Berechnen Sie die Stromrechnung eines Telefonladegeräts (Netzadaptereingang oder -ausgang?)

Diese Zahlen sagen Ihnen den Strom, den die Versorgung liefern kann, nicht wie viel Ihr Telefon benötigt. Ihr Telefon zieht nur so viel, wie es vorgesehen ist, und Sie wissen nicht, wie viel Strom aus dem Stromnetz kommt. Sie haben also recht. Aus dem Adaptertext selbst kann man nichts Sinnvolles entnehmen.

Es gibt zwei Möglichkeiten, diese Zahl zu erhalten. Sie können den Strom messen, der in den Adapter selbst fließt, oder Sie können den Strom messen, der zu Ihrem Telefon fließt. Letzteres bedeutet, dass Sie auch die Effizienz des Adapters kennen müssen, da im Adapter ein gewisser Verlust auftritt, wenn er die Netzspannung in 5 V umwandelt. Sie könnten ihn möglicherweise anhand des Netzstromeingangs (0,3 A) abschätzen, aber das ist nicht der Fall sagen, welche Spannung oder Frequenz es ist.

Hinzufügen von Berechnungen für die zweite Methode Ok, Ihr Telefon wird wahrscheinlich über USB aufgeladen, das früher auf 500 mA begrenzt war. Auch dass 1,55 A das Maximum ist, das die Versorgung liefern kann, möchte man nicht immer haben. Also nehmen wir das (grob) an$I = 500\ \mathrm{mA}$. Strom für Ihr Telefon ist$P_{out} = IV = 0.5 \times 5 = 2.5\ W$. Nehmen wir dann an, dass der Adapter zu 80 % effizient ist$P_{in} = \frac{P_{out}}{0.80} = 3\ W$. Das multipliziert sich mit der Zeit bis zur vollständigen Aufladung, und schon sind Sie da.

Sie haben Recht, dass Sie für die Eingabe bezahlen. Nun stellt sich die Frage: "Wie berechne ich den Input, wenn ich nur den Output kenne?"

Wir brauchen noch eine Information: die Effizienz des Netzteils. Für diesen Gerätetyp sollten es etwa 85 % sein.

wo Eff Effizienz ist.

Sie können dies umschreiben als

Daraus kannst du deine Watt berechnen und diese mit deinen Nutzungsstunden pro Jahr multiplizieren. Beachten Sie, dass Ihr Ergebnis auf der hohen Seite liegen wird, da das Ladegerät den Strom verringert, wenn die Batterie aufgeladen wird, und schließlich auf ein Rinnsal abfällt.

Ja, sie haben Recht, Sie müssen die Effizienz der Versorgung berücksichtigen. Auch das Typenschild spiegelt nicht unbedingt wider, was sozusagen unter der Haube passiert. Das Telefon zieht während des Ladevorgangs viel Strom, und der Adapter verschwendet eine gewisse Menge, um diesen Strom aus dem Netzstecker zu bekommen. Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, fällt der Strom ab, aber nicht auf Null, da die meisten Telefone weiterhin über den Adapter betrieben werden, während sie eingesteckt sind, und der Akku bei 100 % bleibt. Wenn Sie schließlich das Telefon ausstecken, aber den Adapter in der Wand lassen, verschwendet das Netzteil Strom, wenn es nur dort sitzt (der Wirkungsgrad sinkt auf Null, da kein nutzbarer Ausgangsstrom vorhanden ist).

Der minimale (aktive) Wirkungsgrad dieser Level- V -Versorgung beträgt 0,0750 * ln(5 V * 1,55 A) + 0,561 = 71,4 %. Angenommen, Ihr Netzteil benötigt zum Aufladen 2,5 Stunden lang vollen Strom, verbraucht es nicht mehr als 5 * 1,55/0,714 = 10,8 W für 2,5 Stunden oder 0,027 kWh.

Nachdem der Akku aufgeladen ist, fällt er erheblich ab. Wenn das Telefon nicht angeschlossen ist, beträgt der Stromverbrauch nicht mehr als 0,3 W. Wenn wir also davon ausgehen, dass das Telefon nicht mehr als 0,5 W mit einem Wirkungsgrad im Bereich von 70 % verbraucht, erhalten wir einen Verbrauch von 1 W, während das Telefon nach dem Aufladen einfach dort sitzt. Wenn Sie es rund um die Uhr angeschlossen lassen, beträgt der Gesamtverbrauch weniger als 0,05 kWh/Tag. Wenn Ihr Strom Sie 0,15 USD/kWh kostet, kostet es etwa 50 Cent pro Jahr, Ihr Telefon aufgeladen zu halten.

Tatsächlich ist das Ladegerät bestimmt etwas besser als das erforderliche Minimum, also wahrscheinlich etwas weniger. Es wird sich auch nie entladen, wenn Sie es die ganze Zeit eingesteckt lassen.

Beachten Sie, dass das Ladegerät einen erheblichen Teil des Gesamtverbrauchs verbrauchen kann, wenn es gerade angeschlossen ist und ohne angeschlossenes Telefon im Leerlauf ist. Diese "Vampirmacht" summiert sich zu Millionen von Adaptern, die so angeschlossen sind, und die Regierungen haben die Vorschriften für den Ruheverbrauch verschärft.

Das ist, als würde man Wackelpudding an eine Wand nageln.

Erstens wird das Handy selbst keine konstante Belastung der USB-Seite haben. Offensichtlich wird es bei voller Aufladung auf fast Null zurückgefahren, aber es variiert auch während des Ladevorgangs basierend auf der Akkuladekurve und anderer Telefonlast (z. B. Plug-in-Nutzung).

Zweitens ist das Ladegerät nicht zu 100 % effizient, und selbst diese Effizienz ist nicht linear.

Die Zahl 0,3 A ist die Nennleistung auf dem Typenschild und ist nutzlos. Sein Zweck besteht darin, Elektrikern mitzuteilen, wie viel Strom für das Gerät bereitzustellen ist; D. h., wenn sie eine Handyfabrik oder einen Handyladen verkabelt, können sie alle Kioske mit einem 20-A-Stromkreis verkabeln oder brauchen sie 3. Diese Zahl berücksichtigt die Nutzung im schlimmsten Fall x Leistungsfaktor** x welche Fudge-Faktoren UL in Ordnung sehen möchte um den Artikel zu genehmigen. An Ihrem Ladegerät beträgt der Unterschied zwischen Nenneingang und -ausgang 28 Watt, das kann nicht real sein, etwas so Kleines würde zu heiß werden!

Zurück zum Jello-Nageln, ich würde die Leistung des Ladegeräts des Telefons (normalerweise 5 W) schätzen und diese dann verdoppeln, um die Ineffizienz (10 W) für die Laufzeit des Aufladens (z. B. 2 Stunden) zu berücksichtigen. Watt x Stunden = Wattstunden. Teilen Sie durch 1000 für Kilowattstunden.

Amerikaner zahlen normalerweise 10 bis 20 Cent pro Kilowattstunde Strom.

Wenn Sie 12 Cent pro kWh für Strom bezahlen, kostet 1 Watt kontinuierlich 24x7 1 $/Jahr.

** Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen der tatsächlich verbrauchten Leistung (Rosinenpickerei von Teilen der AC-Sinuswelle) und dem, was der Transformator/die Verkabelung tragen muss, um die gesamte AC-Sinuswelle zu liefern. Wenn Sie beispielsweise einen Einweggleichrichter verwenden, beträgt Ihr Leistungsfaktor 50 %.

Annahmen: 120 V, 2 h Ladezeit, 12 ¢/kWh

P = VI = 120 V × 0,3 A = 36 W

Energie = P t = 0,036 kW × 2 h = 0,072 kWh

Kosten = Energie × Kosten/Energie = 0,072 kWh × 0,12 USD/kWh = 0,00864 USD

Oder 0,864 Cent. Dem solltest du folgen können.

Es gibt eine andere, möglicherweise genauere Möglichkeit, die Kosten einer Telefongebühr zu schätzen. Die Idee basiert auf der Kapazität des Telefonakkus. Angenommen, Sie haben ein altes Samsung S4-Telefon. Es hat einen internen Akku mit 9,88 W*h Kapazität, sagen wir 10Wh.

Da sich Ihr Leistungsmesser immer auf der externen AC-Seite befindet, müssen Sie die Effizienz der gesamten Stromversorgungskette berücksichtigen. Sie haben zwei Konverter, einer ist der Wandadapter. Es ist ein moderner Adapter und sollte daher nicht weniger als 80 % effizient sein (Sie müssen sich an Standards erkundigen). Der zweite Konverter befindet sich in der Schaltung des Telefonladegeräts, gehen Sie also von denselben 80 % aus. Der Akku hat auch einige Verluste während des Ladevorgangs. Ich würde sagen 95% Wirkungsgrad.

Als Ergebnis muss die INPUT-Energiemenge 10/0,95/0,8/0,8 = 16 W*h für eine volle Ladung betragen. Danach verbraucht das Ladegerät vernachlässigbar viel Strom.

Unter der Annahme eines US-Stromtarifs von 10 Cent pro kWh betragen die Kosten für eine einmalige Gebühr etwa 16/1000 * 10 = 0,16 Cent.

Angesichts der Aussage von Transistor wurde dieser Beitrag für seine und andere Erläuterungen stark bearbeitet.

Ladegerät Samsung Galaxy Alpha Network, Note Edge, (EP-TA50EWE). Weiße technische Daten: Eingang: 100-240V @ 0,3 A Ausgang: 5V @ 1550mA Standard-USB-Buchse

1 W = 1 j 7,5 W = 7,5 j

3600 Sekunden in 1 Stunde

also 7,5jx 3600 = 27kj/h

Leistung (Watt) = Energie (Joule) / Zeit (in Sekunden)

Ein Energieverbrauch von 1 Wh entspricht 3600 Joule.

Also haben wir jetzt 27 kJ pro Stunde geteilt durch 3600 Sekunden = 7,5 Wh oder 0,0075 kWh

W und Wh sind austauschbar.

Unabhängig von den Kommentaren unten wird hier in Bezug auf kW und KW ein bisschen herumgepfuscht, ich bin sicher, dass die Leute verstehen, was gemeint ist, und dass nicht über die Temperatur gesprochen wird.

Das ist vorbei, nur um ein paar Punkte mit meinem früheren Beitrag für diejenigen zu erklären, die ihn gesehen haben.

Netzteile, die für die EU und die USA entwickelt wurden, müssen strenge Toleranzen einhalten, aber das bedeutet nicht, dass jedes Netzteil, das außerhalb dieser Gebiete hergestellt wird, diese Vorschriften erfüllt. Einige Niederstrom-Netzteile sind halbwellengleichgerichtet und verlassen sich auf einen abgestimmten Schaltkreis bei Netzfrequenz, um 5 V @ XmA für den Einsatz in Schaltkreisen mit geringer Leistung bereitzustellen. Siehe http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00954A.pdf

Allerdings habe ich gestern ein Samsung-Ladegerät auseinandergerissen, um eine Schaltreglerschaltung zu finden. Deren Wirkungsgrad wird mit 75 % - 90 % + eventuelle Verluste innerhalb der Schaltung angegeben. Auch diese Verluste sind so gering, dass es wirklich nicht der Rede wert ist, es sei denn, Sie möchten präzise, ​​was sich im Alltag einfach nicht lohnt, oder es handelt sich um einen kumulativen Kreislauf, bei dem die Summe der Verluste wichtig ist. Ich neige dazu, Schaltreglerversorgungen als Geräte mit niedrigerem Strom zu betrachten, nur um zwischen Schaltregler und Schaltnetzteil (mehrere Spannungen und höhere Ströme) zu unterscheiden, obwohl Sie streng genommen einen Schaltregler im Herzen eines Schaltmodus finden PSU.Dies stammt aus einer Arbeitsnomenklatur, in der ich ein SMPS möchte, was nicht bedeutet, dass ich einen geschalteten Regler möchte.

Hier gibt es eine Reihe von Faktoren in Bezug auf das Laden und die Effizienz. Für letzteres benötigen Sie nur eine grobe Zahl und nehmen am besten ein Worst-Case-Szenario (und die einfachste Berechnung für) von 75%, um den Leistungsverlust zu berechnen.

Wenn wir also wollten, könnten wir einfach sagen, dass das tatsächlich verbrauchte W 25 % mehr wäre als das für die Ausgangsleistung angegebene, was ca Gleiches weiter.

Ich könnte noch weiter über Ladeakkus und Kennlinien für jedes der verwendeten Geräte sprechen, aber Sie wollten nur eine ungefähre Zahl und einen Weg, um dorthin zu gelangen :)

Ich sage also, dass ich gesehen habe, wie andere Dinge angegeben haben, die ein wenig geändert werden müssen. Wenn eine leere Batterie aufgeladen wird, möchte sie bei der angegebenen Spannung maximal 3 A Strom saugen, da das Netzteil dies jedoch nicht liefern kann, stößt es an die Grenzen des Versorgungsstroms und der prozentuale Wirkungsgrad kann auf einen niedrigen Wert fallen B. 50 %/ Wenn der Strom über den angegebenen Wert steigt, sinkt die Effizienz eines Schaltreglers. Viele Schaltnetzteile haben jedoch im Gegensatz zu diesen kleinen Schaltreglern eine Strombegrenzung, um dies zu stoppen. Was hier passieren wird, wenn es ungehindert bleibt, ist, dass die Laderate langsam und der Stromverbrauch hoch sein wird, bis die Batterie genug Energie hat, um die angegebenen Werte auszugleichen. Mit zunehmender Batterieleistung gelten die angegebenen Werte und die Effizienz steigt, das heißt, bis ein niedriger Ladestrom erforderlich ist und die Effizienz wieder abnimmt. Die meisten Handy-Akkus verfügen über ein Batteriemanagement, sodass sie den gelieferten Strom für jede dieser Bedingungen ausschalten und begrenzen können. Ob sie es tun oder nicht, hängt allein vom Hersteller/Designteam ab. Schnellladegeräte arbeiten nach dem Prinzip, dass die Temperatur einer Batterie verwendet wird, um die angelegte Ladung zu regulieren, dh wenn eine Batterie mit einem großen Strom getroffen wird, wird sie schnell aufgeladen, aber gleichzeitig steigt die Temperatur. Bei einer gegebenen Temperatur wird der Strom abgeschaltet und die Batterie wird unter eine eingestellte Grenze abkühlen gelassen, bevor wieder Ladestrom angelegt wird. Diese Vorgehensweise sollte Ihnen zeigen, dass die Berechnung der verbrauchten Leistung nicht einfach ist, aber schnelles Laden ist bei regelmäßiger Verwendung nie sehr gut, da das Batteriematerial schneller degeneriert.