Wie viel Strom verbraucht ein Handy-Ladegerät tatsächlich?

Ich habe versucht herauszufinden, wie viel Strom ich tatsächlich verbrauche, wenn ich mein Telefon auflade. Hier sind die Spezifikationen meines Ladegeräts:

Eingang: 100/240 V, 50–60 Hz, 0,15 A.
Ausgang: 5 V, 0,7 A.

Ich habe gehört, dass Sie zur Berechnung auf die Eingabe achten müssen.

P = V. \cdot EIN = 240 V. \cdot 0,15 EIN = 36 W.

$P = V\cdot A = 240\ \mathrm V\cdot 0.15\ \mathrm A = 36\ \mathrm W$

Ich lade mein Telefon höchstens 4 Stunden am Tag auf. In diesem Fall verwende ich 144 Wattstunden pro Tag und 51840 Wh pro Jahr oder 51,84 kWh. Und das scheint furchtbar viel zu sein, wenn man bedenkt, dass in allen Artikeln, die ich über den Stromverbrauch von Ladegeräten gelesen habe, angegeben wurde, dass sie etwa 2 kWh pro Jahr verbrauchen. Ich weiß, dass ich mein Telefon zu viel auflade (ich brauche wirklich einen neuen Akku), aber es passt immer noch nicht zusammen. Sind meine Berechnungen falsch? Und wenn ja, wie lautet die richtige Nummer?

batteries electricity

— user184968
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Die Eingangsnummern sind das Maximum. 0,15 A wären also bei ~ 100 V und weniger als die Hälfte davon bei 240 V (Baseballstadion). Wenn die Leistung 5 V ~ 0,7 A beträgt, werden ungefähr 3,5 W ausgegeben. Wenn Sie einen Wirkungsgrad von 50% annehmen, sind das 7 W am Eingang. Bei 100 V sind das 0,07 A und bei 240 V 0,03 A. Hinzu kommt, dass Ihr Telefon während des Ladevorgangs nicht 0,7 A bei 5 V verbraucht, sodass der Stromverbrauch in der Praxis viel geringer ist.

— Wesley Lee

@WesleyLee Sie sollten das zu einer Antwort erweitern.

— Russell Borogove

Zur schnellen Überprüfung der Gesundheit würde jede Energie, die das Ladegerät tatsächlich verbraucht - die es nicht an das Telefon weitergibt - als Wärme enden. Legen Sie Ihre Hand darauf, es könnte sich leicht warm anfühlen, wenn das Telefon angeschlossen und aufgeladen ist. sonst absolut cool. Wenn es wirklich 36 W (nicht Wh) dauern würde, wäre es fast so warm wie eine 40 W Lampe. Profi-Tipp: Legen Sie Ihre Hand NICHT auf eine laufende 40-W-Glühbirne!

— Brian Drummond

Ja, das war ein weiterer Grund, warum ich skeptisch gegenüber meinen Berechnungen war (neben meinem fast vollständigen Mangel an Wissen über dieses Thema). Ich habe meine Hand auf eine 30-W-Glühbirne gelegt, die aus Versehen stundenlang gelaufen ist (es war sicher keine angenehme Erfahrung), daher kann ich definitiv sagen, dass ein Ladegerät niemals so heiß wird, auch wenn es angeschlossen ist für die ganze Nacht.

— user184968

Zusätzlich zum Einheitenfehler, da Wh nicht W ist, ist diese Bewertung auf dem Typenschild eine berechnete „Lüge“ gegenüber der Regierung / externen Behörde, die sie zertifiziert. Sie runden den Strom nach oben und fügen die Mehrwertsteuer hinzu, da es keine Strafe für zu hohe gibt, während Sie den Nennstrom nicht überschreiten können.

— Winny

Antworten:

Die eingegebenen Zahlen sind ein Maximum- oder Worst-Case-Szenario, das der Hersteller berücksichtigen soll. Sie spiegeln nicht zu 100% den Stromverbrauch wider. Dies kann beispielsweise ein Stoßstrom beim ersten Anschließen sein, der durch Aufladen der Kondensatoren verursacht wird, oder nur ein großer Spielraum.

Außerdem wäre der durchschnittliche Eingangsstrom bei 100 V mehr als doppelt so hoch wie bei 240 V.

Lassen Sie uns die umgekehrten Berechnungen von der Ausgabe zur Eingabe durchführen:

5 V und 0,7 A ergeben eine Leistung von 3,5 W. Wenn Sie einen Wirkungsgrad von 50% annehmen, sind das 7 W am Eingang.

Bei 100 V sind das 0,07 A und bei 240 V 0,03 A. (Viel weniger als 0,15 A)

Hinzu kommt, dass Ihr Telefon während des Ladevorgangs nicht 0,7 A bei 5 V verbraucht. In der Praxis ist der Stromverbrauch daher viel geringer.

Effizienz der Stromversorgung:

In diesem interessanten Artikel aus dem Jahr 2012 werden ein Dutzend Ladegeräte getestet, von Markennamen bis zu gefälschten. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 60 und 80% (Hinweis: "Vampir" gibt den Stromverbrauch im Leerlauf an):

Eine Möglichkeit, den Stromverbrauch durch das Aufladen des Telefons abzuschätzen, wäre:

1 - Schätzen Sie, wie viel Ladung Ihr Telefon enthält. Sagen wir 2000mAh 3,7V Batterie, also ~ 8Wh

2 - Nehmen wir an, Sie laden Ihr Telefon jeden Tag vollständig auf.

3 - Nehmen wir an, die Ladeschaltung in Ihrem Telefon hat einen Wirkungsgrad von 80% und das USB-Netzteil einen Wirkungsgrad von 60%. Das Aufladen Ihres Telefons verschwendet also 50% der Energie.

Das sind 16 Wh pro Tag. ~ 6 kWh pro Jahr. Dies berücksichtigt nicht den Stromverbrauch des Ladegeräts, wenn Ihr Telefon nicht angeschlossen ist, aber andererseits habe ich für den Rest der Punkte ziemlich schlechte Zahlen angenommen.

Dieser Artikel von Forbes aus dem Jahr 2013 verwendet 5,45 Wh als Batterieenergie, berücksichtigt keine Leistungsverluste und kommt zu einem Ergebnis von 2 kWh.

Batterieladekurve:

In der folgenden Grafik sehen Sie, dass die maximale Stromaufnahme nach der ersten Ladestunde (n) drastisch abnimmt. Selbst die Zahlen von 0,07 A und 0,03 A sind für kurze Zeit das Maximum.

— Wesley Lee
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Danke für die Antwort! Das klärt viel auf, ich dachte, dass die eingegebenen Zahlen repräsentieren, wie viel es die ganze Zeit zieht, während es aufgeladen wird.

— user184968

@ user184968 - Ich helfe gerne! Ich war neugierig auf die Zahlen selbst. Ich habe gerade ein Diagramm hinzugefügt, das die Stromaufnahme während des Ladevorgangs auf Li-Basis darstellt. Es zeigt, wie schnell sich der Strom nach der ersten Stunde des Ladevorgangs ändert.

— Wesley Lee

Wie kommt es, dass nicht alle 240 V (oder wie viel Wechselstrom in diesem Land) verbraucht werden müssen, um Wechselstrom in Gleichstrom im Transformator umzuwandeln (was im Grunde ein Ladegerät tut)? Es tut mir leid für all diese dummen Fragen, aber ich verstehe diesen Prozess nicht wirklich.

— user184968

@ user184968 - Wenn Sie es an ein 240-V-System anschließen, arbeitet es mit 240 V, verbraucht aber im Durchschnitt weniger Strom: Die gleiche Leistung bei einer höheren Spannung verbraucht weniger Strom. Wenn Sie es an 120 V anschließen, wird im Durchschnitt doppelt so viel Strom verbraucht.

— Wesley Lee

Oh, ich glaube, ich fange an, es zu verstehen. Da weniger Strom verbraucht wird, nimmt auch der Stromverbrauch ab. Nochmals vielen Dank für die Erklärung.

— user184968

Die Eingangsbewertung an netzgekoppelten Geräten dient nicht zur Beurteilung der Stromkosten, sondern zur Dimensionierung der Verkabelung (sowohl der Hausverkabelung als auch des Zubehörs wie Steckdosenleisten, Einsteck-Timer und Verlängerungskabel). In Ihrem Fall dürfen Sie nicht mehr als einhundert solcher Ladegeräte mit einem Eingangsstrom von 0,15 A an einen (ansonsten unbelasteten) Stromkreis anschließen, der mit 15 Ampere abgesichert ist. Es wird erwartet, dass der Hersteller nach den elektrischen Vorschriften verschiedener Länder jedem Gerät eine solche Bewertung gibt - das einzige, was er garantieren soll, ist, dass das Gerät, wenn es intakt ist, diesen Eingangsstrom nicht überschreitet (Einschaltströme wahrscheinlich ausgenommen, aber nicht unterbrochene Verwendung, z. B. von einem thermostatgesteuerten Gerät).

— Rackandboneman
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Holen Sie sich einfach ein Kill-A-Watt-Messgerät und überprüfen Sie es. Es beginnt wahrscheinlich auf der höheren Seite und steigt dann in Watt an. Ich vermute, es würde bei ungefähr 10 Watt beginnen und auf ungefähr 5 Watt herunterfahren, unabhängig von der Eingangsspannung (irgendwo zwischen 100 V und 240 V). Kill-A-Watt-Messgeräte zeigen nicht nur die Echtzeitleistung an, sondern auch die eingehende Netzspannung, den Leistungsfaktor, die Frequenz (z. B. 50 Hz - 60 Hz), die Eingangsstromstärke usw. Sie können auch angeben, wie viel Sie für Strom bezahlen (pro kWh), z. B. 0,13 USD, und es wird berechnet, wie viel es kostet, dieses Telefon pro Tag, Woche, Monat, Jahr aufzuladen. Sie sind wirklich nützliche Geräte. Ich habe 2 davon und benutze sie oft. Meine sind nur für ca. 100-130V. Ich denke, sie haben auch eine 200-260V-Version für Übersee.

— David
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Dies ist eigentlich eine ziemlich gute Idee, nicht nur, weil sie zeigt, was in einem bestimmten Fall tatsächlich vor sich geht (im Vergleich zu Schätzungen, die auf Annahmen beruhen), sondern auch, weil sie zeigt, was im Verlauf der Ladung vor sich geht. Ein solches Messgerät ist nicht genau genug, zeigt jedoch eine überraschende Menge an Informationen. Dies ist auch sehr nützlich, um festzustellen, wann ein Kabel ohne Signalkabel dazu führt, dass ein Gerät nur mit einer USB-Spezifikationsrate von 2,5 Watt aufgeladen wird und nicht mit der schnelleren Rate, die die meisten Ladegerät- / Telefonkombinationen unterstützen, wenn das Telefon erkennt, dass es an etwas Besseres angeschlossen wurde .

— Chris Stratton

@Chris Stratton - um eine genauere Wattzahl zu erhalten, da einige Watt ziemlich niedrig sind, müsste eine bekannte Last (z. B. eine 40-Watt-Glühbirne) als Teil einer Kombinationslast eingesetzt werden. Wenn das Ladegerät dann 3 Watt hat, sollte es insgesamt 43 Watt anzeigen und Sie subtrahieren einfach die 40, von denen Sie wissen, dass sie von der Glühbirne stammen. Wenn Sie den Zähler zurücksetzen und über einige Stunden aufladen, erhalten Sie eine ziemlich genaue durchschnittliche Laderate. Reduzieren Sie beispielsweise den Akku Ihres Smartphones auf 0%, setzen Sie die Zähler des Kill-A-Watt auf 0 zurück und überprüfen Sie die Zähler, wenn das Smartphone zu 100% aufgeladen ist.

— David

Tut mir leid, ich bin ein Jahr und 8 Monate "spät" und beantworte dies, aber hey, besser spät als nie, sagen sie.

— David

Ich bin mir nicht sicher, ob ich der Idee der Glühbirne zustimmen kann, da ihr Verbrauch möglicherweise nicht stabil ist. Außerdem würde sie jede Art von automatischem Entfernungsverhalten zunichte machen (wenn sich herausstellen würde, dass ein Messgerät dies hat). Das Entladen des Akkus eines Telefons wird im Allgemeinen am besten vermieden, es sei denn, die Ladungsverfolgungssoftware muss entfernt werden.

— Chris Stratton

Ich habe das Kill-A-Watt-Messgerät verwendet, um meine Golfwagenbatterien aufzuladen. Es hat Spaß gemacht zu sehen, wie es bei etwa 1000 Watt anfing (es war ein 36V 25A Ladegerät) und sich dann langsam verjüngte. Gegen Ende gab es eine kurze Spitze, aber ich fragte den Hersteller des Ladegeräts danach und sie sagten, es sei normal für dieses Ladegerät (es sei eine Art proprietärer Ladealgorithmus). Sie können die Ladestromstärke also grundsätzlich mit dem billigen (etwa 20 US-Dollar) Wattmeter approximieren, anstatt ein viel teureres DC-Clampmeter kaufen zu müssen.

— David