一个手机充电器实际使用多少电量?

电器工程 电池
2022-01-20 16:48:10

我试图弄清楚我在给手机充电时实际使用了多少电量。以下是我的充电器的规格:

  • 输入:100/240 V,50–60 Hz,0.15 A
  • 输出:5 V,0.7 A

我听说为了计算这个,你需要注意输入。

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

我每天最多给手机充电 4 小时。在这种情况下,我每天使用 144 瓦时,一年使用 51840 瓦时,即 51.84 千瓦时。考虑到我读过的所有关于充电器功耗的文章都说它们每年使用大约 2 千瓦时,这似乎非常多。我知道我给我的手机充电太多(我真的需要一块新电池),但它仍然没有加起来。我的计算错了吗?如果是,正确的数字是多少?

3个回答

输入数字是制造商希望您考虑的最大或最坏情况,它们并不反映 100% 时间的功耗。例如,由于电容器充电,第一次插入时可能会出现一些浪涌电流,或者只是一些巨大的余量。

此外,100V 的平均输入电流将是 240V 插入时的两倍以上。

让我们进行反向计算,从输出到输入:

5V 和 0.7A 提供 3.5W 输出。如果您假设效率为 50%,则输入功率为 7W。

100V 时为 0.07A,240V 时为 0.03A。(远小于0.15A)

除此之外,您的手机在 5V 充电时不会一直消耗 0.7A 电流,因此在实践中,功耗要低得多。

电源效率:

这篇2012 年的有趣文章测试了十几种充电器,从品牌到假冒,效率从 60% 到 80% 不等(注:“吸血鬼”表示空载功耗):

在此处输入图像描述

猜测手机充电用电量的一种方法是:

1 - 估计您的手机可容纳多少电量。假设 2000mAh 3.7V 电池,所以 ~ 8Wh

2 - 假设您每天为手机充满电。

3 - 假设您手机中的充电器电路效率为 80%,USB PSU 为 60%。因此,给手机充电会浪费 50% 的电量。

那是每天16Wh。每年约 6 千瓦时。这没有考虑到手机未插入时充电器的功耗,但另一方面,我假设其余点的数字非常糟糕。

福布斯 2013 年的这篇文章使用 5.45Wh 作为电池能量,不考虑功率损失,得出 2kWh 的结果。

电池充电曲线:

您可以在下图中看到,在充电的第一个小时后,最大电流消耗急剧下降。因此,即使是 0.07A 和 0.03A 的数字,也是短时间内的最大值。

在此处输入图像描述

电源连接设备的输入额定值不是为了评估电力成本,而是为了确定布线的尺寸(包括房屋布线和附件,例如电源板、插入式定时器和延长线)。在您的情况下,请不要将超过 100 个指定为 0.15A 输入电流的此类充电器连接到熔断为 15 安培的(否则为空载)电路。各个国家/地区的电气法规都希望制造商对任何设备进行这样的评级 - 它应该保证的唯一事情是设备完好无损时不会超过输入电流(浪涌电流可能除外,但不连续使用,例如从恒温器控制的设备)。

只需获得一个 Kill-A-Watt 电表并检查它。它可能从较高的一侧开始,然后逐渐降低瓦数。我的猜测是,无论输入电压如何(从 100V 到 240V),它都会从大约 10 瓦开始并逐渐下降到大约 5 瓦。Kill-A 瓦特表不仅显示实时瓦数,还显示输入的线路电压、功率因数、频率(如 50 Hz - 60 Hz)、输入安培数......您还可以告诉它您支付了多少电费(每千瓦时),例如 0.13 美元,它将计算您每天、每周、每月、每年为手机充电的费用。它们是非常有用的设备。我有 2 个并且经常使用它们。我的仅适用于大约 100-130V。我想他们也有一个 200-260V 版本的海外。