Wie viel Strom verbrauchen Smart Sockets selbst?

Ich sehe viele Wi-Fi-Steckdosen oder Stecker usw., aber niemand erwähnt jemals, wie viel Strom sie selbst verbrauchen. Sie sind in der Regel ständig mit Wi-Fi verbunden und warten auf Befehle. Nimmt das nicht Kraft auf? Ich weiß, es ist wahrscheinlich (hoffentlich) weniger als das Gerät, dessen Standby wir reduzieren wollen, aber hat jemand den Stromverbrauch von intelligenten Steckern oder Schaltern getestet?

Ich weiß, dass es viele verschiedene Typen gibt, aber gibt es einen Unterschied in der Verwendung zwischen kostengünstigen Nachahmungen und Smart Switches großer Marken?

Was ist mit denjenigen, die normale Fernbedienungen verwenden, die ohne Wi-Fi verwendet werden können? Normalerweise RF-Signale, die auch ständig etwas Strom verbrauchen, oder?

Wi-Fi-Steckdosen verbrauchen etwa 1,5 bis 2 Watt, das ist das WeMo, wie in Jims Antwort erwähnt, und auch einige andere, die ich ausprobiert habe, wie das TP HS110.

ZigBee-Steckdosen wie die von Samsung SmartThings sollten aufgrund der Verwendung des ZigBee-Protokolls weniger Strom verbrauchen. Laut Support-Foren sind es ungefähr 0,3 W, wenn das Relais ausgeschaltet ist, und 0,6 W, wenn es eingeschaltet ist. SmartThings-Community .

Meine alten, infrarotgesteuerten Steckdosen verbrauchen noch mehr Strom als die ZigBee-Steckdosen, sie benötigen etwa 0,7 W. Jedenfalls ist das immer noch weniger als bei den Wi-Fi-Anschlüssen.

Allerdings müssen Sieeine Drehscheibe für ZigBeeGerätedie bis nutzt alle die gespeicherte Energie. Wi-Fi-Geräte können häufig auf solche Hubs verzichten und direkt über App oder Alexa und dergleichen gesteuert werden. Daher sollten Sie Ihren Anwendungsfall berücksichtigen. Wenn Sie nur eine Handvoll fernsteuern möchten, können Sie ZigBee / IR und eine dafür vorgesehene Fernbedienung verwenden. Wenn Sie mehr möchten, verbrauchen diese Wi-Fi-Sockel weniger Strom.

Um den Stromverbrauch von Smart Plugs besser zu verstehen, lohnt es sich, einen Blick darauf zu werfen. Sehen wir uns dazu einige Referenzdesigns für intelligente Stecker an.

1. Eine von Atmel

   

2. Eine von Texas Instruments

   

Wie Sie sehen können, sind die Teile dieser beiden unterschiedlichen Designs ziemlich gleich.

• Es gibt eine AC / DC-Stromversorgung, die die Gleichspannung für die Teilkreise liefert.
• Es gibt ein "Gehirn", eine Wi-Fi-fähige Mikrocontrollereinheit. Der ATSAMW25 und der CC3200.
• Es gibt spezielle Hardware für die Leistungsmessung.
• Ein Relais, um die Netzleitungen schalten zu können.
• Einige Feedback-LEDs und Tasten zur lokalen Verbindung des Steckers.

Grundsätzlich ist der Stromverbrauch des Steckers selbst der Gesamtstromverbrauch dieser Teile. Die Hauptverbraucher sind die Wi-Fi-fähigen Mikrocontroller, die Relais und ich glaube, dass die LEDs mehr verbrauchen als die Messkomponenten. Hinzu kommt der Wirkungsgrad des AC / DC-Netzteils, bei dem ein gewisser Leistungsverlust auftritt.

1. Wi-Fi-fähiger Mikrocontroller

   Meistens befindet sich der Anwendungsprozessor im Energiesparmodus mit einer Stromaufnahme zwischen μA und mA. Das WLAN erhöht den Stromverbrauch um einige mA, wenn es sich im Ruhezustand befindet.

   Der CC3200 verbraucht beispielsweise 12 mA, wenn sich die Anwendungs-MCU im Energiesparmodus (nicht im Energiesparmodus ) befindet und der Netzwerkprozessor im Ruhezustand ist. Bei RX steigt der Verbrauch auf 56 mA und bei TX auf maximal 270 mA. (Detaillierte Tabellen auf Seite 32.)

   Natürlich können diese Parameter für verschiedene Geräte von verschiedenen Herstellern variieren, aber der Maßstab ist ungefähr derselbe.

2. Relais

   Je nach Relaistyp kann es zu erheblichen Verlusten kommen. Aufgrund der Spule, die als Spulenleistung bezeichnet wird, tritt ein Verlust auf. Dies können sogar Hunderte von mW sein ( 10A, 240 VAC, 500 - 700 mW Spulenleistung, am günstigsten bei Farnell ).

   Und es gibt einen Verlust aufgrund des Kontaktwiderstands (100 mΩ für das vorherige Relais und bei einer Last von 10 A wird etwas Strom verbraucht). Teurere haben bessere Parameter, es gibt zum Beispiel solche mit einem Widerstand von 50 mΩ .

   Ich bin mir sicher, dass die preiswerten Knockoff-Stecker billigere Relais haben und daher möglicherweise etwas mehr verbrauchen.

3. LEDs

   Bemerkenswert sind die paar mA, aber nichts weiter.

4. AC / DC-Stromversorgung

   Dies erhöht den Gesamtverbrauch um einen Prozentsatz. Günstigere Konverter haben wahrscheinlich einen geringeren Wirkungsgrad, daher würde ein billiger Stecker auch in diesem Fall mehr verbrauchen.

   Der UCC28910 700V Flyback Switcher von TI weist laut Datenblatt (Seite 30) einen typischen Wirkungsgrad von 75% auf. Es kann schlechtere und wenige bessere geben. Wieder gibt es eine grobe Skala.

All dies kann natürlich variieren, aber hauptsächlich sind dies die Faktoren, die den Verbrauch des Geräts selbst bestimmen. Sie können einen Worst-Case-Verbrauch für das TI-Design berechnen, um einen W-Wert zu erhalten. Natürlich können Sie auch die Parameter bestimmter Produkte überprüfen.

Ein WeMo-Vertreter gab 1,5 Watt für seinen Wandschalter in einem WeMo-Forum an. Ich stelle mir vor, dass die meisten dieser Wand- / Steckdosenschalter im Standby-Modus 1 bis 2 Watt verbrauchen.

WeMo-Community-Thread

Dieses Video aus dem Jahr 2015 zeigt einen Aeotec Z-Wave Smart Dimmer, gemessen an:

• ~ 0,4 W Leerlauf
• ~ 0,6 W eingeschaltet, aber voll gedimmt (keine Last)

Ich gehe davon aus, dass diese Schalter aufgrund ihrer ähnlichen Funktionalität einen ähnlichen Stromverbrauch haben wie eine Steckdose. Die Ausgänge könnten etwas niedriger sein, da keine Dimmschaltung erforderlich ist.

Die Person, die diesen Beitrag aus dem Jahr 2016 verfasst hat, gibt vor, für "einen führenden Entwickler der SMPS-Technologie (Switched Mode Power Supply) seit über 20 Jahren" zu arbeiten und schrieb:

Heute können wir eine Lade- / Adapterversorgung mit einem Standby-Verbrauch von <25 mW und einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von> 82% über den gesamten Lastbereich herstellen. Wir gehen davon aus, dass wir bis zum Jahresende noch besser abschneiden können. Wir können ein 100-W-Fernsehgerät mit einem Spitzenwirkungsgrad von nahezu 90% (kein Lüfter erforderlich), einem Leistungsfaktor von nahezu 1 und einem Standby-Verbrauch von ca. 450 mW (erforderlich, um den IR-Sensor und die zugehörigen Komponenten eingeschaltet zu halten, damit Sie ihn einschalten können) bauen ). Es ist nicht unangemessen zu erwarten, dass Netzteile einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von> 90% und einen Standby-Wert nahe Null aufweisen. Die ganze Vorstellung, dass Sie Dinge ausstecken sollten, um Energie zu sparen, ist ein bisschen veraltet.

Ihr Kommentar zu Wi-Fi ist etwas ungenau. Während die meisten dieser Technologien drahtlos kommunizieren, verwenden die meisten 802.11a / b / g / n nicht. Dies verbraucht einen großen Stromverbrauch. Ich verweise Sie auf diesen Bericht der Internationalen Energieagentur von 2016 . Ich habe Abbildung 20 aus dem unten stehenden Bericht (Seite 41) eingefügt, der einen umfassenden Vergleich der Technologien enthält.

Wie Sie sehen, gibt es drahtlose Technologien, die weitaus weniger Energie verbrauchen als WiFi. Tatsächlich enthält der Bericht zu Betätigern (z. B. Lichtschaltern) folgende Hinweise (Seite 45):

Im Fall von EnOcean wird zum Beispiel die mechanische Energie beim Drücken der Taste eines drahtlosen Lichtschalters verwendet, um die Kommunikation zum Gateway mit Strom zu versorgen.

Offensichtlich gibt es keine mechanische Aktion, um Energie für eine Steckdose zu erfassen, aber sie zeigt an, wie stromsparend die Kommunikation ist, wenn sie mit einem leichten Fingerdruck betrieben werden kann.

Ich habe eine Reihe von Geräten mit einem ELV Energy Master gemessen, von dem bekannt ist, dass er ziemlich genau ist.

Das sind die Ergebnisse:

    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

Die Messungen wurden durchgeführt, nachdem die Geräte konfiguriert und vollständig gebootet wurden.

Im nicht konfigurierten Zustand verbrauchten die TP-Link-Geräte mehr Strom. Das AVM-Gerät wurde nicht unkonfiguriert getestet.

Wie Sie sehen, hängt der Stromverbrauch auch von der Hardwareversion eines Geräts ab.