一、核心公式：储能电容的能量计算

• E：所需存储的能量（单位：焦耳，J）
• C：电容容值（单位：法拉，F）
• V：电容的额定电压（单位：伏特，V）

二、关键参数获取

1. 输出能量 E
   • 不同体型动物所需的电击能量不同。例如：
     • 中小型猎物（如野兔、山羊）：约 50~100 J
     • 大型野猪（200~600 斤）：需 200~500 J2829。
   • 可参考设备说明书或厂商提供的能量参数，若无明确数据，可通过以下方法估算：
     • 经验值：常见电野猪机能量范围为 100~500 J，电压越高（如 21 万伏），所需电容容值越小。
2. 额定电压 V
   • 广州健峰电野猪机的输出电压通常为 12 万～40 万伏（如 D 型机为 21 万伏）24。
   • 电容的额定电压需至少等于设备输出电压，且留 20%~30% 余量以防止击穿。例如，21 万伏设备需选 25 万伏以上的电容。
3. 电容连接方式
   • 串联：提高总耐压，但降低总容值。C总​1​=C1​1​+C2​1​+⋯+Cn​1​
     • 例：10 个 20 μF/2.5 万伏电容串联，总容值为 2 μF，总耐压为 25 万伏。
   • 并联：提高总容值，但耐压不变。C总​=C1​+C2​+⋯+Cn​
     • 例：10 个 20 μF/2.5 万伏电容并联，总容值为 200 μF，总耐压仍为 2.5 万伏。
   • 混联：先串联后并联，或先并联后串联，兼顾耐压和容量。
     • 例：2 组（每组 5 个 20 μF/2.5 万伏电容串联）再并联，总容值为 20 μF，总耐压为 12.5 万伏。

三、计算示例（以 D 型机为例）

• 输出电压：21 万伏（210,000 V）
• 目标能量：300 J
• 电容规格：20 μF/2.5 万伏（单个电容）

1. 确定电容连接方式

• 若直接使用单个电容：C=V22E​=(210000)22×300​≈13.6pF
  显然，单个电容无法满足容量需求，需采用串联 + 并联组合。

2. 选择串联组数以满足耐压

• 电容额定电压为 2.5 万伏，需串联组数：串联组数=25000210000​≈8.4(取9组)
  • 9 个电容串联后，总耐压为 22.5 万伏（满足 21 万伏需求），总容值为：920μF​≈2.22μF

3. 计算并联组数以满足能量需求

• 所需总容值 C总​=V22E​=(210000)22×300​≈13.6pF（显然不合理，说明需调整）。
• 实际中，电野猪机通常通过多级倍压电路提升电压，电容容值计算需结合电路设计。例如，采用 3 级倍压电路时，电容容值可按以下公式估算：C≈VQ​=VI×t​
  • I：放电电流（根据猎物电阻估算，通常为 0.1~1 A）
  • t：放电时间（通常为 0.1~0.5 s）
  • 例：I=0.5A,t=0.2s,V=210000V，则：C=2100000.5×0.2​≈476pF
  • 但实际中，电野猪机常使用多个电容并联以增加容量，例如 14 个 20 μF 电容并联，总容值为 280 μF，可存储能量：E=21​×280×10−6×(210000)2≈6174J
  • 显然，此能量远超需求，需通过限流电阻或控制放电时间来调节实际输出能量。

四、实际应用注意事项

1. 电容选型
   • 优先选择高压电解电容或薄膜电容（如聚丙烯薄膜电容），耐压需覆盖设备输出电压。
   • 广州健峰设备常使用日本进口大功率电容，需确认其耐压、容量及耐脉冲特性4。
2. 安全余量
   • 电压余量：电容额定电压 ≥ 1.2 × 设备输出电压。
   • 容量余量：实际电容容量 ≥ 计算值的 1.5 倍，以应对电容老化和电压波动。
3. 电路设计
   • 电野猪机通常采用多级倍压整流电路（如三倍压），电容需按电路结构分组连接22。
   • 需配置放电电阻或自动放电装置，避免关机后电容残留高压危及安全。
4. 合规性
   • 电野猪机属于管制设备，需符合《GB 4706.97-2008》等安全标准，电容需通过耐压测试（如 1.5 倍额定电压持续 1 分钟）15。

五、总结步骤

1. 明确需求：确定设备输出电压 V 和目标能量 E。
2. 计算总容值：使用公式 C=V22E​ 估算所需电容容值。
3. 设计连接方式：根据电容规格（耐压、容量）选择串联 / 并联组合，使总耐压 ≥ V，总容值 ≥ 计算值。
4. 验证安全：确保电容参数覆盖工作条件，并留足余量。
5. 参考厂商数据：若无法获取具体参数，可参考同类设备（如广州健峰 D 型机使用 14 个 20 μF 电容）的配置。

• 输出电压 21 万伏，目标能量 300 J，采用 14 个 20 μF/2.5 万伏电容并联，总容值 280 μF，总耐压 2.5 万伏（需配合倍压电路提升电压）。