse und Signal. Einige Roller verfügen zusätzlich über integrierte Schalter, z. B. für die Aktivierung des Systems oder zur Erkennung, ob der Griff zurückgedreht wurde.

Elektromotor

In den meisten Elektro-Rollern ist ein Radnabenmotor verbaut – der Antrieb sitzt direkt im Rad, ohne Kette oder Riemen. Alternativ kann der Motor zentral im Fahrzeug montiert sein, mit Kraftübertragung per Kette oder Riemen. Technisch handelt es sich fast immer um einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC = Brushless DC Motor). Er besitzt drei feststehende Spulen (Wicklungen) und wird von drei integrierten Hall-Sensoren überwacht. Diese Sensoren erfassen die Position des Rotors und liefern dem Controller die Information, welche Spule wann angesteuert werden muss, um eine gleichmäßige Bewegung zu erzeugen. 

DC/DC-Wandler

Der DC/DC-Wandler versorgt das 12-Volt-Bordnetz des Rollers, z. B. für Licht, Hupe oder Blinker. Er wandelt die Batteriespannung (z. B. 48 V oder 72 V) auf die benötigten 12 V. Seine Funktion entspricht der einer Lichtmaschine beim Verbrenner-Roller.

Der Wandler wird zusammen mit dem Controller aktiviert, sobald der Roller eingeschaltet wird.

Ladegerät

Das Ladegerät versorgt den Akku mit der passenden Ladespannung und -stromstärke. Bei den meisten Elektro-Rollern ist es nicht fest im Fahrzeug verbaut, sondern ein externes Gerät, das über eine Buchse mit dem Roller verbunden wird. Einige Modelle verfügen über interne Ladegeräte (On-Board-Charger) – besonders bei größeren Akkusystemen.