Quelle quantité d'énergie un chargeur de téléphone portable utilise-t-il réellement?

J'essayais de déterminer la quantité d'énergie que j'utilise réellement lorsque je charge mon téléphone. Voici les spécifications de mon chargeur:

Entrée: 100/240 V, 50–60 Hz, 0,15 A
Sortie: 5 V, 0,7 A

J'ai entendu que pour calculer cela, vous devez faire attention à l'entrée.

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

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

Je charge mon téléphone au maximum 4 heures par jour. Dans ce cas, j'utilise 144 wattheures par jour et 51840 Wh par an, soit 51,84 kWh. Et cela semble énormément, étant donné que tous les articles que j'ai lus sur la consommation d'énergie des chargeurs ont déclaré qu'ils utilisaient environ 2 kWh par an. Je sais que je charge trop mon téléphone (j'ai vraiment besoin d'une nouvelle batterie), mais ça ne tient toujours pas. Mes calculs sont-ils erronés? Et s'ils le sont, quel est le bon numéro?

batteries electricity

— user184968
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Les nombres saisis sont le maximum. Donc 0,15A serait à ~ 100V, et moins de la moitié à 240V (stade approximatif). grosso modo, si la sortie est de 5 V ~ 0,7 A, elle produit 3,5 W. Si vous supposez une efficacité de 50%, cela représente 7 W sur l'entrée. À 100 V, c'est 0,07 A et 0,03 A à 240 V. De plus, votre téléphone ne consomme pas 0,7A à 5V tout le temps que sa charge, donc en pratique la consommation d'énergie est beaucoup plus faible.

— Wesley Lee

@WesleyLee Vous devriez développer cela en une réponse.

— Russell Borogove

Pour vérifier rapidement la santé mentale, toute puissance que le chargeur utilise réellement - qu'il ne transmet pas au téléphone - se retrouverait sous forme de chaleur. Mettez votre main dessus, vous pourriez la sentir légèrement chaude avec un téléphone branché et en charge; mort cool sinon. S'il fallait vraiment 36 W (pas Wh), il serait presque aussi chaud qu'une ampoule de 40 W. Conseil de pro: NE mettez PAS la main sur une ampoule de 40W en marche!

— Brian Drummond

Oui, c'était une autre raison pour laquelle j'étais sceptique quant à mes calculs (à côté de mon manque presque complet de connaissances sur ce sujet). J'ai mis la main sur une ampoule de 30 W qui a fonctionné pendant des heures par accident (ce n'était pas une expérience agréable, c'est sûr), donc je peux certainement dire qu'un chargeur ne chauffe jamais aussi chaud, même lorsqu'il est branché pour toute la nuit.

— user184968

En plus de l'erreur unitaire puisque Wh n'est pas W, cette cote sur la plaque signalétique est un «mensonge» calculé pour le gouvernement / l'agence externe qui le certifie. Vous arrondissez le courant vers le haut et ajoutez la TVA par dessus car il n'y a pas de pénalité pour trop élevé alors que vous ne pouvez pas dépasser le courant nominal.

— winny

Réponses:

Les nombres d'entrée sont un scénario maximum ou pire que le fabricant souhaite que vous preniez en considération, ils ne reflètent pas la consommation électrique à 100% du temps. Il peut s'agir, par exemple, d'une surtension lors du premier branchement en raison de la charge des condensateurs, ou simplement d'une énorme marge.

En outre, le courant d'entrée moyen à 100 V serait plus du double de celui lorsqu'il est branché à 240 V.

Faisons les calculs inverses, de la sortie à l'entrée:

5 V et 0,7 A donnent une sortie de 3,5 W. Si vous supposez une efficacité de 50%, cela représente 7 W sur l'entrée.

À 100 V, c'est 0,07 A et 0,03 A à 240 V. (Beaucoup moins de 0,15 A)

De plus, votre téléphone ne consomme pas 0,7A à 5V tout le temps que sa charge, donc en pratique, la consommation d'énergie est beaucoup plus faible.

Efficacité de l'alimentation:

Cet article intéressant de 2012 teste une douzaine de chargeurs, des marques aux contrefaisants, et l'efficacité varie de 60 à 80% (note: "vampire" indique la consommation électrique à vide):

Une façon d'estimer la consommation d'énergie de la recharge du téléphone serait:

1 - Estimez la charge de votre téléphone. Disons que la batterie 2000mAh 3.7V, donc ~ 8Wh

2 - Disons que vous rechargez complètement votre téléphone tous les jours.

3 - Supposons que les circuits du chargeur de votre téléphone ont une efficacité de 80% et le bloc d'alimentation USB de 60%. La recharge de votre téléphone gaspille donc 50% de l'énergie.

C'est 16 Wh par jour. ~ 6 kWh par an. Cela ne prend pas en compte la consommation électrique du chargeur lorsque votre téléphone n'est pas branché, mais d'un autre côté, j'ai supposé de très mauvais chiffres pour le reste des points.

Cet article de 2013 de Forbes utilise 5,45Wh comme énergie de la batterie, ne prend pas en compte les pertes de puissance et arrive à un résultat de 2kWh.

Courbe de charge de la batterie:

Vous pouvez voir dans le graphique ci-dessous que la consommation de courant maximale chute considérablement après la ou les premières heures de charge. Ainsi, même les nombres de 0,07A et 0,03A sont le maximum pour un bref instant.

— Wesley Lee
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Merci pour la réponse! Cela clarifie beaucoup les choses, je pensais que les nombres saisis représentaient combien il en tirait tout le temps qu'il était chargé.

— user184968

@ user184968 - Je suis heureux de vous aider! J'étais curieux par rapport aux chiffres moi-même. Je viens d'ajouter un graphique qui représente la consommation de courant pendant la charge de la batterie Li, il montre à quelle vitesse le courant change après la première heure de charge.

— Wesley Lee

Comment se fait-il qu'il ne soit pas nécessaire de tirer les 240 V (ou la quantité de courant alternatif dans ce pays) pour convertir le courant alternatif en courant continu dans le transformateur (ce qui est essentiellement ce que fait un chargeur)? Je suis désolé pour toutes ces questions stupides, mais je ne comprends pas vraiment ce processus.

— user184968

@ user184968 - si vous le branchez à un système 240V, cela fonctionnera à 240V, mais il consommera moins de courant en moyenne: la même puissance sur une tension plus élevée consomme moins de courant. Si vous le branchez à 120 V, il consommera en moyenne le double du courant.

— Wesley Lee

Oh, je pense que je commence à comprendre. Donc, parce qu'il consomme moins de courant, la quantité d'énergie qu'il consomme diminue également. Merci encore d'avoir expliqué.

— user184968

La valeur nominale d'entrée sur les appareils connectés au réseau n'est pas là pour évaluer les coûts d'alimentation, mais pour dimensionner le câblage (à la fois le câblage de la maison et les accessoires tels que les multiprises, les minuteries enfichables et les rallonges). Dans votre cas, veuillez vous abstenir de connecter plus d'une centaine de tels chargeurs spécifiés à un courant d'entrée de 0,15 A à un circuit (autrement déchargé) qui est fusionné à 15 Ampères. Le fabricant est censé, selon les codes électriques de divers pays, attribuer une telle cote à n'importe quel appareil - la seule chose qu'il est censé garantir est que l'appareil, lorsqu'il est intact, ne dépassera pas ce courant d'entrée (courants d'appel probablement à l'exception, mais utilisation non discontinue, par exemple à partir d'un appareil commandé par thermostat).

— rackandboneman
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Obtenez simplement un compteur Kill-A-Watt et vérifiez-le. Il commence probablement par le côté supérieur, puis diminue progressivement en puissance. Je suppose que cela commencerait à environ 10 watts et descendrait à environ 5 watts, quelle que soit la tension d'entrée (de 100 V à 240 V). Les wattmètres Kill-A montrent non seulement la puissance en temps réel, mais aussi la tension de ligne entrant, le facteur de puissance, la fréquence (comme 50 Hz - 60 Hz), l'ampérage d'entrée ... Vous pouvez également lui dire combien vous payez pour l'électricité (par KWh), par exemple 0,13 $, et il calculera combien il vous en coûte de facturer ce téléphone par jour, semaine, mois, année. Ce sont des appareils vraiment utiles. J'en ai 2 et je les utilise beaucoup. Les miennes sont pour environ 100-130V seulement. Je pense qu'ils ont aussi une version 200-260V pour l'étranger.

— David
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C'est en fait une assez bonne idée, non seulement parce qu'elle montre ce qui se passe réellement dans un cas donné (par rapport aux estimations basées sur des hypothèses) mais aussi parce qu'elle montre ce qui se passe au cours de la charge. Un tel compteur ne sera pas parfaitement précis, mais il révèle une quantité surprenante d'informations. Il est également très utile pour découvrir lorsqu'un câble sans fils de signal fait qu'un appareil ne se charge qu'à un taux de spécification USB de 2,5 watts, et non au rythme plus rapide que la plupart des combinaisons chargeur / téléphone prennent en charge lorsque le téléphone a reconnu qu'il a été branché sur quelque chose de mieux .

— Chris Stratton

@Chris Stratton - pour obtenir une lecture de puissance plus précise, car quelques watts sont assez faibles, ce serait de mettre une charge connue (comme une ampoule de 40 watts) dans le cadre d'une charge combinée. Ensuite, si le chargeur est de 3 watts, il devrait lire 43 watts au total et il vous suffit de soustraire les 40 que vous savez provenir de l'ampoule. De plus, en réinitialisant le compteur et en chargeant sur quelques heures, vous pouvez obtenir un taux de charge moyen assez précis. Par exemple, "aplatissez" la batterie de votre smartphone à 0%, réinitialisez les compteurs du Kill-A-Watt à 0, puis vérifiez les compteurs lorsque le smartphone est chargé à 100%.

— David

Désolé, j'ai un an et 8 mois de retard, mais bon, mieux vaut tard que jamais.

— David

Je ne suis pas sûr que je puisse être d'accord avec l'idée de l'ampoule car sa consommation peut ne pas être stable, en outre, elle annulerait toute sorte de comportement de télémétrie automatique (si un compteur s'avérait avoir cela). Il est généralement préférable d'éviter de décharger la batterie d'un téléphone à moins qu'il ne soit nécessaire de faire décoller le logiciel de suivi de charge.

— Chris Stratton

J'utilisais le compteur Kill-A-Watt pour charger les batteries de ma voiturette de golf. C'était amusant de le regarder commencer à environ 1000 watts (c'était un chargeur 36V 25A), puis diminuer progressivement. Vers la fin, il y a eu un bref pic, mais j'ai demandé au fabricant du chargeur à ce sujet et ils ont dit que c'était normal pour ce chargeur (c'était un certain type d'algorithme de charge propriétaire). Ainsi, vous pouvez approximativement approximativement l'ampérage de charge en utilisant le wattmètre bon marché (environ 20 $), au lieu d'avoir à acheter un pince ampèremétrique DC beaucoup plus cher.

— David