混合动力是指通过不同动力源的联合工作，使其充分发挥各自的优越性以提高能量的利用率。在汽车和工程机械领域，混合动力是指燃油发动机和电动机的联合驱动，主要有串联式和并联式两种形式。其系统原理如图4-4所示。

串联式混合动力系统中燃油发动机输出的机械能全部用来驱动发电机发电，经变频器整流成直流电储存在电池或电容当中。当系统需要动力驱动时，储存在电池中的直流电能经变频器逆变成设定频率的三相交流电，用来驱动电动机M以一定转速带动液压泵工作。

图4-4 混合动力原理图

a）串联式混合动力系统 b）并联式混合动力系统

并联式混合动力系统中液压泵是由燃油发动机和发电/电动机联合驱动的：当液压泵所需的驱动功率较大时，电池或电容向发电/电动机供电，协助燃油发动机共同驱动液压泵；当液压泵所需的驱动功率较小时，燃油发动机独自驱动液压泵，其剩余的输出功率驱动发电/电动机发电，电能储存在电容或电池当中。在混合动力系统中，燃油发动机始终工作在高效区内，可以有效改善燃油经济性，降低尾气排放。(www.daowen.com)

为了考查混合动力系统的节能效果，浙江大学以某20t级液压挖掘机为蓝本，建立了液压挖掘机的整机仿真模型，并在此基础上拓展了串联和并联式混合动力系统，分别模拟一个标准挖掘工作周期的实际工况进行了系统仿真研究。仿真结果对比见表4-3。

表4-3 混合动力系统仿真结果对比表

表4-3中耗油量是指在一个标准挖掘工作周期当中消耗的燃油体积，耗油率是指燃油发动机做功1kW·h消耗的燃油质量。计算数据表明，单纯地将串联式混合动力技术用于液压挖掘机可以大幅度降低燃油发动机的装机功率，但没有节能效果；而并联式混合动力技术用于液压挖掘机可以大幅度降低燃油发动机的装机功率，能耗较原始系统有所降低但节能效果不是很明显。因此，要想达到节能的目的，还应在此基础上采取其他节能措施。此结果对于混合动力汽车有借鉴意义。