ثبت اختراع دستگاه شبیه ساز آرایه خورشیدی با عملکرد دقیق و دینامیک سریع

ه گزارش روابط عمومی دانشگاه بیرجند، دستگاه شبیه ساز آرایه خورشیدی با عملکرد دقیق و دینامیک سریع توسط محمد فراهانی و دکتر محمدعلی شمسی‌نژاد با شماره اختراع 99087 در سازمان ثبت اسناد کشور ثبت اختراع شد.
این پروژه توسط محمد فراهانی دانشجوی کارشناسی ارشد الکترونیک قدرت و ماشین های الکتریکی دانشگاه بیرجند و دکتر محمد علی شمسی نژاد عضو هیأت علمی گروه آموزشی برق طراحی و ساخته شده است.
این دستگاه دارای ویژگی های منحصر بفردی است که از آن جمله می توان به ولتاژ و جریان فتوولتائیک با ریپل بسیار پایین (کمتر از 0/5 درصد)، کنترل تمام دیجیتال با استفاده از EZDSP28335، دینامیک سریع، انعطاف‌پذیری بالا، تغذیه ورودی سه فاز، بازدهی بالا و همچنین قیمت پایین این دستگاه در مقایسه با مدل خارجی (یک ششم قیمت نسبت به مدل وارداتی) اشاره کرد. 
هزینه اجرای این پروژه 5 میلیون تومان و زمان طراحی و ساخت این دستگاه نیز 2 سال به طول انجامیده است.
در سال‌های اخیر، استفاده از منابع انرژی تجدید‌پذیر به دلیل کاهش پیوسته منابع انـرژی متداول و مرسوم، تقاضای روز‌افزون انرژی (امنیت انرژی) و افزایش آلودگی زیست محیطی در اثر استفاده از انرژی‌های فسیلی به طورچشمگیری افزایش یافته است. در میان منابع انرژی تجدید‌پذیر، استفاده از سیستم‌‌های تولید انرژی خورشیدی به علت هزینه عملکرد و نگه‌داری پایین، قابلیت اطمینان بالا، طول عمر زیاد، مدولار بودن، نصب سریع و آسان، عملکرد بدون سر و صدا، تولید توان بدون آلودگی و دسترس ‌پذیری در سراسر کره زمین به سرعت در حال رشد است. اما با وجود مزیت‌های فراوان، سیستم‌های خورشیدی بازدهی مطلوب را ندارند. بازدهی یک سیستم خورشیدی به عوامل زیادی از قبیل دما، تابش، مشخصات طیفی و بازتاب نور خورشید، تابش غیریکنواخت و غیره بستگی دارد. به علاوه منحنی مشخصه جریان ولتاژ خروجی سیستم خورشیدی وابسته به شرایط محیطی و امپدانس بار شدیداً غیر‌خطی است و توسط یک نقطه کار بهینه موسوم به نقطه توان بیشینه مشخص می ‌شود. از این رو، پیش از نصب و به کارگیری سیستم‌های خورشیدی، بایستی ارزیابی، اعتبارسنجی و تأیید عملکرد سیستم‌های آماده ‌سازی توان خورشیدی شامل اینورترهای خورشیدی و تجهیزات ردیابی نقطه توان بیشینه مربوط به آن‌ها در محدوده وسیعی از شرایط محیطی و بار متغیر انجام شود. بدین جهت، از شبیه ‌ساز آرایه خورشیدی به طور گسترده استفاده می‌شود.