スマートソケットはどのくらいの電力を消費しますか?


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私は多くのWi-Fiソケットやプラグなどを見ていますが、どれだけの電力を消費するかについては誰も言及していません。通常、それらは常にコマンドを待機してWi-Fiに接続されます。これには電力がかかりませんか?スタンバイを削減しようとしているデバイスよりもおそらく(願わくば)小さいと思いますが、スマートプラグまたはスイッチの電力使用量をテストした人はいますか?

さまざまな種類がありますが、低価格の模造品と大手ブランドのスマートスイッチの使用方法に違いはありますか?

Wi-Fiなしで使用できる通常のリモコンを使用するものはどうですか?通常、RF信号も一定量の電力を絶えず使用していますか?

回答:


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Wi-Fiコンセントの消費電力は約1.5〜2ワットです。これはJimの回答で述べたWeMoであり、TP HS110など、私が試した他のいくつかのものも同様です。

Samsung SmartThingsのようなZigBeeコンセントは、ZigBeeプロトコルを使用しているため、消費電力が少なくなります。サポートフォーラムによると、リレーがオフのときは約0.3W、オンのときは0.6Wです。SmartThingsコミュニティ

私の古い赤外線制御コンセントは、ZigBeeのものよりもさらに多くの電力を消費します。約0.7Wが必要です。とにかく、それはまだWi-Fiコンセントよりも少ないです。

ただし、 ZigBeeデバイスには、節約された電力をすべて使用するハブが必要になる場合があります。Wi-Fiデバイスはこのようなハブをしばしば放棄し、AppやAlexaなどを介して直接制御できます。したがって、ユースケースを検討する必要があります。ほんの一握りをリモートコントロールしたい場合は、ZigBee / IRと指定されたリモートを使用することがあります。もっと必要な場合は、Wi-Fiソケットのほうが消費電力が少なくなります。


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ハブレス技術と比較して、ハブの使用に関する素晴らしい点。
プログズ

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スマートプラグの消費電力をよりよく理解するには、それらを覗いてみる価値があります。そのために、スマートプラグのリファレンスデザインを見てみましょう。

  1. Atmelからの1つ

    ここに画像の説明を入力してください

  2. Texas Instrumentsからの1つ

    ここに画像の説明を入力してください

ご覧のとおり、これら2つの異なるデザインの部分はまったく同じです。

  • サブ回路にDC電圧を供給するAC / DC電源があります。
  • Wi-Fi対応のマイクロコントローラーユニットである「頭脳」があります。ATSAMW25およびCC3200。
  • 電力測定専用のハードウェアがいくつかあります。
  • 電源ラインを切り替えることができるリレー。
  • プラグをローカルに接続するためのいくつかのフィードバックLEDとボタン。

基本的に、プラグ自体の消費電力は、これらの部品の総消費電力です。主な消費者はWi-Fi対応のマイクロコントローラー、リレーであり、LEDは計測部品よりも多くを消費すると考えています。これらの上に、AC / DC電源の効率があります。これらの要素で一定量の電力損失があります。

  1. Wi-Fi対応マイクロコントローラー

    ほとんどの場合、アプリケーションプロセッサは、消費電力がμA〜mAの低電力モードになります。Wi-Fiは、アイドル状態で数mAの消費電力をさらに追加します。

    CC3200アプリケーションMCUがスリープモード(ない深い眠り)にあり、ネットワーク・プロセッサがアイドル接続状態にある場合例えば、12 mAの電流を消費します。RXの場合、消費は56 mAに上昇し、TXの場合、最大270 mAに上昇します。(32ページの詳細な表。)

    もちろん、これらのパラメーターはメーカーの異なるデバイスによって異なる可能性がありますが、規模はほぼ同じです。

  2. リレー

    リレーのタイプによっては、大きな損失が発生する可能性があります。コイル電力と呼ばれるコイルのために損失があります。これは数百mWにもなります(10A、240 VACリレー500-700 mWコイル電力、Farnellで最も安価です)。

    また、接触抵抗による損失があります(前のリレーでは100mΩ、10 Aの負荷ではいくらかの電力が消費されます)。より高価なものにはより良いパラメータがあり、たとえば50mΩの抵抗のものがあります。

    低価格のノックオフプラグはより安価なリレーを備えているので、おそらくより多くの電力を消費します。

  3. LED

    いくつかのmAに注目する価値がありますが、それ以上はありません。

  4. AC / DC電源

    これにより、全体の消費量に割合が追加されます。安価なコンバータはおそらく効率が低いため、この場合も安価なプラグはより多くを消費します。

    TIのデザインのUCC28910 700Vフライバックスイッチャーは、データシート(30ページ)に従って、標準で75%の効率を実現しています。より悪いものといくつかのより良いものがあります。繰り返しますが、大まかなスケールを与えます。


もちろんこれらはすべて異なる場合がありますが、主にこれらはデバイス自体の消費を決定する要因です。TIの設計の最悪の場合の消費量を計算して、W値を取得できます。そしてもちろん、特定の製品のパラメーターを確認できます。


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スリープモードは、いつでも到着する可能性のあるコマンドに応答することと、特に互換性がありません。特に、Wi-Fiのような無線規格は、BTLEやさまざまな適切なスキームが可能です。リレーに関しては、それらは起動されたときにのみ電力を消費します。電源の効率は負荷に大きく依存します。高電力を供給できるが、低電力を供給するときのオーバーヘッドが少ない電源を作ることは、しばしば少しの挑戦です。
クリスストラットン


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2015年のこのビデオは、以下で測定されたAeotec Z-Wave Smart Dimmerを示しています。

  • 〜0.4Wアイドル
  • 約0.6Wで完全に暗くなります(負荷なし)

これらのスイッチは、同様の機能を備えているため、コンセント/ソケットと同様の電力使用量を持っていると思います。調光回路が不要なため、コンセントをわずかに低くすることができます。

2016年からこの投稿を書いているは、「20年以上にわたりスイッチモード電源(SMPS)テクノロジーの開発におけるリーダー」で働いていると主張し、次のように書いています。

現在、25 mW未満のスタンバイ消費と、負荷の全範囲で平均効率が82%を超える充電器/アダプタ電源を構築できます。年末までに、私たちはそれよりもさらに良い結果を出すことができると期待しています。ピーク効率が90%近く(ファン不要)、ユニティに近い力率、約450 mWのスタンバイ消費(IRセンサーと関連コンポーネントの電源を入れたままにしておく必要がある)を備えた100Wテレビ電源を構築できます)。平均効率が90%を超え、スタンバイがゼロに近い電源装置を期待するのは不合理ではありません。エネルギーを節約するために物を抜く必要があるという概念は、少し時代遅れです。

Wi-Fiに関するあなたのコメントは少し不正確です。これらの技術のほとんどは無線で通信しますが、ほとんどは802.11a / b / g / nを使用しません。これを行うと、大きな電力消費使用されます。2016年のこの国際エネルギー機関の報告書を紹介します。テクノロジーの大まかな比較を示す以下のレポート(41ページ)から図20を含めました。

複数のテクノロジーの範囲、消費電力、データレートの比較

ご覧のように、WiFiよりもはるかに少ないエネルギーを使用するワイヤレステクノロジーがあります。実際、アクチュエーター(ライトスイッチなど)については、レポートノート(45ページ)を参照してください。

たとえば、EnOceanの場合、ワイヤレスライトスイッチのボタンを押す機械的エネルギーは、ゲートウェイへの通信に電力を供給するために使用されます。

コンセントのエネルギーを捕捉する機械的動作はありませんが、指を軽く押すだけで通信できる場合の通信の低電力を示しています。


対数目盛に注意してください。
ヘルマー

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非常に正確であることが知られているELV Energy Masterを使用して、多くのデバイスを測定しました。

結果は次のとおりです。

    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

測定は、デバイスが構成され、完全に起動された後に行われました。

未構成の場合、TP-Linkデバイスはより多くの電力を使用しました。AVMデバイスは未構成でテストされていません。

ご覧のとおり、消費電力はデバイスのハードウェアバージョンにも依存します。

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