一名大学生和他的发明

     随着科技日新月异的发展，太阳能已经逐渐成为人们日常生活中经常利用的能源之一，太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能电动车……越来越多的电器已经能够或者正在研究利用太阳能驱动。郭东鑫是黄淮学院新能源科学与工程专业的大三学生。拥有一项太阳能路灯与垃圾桶组合装置专利的他，最近又有新作品了：一款节能环保的太阳能越野除尘小车。这款小车利用太阳能驱动，可以帮助人们清理垃圾，既环保又实用。

一名大学生和他的发明

□     苏弼坤  刘  迪  文/图

“和我的小车合个影。”

郭东鑫发明的太阳能越野除尘车。

郭东鑫（左一）和“创客空间”的部分成员。

1

一张照片引发的思考

郭东鑫告诉笔者，这款太阳能越野除尘车是他参加学校“创客大赛”时的作品，而灵感来源于学校网站上发的一张照片：清晨的马路上，一名清洁工正在清扫地上的垃圾，为天亮后大家出行提供方便。“寒冬里，我们还在熟睡时，清洁工们一天的工作已经开始了。”郭东鑫说，这张照片为他的发明提供了不小的启发。

没过多久，学校举办的“创客大赛”开始了。虽然学习的是新能源专业，但是郭东鑫想参加这种发明比赛，于是便报了名。比赛要求选手的作品做到两点：创意与实用，参加的同学须利用赛方准备的一些小零件，发挥想象，动手制作一个初具雏形的作品，然后交由评委老师评定，如果可行的话，就继续制作完善。

拿到零件后，郭东鑫开始思考：究竟该做什么？他走到操场上，看见绿草坪上被人丢弃的瓜子壳、纸屑，突然想到了前阵子大家讨论的那名清洁工。“我想，瓜子壳、纸屑这种小垃圾被丢到草地里，清洁工打扫起来更困难，如果能做出一种东西，帮助他们清理这种垃圾就好了。”郭东鑫说，后来，他联想到家庭用的扫地机器人，但是在室外没有足够的电源，用起来不方便。联系到自己所学的专业，他想，可以利用太阳能驱动，解决续航问题。他将小时候玩过的玩具小车进行创新，将越野小车和吸尘器合二为一。这样的一款太阳能除尘车价格低廉，既可以帮助人们清理垃圾，又能节约资源。

2

不断学习  不断改进

有了方向后，郭东鑫开始着手制作样品。老师看过后，认为这个作品既充满了创意又有实用性，鼓励他进行下去。然而，后期的完善工作让他很是费了一番功夫。

郭东鑫学的专业是新能源，除尘车上用到的太阳能电池板对他来说不是什么大问题，但是其他方面实行起来就困难了。郭东鑫说，因为专业限制，自己在计算机程序方面的知识比较薄弱，做控制装置时基本是边去图书馆查阅资料边动手做，有时实在搞不明白还要上网查找相关信息，或者请教老师。制作过程中，郭东鑫等于学习了一遍计算机程序知识。

“虽然只用了3周时间就完成了作品，但是后期的调试又花了一番功夫。”郭东鑫说，最初由于选择的电机功率小，吸尘器电机转动带动风叶转动，风力不够，除了碎纸片外其他的垃圾都吸不进去。后来，找到问题所在，郭东鑫加大了电压，谁知道风力又太大了，不该吸的也吸进去了。后来，郭东鑫一遍一遍地改进，改变吸尘器电机的功率、改进吸头和风叶的距离，经过多次试验，吸尘器的功率基本稳定了。

3

申请专利  展望前景

郭东鑫告诉笔者，随着科学技术的发展，玩具小车越来越多，但这些小车大多只有娱乐功能，用途单一，很多玩具小车使用的是一次性电池，对资源浪费的同时，也造成了环境的污染，因此对小车进行功能创新和能源利用的改进势在必行。

据郭东鑫介绍，他发明的这款太阳能越野吸尘小车组合装置，包括越野小车组件、控制装置、继电器、太阳能电池板、充放电控制器、小型吸尘器、蓄电池。吸尘器在小车正下方，控制装置主要由8051单片机控制，太阳能电池板设在小车上方作为车盖，控制装置、继电器、充放电控制器和蓄电池放置在小车车体内部，充放电控制器分别与太阳能电池板、控制装置和蓄电池相连，继电器分别与蓄电池、控制装置和小型吸尘器相连，小车电机与控制装置相连。

这项发明能够充分将太阳能利用在小车驱动上，并且具有吸尘功能。在有阳光的时候直接用光伏板产生的电能驱动小车运动和除尘；在没有阳光的时候，可以利用小车蓄电池提供的电能工作。

他发明的太阳能越野吸尘小车，充分利用太阳能，功能多样，在娱乐的同时还具有吸尘的功能。学校操场上的瓜子壳、纸屑、小石子等小型垃圾不易拾起，清洁工打扫起来很困难，如果用这款太阳能越野吸尘小车，放在操场内，太阳光线强时它可以不间断地工作，太阳落山之后，它可以利用白天储存的能量工作。

“十三五规划，国家提倡优先发展新能源，我觉得未来会有越来越多以太阳能为驱动的产品走进千家万户。”郭东鑫说，他的这款太阳能越野除尘小车正在申请国家专利，希望将来这款除尘车可以走进人们的日常生活。它不仅可以帮助清洁工打扫卫生，也可以在普通家庭作为一款节能的玩具小车提供娱乐功能，并且帮助人们清洁房间。

4

创意还在继续

采访结束时，郭东鑫向笔者介绍了自己的其他作品：可以测试PM2.5的小挂件、户外商用太阳能发电遮阳伞、可以帮助交换室内空气的太阳能百叶窗……学有所长，他在新能源利用方面还有很多奇思妙想。

现阶段，郭东鑫主要在研究一项太阳能水质检测装置及其检测控制系统。“前段时间大家都在讨论自来水锰超标问题，所以我想试着做一个可以监测水质的设备，方便大家随时随地查看水质。”郭东鑫说，太阳能板可以保证这个水质检测装置的能源供应，传感器探头可采集到水质指标情况，控制处理器连接电脑可以对相关指标进行分析。最后，利用互联网技术，把采集到的信息发送到用户的手机和电脑上，从而实现在线监测。它可以放置在水体的任何位置，方便居民监测家庭用水的情况。

链接

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一。中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，中国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。中国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

在《国家能源局综合司关于做好太阳能发展“十三五”规划编制工作的通知》中，太阳能光热发电被作为重要内容予以提及，这意味着光热发电将成为我国“十三五”期间着力发展的重要产业。