Energieverbrauch – ESP- WiFi – Batterie

Mikrocontroller

Update 14.12.2024

• Added ESP32 C3 Supermini
• Updated some measurements

Update 18.06.2024

• Added ESP32-S3-Zero
• Added ESP32-C3-Zero

In diesem Beitrag möchte ich einmal die verschiedenen ESP Mikrocontroller mit Wi-Fi, welche ich über die Zeit verwendet, habe im Hinblick auf den Batteriebetrieb vorstellen.

Alle Geräte sind Wi-Fi fähig und man kann zur Kommunikation zum Beispiel ESP-NOW verwenden.

Mikrocontroller	Normaler Betrieb Wifi ON	Normaler Betrieb Wifi Off	Deep Sleep	Tage im Deep Sleep mit einer 1000mAh Batterie*
ESP32 C3 Supermini (Amazon) Anschluss per USB-C oder 5V am Pinheader	80 mA	18 mA	710 uA	59 Tage
Anschluss am 3.3V Header	80 mA	18 mA	270 uA (bei 3.3V)	154 Tage
Nach Entfernen der kleinen LED (siehe Bild oben) Anschluss per USB-C oder 5V Header	80mA	18mA	150 uA	277 Tage
Nach Entfernen der kleinen LED (siehe Bild oben) Anschluss am 3.3V Header	80 mA	18 mA	70 uA (bei 3.3V)	595 Tage
ESP32-S3-Zero von Waveshare (Achtung, bei den S3-Zero von AliExpress funktionierte bei mir WiFi nur sehr eingeschränkt und ESP-NOW gar nicht. Daher lieber die originalen nutzen.) Anschluss per USB-C oder 5V am Pinheader	110 mA	36 mA	550 uA	75 Tage
Nach Entfernen der RGB LED (siehe Bild oben) Anschluss per USB-C oder 5V Header	110 mA	35 mA	170 uA	245 Tage
Nach Entfernen der RGB LED (siehe Bild oben) Anschluss am 3.3V Header	110 mA	35 mA	136 uA	306 Tage
ESP32-C3-Zero von Waveshare (Achtung, bei den C3-Zero von AliExpress funktionierte bei mir WiFi nur sehr eingeschränkt und ESP-NOW gar nicht. Daher lieber die originalen nutzen.) Anschluss per USB-C oder 5V am Pinheader	92 mA	18 mA	700 uA	59 Tage
Nach Entfernen der RGB LED (siehe Bild oben) Anschluss per USB-C oder 5V Header	92 mA	18 mA	123 uA	338 Tage
Nach Entfernen der RGB LED (siehe Bild oben) Anschluss am 3.3V Header	92 mA	18 mA	88 uA	473 Tage
WEMOS D1 mini v3.0 – ESP8622 Leider kein Batterie Anschluss Anschluss per Micro-USB: Anschluss am 5V ist gleich	67 mA	15 mA	44 uA	976 Tage
WEMOS D1 mini v3.0 mit WEMOS Battery Shield Anschluss Batterie am Battery Shield:	140 mA	24 mA	910 uA	45 Tage
Anschluss Micro-USB vom Battery Shield:	70 mA	18 mA	3,54 mA	12 Tage
Anschluss Micro-USB vom D1 mini:	67 mA	15 mA	560 uA	74 Tage
LOLIN32 Anschluss Batterie:	114 mA	39 mA	350 uA	119 Tage
Anschluss per Micro-USB:	115 mA	39 mA	914uA	44 Tage
Firebeetle32 V4.0 Anschluss Batterie:	115 mA	38 mA	13 uA	3205 Tage
Anschluss Micro-USB:	116 mA	39 mA	670 uA	62 Tage
Anschluss VCC – mit 5V:	115 mA	39 mA	11 uA	3787 Tage
ESP32 – Devkit DOIT V1 Leider kein Batterie Anschluss Anschluss Micro-USB:	131 mA	55 mA	17 mA	2,4 Tage

* Der Wert soll nur einen schnellen Überblick verschaffen und ist rein rechnerisch entstanden. Die Dauer wird auch noch durch andere Faktoren beeinträchtigt, wie zum Beispiel: Selbstentladung der Batterie, Entladekurve der Batterie, die „Wach-„Zeiten des Mikrocontrollers usw. Diese sind hier nicht berücksichtigt.

Fazit

Anhand der Tabelle kann man sich denke ich den passenden Mikrocontroller für sein Anwendungsgebiet heraussuchen.
Das Firebeetle32 Board von DFRobot ist ziemlich konkurrenzlos, wenn es um einen langen Batterie-Einsatz geht.
Besonders enttäuscht hat mich hier das Battery Shield von WEMOS. Da der D1 Mini so gute Werte hatte, hatte ich gehofft eine günstige Batterie-Kombination zusammen mit dem Battery Shield zu haben. Aber, dass dieses selbst so einen hohen Eigenbedarf hat ist enttäuschend.

Battery Shields

Hier sind die Ergebnisse meiner Tests mit einigen Battery-Shields, welche ich getestet habe.

Shield	Eigenverbrauch	Tage mit einer 1000 mAh Batterie, ohne Verbraucher
18650 Battery Shield V3 für 1 x 18650 Batterie	Durchgehend 350 uA verbauch, egal ob es auf ON oder OFF steht	119 Tage
18650 Battery Shield V9 für 4 x 18650 Batterien Ist für ein „Deep-Sleep“ Projekt nicht zu gebrauchen. Schaltet bei geringer Stromentnahme ab und man muss wieder den An-Knopf betätigen.	Standby(Aus): 200 uA Ein: 107 mA	Standby: 208 Tage Ein: 0,4 Tage