Bao nhiêu năng lượng để ổ cắm thông minh tự tiêu thụ?

Tôi thấy rất nhiều ổ cắm hoặc phích cắm Wi-Fi, v.v., nhưng không ai nhắc đến việc họ tiêu thụ bao nhiêu năng lượng. Chúng thường được kết nối với Wi-Fi liên tục, chờ lệnh. Điều này không có quyền lực? Tôi biết có lẽ (hy vọng) ít hơn thiết bị mà chúng tôi đang cố gắng giảm, nhưng đã có ai kiểm tra mức độ sử dụng năng lượng của phích cắm hoặc công tắc thông minh chưa?

Tôi biết có nhiều loại khác nhau, nhưng có sự khác biệt trong cách sử dụng giữa các loại bỏ chi phí thấp và các công tắc thông minh thương hiệu lớn?

Còn những cái sử dụng điều khiển từ xa thông thường có thể sử dụng mà không cần Wi-Fi thì sao? Thông thường tín hiệu RF, cũng sử dụng một lượng điện liên tục phải không?

Các ổ cắm Wi-Fi có mức tiêu thụ năng lượng khoảng 1,5-2 Watts, đó là WeMo như được đề cập trong câu trả lời của Jim, và một vài cái khác tôi đã thử, như TP HS110.

Các cửa hàng ZigBee giống như các cửa hàng từ Samsung SmartThings nên sử dụng ít năng lượng hơn do sử dụng giao thức ZigBee. Theo các diễn đàn hỗ trợ của họ, đó là khoảng 0,3W khi rơle tắt và 0,6W khi bật. Cộng đồng thông minh .

Các cửa hàng điều khiển hồng ngoại cũ của riêng tôi thu được nhiều năng lượng hơn cả các ZigBee, chúng cần khoảng 0,7W. Dù sao, đó vẫn là ít hơn các cửa hàng Wi-Fi.

Tuy nhiên, bạn có thể cần một trung tâm cho các thiết bị ZigBee sử dụng hết năng lượng đã lưu. Các thiết bị Wi-Fi thường có thể từ bỏ các trung tâm như vậy và có thể được điều khiển trực tiếp thông qua Ứng dụng hoặc Alexa và những thứ tương tự. Vì vậy, bạn nên xem xét trường hợp sử dụng của bạn. Nếu bạn chỉ muốn điều khiển từ xa một số ít, bạn có thể sử dụng ZigBee / IR và một điều khiển từ xa được chỉ định, nếu bạn muốn nhiều ổ cắm Wi-Fi đó có thể sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn.

Để hiểu rõ hơn mức tiêu thụ năng lượng của phích cắm thông minh, bạn nên nhìn vào chúng. Để làm như vậy, hãy xem một số thiết kế tham khảo phích cắm thông minh.

1. Một từ Atmel

   

2. Một từ Texas Cụ

   

Như bạn có thể thấy các bộ phận của hai thiết kế khác nhau này khá giống nhau.

• Có một nguồn cung cấp điện AC / DC cung cấp điện áp DC cho các mạch phụ.
• Có một "bộ não", một đơn vị vi điều khiển hỗ trợ Wi-Fi. ATSAMW25 và CC3200.
• Có một số phần cứng chuyên dụng để đo công suất.
• Một rơle để có thể chuyển đổi các đường dây chính.
• Một số đèn LED phản hồi và các nút để giao diện phích cắm cục bộ.

Về cơ bản mức tiêu thụ năng lượng của chính phích cắm là tổng mức tiêu thụ năng lượng của các bộ phận này. Khách hàng chính là các bộ vi điều khiển hỗ trợ Wi-Fi, rơle và tôi tin rằng đèn LED tiêu thụ nhiều hơn các bộ phận đo sáng. Trên hết là hiệu quả của nguồn cung cấp điện AC / DC, sẽ có một lượng tổn thất điện năng nhất định đối với các yếu tố này.

1. Vi điều khiển hỗ trợ Wi-Fi

   Hầu hết thời gian bộ xử lý ứng dụng sẽ ở chế độ năng lượng thấp với mức tiêu thụ hiện tại giữa μA và mA. Wi-Fi sẽ thêm một số mức tiêu thụ, một vài mA ở trạng thái không hoạt động.

   Các CC3200 ví dụ tiêu thụ 12 mA nếu ứng dụng MCU đang ở chế độ Sleep (ngủ không sâu) và bộ xử lý mạng ở trạng thái kết nối nhàn rỗi. Trong trường hợp của RX, mức tiêu thụ tăng lên 56 mA và trong trường hợp TX tối đa đến 270 mA. (Bảng chi tiết ở trang 32.)

   Tất nhiên các thông số này có thể khác nhau đối với các thiết bị khác nhau từ các nhà sản xuất khác nhau nhưng về quy mô là như nhau.

2. Rơle

   Có thể có tổn thất đáng kể tùy thuộc vào loại rơle. Có tổn thất vì cuộn dây, gọi là cuộn dây điện. Đây có thể là hàng trăm mW ( công suất cuộn dây 10A, 240 VAC 500 - 700 mW, rẻ nhất trên Farnell ).

   Và có sự mất mát vì điện trở tiếp xúc (100 mΩ cho rơle trước và với tải 10 A, nó tiêu tan một số năng lượng). Những cái đắt hơn có thông số tốt hơn, có những cái có sức đề kháng 50 mΩ chẳng hạn.

   Tôi chắc chắn rằng các phích cắm loại bỏ chi phí thấp có rơle rẻ hơn nên có thể tiêu thụ phần nào nhiều hơn.

3. Đèn LED

   Đáng chú ý là cặp vợ chồng của mA, nhưng không có gì hơn.

4. Bộ nguồn AC / DC

   Điều này sẽ thêm một tỷ lệ phần trăm trên đầu tiêu dùng tổng thể. Bộ chuyển đổi rẻ hơn có thể có hiệu suất thấp hơn, vì vậy một phích cắm giá rẻ cũng sẽ tiêu thụ nhiều hơn trong trường hợp này.

   Bộ chuyển đổi Flyback UCC28910 700V từ thiết kế của TI có hiệu suất 75% điển hình theo bảng dữ liệu (trang 30.). Có thể có những cái tồi tệ hơn và một vài tốt hơn. Một lần nữa nó cho một quy mô thô.

Tất cả những điều này có thể khác nhau tất nhiên nhưng chủ yếu đây là những yếu tố quyết định mức tiêu thụ của chính thiết bị. Bạn có thể tính mức tiêu thụ trong trường hợp xấu nhất cho thiết kế của TI để có giá trị W. Và tất nhiên bạn có thể kiểm tra các thông số của một số sản phẩm.

Một đại diện của WeMo đã tuyên bố 1,5 Watts cho công tắc trên tường của họ trên một diễn đàn WeMo. Tôi tưởng tượng hầu hết các công tắc tường / ổ cắm này sẽ rút 1-2 watt ở chế độ chờ.

Chủ đề cộng đồng WeMo

Video này từ năm 2015 cho thấy Bộ điều chỉnh thông minh Ze Wave Aeotec được đo tại:

• ~ 0,4W nhàn rỗi
• ~ 0,6W trên nhưng được làm mờ hoàn toàn (không tải)

Tôi giả sử các công tắc này có cách sử dụng năng lượng tương tự như một ổ cắm / ổ cắm, do chức năng tương tự của chúng. Các cửa hàng có thể thấp hơn một chút, do không cần làm mờ mạch.

Người viết bài đăng này từ năm 2016 có ý định làm việc cho "một nhà lãnh đạo trong việc phát triển công nghệ Cung cấp năng lượng chuyển đổi chế độ (SMPS) trong hơn 20 năm" và đã viết:

Ngày nay, chúng ta có thể xây dựng nguồn cung cấp bộ sạc / bộ chuyển đổi có mức tiêu thụ chờ <25 mW và hiệu suất trung bình> 82% trong toàn bộ phạm vi tải. Đến cuối năm, chúng tôi hy vọng có thể làm tốt hơn thế. Chúng tôi có thể xây dựng nguồn cung cấp TV 100W có hiệu suất cao nhất gần 90% (không cần quạt), hệ số công suất gần thống nhất và mức tiêu thụ dự phòng khoảng 450 mW (cần thiết để giữ cho cảm biến hồng ngoại và các thành phần liên quan được bật lên để bạn có thể bật nó ). Không phải là không có lý khi hy vọng sẽ thấy các bộ nguồn có hiệu suất trung bình> 90% và chế độ chờ gần như bằng không. Toàn bộ khái niệm rằng bạn nên rút phích cắm mọi thứ để tiết kiệm năng lượng là một chút lỗi thời.

Nhận xét của bạn về Wi-Fi hơi không chính xác. Trong khi hầu hết các công nghệ này giao tiếp không dây, hầu hết không sử dụng 802.11a / b / g / n. Làm như vậy sẽ sử dụng một cống năng lượng lớn. Tôi hướng bạn đến báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế từ năm 2016 . Tôi đã bao gồm Hình 20 từ báo cáo (trang 41) bên dưới để so sánh rộng rãi các công nghệ.

Như bạn có thể thấy, có những công nghệ không dây sử dụng ít năng lượng hơn WiFi. Trong thực tế, về chủ đề của bộ truyền động (ví dụ: công tắc đèn), ghi chú báo cáo (trang 45):

Trong trường hợp của EnOcean chẳng hạn, năng lượng cơ học của việc nhấn nút của công tắc đèn không dây được sử dụng để cấp nguồn cho giao tiếp với cổng.

Rõ ràng là không có hành động cơ học nào để thu năng lượng cho ổ cắm, nhưng nó cho biết mức độ truyền thông thấp như thế nào nếu nó có thể được cung cấp năng lượng bằng cách ấn nhẹ ngón tay của bạn.

Tôi đã đo một số thiết bị với ELV Energy Master, được biết là khá chính xác.

Đây là kết quả:

    Device          off     on
TP-Link HS110 V2    1,2 W   1,8 W
TP-Link HS110 V3    1,0 W   1,8 W
AVM FritzDect 200   0,5 W   1,3 W

Các phép đo được thực hiện sau khi các thiết bị được cấu hình và khởi động đầy đủ.

Khi không được định cấu hình, các thiết bị TP-Link sử dụng nhiều năng lượng hơn. Thiết bị AVM không được kiểm tra không được định cấu hình.

Như bạn có thể thấy, mức tiêu thụ năng lượng cũng phụ thuộc vào phiên bản phần cứng của thiết bị.