خلاصه توصيف دستگاه شبيه‌ساز آرايه خورشيدي ديجيتال با عملكرد دقيق و ديناميك سريع از شبيه‌ساز آرايه خورشيدي به منظور ارزيابي، اعتبارسنجي و تأييد عملكرد اينورترهاي خورشيدي و الگوريتم‌هاي رديابي نقطه توان بيشينه در محدوده‌ي وسيعي از شرايط محيطي و بار متغير استفاده مي‌شود. ريپل پايين و گذراي سريع از الزامات مهم يك شبيه‌ساز واقعي مي‌باشند. بدين منظور يك ¬شبيه¬ساز آرايه خورشيدي كليدزني مبتني بر سيستم كنترل ديجيتال ارائه مي¬شود كه الزامات اصلي و جانبي مورد نياز شبيه‌ساز آرايه خورشيدي شامل ريپل خروجي كم (عملكرد دقيق)، زمان پاسخ گذراي كوتاه (ديناميك سريع)، بازدهي بالا، مديريت توان و انعطافپذيري مناسب را كه در نمونه‌هاي قبلي به طور ناقص ارضاء مي‌شد، به واسطه استفاده از چاپر باك چهار فاز در طبقه قدرت و كنترل‌كننده ديجيتال 28335EZDSPF در طبقه كنترل به خوبي فراهم مي‌كند. استفاده از تكنيك كليدزني چند‌شاخه در طبقه قدرت علاوه بر كاهش هارمونيك‌هاي ورودي و خروجي و هم‌چنين الزامات فيلتر، قابليت اطمينان شبيه‌ساز را نيز افزايش مي‌دهد. به علاوه، در ساختار سيستم كنترل ديجيتال شبيه¬ساز پيشنهادي از روش بازخورد مقاومتي مبتني بر جدول مراجعه¬اي و جبران‌ساز نوع 3 به منظور باز¬توليد دقيق و پايدار نقاط كار آرايه خورشيدي و همچنين بهبود ديناميك سيستم استفاده شده است. در نتيجه‌ي عملكرد مكمل طبقات قدرت و كنترل مورد استفاده، يك شبيه‌ساز آرايه خورشيدي واقعي حاصل مي‌شود.

غالباً در يك سكوي شبيه ساز ارتفاع بالاي موتور از يك ديفيوزر مافوق¬صوت جهت ايجاد و حفظ شرايط خلاء در محفظه تست و پمپاز خودكار گازهاي احتراقي به محيط استفاده مي شود. در عمل، برخورد جريان گازهاي احتراقي حاوي ذرات اكسيد آلومينيوم با دماي بالا (در حدود 3000 كلوين) و با سرعت مافوق صوت (در حدود 3000 متر بر ثانيه) به بخش ورودي ديفيوزر و شكل گيري امواج ضربه اي قوي در طول آن و تداخل آنها با لايه مرزي جريان، حفاظت حرارتي بدنه فلزي ديفيوزر را با چالش مواجهه مي سازد. موضوع اختراع ادعا شده طراحي و ساخت يك سيستم خنك كاري با اسپري آب ديفيوزر فلزي است. جهت حصول به اين امر، با توجه به كمبود منابع، پيچيدگي هاي زياد در تحليل و طراحي، از تست هاي تجربي مقياس كوچك با موتور آزمايشگاهي جهت تاييد گام هاي مختلف طراحي استفاه شده است. سيستم ساخته شده علاوه بر داشتن كارايي انتقال حرارت بالاتر نسبت به سيستم هاي مرسوم، از انعطاف پذيري بالايي در مقابل تغييرات هندسه ديفيوزر در تست موتورهاي مختلف برخوردار است. بررسي منابع اختراعي نشان مي دهد كه مشابه اين سيستم تاكنون به ثبت نرسيده است. اين سيستم براي اولين بار در كشور طراحي و ساخته شده و در تست موتور سوخت جامد بلوك انتقال مداري مورد استفاده قرار گرفته است

يكي از ملزومات آزمايشات تونل باد در شبيه سازي و طراحي هواپيماها انجام آزمايشات ديناميكي با نوسانات تركيبي براي بدست آوردن ضرايب ايروديناميكي ناپاياي وسيله پرنده مي باشد. براي اين منظور نيازمند سيستمي مكانيكي و قابل كنترل و غيرمزاحم در جريان هواي ايجاد شده در تونل باد مي باشد. در حال حاضر تمامي سيستمهاي موجود به صورت مستقل و جدا از هم مي توانند حركات نوساني هواپيماها را مدل كنند كه با اين وجود نيز در كشور موجود نميباشد. در سيستم ادعايي مورد نظر كليه حركات نوساني و ديناميكي هواپيما كه تركيبي از سه مود نوساني پيچينگ(پيچشي)، پلانجينگ(انتقالي) و فلاپينگ(رفت و برگشتي) بطور همزمان و حتي مجزا قابل شبيه سازي و اجرا مي باشد. قابل ذكر است ملاحظاتي همچون جلوگيري از نشت هواي داخل تونل باد به بيرون در حين نوسان، قابليت قرارگيري مدل در هر زاويه حمله، هر دامنه نوسان و هر فركانس نوساني، راحتي تنظيم و اجراي نوسان و غير مزاحم بودن و تداخل با جريان هواي داخل تونل باد در نظر گرفته شده است. از ويژگي هاي اين سيستم عدم لقي، داشتن فركانس و دامنه مستقل براي حركت تركيبي نوسان در مودهاي مختلف و قابليت ايست در هر زاويه حمله دلخواه مي باشد.

در اين اختراع، توپولوژي جديدي به نام "OHERIC-QDC" HERIC- بهينه‌شده با كلمپ شبه‌ديودي دوطرفه- معرفي مي‌گردد. در توپولوژي پيشنهادي، اينورتر محبوب و پربازده HERIC از طريق معرفي مدار كلمپ شبه‌ديودي دو‌طرفه اصلاح و بهينه مي‌گردد. به‌واسطه‌ي مدار كلمپ معرفي شده، ولتاژ مد مشترك در تمامي پريودهاي كموتاسيون ثابت بوده و ازاين‌رو، جريان نشتي مد مشترك فركانس بالا حذف مي‌گردد. مدار كلمپ معرفي‌شده نيازي به زمان مرده نداشته و سوئيچ‌هاي آن در فركانس شبكه كار مي‌كنند. به‌علاوه، به‌واسطه‌ي جريان اندك مدار كلمپ و افت ولتاژ كوچك MOSFET، تلفات هدايتي آن قابل چشم‌پوشي است. از منظر رفتار مد تفاضلي نيز، عملكرد مدار كلمپ تأثيري در ولتاژ تفاضلي نداشته و ولتاژ خروجي اينورتر كاملاً تك‌قطبي است. از طرف ديگر، ساختار و طرح مدولاسيون اختراع پيشنهادي، قابليت شارش دوطرفه‌ي توان را داشته و امكان مبادله‌ي توان راكتيو پس‌فاز و پيش‌فاز را به‌خوبي فراهم مي‌كند.

ضريب نفوذ سيستم‌هاي فتوولتائيك تك‌فاز در شبكه‌هاي توزيع به‌سرعت در حال افزايش است. اينورتر PV تك‌فاز قلب اين سيستم‌ها مي‌باشد. در ادامه‌ي فرايند تكامل و بهبود عملكرد سيستم‌هاي PV، به‌منظور افزايش بازدهي و چگالي توان، كاهش هزينه و بهبود قابليت اطمينان، پيشنهاد حذف ترانسفورماتور از داخل اينورترهاي PV تك‌فاز مطرح گرديد. با حذف ترانسفورماتور، اتصال گالوانيكي بين PV و شبكه برقرار شده و چالش جريان نشتي بروز مي‌نمايد. در اين اختراع، مبتني بر دكوپلينگ AC در توپولوژي مبتني بر H4 و كلمپ ديودي دوطرفه، ساختار جديدي معرفي مي‌گردد كه ولتاژ مد مشترك در تمامي پريودهاي كليدزني (پريودهاي توان و هرزگردي) ثابت بوده و ازاين‌رو، جريان نشتي بسيار كم‌تر از حد مجاز ارائه‌شده در استانداردها مي‌باشد. در عمل، تنها مؤلفه‌ي فركانس شبكه‌ي جريان نشتي وجود دارد كه البته در توپولوژي‌هاي مبتني بر H4 اجتناب‌ناپذير است. اما دامنه‌ي اين جريان نشتي فركانس شبكه بسيار كوچك‌تر از مقدار مجاز جريان نشتي بوده و مشكلي ايجاد نمي‌كند. بخش اصلي جريان نشتي زمين ، جريان مد مشترك فركانس‌بالا مي‌باشد كه ساختار ارائه‌شده به‌خوبي آن را سركوب مي‌كند. از طرف ديگر، به‌واسطه‌ي نفوذ بالاي سيستم‌هاي PV تك‌فاز در شبكه، الزام جبران‌سازي توان راكتيو به‌منظور پشتيباني از شبكه و بهبود پايداري و قابليت اطمينان آن مطرح مي‌گردد. به واسطه‌ي ساختار و طرح مدولاسيون اختراع پيشنهادي، امكان مبادله‌ي توان راكتيو پس‌فاز و پيش‌فاز به‌خوبي فراهم مي‌گردد. هم‌چنين در پريودهاي مبادله‌ي توان راكتيو نيز جريان نشتي به‌خوبي محدود مي‌گردد. با توجه به اينكه بسياري از اينورترهاي PV تك‌فاز تجاري در دنيا داراي ساختار ثبت اختراع‌شده مي‌باشند (همان‌طوركه در بخش توصيف ذكر گرديد)، نبود ساختاري بومي براي اينورترهاي PV تك‌فاز داخلي كه قابليت تجاري‌سازي بين‌المللي و به طبع آن، انجام صادرات را داشته باشند، چالش مهمي مي‌باشد. ساختار ارائه‌شده در اين اختراع بومي بوده و به‌خوبي مي‌تواند با ساختارهاي ارائه‌شده در اينورترهاي PV تجاري مطرح دنيا رقابت كند.