国内外平板电视机节能标准对比解析

吴蔚华

（国家广播电视产品质量监督检验中心，北京 100015）

目前，节能环保是国际主题，各国都在进行各类节能技术的研发、推广，宣传节能环保，鼓励消费者使用节能产品。平板电视机作为主要的消费电子类家用电器，在很多国家都有明确的节能要求，如美国能源之星、欧洲Energy Labelling、澳大利亚的MEPS和中国的能效标识制度等。这些节能要求都属于强制性要求，旨在对相应市场上销售的电视产品的节能效果进行监管，从而促进电视产品节能技术的发展，提升产品的节能水平，为社会减少能源消耗。电视产品在工作状态时功率消耗最大，各国的工作状态功耗有对应的技术参数要求和测量方法。

1 工作状态功率测量方法

国际上电视产品推广比较广泛的能耗标识制度主要包括美国的能源之星（ENERGY STAR）认证、欧洲Energy Labelling和澳大利亚的MEPS（MINIMUM ENERGY PERFORMANCE SYSTEM）认证。这3个能耗标识制度都有各自的能耗标识、技术要求和测量方法。3个标识制度中涉及的工作状态功耗（on-mode Power Consumption）的测量方法都是基于IEC 62087音频、视频和相关设备的功率消耗测量方法版本3.0（Methods of Measurement for the Power Consumption of Audio，Video and Related Equipment Edition 3.0）[1]。IEC 62087 Edition 3.0是针对音视频产品的能耗测量方法，包括了电视机、机顶盒、视盘机和功率放大器等音视频设备。

电视产品工作状态功率（on（average）Mode Power Consumption）测量方法适用于所有用于接收、显示的电视设备，接收方式涵盖了各种地面、有线和卫星传输方式，图像格式以产品可以接收、显示的格式为主，包括标准清晰度和高清晰度图像。

1.1 测量状态

测量时，产品设置在出厂模式，亮度、对比度和背光均放置在出厂位置。如果开机运行后需要选择一个图像模式，选择标准模式（Standard Mode）或与其相当的模式，如果没有，就选择第一个模式。同时设置在全屏显示模式下。音量放置在音频输出功率为50 mW的位置。

附加功能如果可以选择，必须关闭。对于具有自动背光控制功能（Automatic Brightness Control）的产品，要关闭该功能；如果不能关闭，测量时要在光感应器处施加至少300 lx的光照。

1.2 测试信号

测试信号包括静态信号（Static Video Signal）、动态广播内容视频信号（Dynamic Broadcast-content Video Signal）和网络内容视频信号（Internet-content Video Signal）。

静态信号有3种信号，包括全黑场信号、全白场信号、彩条信号和三垂直条信号。动态广播内容视频信号由典型广播电视内容组成，持续时间为10 min。网络内容的视频信号由典型的网络内容组成，持续时间为10 min。

1.3 测量方法

测量每种测试信号下的工作状态功率，此时产品在默认状态下，自动背光控制关闭或无自动背光控制功能。

1）静态信号的功率

分别测量电视接收显示3种静态信号时的功率，得

式中：Pb为全黑场信号下产品的功率；Pw为全白场信号下产品的功率；Pc为彩条信号下产品的功率；Pt为三垂直条信号下产品的功率；Po_static为产品使用静态信号时的工作状态功率。

2）动态广播内容视频信号的功率

测量电视接收显示动态广播内容视频信号时的工作状态功率Po_broadcast。

3）网络内容视频信号的功率消率

测量电视接收网络内容视频信号时的工作状态功率为Po_internet。

如果产品在默认状态下，自动背光控制开启，测量时，在光感应器处加至少300 lx的光强，获得产品在各种测试信号下的工作状态功率Pabc_static，Pabc_broadcast和Pabc_internet。

2 国外能耗标识制度技术要求

2.1 能源之星技术要求

美国能源之星电视产品技术要求现行有效版本为5.3 ENERGY STAR®Program Requirements Product Specification for Televisions Eligibility Criteria Version 5.3[2]。该版本对工作状态功率的技术要求（On Mode Requirements）如下：

1）对于默认状态自动背光控制开启的产品，工作状态功率按照以下公式计算，并应小于等于表1的要求。

式中：PON为产品工作状态功率；Po_broadcast为产品光感应器处加载至少300 lx光照时的功率；Pabc_broadcast为环境光照度为0 lx时的功率。

2）对于不提供自动背光控制功能，或默认状态自动背光控制关闭或可关闭的产品，工作状态功率应小于等于表1的要求。

表1 工作状态功率的最大要求

测量时，依据IEC 62087规定的测量状态和动态广播内容视频信号测量Po_broadcast和Pabc_broadcast。

此外，在规定工作状态功率限值的同时，规定了产品的亮度要求，要求产品默认状态图像模式的亮度值应大于等于最亮图像模式的亮度值的65%。

2.2 欧洲Energy Labelling技术要求和能效标识

1）技术要求

欧 洲 的 Energy Labelling（Supplementing Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to energy Labelling of televisions[4]）制度是以能源效率等级（Energy Efficiency Index，EEI）划分的，共分为10个等级，技术要求如表2所示。其中A+++最节能，G等级为最低能源效率能级。

表2 电视能源效率等级

电视产品在获得能源效率等级的同时，要计算出年耗电量。能源效率等级和工作状态年耗电量按照式（3）、式（4）、式（5）计算

式中：E为产品工作状态的年耗电量；A为可视图像面积；P为电视产品的工作状态功率；Pbasic为产品的基础消耗功率；对只有一个高频头且无硬盘的电视产品，Pbasic取20 W；对带硬盘的电视产品，Pbasic取24 W；对带两个或多高频头的电视产品，Pbasic取24 W；对带两个或多高频头且带硬盘的电视产品，Pbasic取28 W；对电视显示器，Pbasic取15 W。

测量时，依据IEC 62087规定的测量状态和动态广播内容视频信号测量P。

同样地，规定了产品的亮度要求，要求产品默认状态图像模式的亮度值应大于等于最亮图像模式的亮度值的60%。

2）能效标识

欧洲的能效标识上应注明制造商名称、商标、型号、能源效率等级EEI、工作状态功率P、工作状态年耗电量E和可视图像对角线尺寸。

2.3 澳大利亚MEPS技术要求

1）技术要求

澳大利亚的MEPS标准为AS/NZS 62087.2.2：2010 Minimum energy performance standards（MEPS）and energy rating label requirements for television sets[5]，测量方法依据AS/NZS 62087.1 Power Consumption of Audio，Video and related equipment Part 1：Methods of Measurement[6]。

AS/NZS 62087.1与IEC 62087规定的测量状态、测量信号和测量方法是一致的，属于等同采用。

AS/NZS 62087.2.2规定的产品默认状态图像模式的亮度值应大于等于最亮图像模式的亮度值的50%。

AS/NZS 62087.2.2是通过计算年功率消耗PAEC，获得星级等级SRI（STAR RATING INDEX），如式（6）

式中：CEC为相对能源消耗；PAEC≤1.1×CEC；CEC为基准能源消耗，CEC=127.75+0.1825×屏幕面积（cm2）；ERF为能源等级系数，取20%或0.2。

星级等级要求如表3所示。

年消耗功率PAEC的计算公式为

表3 星级等级要求

AS/NZS 62087.2.2对PAEC提出了技术要求，分为Tier1和 Tier2。Tier1的要求为PAEC≤基准值+0.1825×屏幕面积，基准值=127.75 kW·h；Tier2的要求为PAEC≤基准值+0.1168×屏幕面积，基准值=81.76 kW·h。

2）能效标识

澳大利亚的能效标识上应注明商标、型号、工作状态年功率消耗PAEC和星级等级SRI。

3 国内外标准评价体系对比

中国平板电视机产品的能效标准采用GB 24850—2010《平板电视机能效限定值及能效等级》，其他文献资料里已经进行了详尽介绍，这里不再赘述。中国的能效标识上应注明商标、型号、能效指数和被动待机功率。

第一，对比国内外电视产品的节能标准，评价体系存在很大差异。美国能源之星标准直接评价产品的功率，欧洲Energy Labelling提出能源效率的概念，是通过公式计算获得的，是实际的消耗功率与基准功率的比值；澳大利亚MEPS是考核年耗电量，通过计算得出星级等级。所以从本质上来说，国外的节能标准都是考核电视产品工作状态的能源消耗。中国的能效标准的评价体系是用包含亮度和功耗因素的“能效指数”作为评价参数，直观地反映出平板电视机的电光转换效率[6]。

第二，产品的测量状态的差异。国外的节能标准基本沿用了IEC 62087的测量方法，在产品的默认状态下进行测量，并推荐或要求制造商使用家用模式（Home Mode）作为电视产品默认状态的图像模式。中国的能效标准规定了产品的工作状态，即产品恢复出厂设置后，显示极限八灰度图像，调整亮度和对比度，将电视调整到可以准确表现灰阶层次的状态，且这个状态是相对唯一的。

国内外节能标准的相同之处在于测量工作状态的功率消耗时，采用IEC 62087规定的动态广播内容视频信号。

4 未来标准应考虑的问题

随着电视技术的发展，特别是数字电视技术的发展，电视已经不再单纯具备产生声音图像的功能，越来越智能化，不但可以显示2D画面，还可以显示3D图像，此外可以实现信息的交互（上传、下载）、网络漫游、游戏和在线音视频等多种应用。但是笔者认为，作为电视产品，主要功能是产生图像和声音，所以能耗或能效标准只需考核其作为电视功能时的功率消耗，其他都是附加功能。所以显示3D图像和进行信息交互时的功率消耗是未来标准应该考虑的内容。目前的能源之星针对交互电视（Hospitality Television）在进行信息下载模式（Download Acquisition Mode）时的功率消耗提出了技术要求，并给出了测量方法；澳大利亚标准在计算年耗电量时也加入了对主动待机状态时进行信息下载的功率消耗的考虑。

此外，目前的电视产品增加了很多提高画质的技术，如动态背光技术、local dimming技术等，这些技术在改善画质的同时带来了功耗的降低，技术变化带来了节能效果。但从中国能效标准测量角度出发，这些技术在测量动态广播内容视频信号时改变了样机状态，改变了背光、亮度和对比度设置，已经不是调整完极限八灰度后的样机状态。所以未来能效标准修订过程中应考虑这些技术对能效测量的影响。

[1]IEC 62087，Methods of measurement for the power consumption of audio，video and related equipment[S].2002.

[2]Program requirements product specification for televisions Eligibility Criteria Version 5.3[EB/OL].[2012-06-16].http://www.energystar.gov/ia/partners/prod_development/revisions/downloads/television/V5.3_Program_Requirements.pdf.

[3]Supplementing directive 2010/30/EU of the european parliament and of the council with regard to energy labelling of televisions[S].2010.

[4]AS/NZS 62087.2.2：2010，Minimum energy performance standards（MEPS）and energy rating label requirements for television sets[S].2010.

[5]AS/NZS 62087.1，Power consumption of audio，video and related equipment Part 1：Methods of measurement[S].2010.

[6]阮卫泓.GB 24850—2010《平板电视机能效限定值及能效等级》标准解析[J].电视技术，2010，34（12）：149-153.