Quelle est la consommation d'énergie des prises intelligentes?

Je vois beaucoup de prises ou de prises Wi-Fi, etc., mais personne ne mentionne jamais la quantité d'énergie qu'elles consomment elles-mêmes. Ils sont généralement connectés au Wi-Fi en permanence, en attente de commandes. Cela ne prend-il pas le pouvoir? Je sais que c'est probablement (espérons-le) moins que l'appareil dont nous essayons de réduire la mise en veille, mais quelqu'un a-t-il testé la consommation d'énergie des prises ou des commutateurs intelligents?

Je sais qu'il existe de nombreux types différents, mais existe-t-il une différence d'utilisation entre les imitations à faible coût et les commutateurs intelligents de grande marque?

Qu'en est-il de celles qui utilisent des télécommandes normales utilisables sans Wi-Fi? Généralement, les signaux RF utilisent également une certaine quantité d'énergie, n'est-ce pas?

Les prises Wi-Fi consomment environ 1,5 à 2 watts, c'est le WeMo comme mentionné dans la réponse de Jim, et aussi quelques autres que j'ai essayées, comme le TP HS110.

Les prises ZigBee comme celle de Samsung SmartThings devraient utiliser moins d'énergie en raison de l'utilisation du protocole ZigBee. Selon leurs forums de support, c'est environ 0,3 W lorsque le relais est désactivé et 0,6 W lorsqu'il est activé. Communauté SmartThings .

Mes propres anciennes prises contrôlées par infrarouge consomment encore plus d'énergie que celles de ZigBee, elles ont besoin d'environ 0,7 W. Quoi qu'il en soit, c'est encore moins que les prises Wi-Fi.

Cependant, vous pourriez avoir besoin d'un concentrateur pour les appareils ZigBee qui utilise toute cette économie d'énergie. Les appareils Wi-Fi peuvent souvent renoncer à de tels concentrateurs et peuvent être directement contrôlés via l'application ou Alexa et similaires. Ainsi, vous devriez considérer votre cas d'utilisation. Si vous souhaitez simplement contrôler à distance une poignée, vous pouvez utiliser ZigBee / IR et une télécommande désignée, si vous en voulez plus, ces prises Wi-Fi pourraient être moins consommatrices d'énergie après tout.

Pour mieux comprendre la consommation d'énergie des prises intelligentes, il vaut la peine d'y jeter un œil. Pour ce faire, voyons quelques conceptions de référence de prise intelligente.

1. Un d' Atmel

   

2. Un de Texas Instruments

   

Comme vous pouvez le voir, les parties de ces deux modèles différents sont assez identiques.

• Il y a une alimentation AC / DC qui fournit la tension DC pour les sous-circuits.
• Il y a un «cerveau», une unité de microcontrôleur compatible Wi-Fi. L'ATSAMW25 et le CC3200.
• Il existe du matériel dédié à la mesure de puissance.
• Un relais pour pouvoir commuter les lignes principales.
• Quelques LED de rétroaction et boutons pour interfacer la fiche localement.

Fondamentalement, la consommation d'énergie de la prise elle-même est la consommation totale d'énergie de ces pièces. Les principaux consommateurs sont les microcontrôleurs compatibles Wi-Fi, les relais et je crois que les LED consomment plus que les pièces de mesure. En plus de cela vient l'efficacité de l'alimentation AC / DC, il y aura une certaine perte de puissance sur ces éléments.

1. Microcontrôleur compatible Wi-Fi

   La plupart du temps, le processeur d'application sera en mode basse consommation avec une consommation de courant entre μA et mA. Le Wi-Fi ajoutera un peu plus de consommation, quelques mA en mode veille.

   Le CC3200, par exemple, consomme 12 mA si l'application MCU est en mode veille (pas en veille profonde) et que le processeur réseau est en mode connecté inactif. En cas de RX la consommation monte à 56 mA et en cas de TX à 270 mA maximum. (Tableaux détaillés à la page 32.)

   Bien sûr, ces paramètres peuvent varier pour différents appareils de différents fabricants, mais à peu près l'échelle est la même.

2. Relais

   Il peut y avoir des pertes importantes selon le type de relais. Il y a une perte à cause de la bobine, appelée puissance de la bobine. Cela peut même atteindre des centaines de mW ( 10A, relais 240 VAC 500 - 700 mW de puissance de bobine, le moins cher sur Farnell ).

   Et il y a une perte à cause de la résistance de contact (100 mΩ pour le relais précédent, et avec une charge de 10 A, il dissipe une partie de la puissance). Les plus chers ont de meilleurs paramètres, il y en a avec une résistance de 50 mΩ par exemple.

   Je suis sûr que les prises de courant à faible coût ont des relais moins chers, donc consomment peut-être un peu plus.

3. LED

   A noter le couple de mA, mais rien de plus.

4. Alimentation AC / DC

   Cela ajoutera un pourcentage au sommet de la consommation globale. Les convertisseurs moins chers ont probablement une efficacité inférieure, donc une prise bon marché consommerait plus dans ce cas également.

   Le sélecteur Flyback UCC28910 700V de la conception de TI a une efficacité typique de 75% selon la fiche technique (page 30.). Il peut y avoir des pires et quelques meilleurs. Encore une fois, cela donne une échelle approximative.

Tous ces éléments peuvent bien sûr varier, mais ce sont principalement les facteurs qui déterminent la consommation de l'appareil lui-même. Vous pouvez calculer la consommation la plus défavorable pour la conception de TI pour obtenir une valeur W. Et bien sûr, vous pouvez vérifier les paramètres de certains produits.

Un représentant WeMo a déclaré 1,5 watts pour son interrupteur mural sur un forum WeMo. J'imagine que la plupart de ces commutateurs muraux / prises consomment de 1 à 2 watts en veille.

Fil de la communauté WeMo

Cette vidéo de 2015 montre un gradateur intelligent Aeotec Z-Wave mesuré à:

• ~ 0,4 W au ralenti
• ~ 0,6 W allumé mais entièrement atténué (sans charge)

Je suppose que ces commutateurs ont une consommation d'énergie similaire à celle d'une prise / prise, étant donné leurs fonctionnalités similaires. Les sorties pourraient être légèrement plus basses, étant donné qu'il n'y a pas besoin de circuits de gradation.

La personne qui écrit ce billet depuis 2016 prétend travailler pour "un leader dans le développement de la technologie d'alimentation à découpage (SMPS) depuis plus de 20 ans" et a écrit:

Aujourd'hui, nous pouvons construire une alimentation chargeur / adaptateur qui a une consommation en veille <25 mW et> 82% d'efficacité moyenne sur toute la plage de charge. D'ici la fin de l'année, nous nous attendons à pouvoir faire encore mieux que cela. Nous pouvons construire une alimentation TV de 100 W qui a une efficacité maximale proche de 90% (aucun ventilateur requis), un facteur de puissance proche de l'unité et une consommation en veille d'environ 450 mW (nécessaire pour maintenir le capteur IR et les composants associés sous tension afin que vous puissiez l'allumer) ). Il n'est pas déraisonnable de s'attendre à voir des alimentations avec une efficacité moyenne> 90% et une veille proche de zéro. L'idée que vous devriez débrancher des choses pour économiser de l'énergie est un peu dépassée.

Votre commentaire sur le Wi-Fi est légèrement inexact. Alors que la plupart de ces technologies communiquent sans fil, la plupart n'utilisent pas 802.11a / b / g / n. Cela fait utiliser un grand drain de puissance. Je vous renvoie à ce rapport de l'Agence internationale de l'énergie de 2016 . J'ai inclus la figure 20 du rapport (page 41) ci-dessous qui donne une large comparaison des technologies.

Comme vous pouvez le voir, il existe des technologies sans fil qui utilisent beaucoup moins d'énergie que le WiFi. En fait, au sujet des actionneurs (par exemple interrupteurs d'éclairage), le rapport note (page 45):

Dans le cas d'EnOcean par exemple, l'énergie mécanique de la pression sur le bouton d'un interrupteur d'éclairage sans fil est utilisée pour alimenter la communication avec la passerelle.

Évidemment, il n'y a pas d'action mécanique pour capturer l'énergie d'une prise, mais cela indique à quel point la communication est faible si elle peut être alimentée par une légère pression du doigt.

J'ai mesuré un certain nombre d'appareils avec un ELV Energy Master, qui est connu pour être assez précis.

Voici les résultats:

    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

Les mesures ont été effectuées après la configuration et le démarrage complet des appareils.

Lorsqu'ils ne sont pas configurés, les appareils TP-Link utilisent plus d'énergie. Le périphérique AVM n'a pas été testé non configuré.

Comme vous pouvez le voir, la consommation d'énergie dépend également de la version matérielle d'un appareil.