ساخت دستگاه منبع تغذیه بدون وفقه صنعتی و بهبود فرایند ذخیره سازی انرژی در آن

جدایی مراکز صنعتی از مراکز علمی-پژوهشی در کشور ما، ثمره ای جز هدر دادن سرمایه ها به ارمغان نیاورده است. تامین تجهیزات پیشرفته صنعتی از طریق واردات، و رفع نیازهای روزافزون صنایع، صرفا از این طریق، نه تنها خروج ارز از کشور را به همراه دارد بلکه عملا صنایع داخلی را در رقابت با صنایع خارجی ناتوان و ضعیف می گرداند. از طرفی یکی از مهم ترین اهداف تشکیل و تاسیس مراکز علمی-پژوهشی، تولید و خلق ثروت از طریق دانش و فناوری است؛ که این مهم جز با نزدیکی صنعت و دانشگاه محقق نمی شود. دستگاه یو پی اس (منبع تغذیه بدون وقفه) یکی از مهم ترین دستگاه های مورد نیاز صنایع مختلف از جمله صنعت سیمان به شمار می رود که وظیفه اصلی آن حفاظت از پردازنده های صنعتی در برابر اشکالات شبکه انرژی مثل قطعی برق است. گستره وسیعی از انواع یوپی اس از طریق واردات در دسترس صنعتگران قرار دارد که پشتیبانی پس از فروش ضعیف و قیمت بالای دستگاه، عیب عمده تمامی آنها محسوب می شود. در این پروژه بنا به درخواست شرکت سیمان شرق مشهد، طراحی، شبیه سازی و ساخت یک دستگاه یو پی اس صنعتی تک فاز آنلاین با توان نامی 7.5 کیلو ولت-آمپر، زیر نظر شرکت پایافناوران فردوسی انجام پذیرفت. هدف اصلی انجام این پروژه، بومی سازی فناوری ساخت دستگاه یوپی اس و کاهش هزینه خرید اولیه آن بوده است. علاوه بر کاهش هزینه خرید اولیه، برای کاهش هزینه های جاری نیز پژوهشی صورت گرفته است که به بهینه سازی فرایند ذخیره سازی انرژی در سیستم یوپی اس مرتبط می شود. دستگاه یوپی اس ساخته شده با قیمت تمام شده کمتر از 40% نسبت به نمونه مشابه و با بازدهی بیش از 90% در بارکامل، تمامی استانداردهای ورودی و خروجی را برآورده می سازد. ولتاژ خروجی با رگولاسیون ولتاژ کمتر از 3% و اعوجاجات هارمونیکی کل کمتر از 5% در بارهای غیرخطی و همچنین ضریب توان ورودی 0.98 از مهم ترین شاخصه های دستگاه یو پی اس ساخته شده است. پس از پایان این پروژه، دو نمونه از این دستگاه ، با موفقیت در شرکت سیمان شرق مشهد، نصب و راه اندازی گردیده و دو نمونه دیگر، بدون نصب و راه اندازی به این شرکت تحویل داده شده است. پس از نصب دستگاه یوپی اس به دلیل طول عمر محدود باتری ها، هر چند وقت یک بار لازم است مجموعه باتری ها تعویض شود که تعویض باتری ها هزینه هنگفتی را بر صنعتگران تحمیل می کند. طول عمر باتری های مورد استفاده در سیستم های یوپی اس، از مقداری که شرکت های سازنده باتری اعلام می کنند، به مراتب کمتر است و دلیل این امر هم به اتصال سری باتری ها در سیستم یوپی اس برمی گردد. شارژ مجموعه ای از باتری های سری شده با روش های متداول منجر به عدم تعادل در شارژ باتری ها شده که نتیجه آن کاهش طول عمر باتری ها است. برای به تعادل رساندن شارژ باتری های سری شده، تا پیش از این روش های مختلفی پیشنهاد شده است که پیچیدگی و دشواری پیاده سازی، مهم ترین عیب همگی آن ها محسوب می شود. در این پروژه برای به تعادل رساندن شارژ باتری های سری شده روشی ارائه شده است که علاوه بر مرتفع نمودن پیچیدگی پیاده سازی روش های پیشین، بر اساس شبیه سازی های صورت گرفته از بازدهی و دقت بالایی نیز برخوردار است.