ESP32-EVSE项目中的相位切换功能探讨

ESP32-EVSE项目中的相位切换功能探讨

背景介绍

ESP32-EVSE是一个基于ESP32平台的电动汽车充电控制器开源项目。在电动汽车充电领域，充电桩通常支持单相(1ph)和三相(3ph)两种充电模式。SmartEVSE V3硬件平台提供了在这两种模式间切换的能力，这对于太阳能充电等应用场景尤为重要。

相位切换的技术价值

相位切换功能可以根据可用功率动态调整充电模式：

• 单相模式下：6A×230V=1380W至16A×230V=3680W
• 三相模式下：3×6A×230V=4140W至3×16A×230V=11040W

这种灵活性特别适合光伏发电等可再生能源充电场景，可以最大化利用可用的太阳能功率。

技术实现考量

硬件兼容性

SmartEVSE V3硬件与ESP32-EVSE项目基本兼容，主要差异包括：

• CPOFF引脚控制（用于ISO15118调制解调器功能）
• 温度传感器采用模拟MCP9700A而非1-Wire接口
• LCD显示屏支持

相位切换流程

从技术实现角度看，相位切换需要遵循以下步骤：

1. 进入C1状态（无电流），车辆应在3秒内停止充电
2. 关闭两个接触器（6秒超时或等待车辆停止充电）
3. 切换到B1状态
4. 根据功率需求决定是否开启L2、L3接触器
5. 开启三相接触器（根据配置仅连接L1或全部三相）
6. 进入C2状态开始充电

软件架构考虑

在ESP32-EVSE项目中，相位切换功能可以通过以下方式实现：

1. 扩展Lua脚本API，提供更精细的状态控制
2. 利用现有set_enable()函数进行状态转换
3. 通过辅助引脚控制额外接触器

扩展功能建议

除了相位切换功能外，项目还可以考虑以下扩展：

Modbus主站功能

当前项目仅支持Modbus从站功能，增加主站功能可以实现：

• 读取其他设备的Modbus寄存器
• 实现Modbus TCP到RTU的桥接功能
• 更灵活地集成到现有能源管理系统中

温度监测改进

针对SmartEVSE V3的模拟温度传感器，可以：

• 实现MCP9700A驱动
• 提供温度监测API
• 集成过热保护功能

实现策略建议

考虑到项目架构的通用性，建议采用分层实现方式：

1. 核心功能保持在主项目中，保持设备无关性
2. SmartEVSE V3特定功能放在扩展分支中
3. 通过Lua脚本API提供灵活性，避免固件臃肿

这种架构既保持了核心项目的简洁性，又为特定硬件平台提供了足够的扩展空间。

总结

ESP32-EVSE项目通过合理的架构设计，完全有能力支持SmartEVSE V3的相位切换等高级功能。关键在于保持核心代码的设备无关性，同时通过脚本接口提供足够的扩展能力。这种平衡将使项目既能满足特定硬件需求，又能保持广泛的适用性。