[發明專利]一種基于高壓放電的除草裝置

在審

• 申請號: 202110440319.6
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113197187A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 何正浩;郭以重;楊瑾;殷銘
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A01M21/04
• 分類號: A01M21/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍

本發明公開了一種基于高壓放電的除草裝置，屬于除草技術領域，包括：高壓電源、儲能電容、高壓開關、可手持的放電電極正極和放電電極負極；可手持電極包括彼此連接的手持柄和放電電極；高壓電源將除草能量儲存在儲能電容中；高壓開關和放電電極正極依次連接高壓電源的正極，放電電極負極連接高壓電源的負極；當放電電極負極插入土壤中、放電電極正極對準目標雜草時，高壓開關導通以擊穿放電電極正極與目標雜草之間的空氣間隙，在放電電極正極與土壤之間形成放電回路以殺除目標雜草。通過操作可手持的放電電極選擇需要除掉的雜草，實現綠色環保的選擇性除草；放電除草無需接觸雜草，只需對準雜草周圍空間，便于操作。

技術領域

本發明屬于除草技術領域，更具體地，涉及一種基于高壓放電的除草裝置。

背景技術

農田中的雜草是影響農業生產的重要因素之一。手動的人工機械式除草方法簡單，但是效率低下，且會造成水土流失。除草劑是最快捷、高效的雜草防除方式，分為化學除草劑和生物除草劑。化學除草劑的除草效果受較多環境因素的影響，且長期使用單一的化學除草劑會使雜草對該種化學除草劑出現抗藥性，除草效率逐漸下降，更重要的是，化學除草劑的過度使用會對生態環境造成非常嚴重的影響。生物除草劑起效時間長，難以立竿見影，并且其作用效果受環境因素的影響大，此外，生物除草劑的研發和生產成本高昂，難以廣泛推廣。

鑒于機械除草、化學除草和生物除草所存在諸多缺點，新的除草方式逐漸興起。現有技術中，通過在農田土壤中通入電流來殺除土壤中的雜草、草籽、蟲和蟲卵等，除草過程綠色環保。然而，由于其在農田土壤中通入電流，會殺除土壤內的所有植物，不能實現選擇性除草，僅僅適用于荒地除草，不適用于農田除草。

發明內容

針對現有技術的缺陷和改進需求，本發明提供了一種基于高壓放電的除草裝置，其目的在于實現綠色環保的選擇性除草的同時，降低除草操作難度，提高除草效率。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于高壓放電的除草裝置，包括：高壓電源、儲能電容、高壓開關、放電電極正極和放電電極負極；所述放電電極正極和放電電極負極均為可手持電極，所述可手持電極包括手持柄和與所述手持柄連接的放電電極；所述高壓電源的正、負極分別連接所述儲能電容的正、負極，以將除草能量儲存在所述儲能電容中；所述高壓開關和放電電極正極依次連接所述高壓電源的正極，所述放電電極負極連接所述高壓電源的負極；當所述放電電極負極插入土壤中、所述放電電極正極對準目標雜草時，所述高壓開關導通以擊穿所述放電電極正極與目標雜草之間的空氣間隙，在所述放電電極正極與土壤之間形成放電回路以殺除所述目標雜草。

更進一步地，所述放電電極正極的末端形成有多個放電尖端，用于分別對準多個目標雜草以同時殺除所述多個目標雜草。

更進一步地，還包括載具，所述載具用于放置所述高壓電源、儲能電容、高壓開關、放電電極正極和放電電極負極；所述載具包括與土壤接觸的極輪，所述極輪連接所述放電電極負極。

更進一步地，所述高壓電源為高壓直流電源，所述除草裝置的放電形式為高壓直流放電或高壓脈沖放電，所述高壓直流電源包括依次連接的供電單元、升壓變壓器和整流電路，所述整流電路的輸出端為所述高壓直流電源的正、負極。

更進一步地，當所述除草裝置的放電形式為高壓脈沖放電時，所述高壓開關為氣體開關或固體開關。

更進一步地，所述供電單元采用電池、交流發電機或220V電網供電，當所述供電單元采用電池供電時，所述高壓電源還包括逆變器，所述逆變器的輸入側連接所述供電單元，所述逆變器的輸出側連接所述升壓變壓器。

更進一步地，所述高壓電源為高壓高頻電源，所述除草裝置的放電形式為高壓高頻放電，所述高壓高頻電源包括依次連接的供電單元、逆變器和升壓變壓器，所述升壓變壓器的輸出端為所述高壓直流電源的正、負極。