油電混合動力的優(yōu)點是，不但能對內(nèi)燃機輸出扭矩進行均衡控制，使內(nèi)燃機工作點始終位于經(jīng)濟工作區(qū)，而且可以利用電機控制技術(shù)，對每一個液壓缸都采用閉式傳動方案，從而取消了多路閥控制，徹底消除閥內(nèi)的節(jié)流損失，同時可以對回轉(zhuǎn)動能、工作裝置的重力勢能等進行回收。小松、神鋼等公司采用的就是這種方案。這種方案的最大缺點是，由于能量轉(zhuǎn)換經(jīng)歷了柴油機—發(fā)電機—蓄電池—電動機—液壓泵—液壓缸、液壓馬達等多個環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都存在能量損失，因此導致整個轉(zhuǎn)換過程中的能量損失較大，從而在一定程度上抵消了采用這種技術(shù)所能取得的節(jié)能效果。

　　這種系統(tǒng)的另一個缺點是，由于能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，導致系統(tǒng)趨于復雜，技術(shù)要求也相應提高，如電池壽命、電源轉(zhuǎn)換效率、重量、可靠性等，都有待進一步提高。此外，油電混合動力技術(shù)使挖掘機動力系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上發(fā)生了根本變化，對整個挖掘機制造體系影響巨大，從而造成生產(chǎn)成本的上升。這些缺點無疑嚴重制約了油電混合動力技術(shù)在工程機械上的應用。
因為油電混合動力系統(tǒng)的缺點，一些公司將研發(fā)方向轉(zhuǎn)向液壓解決方案，如美國環(huán)境署支持研究的液壓混合動力裝置。在這種解決方案中，利用蓄能器作為儲能元件，采用靜壓傳動技術(shù)，用來驅(qū)動以行走、回轉(zhuǎn)等動作為主的行走設備，如汽車、裝載機、推土機等。這種解決方案適合于以液壓馬達為驅(qū)動裝置的設備，但對于以液壓缸驅(qū)動為主的設備如液壓挖掘機來講則不適用。

　　目前，國內(nèi)在液壓挖掘機功率匹配節(jié)能控制方面的研究比較多，但大多數(shù)都集中在傳統(tǒng)的匹配控制方案，也有為數(shù)不多的單位在研究混合動力在工程機械方面的應用，主要研究內(nèi)容限于油電混合動力技術(shù)方面。另外也有不少單位在研究液壓混合動力技術(shù)，但僅限于在汽車領域的應用，采用的仍然是靜壓傳動方案。

　　針對油電混合動力技術(shù)和靜壓傳動技術(shù)的缺點，浙江工業(yè)大學機電研究所和徐州瑞隆公司提出了一種新的液壓解決方案，利用現(xiàn)有的成熟技術(shù)和液壓元件，在不改變現(xiàn)有挖掘機液壓系統(tǒng)的基礎上，實現(xiàn)與油電混合技術(shù)相同的功能。

　　由于采用了液壓解決方案，避免了油電混合動力系統(tǒng)中由于能量的多次轉(zhuǎn)換所造成的效率損失，而且采用的是成熟的液壓元件和技術(shù)，因此能夠以低廉的成本大幅度降低挖掘機油耗。

　　在傳統(tǒng)的功率匹配控制中，只有在峰值功率條件下才柴油機才能工作在經(jīng)濟工作區(qū)內(nèi)，而在其他非峰值功率條件下，柴油機通常工作在效率較低的空載狀態(tài)。采用扭矩均衡控制后，能使柴油機始終穩(wěn)定地工作在經(jīng)濟工作區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)真正意義上的功率匹配控制。

　　在本方案中，整個裝置獨立于挖掘機主液壓系統(tǒng)之外，基本上不改變當前液壓挖掘機動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對當前國內(nèi)外液壓挖掘機的制造體系基本沒有影響，但挖掘機的節(jié)能性卻能大幅度提高。

　　六．CAN總線在工程機械中的應用和發(fā)展方向

　　CAN總線在汽車領域中得到了非常成功的應用，但目前在工程機械中的應用還非常有限。在汽車中，由于存在非常多的微處理器，每一個微處理器負責一個汽車子系統(tǒng)，如安全、穩(wěn)定、剎車、發(fā)動機控制、懸掛等，這些控制往往相互關聯(lián)，為節(jié)約布線成本而采用串行通訊的現(xiàn)場總線——CAN總線。但在液壓挖掘機中，目前遠沒有那么多的智能系統(tǒng)，因此產(chǎn)生不了采用CAN總線的需求動力。

　　但這并不意味著CAN總線在工程機械中就沒有前途。例如，在節(jié)省布線成本方面，可以在發(fā)動機和液壓系統(tǒng)旁邊設置一個數(shù)據(jù)采集器，負責采集挖掘機的工作參數(shù)，利用CAN總線傳遞到駕駛室的顯示儀表上；另外，隨著節(jié)能控制部件的發(fā)展，也可以將駕駛室內(nèi)的操縱信號通過儀表和CAN總線對節(jié)能控制系統(tǒng)發(fā)出指令；第三，隨著液壓系統(tǒng)的發(fā)展，液壓泵、閥都在向著數(shù)字化發(fā)展，利用CAN總線則可以大量地節(jié)省布線成本。

　　七．總結(jié)

　　目前國內(nèi)的挖掘機電器系統(tǒng)還有待發(fā)展，其中最重要的是要根據(jù)挖掘機實際應用的需求來設計電器系統(tǒng)。其中，研究挖掘機的節(jié)能控制處于非常關鍵的地位，決定了國內(nèi)挖掘機今后的競爭力。盡管國外挖掘機節(jié)能控制已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的地步，但并不意味著我們沒有一點機會，混合動力汽車的發(fā)展為我們挖掘機等工程機械的的節(jié)能提供了很好的借鑒，說明挖掘機節(jié)能還有很大的潛力可挖，樂觀估計的話應該還有50%的節(jié)能潛力。