具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明包括液压油箱1、蓄电池2、电机控制器3、电机4和液压泵马达5；

蓄电池2通过电机控制器3与电机4电连接，电机4的输出轴与液压泵马达5的输出轴同轴连接，液压泵马达5设置有两个进出油口，液压泵马达5的第一进出油口与液压油箱1连通，液压泵马达5的第二进出油口作为电静液储能单元的进出油口，具体实施中，电静液储能单元的进出油口与静液压传动回路连通。

当电静液储能单元以高压油液形式进行能量输出时，液压油箱1中输出的油液经电机4驱动的液压泵马达5升压后从电静液储能单元的进出油口输出；当电静液储能单元进行能量储存时，电静液储能单元的进出油口输入的高压油液经液压泵马达5降压后输入液压油箱1。

液压泵马达5是定排量液压泵马达马达，或是电子比例控制的变排量液压泵马达；液压泵马达5是单个液压泵马达，或是两个以上液压泵马达的组合。

蓄电池2是电池组或超级电容。

电静液储能单元的流量和电机4的转速、液压泵马达5的排量满足如下关系：

Q＝ω*D

其中，Q为电静液储能单元的输入输出流量，ω为电机4的转速，D为液压泵马达5的排量。

电静液储能单元的高低压压力差和电机4的转矩、液压泵马达5的排量满足如下关系：

T＝Δp*D

其中，Δp为液压泵马达5的进出油口的压力差，T为电机4的转矩，D为液压泵马达5的排量。

电静液储能单元可实现高压油液形式的能量输出和输入储存。当以高压油液形式进行能量输出时，油液可以从液压油箱1经电机4驱动的液压泵马达5升压后输出，蓄电池储存的电能驱动电机旋转并转化为高压液压能，并通过电机转速控制调整输出流量；当进行能量储存时，高压油液经液压泵马达5流入液压油箱1，液压泵马达5带动电机4作为发电机发电，高压液压能量转化为电能储存到蓄电池2中，并通过电机转速控制调整输入流量。

本发明用于不同动力系统的实施例及其实施工作过程如下：

实施例1

图2是本发明用于轮式装载机行走驱动的串联液压混合动力系统原理图。轮式装载机是一种广泛应用的工程机械，中小型轮式装载机行走驱动常用静液压传动系统，将本发明应用在轮式装载机的静液压传动系统中。

静液压传动系统包括发动机6、主液压泵7、液压马达8和车辆主减速器9，发动机6的输出轴与主液压泵7的输出轴同轴连接，主液压泵7的两个进出油口分别与液压马达8的两个进出油口连通，主液压泵7和液压马达8构成静液压传动回路，液压马达8的输出轴与车辆主减速器9之间通过传动轴相连，主液压泵7和液压马达8之间相连的一个油管与电液储能单元的第一进出油口连通。本实施例中电液储能单元的液压泵马达5的液压回路是开式液压回路。

主动力源为发动机6，驱动主液压泵7，经过静液压传动回路驱动液压马达8，液压马达8驱动车辆主减速器9，最后通过车辆主减速器9驱动车辆车轮行驶。电静液储能单元通过控制进出油口的液压压力和进出油流量，一方面可以保证静液压传动回路的液压压力处于较稳定的水平，减少压力突变带来的系统振动；另一方面可以通过能量充放，调节发动机与负载的动力匹配，解决负载速度变化过快时二者功率匹配不好，使发动机工况恶化的问题，使主动力源平稳工作。同时，电静液储能单元可以回收制动能量，并提供辅助动力，通过能量存储、再利用的方式使发动机工作在较高效率区间。

实施例2

图3是本发明用于轮式装载机行走驱动的变速箱前并联混动系统原理图。对于中型和大型轮式装载机，常用的动力传动系统为液力传动+换挡齿轮传动。

动力传动系统包括液压马达8、车辆主减速器9、发动机6、液力变矩器11、变速箱12和啮合齿轮对10；

液压马达8的两个进出油口分别与电液混合储能单元的进出油口和液压泵马达5的第一进出油口连通，液压泵马达5的第一进出油口不与液压油箱连通，即液压泵马达5的液压回路是闭式液压回路。液压泵马达5和液压马达8构成静液压传动回路。

啮合齿轮对10的两个齿轮啮合形成齿轮副，液压马达8的输出轴与啮合齿轮对10的一个齿轮同轴连接，啮合齿轮对10的另一个齿轮分别与液力变矩器11的输出轴、变速箱12的输入轴同轴连接，液力变矩器11和变速箱12分别设置在啮合齿轮对10的两侧，液力变矩器11的输入轴与发动机6的输出轴同轴连接，变速箱12的输出轴与车辆主减速器9同轴连接，与啮合齿轮对10同轴连接的液力变矩器11的输出轴、变速箱12的输入轴均作为动力传动系统的传动轴。

电静液储能单元的液压能可通过液压马达8转化为机械能汇入传动轴，发动机6输出的多余机械能可转化为液压能储存到电液混合储能单元中。当发动机功率小于车轮驱动所需功率时，蓄电池2为电机4供能，电机控制器3控制电机旋转，带动液压泵马达5作为泵工作，输出的高压液压油驱动液压马达8旋转，驱动车辆主减速器9；当发动机输出功率大于车轮驱动所需功率时，多余的发动机输出功率通过啮合齿轮对10带动液压马达8作为泵工作，输出的高压液压油带动液压泵马达5作为马达旋转，进而带动电机4作为发电机发电，电机控制器3控制电机4转速，进而控制从发动机吸收的功率，得到的电能储存于蓄电池2中。一方面，通过能量的储存和释放，可以将发动机工作点调整到高效率工作区，提高燃油经济性和减少废气排放；另一方面，并联的液压马达8可以作为辅助动力，利用液压动力的快速响应和高功率密度特性，在启停、加速减速等工况时发挥作用，提高轮式装载机的动力性能和操纵性能。

实施例3

图4是本发明用于轮式装载机行走驱动的变速箱后并联混动系统原理图。与实施例2的主要区别在于液压马达8并联到主传动轴的位置不同，工况也不同。变速箱后并联式的转速相较变速箱前并联式混动，液压马达8的转速更低而转矩要求更大。

动力传动系统包括液压马达8、车辆主减速器9、发动机6、液力变矩器11、变速箱12和啮合齿轮对10；

液压马达8的两个进出油口分别与电液混合储能单元的进出油口和液压泵马达5的第一进出油口连通，液压泵马达5的第一进出油口不与液压油箱连通，即液压泵马达5的液压回路是闭式液压回路。液压泵马达5和液压马达8构成静液压传动回路。

啮合齿轮对10的两个齿轮啮合形成齿轮副，液压马达8的输出轴与啮合齿轮对10的一个齿轮同轴连接，啮合齿轮对10的另一个齿轮分别与变速箱12的输出轴、车辆主减速器9的连接轴同轴连接，车辆主减速器9和变速箱12分别设置在啮合齿轮对10的两侧，发动机6通过液力变矩器11与变速箱12的输入轴同轴连接，与啮合齿轮对10同轴连接的变速箱12的输出轴、车辆主减速器9的连接轴均作为动力传动系统的传动轴。

电静液储能单元的液压能可通过液压马达8转化为机械能汇入主动力传动轴，发动机6输出的多余机械能可转化为液压能储存到电液混合储能单元中。类似于实施例2，当发动机功率小于车轮驱动所需功率时，蓄电池2为电机4供能，电机控制器3控制电机旋转，带动液压泵马达5作为泵工作，输出的高压液压油驱动液压马达8旋转，驱动车辆主减速器9；当发动机输出功率大于车轮驱动所需功率时，多余的发动机输出功率通过啮合齿轮对10带动液压马达8作为泵工作，输出的高压液压油带动液压泵马达5作为马达旋转，进而带动电机4作为发电机发电，电机控制器3控制电机4转速，进而控制从发动机吸收的功率，得到的电能储存于蓄电池2中。一方面，通过能量的储存和释放，可以将发动机工作点调整到高效率工作区，提高燃油经济性和减少废气排放；另一方面，并联的液压马达8可以作为辅助动力，利用液压动力的快速响应和高功率密度特性，在启停、加速减速等工况时发挥作用，提高轮式装载机的动力性能和操纵性能。

实施例4

图5是本发明用于卡车动力系统时的变速箱前并联混动系统原理图。重载卡车对于动力性能要求也较高，特别是在启动、刹车、上坡等工况，动力系统需要同时适应上述低速工况和长距离运输的高速工况，对发动机和变速箱要求都较高。同时卡车在长距离下坡时有大量制动能量被浪费，且需要装配刹车片辅助散热装置。

卡车动力系统包括液压马达8、车辆主减速器9、发动机6、变速箱12、啮合齿轮对10、第一离合器13和第一离合器14；

液压马达8的两个进出油口分别与电液混合储能单元的进出油口和液压泵马达5的第一进出油口连通，液压泵马达5的第一进出油口不与液压油箱连通，即液压泵马达5的液压回路是闭式液压回路。液压泵马达5和液压马达8构成静液压传动回路。

啮合齿轮对10的两个齿轮啮合形成齿轮副，液压马达8的输出轴通过第一离合器14与啮合齿轮对10的一个齿轮同轴连接，啮合齿轮对10的另一个齿轮分别与变速箱12的输入轴、第一离合器13的输出轴同轴连接，第一离合器13和变速箱12分别设置在啮合齿轮对10的两侧，发动机6与第一离合器13的输入轴同轴连接，变速箱12的输出轴与车辆主减速器9同轴连接；与啮合齿轮对10同轴连接的变速箱12的输入轴、第一离合器13的输出轴均作为动力传动系统的传动轴。

一方面，在启停、加速减速、上坡等低速工况时，第二离合器14接通，并联的液压马达8提供辅助动力，利用液压动力的快速响应和高功率密度特性，提高卡车的动力性能和操纵性能，在高速工况下，第二离合器14断开，不影响发动机工作；另一方面，在刹车、长距离下坡等工况下，第二离合器14接通，提供刹车力的同时回收制动能量，将传动轴上的机械能通过液压马达8转化储存到电静液储能单元中，在辅助启动等工况下再释放出来，提高了能量效率的同时减少了刹车产生的热量。

实施例5

图6是本发明用于卡车动力系统时的变速箱后并联混动系统原理图。和实施例4的主要区别在于液压马达8并联到主传动轴的位置不同，工况也不同。变速箱后并联混动的转速相较变速箱前并联混动，液压马达8的转速更低而转矩要求更大。

卡车动力系统包括液压马达8、车辆主减速器9、发动机6、变速箱12、啮合齿轮对10、第一离合器13和第一离合器14；

液压马达8的两个进出油口分别与电液混合储能单元的进出油口和液压泵马达5的第一进出油口连通，液压泵马达5的第一进出油口不与液压油箱连通，即液压泵马达5的液压回路是闭式液压回路。液压泵马达5和液压马达8构成静液压传动回路。

啮合齿轮对10的两个齿轮啮合形成齿轮副，液压马达8的输出轴通过第二离合器15与啮合齿轮对10的一个齿轮同轴连接，啮合齿轮对10的另一个齿轮分别与变速箱12的输出轴、车辆主减速器9的连接轴同轴连接，车辆主减速器9和变速箱12分别设置在啮合齿轮对10的两侧，发动机6通过第一离合器14与变速箱12的输入轴同轴连接，与啮合齿轮对10同轴连接的变速箱12的输出轴、车辆主减速器9的连接轴均作为动力传动系统的传动轴。

同样地，一方面，在启停、加速减速、上坡等低速工况时，第二离合器14接通，并联的液压马达8提供辅助动力，利用液压动力的快速响应和高功率密度特性，提高卡车的动力性能和操纵性能，在高速工况下，第二离合器14断开，不影响发动机工作；另一方面，在刹车、长距离下坡等工况下，第二离合器14接通，提供刹车力的同时回收制动能量，将传动轴上的机械能通过液压马达8转化储存到电静液储能单元中，在辅助启动等工况下再释放出来，提高了能量效率的同时减少了刹车产生的热量。