Software

Wissen wo der Fehler herkommt

Wir von Wheelheels - ein Team aus Personen mit langjähriger Erfahrung in den Bereichen Softwareentwicklung und digitaler Prozessverarbeitung - haben das realisiert, was bis heute in Europa als absolutes Pionierprojekt galt und längst überfällig war:

Die Entwicklung einer eigenen, zuverlässigen und innovativen Software exklusiv für unsere Wheelheels Balance-Scooter.

Wir sind demnach unabhängig von chinesischen Entwicklern und Programmen, welche teilweise gravierende Sicherheitslücken beinhalten, störanfällig sind und nur selten den in Europa geltenden Anforderungen zur Produktsicherheit gerecht werden. Durch die eigens entwickelte Software ist es Wheelheels gelungen, Fehler zu analysieren, die Sicherheit maßgeblich zu verbessern und gänzlich neue Funktionen zu entwickeln, die die Benutzung der Produkte angenehmer machen und den Fahrspaß wesentlich steigern.

Durch die eigens entwickelte Software ist es Wheelheels erstmalig möglich Fehler zu analysieren anstatt Kunden ein teueres Produkt zu verkaufen, wo im Grunde niemand weiß was darin enthalten ist bzw. welche genauen Funktionen darin ablaufen.

Mit Hilfe dieser grundlegenden Arbeit konnten wir nicht nur die Sicherheit verbessern, sondern gänzlich neue Funktionen entwickeln, die die Benutzung unserer Produkte angenehmer machen und den Fahrspaß in’s Unermessliche steigen lassen.

Hierzu zählt unter anderem die von Wheelheels entwickelte und patentierte Funktion “Selbständiges Aufrichten eines selbstbalancierenden Fahrzeuges” (16188DE), welche das lästige “per Hand Aufrichten” der Scooter erstmalig überflüssig macht, da diese sich nach dem Anschalten von selbst in Fahrposition bringen.

Da bei unseren Produkten grundsätzlich keine Haltestange, kein Gurt und kein Sitz vorhanden ist, versteht es sich von selbst die Höchstgeschwindigkeit der Geräte auf einen Wert zu beschränken, der das Verletzungsrisiko auf ein Minimum reduziert. Die technische Umsetzung einer zuverlässigen Geschwindigkeitsbegrenzung von selbstbalancierenden Fahrzeugen ist allerdings sehr komplex und gehört deswegen zu den großen Meilensteinen unseres Unternehmens. Mit Hilfe von aufwändigen Prozessen in unserer Steuerungselektronik, ist es Wheelheels erstmalig gelungen eine patentierte Geschwindigkeitsbeschränkung bei Balance-Scootern umzusetzen, welche bei Überschreiten der zulässigen Geschwindigkeit nicht nur ein Warnsignal aussendet, sondern den Fahrer sicher abbremst.

*Um eine Antwort auf die in Deutschland aktuell sehr brisante Situation der Straßenzulassungsproblematik zu finden, bietet Wheelheels aktuell zwei frei wählbare Geschwindigkeitsmodi an, bis seitens Kraftfahrtbundesamt und BMVI eine endgültige Entscheidung zu den so innovativen Produkten vorliegt.*

Die Grenzwerte der Geschwindigkeitsstufen sind von Wheelheels beliebig anpassbar und in der aktuellen Serie mit 6 km/h in Stufe 1 (“Beginner Modus”) und 15 km/h in Stufe 2 (“Profi-Modus”) umgesetzt.

*Obgleich ein Fahrgerät unter 6 km/h grundsätzlich von der Führerschein- und Versicherungspflicht befreit ist, lässt sich aktuell noch keine endgültige Entscheidung fällen, welche die Verwendung der Balance-Scooter im öffentlichen Straßenverkehr in Deutschland erlaubt.*

Anders als bei Produkten aus chinesischer Fertigung, können wir unseren Kunden größtmögliche Flexibilität bieten und auf Gesetzesänderungen, welche bei solch innovativen Produkten nicht auszuschließen sind, entsprechend reagieren. Eine Anpassung der Höchstgeschwindigkeit im Nachhinein ist Problemlos durch ein einfaches Softwareupdate möglich und verhindert, dass Ihr teures Produkt womöglich im Elektromüll landet.

Bei Wheelheels Cruisern besitzt Ihr Produkt eine zuverlässige Software aus deutscher Entwicklung, welche Ihnen sämtliche sicherheitstechnisch relevanten Funktionen, maximalen Komfort und größtmöglichen Fahrspaß bietet.

Mainboard

Die im Balance Scooter vorkommenden Ströme können bei Brems- bzw. Beschleunigungsvorgängen teilweise bis zu 40 Ampere betragen. Diese enorme Stromstärke muss selbstverständlich mit dementsprechender Sorgfalt behandelt werden und bei der Konzeption der im Scooter befindlichen Hardware beachtet werden.

Um dies sicherzustellen, wurde die gesamte Steuerungselektronik von Wheelheels in Deutschland entwickelt und damit maßgebliche Optimierungen gegenüber bereits bestehenden Schaltungen aus chinesischer Entwicklung realisiert.
So konnte neben der zuverlässigen Funktion unserer Mainboards auch erstmalig im Bereich von selbstbalancierenden Fahrzeugen eine Energierückgewinnung realisiert werden, die beim Bremsen die auftretende Induktionsenergie in den Akku zurückspeist.

Die Wheelheels Mainboards entsprechen dank bleifreien Lötstellen, RoHs-Konformität und REACH-Einhaltung bei allen verwendeten Bauteilen sämtlichen Auflagen nach AfPS (Ausschuss für Produktsicherheit) und besitzen dank der von Wheelheels verwendeten Vergussmasse eine erhöhte Resistenz gegen Feuchtigkeit und Erschütterungen.

Bei regelmäßigen Qualitätstests in unserem Hause wird die Hardware unter Extrembedingungen betrieben und somit deren zuverlässige Funktion sichergestellt. Ein abruptes Aussetzen, bekannt von vielen Erfahrungsberichten mit chinesischen Balance- Scootern, ist bei unseren Geräten unter Einhaltung der angegebenen Leistungsgrenzen ausgeschlossen.

Ladegeräte

Sicherer & schneller!

Auf Grund der von Wheelheels neu konzipierten Hardware, insbesondere Mainboards und Akku, ist es möglich die Scooter erstmalig nicht nur mit geringem Ladestrom zu versorgen, sondern mit bis zu 5 Ampere aufzuladen.

Wheelheels bietet deswegen, zusätzlich zum im Lieferumfang enthaltenen 2A Standard-Ladegerät, auch ein Schnell-Ladegerät mit 4A Ladestrom und einer Akkuladezeit von nur ca. einer Stunde.

Alle von Wheelheels verwendeten Ladegeräte unterliegen geltenden europäischen Sicherheitsbestimmungen und besitzen umfangreiche Zertifikate nach GS (“Geprüfte Sicherheit”) durch akkreditierte deutsche Prüfunternehmen.

LEDs

Nicht nur dekorativ, sondern auch funktional

Da die bekannten blauen LEDs aus chinesischer Fertigung eine rein dekorative Funktion erfüllten und teilweise augenschädliches, ultraviolettes Licht aussandten, setzte sich Wheelheels das Ziel, mit hellen weißen LEDs erstmalig die ursprüngliche Funktion von Leuchtmitteln auch bei Balance-Scootern zu realisieren, welche dem Fahrer bei Dunkelheit den Weg ausleuchten und ihn sichtbar für andere Verkehrsteilnehmer macht.

Sämtliche von Wheelheels verwendeten LED-Leuchten wurden nach geltenden Standards der photobiologischen Sicherheit geprüft und sind nachweislich nicht augenschädlich.

Kunststoffe

Im Bereich aller verwendeter Kunststoffe beachtet Wheelheels die europäisch geltenden Grenzwerte zu Polyzyklischen Aromatische Kohlenwasserstoffen (PAK, englisch: PAH) und hat zudem bei der Materialwahl auf wichtige Faktoren wie Stabilität und Verletzungsvorbeugung geachtet. Die Kunststoffmixtur der Offroad- Cruiser Gehäuseteile ist beispielsweise so gewählt, dass die Karosserieteile der Radkästen zurückweichen, falls Gliedmaßen eingeklemmt werden..

Die Produkte sind somit erstmalig nicht nur für Jugendliche und Erwachsene denkbar, sondern erfüllen auch entsprechende Sicherheitsanforderungen für Kinder.

Reifen

Die von Wheelheels aktuell angebotenen Modellen unterscheiden sich grundsätzlich fast nahezu durch deren Bereifung, welche nachstehend erläutert wird:

City Cruiser

Dank den 6.5 Zoll Vollgummi-Rädern ohne zusätzlicher Federung, ist der City Cruiser mit einem Sportwagen zu vergleichen, welcher ein tolles Fahrgefühl vor allem auf ebenen Flächen und unkompliziertem Untergrund bietet.

Offroad Cruiser

Für Personen, die das Universelle bevorzugen und auf Strecken unterwegs sind, die teilweise auch holprige Untergründe aufweisen, wie Kopfsteinpflaster oder Ähnlichem, ist der Offroad Cruiser die perfekte Wahl. Mit Hilfe von großen 10 Zoll Reifen und deren Luftfüllung, ist dieses Modell universell einsetzbar und meistert selbst schwierige Untergründe mit größtmöglichem Komfort.

Dank hervorragender Zusammenarbeit mit internationalen Reifenherstellern, verwendet Wheelheels ausschließlich Materialien, welche frei von giftigen Substanzen sind und sämtlichen europäisch geltenden Grenzwerten zu Polyzyklischen Aromatische Kohlenwasserstoffen (PAK, englisch: PAH) gerecht werden.

Zellhalter statt Klebeband

Die in unserem Akku enthaltenen Panasonic-Einzelzellen sind in einem eigens konzipierten Zellhalter aus glasfaserverstärktem Kunststoff verschweißt. Dieser schützt zum Einen den gesamten Akku vor Erschütterung und sorgt zum Anderen für ein ausgeglichenes Temperaturverhalten, da die Zellen einen einheitlichen Abstand zueinander haben und die beim Laden & Entladen entstehende Wärme somit verbessert abgeben können.

Bei vielen Akkus aus chinesischer Fertigung, werden die Einzelzellen lediglich mit Klebebändern direkt aneinanderliegend fixiert, was bei auftretenden Stößen und Vibrationen oftmals zu gebrochenen Zellverbindern führt und dadurch schwerwiegende Kurzschlüsse mit Brandfolge hervorrufen können.

Einzelzellen

Klein, passiv, aber unglaublich kräftig

Was viele nicht wissen: Wie kräftig unsere kleinen, nur 6,5 Zentimeter großen Zellen sind und wieviel Energie darin steckt. Würde man mit einer handelsüblichen Büroklammer die beiden Pole einer Einzelzelle kurzschließen, würde diese innerhalb weniger Sekunden glühen und sich schließlich bis zum Schmelzpunkt erhitzen.

Da in unserem Akku insgesamt 20 dieser “Kraftbrocken” verbaut sind, versteht es sich natürlich von selbst, dass deren gespeicherte Energie besonders schonend behandelt werden muss, da im Falle von Überladung oder Kurzschluss extreme Gefahr entsteht - Egal von welchem Hersteller die Einzelzellen sind. Entscheidend für die Sicherheit eines hochkapazitiven Lithium-Ionen Akkus, ist demnach ein optimales Zusammenspiel zwischen Schutzelektronik, Einzelzellen, Ladegerät und Verbraucher.

Temperatursensoren

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser

Bei der Entladung unseres Akkus wird gespeicherte chemische Energie durch die elektrochemische Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt. Beim Ladevorgang geschieht dies umgekehrt. Bei diesen exothermen Reaktionen entsteht Wärme, welche selbstverständlich entsprechend überwacht werden muss. Dieser wichtige Prozess wird in unserem Akku von insgesamt drei Temperatursensoren durchgeführt. Zwei dieser Sensoren befinden sich im inneren des Akkus, also an einem zentralen Punkt zwischen den Einzelzellen um möglichst präzise Ergebnisse widerzuspiegeln. Wohingegen einer dieser Sensoren seine Daten direkt an das BMS sendet, fungiert der zweite als redundante Einheit und ist direkt mit der Motorsteuerung verbunden, falls es zu Fehlfunktionen auf dem BMS kommen sollte.

Der dritte Sensor befindet sich direkt auf dem BMS und überwacht den Temperaturzustand der dort so wichtigen elektrotechnischen Bauteile. Sollte bei einem dieser Temperaturfühler Werte auftreten, welche dem Gerät oder der Sicherheit des Benutzers schaden könnte, wird die Geschwindigkeit gedrosselt und dem Fahrer das Problem audiovisuell signalisiert.

Mit diesen drei Sensoren auf Akkuseite, drei weiteren in der Motorsteuerungsplatine und den beiden Motoren, besitzen die Wheelheels-Cruiser insgesamt sechs Temperaturfühler und bieten damit mehr Sicherheit gegen Überhitzung als manche PKWs.

Batteriekommunikation

Das besondere beim Wheelheels-Akku:

Sollte eine Fehlfunktion vorliegen, wie zum Beispiel ein zu warmer Akku oder ein zu niedriger Ladezustand, registriert das BMS diese auftretenden Unregelmäßigkeiten und schickt ein entsprechendes Signal zur Motorsteuerung, welches das Gerät zunächst sicher abbremst, den Fahrer eindeutig warnt und zum absteigen auffordert. Anders als bei den bereits im Umlauf befindlichen Geräte aus chinesischer Fertigung, schalten die Wheelheels Cruiser nicht einfach ab, sondern warnen den Fahrer und verhindern dessen Weiterfahrt auf eine sichere Art und Weise.

Dieses Sicherheitsfeature wird durch ein innovatives Batteriekommunikationssystem ermöglicht, welches alle 50 Millisekunden maßgeblich wichtige Werte, wie Akkukerntemperatur, Ladezustand und Stromverbrauch an die Motorsteuerung überträgt. Zum aller ersten mal, wird somit nicht nur Energie aus dem Akku entnommen bzw. beim Laden zurückgespeist, sondern auch kontrolliert, was genau im Akku vor sich geht.

Batterie Management, Made in Germany

Die unumstritten wichtigste Komponente in einem Lithium-Ionen Akku ist das Battery Management System, kurz “BMS”. Die im Akku verbaute Platine regelt maßgeblich welche Energie aus dem Akku entnommen wird und welche beim Ladevorgang zurückfließen darf.

Zusätzlich zu diesen übergeordneten Eigenschaften, kontrolliert das Wheelheels-BMS jede der insgesamt zwanzig Einzelzellen unabhängig voneinander auf deren Zustand. Bei eventuell auftretenden Situationen wie Übertemperatur, Unterspannung oder Kurzschluss, unterbricht das BMS den Lade- bzw. Entladevorgang um Gefahr und Schaden zu verhindern. Aufgrund des hohen Stellenwertes dieser Komponente, entwickelte Wheelheels das BMS speziell für die im Scooter benötigten Anforderungen und geht auch bei der Fertigung keine Kompromisse ein:Das Battery Management System wird komplett in Deutschland hergestellt.