CN220577054U - 混合动力系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本申请提供了混合动力系统和工程机械。该混合动力系统中，发动机通过变速箱连接于动力分配机构，动力分配机构与第一电机连接；第一负载机构通过变速箱和动力分配机构，或者通过变速箱与发动机连接，第二负载机构通过变速箱、动力分配机构和第一电机与发动机连接，第二负载机构还分别通过第一电机连接于电池和电源接口；电池连接于用于与外部电源连接的电源接口，电池还通过变速箱、动力分配机构和第一电机连接于发动机。本申请提供的混合动力系统和工程机械中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，且具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率。

Description

混合动力系统和工程机械

技术领域

本申请属于工程机械技术领域，尤其涉及一种混合动力系统和工程机械。

背景技术

传统工程机械比如泵车、搅拌车、起重车等多通过发动机驱动进行第一负载作业和上车作业(搅拌、回转、变幅、支腿、摆动、清洗、冷却、转动等部分负载工况)。随着科学技术的不断发展，全球对环境治理、能源短缺等问题持续关注，国家对工程机械行业的能源消耗不断重视，整个工程机械行业朝着节能减排、绿色环保的方向发展。

现有采用混合动力方式的工程机械，其中一种方式为电池和发动机独立，并择一作为上车作业的动力来源。请参照图1，发动机的输出动力，通过分动箱分配输出，经过离合器，传递给电动机，驱动齿轮泵作业，完成部分负载工况下的液压作业。当分动箱动力不分配给电动机时，还可通过电池驱动电动机工作，完成部分负载工况下的液压作业。考虑到工程机械上车工作量较大，该方式下，受限于电池本身的容量，单靠电池本身的蓄能难以满足工程机械实际上车作业需求，且混动作业实现的功能简单，动力传递路线简单。

另一种方式是发动机给电池充电，电池再通过发动机进行上车作业。请参照图2，发动机的输出动力，通过变速箱，驱动发电机，为电池充电，再通过电池为电动机供电，驱动齿轮泵作业，完成部分负载工况下的液压作业。该方式下，能量来源还是发动机，发动机转化为电能再由电能驱动。两种方式电池的能量补充方式较为单一，而不利于提高电池的补能效率，且混动作业实现的功能简单，动力传递路线简单。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种能够实现多种混动作业的混合动力系统和工程机械。

本申请提供一种混合动力系统，包括发动机、动力分配机构、变速箱、第一电机、电池、电源接口、第一负载机构和第二负载机构，所述混合动力系统包括下车负载和上车负载，所述第一负载机构为下车负载，所述第二负载机构为上车负载，所述发动机通过所述变速箱连接于所述动力分配机构，所述动力分配机构与所述第一电机连接；

其中，所述第一负载机构通过所述变速箱和所述动力分配机构，或者通过所述变速箱与所述发动机连接以通过所述发动机驱动所述第一负载机构工作，所述第二负载机构通过变速箱、所述动力分配机构和所述第一电机与所述发动机连接以通过所述发动机驱动所述第二负载机构工作，所述第二负载机构还分别通过所述第一电机连接于所述电池和所述电源接口以分别通过所述电池或连接于所述电源接口的外部电源驱动所述第二负载机构工作；所述电池连接于用于与所述外部电源连接的所述电源接口以给所述电池充电，所述电池还通过所述变速箱、所述动力分配机构和所述第一电机连接于所述发动机以由所述发动机驱动所述第一电机转动给所述电池充电。

可选的，所述混合动力系统还包括第二电机和第三负载机构，所述电池连接于所述第二电机，且所述第二电机连接于所述第三负载机构，所述第三负载机构分别通过所述第二电机连接于所述电池和所述电源接口以分别通过所述电池或连接于所述电源接口的外部电源驱动所述第三负载机构工作。

可选的，所述混合动力系统还包括第四负载机构，所述发动机通过所述变速箱和所述动力分配机构，或者所述变速箱与所述第四负载机构连接以驱动所述第四负载机构工作。

可选的，所述第二负载机构跨越所述变速箱直接通过所述动力分配机构、所述第一电机与所述发动机连接以通过所述发动机驱动所述第二负载机构工作，且所述发动机通过动力分配机构驱动所述第一电机转动而发电给所述电池充电。

可选的，所述混合动力系统还包括第三电机，所述第三电机连接于所述变速箱；所述电池还连接于所述第三电机以由所述发动机通过所述变速箱驱动所述第三电机转动而发电给所述电池充电。

可选的，所述发动机跨越所述动力分配机构直接通过所述变速箱与所述第一电机连接以驱动所述第一电机转动而发电给所述电池充电。

可选的，所述混合动力系统还包括第一离合器，所述第一离合器连接于所述第一电机和所述动力分配机构之间，所述第一离合器为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器。

可选的，所述混合动力系统还包括第二离合器，所述第二离合器设于所述第一电机和所述第二负载机构之间。

可选的，所述混合动力系统还包括集成控制器、功率转换器和电池管理系统，所述电池管理系统连接于所述电池和所述集成控制器之间，所述电源接口和所述动力分配机构均连接于所述集成控制器，所述第一电机分别连接于所述集成控制器和所述功率转换器。

本申请还提供一种工程机械，包括如上述的混合动力系统。

本申请提供的混合动力系统和工程机械中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，使混合动力系统具有较大的应用范围，且混合动力系统具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种混合动力系统的示意图。

图2为另一种混合动力系统的示意图。

图3为本申请第一实施例的混合动力系统的结构示意图。

图4为图3所示混合动力系统的第一离合器连接时的结构示意图。

图5为图3所示混合动力系统的第一离合器脱开时的结构示意图。

图6为本申请第二实施例的混合动力系统的结构示意图。

图7为本申请第三实施例的混合动力系统的结构示意图。

图8为本申请第四实施例的混合动力系统的结构示意图；

图9为本申请第五实施例的混合动力系统的结构示意图。

图10为本申请第六实施例的混合动力系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请提供的混合动力系统和采用该混合动力系统的工程机械。工程机械可以为泵送机械、起重机械、挖掘机械、铲土运输机械、压实机械等，根据工程机械的负载，分成上车作业和下车作业，下车作业主要指驱使工程机械行进的行驶作业，上车作业如进行搅拌、回转、变幅、支腿、摆动、清洗、冷却、转动等。本实施例中，混合动力系统包括下车负载和上车负载，第一负载作业为行驶作业，下车负载通常为行走机构，第一负载机构为下车负载；第二负载作业、第三负载作业、第四负载作业为上车作业中的一项或多项作业，臂架伸展机构、上车回转机构、泵送机构等可为第二负载机构、第三负载机构或第四负载机构等，第二负载机构、第三负载机构和第四负载机构均为上车负载。第二负载作业、第三负载作业、第四负载作业相互独立。

第一实施例

请参照图3，本实施例的混合动力系统包括发动机11、分动箱13、变速箱31、第一电机15、第二电机17、电池19、电源接口20、第一负载机构21、第二负载机构23和第三负载机构25，混合动力系统包括下车负载和上车负载，第一负载机构21为下车负载，第二负载机构23为上车负载，发动机11通过变速箱31连接于分动箱13，分动箱13与第一电机15连接。其中，第一负载机构21通过变速箱31和分动箱13与发动机11连接以通过发动机11驱动第一负载机构21工作，第二负载机构23通过变速箱31、分动箱13和第一电机15与发动机11连接以通过发动机11驱动第二负载机构23工作，第二负载机构23还分别通过第一电机15连接于电池19和电源接口20以分别通过电池19或连接于电源接口20的外部电源驱动第二负载机构23工作，第三负载机构25分别通过第二电机17连接于电池19和电源接口20以分别通过电池19或连接于电源接口20的外部电源驱动第三负载机构25工作；电池19连接于用于与外部电源连接的电源接口20以给电池19充电，电池19还通过变速箱31、动力分配机构和第一电机15连接于第一电机15以由发动机11驱动第一电机15转动给电池19充电。

通过本实施例的混合动力系统，能够实现第一作业路线、第二作业路线、第三作业路线、第四作业路线、第五作业路线、第六作业路线、第一充电路线和第二充电路线：

发动机11通过分动箱13给第一负载机构21提供动力形成第一作业路线(图3中标记为①，图3中作业路线为虚线)；

发动机11通过分动箱13、第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第二作业路线(图3中标记为②)；

电池19通过第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第三作业路线(图3中标记为③)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第一电机15给第二负载机构提供动力形成第四作业路线(图3中标记为④)；

电池19通过第二电机17给第三负载机构25提供动力形成第五作业路线(图3中标记为⑤)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第二电机17给第三负载机构25提供动力形成第六作业路线(图3中标记为⑥)；

电源接口20连接于电池19以给电池19充电形成第一充电路线(图3中标记为(1)，图3中充电路线为点划线)；

发动机11连接于分动箱13，通过分动箱13驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电形成第二充电路线(图3中标记为(2))。

本实施例的混合动力系统中，第一负载机构21通常为下车部分的行走机构，这样下车的底盘可采用原有的燃油车底盘，基本无需改装和调整。第二负载机构23和第三负载机构25的数量可根据需要设置，图3所示的实施例中，第二负载机构23为两个，第三负载机构25也为两个。第二负载机构23既可由发动机11燃油驱动，又可通过电池19或外部电源电驱动，第三负载机构25仅可通过电池19或外部电源电驱动，通常来说，具有燃油驱动方式的第二负载机构23需要的动力比第三负载机构25需要的动力大一些，但也并不限定于此。

本实施例的混合动力系统中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，使混合动力系统具有较大的应用范围，且混合动力系统具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

本实施例中，在第二充电路线作用时，当电池19的电量低于第一阈值时，发动机11通过第一电机15为电池19充电，直至电池19的电量达到第二阈值，第一阈值小于第二阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第一阈值和第二阈值的数值，比如将第一阈值设置为电池容量的10％，将第二阈值设为电池容量的100％；或者，将第一阈值设置为电池容量的5％，将第二阈值设为电池容量的95％；或者，将第一阈值设置为电池容量的15％，将第二阈值设为电池容量的90％；或者，将第一阈值设置为电池容量的18％，将第二阈值设为电池容量的98％等，只要第一阈值小于第二阈值即可。第一阈值和第二阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第三电机27，第三电机27跨越分动箱13直接连接于变速箱31，并不从分动箱13获取动力。第三电机27连接于发动机11和电池19，发动机11驱动第三电机27转动以通过第三电机27发电以给电池19充电形成第三充电路线(图3中标记为(3))。通过第三充电路线，进一步丰富了电池补能方式，提升了电池的补能效率；同时，第三电机27仅与电池19连接，直接从发动机11取力给电池19充电，无需驱动负载机构工作，因此充电速度较快。

具体地，在第三充电路线作用时，当电池19的电量低于第三阈值时，发动机11通过第三电机27为电池19充电，直至电池19的电量达到第四阈值，第三阈值小于第四阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第三阈值和第四阈值的数值，比如将第三阈值设置为电池容量的10％，将第四阈值设为电池容量的100％；或者，将第三阈值设置为电池容量的5％，将第四阈值设为电池容量的95％；或者，将第三阈值设置为电池容量的15％，将第四阈值设为电池容量的90％；或者，将第三阈值设置为电池容量的18％，将第四阈值设为电池容量的98％等，只要第三阈值小于第四阈值即可。第三阈值和第四阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，发动机11包括发动机本体和发动机离合器，发动机离合器连接于发动机本体，发动机11通过发动机离合器与分动箱13连接。

本实施例中，分动箱13包括一个输入轴和多个输出轴，发动机11连接于输入轴，各第一电机15和第一负载机构21分别连接一个输出轴。

本实施例中，混合动力系统还包括传动机构212和驱动机构214，传动机构212连接于分动箱13和驱动机构214之间，驱动机构214连接于第一负载机构21。驱动第一负载机构21工作时，动力从分动箱13依次传递至传动机构212、驱动机构214和第一负载机构21。具体在本实施例中，第一负载机构21为下车的行走机构，传动机构212为传动轴，驱动机构214包括车桥的半轴。当然，第一负载机构21也可为其他负载机构，在本申请中并不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第一离合器232，第一离合器232连接于第一电机15和分动箱13之间。具体地，第一离合器232可为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器，这样，可使得动力仅可从分动箱13传递至第一电机15，电池19或外部电源通过电源接口20驱动第一电机15工作时，第一电机15与分动箱13可自动脱开，避免对分动箱13造成反拖，因此，避免传统气动离合器吸合次数过多，以及摩擦片式离合器易损坏或消耗的问题，第一离合器232使用寿命较长。

具体地，请参照图4，当分动箱13工作时，分动箱13传递的扭矩通过第一离合器232结合，传递给第一电机15，驱动第二负载机构23工作。请参照图5，当分动箱13不工作时，第一离合器232脱开，第一电机15在外部电源或电池19的驱动下工作，第一电机15不会反拖分动箱13和发动机11。

具体地，第一电机15和第二负载机构23之间还设有第一减速机构234。第一电机15的动力通过第一减速机构234传递给第二负载机构23，带动第二负载机构23工作。第一减速机构234可仅包括减速箱，第一减速机构234也可包括减速箱和传动机构，减速箱实现减速，传动机构可根据第二负载机构23的工作方式将转动转换为直线移动或摆动等运动。当然，转动与直线移动等的转换也可通过第二负载机构23自身实现，例如第一减速机构234可带动油泵转动，油泵再通过液压系统驱动油缸作直线移动。

本实施例中，混合动力系统还包括控制模块33，控制模块33用于在第二作业路线作用时获取分动箱13的速度，并控制第一电机15启动，同时在分动箱13和第一电机15的转速同步时控制第一离合器232结合，这样可减小分动箱13与第一电机15之间的结合力冲击或者消除冲击，使第一离合器232平稳结合，提升第一离合器232的使用寿命。在此，分动箱13和第一电机15的转速同步并不一定需要两者的转速完全相同，只要两者转速同步至一定范围内即可，也就是两者转速之差小于预设值即可。

具体地，控制模块33包括集成控制器332和功率转换器334，集成控制器332和功率转换器334均电性连接于分动箱13，集成控制器332和功率转换器334还分别连接于电源接口20、第一电机15、第二电机17和第三电机27，电池19连接于集成控制器332。具体地，集成控制器332用于根据需要控制是否给电池19充电，是否给第一电机15、第二电机17供电。功率转换器334是具有用于控制功率的开关电路的装置，将输入电流从直流转换为交流，从交流转换为直流，或者将输入电压转换为不同的电压。功率转换器334可以集成在集成控制器332上，也可以独立设置。功率转换器334和集成控制器332可采用现有的功率转换器和集成控制器，也可以采用现有的多合一控制器，在此不再赘述。

具体地，电池19和集成控制器332之间还设有电池管理系统(BMS)34。电池管理系统34可用于反馈电池19的电量，从而控制是否给电池19充电。

本实施例中，第二电机17和第三负载机构25之间还设有第二减速机构254。第二电机17的动力通过第二减速机构254传递给第三负载机构25，带动第三负载机构25工作。第二减速机构254可仅包括减速箱，第二减速机构254也可包括减速箱和传动机构，减速箱实现减速，传动机构可根据第三负载机构25的工作方式将转动转换为直线移动或摆动等运动。当然，转动与直线移动等的转换也可通过第三负载机构25自身实现，例如第二减速机构254可带动油泵转动，油泵再通过液压系统驱动油缸作直线移动。

本实施例中，混合动力系统还包括第四充电路线(图3中标记为(4))，当第三工作路线、第四工作路线、第五工作路线、第六工作路线中的至少一个作用后，第二负载机构23和/或第三负载机构25的能量可通过第一电机15或第二电机17进行能量回收。具体地，第二负载机构23和/或第三负载机构25在停止接收来自第一电机15或第二电机17的动力后，第二负载机构23或第三负载机构25能够反向驱动第一电机15或第二电机17的转子转动而为电池19充电形成第四充电路线，从而实现能量的回收。这样，可在电驱时进行能量回收，提高混合动力系统的效能。

本实施例中，混合动力系统包括四种不同的工作模式：插电模式、纯电模式、纯油模式和混动模式。具体地，一种插电模式时，第四作业路线和/或第六作业路线作用，外部电源通过直接为第一电机15和/或第二电机17供电，驱动第二负载机构23和/或第三负载机构25工作，通常，当有外部电源接入时，即自动进入插电模式；另一种插电模式时，第四作业路线和/或第六作业路线作用，且第一作业路线、第二作业路线至少之一作用，外部电源直接为第一电机15和/或第二电机17供电，驱动第二负载机构23和/或第三负载机构25，且驱动第一负载机构21和第二负载机构23至少之一工作。纯电模式时，第三作业路线和/或第五作业路线作用，电池19为第一电机15或第二电机17供电，驱动第二负载机构23和/或第三负载机构25工作。纯油模式时，第一作业路线和/或第二作业路线作用，发动机11通过分动箱13给第一负载机构21、第一电机15提供动力，驱动第一负载机构21和/或第二负载机构23工作。混动模式包括多种混动方案：第一种混动模式下，第一作业路线、第二作业路线和第二充电路线作用，发动机11通过分动箱13分配动力，部分动力驱动第一负载机构21工作，部分动力通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，部分动力通过第一电机15给电池19充电；第二种混动模式下，第一作业路线、第二作业路线和第三作业路线作用，发动机11通过分动箱13分配动力，部分动力驱动第一负载机构21工作，部分动力通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，电池19通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，此时可以针对负载情况、发动机效率和电池19发电量，电池19适时驱动第一电机15，调节发动机扭矩输出，使发动机11能始终工作在高效经济区；第三种混动模式下，第二作业路线和第二充电路线作用，发动机11通过分动箱13分配动力，部分动力通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，部分动力通过第一电机15给电池19充电；第四种混动模式下，第二作业路线和第三作业路线作用，发动机11通过分动箱13分配动力，部分动力通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，电池19通过第一电机15驱动第二负载机构23工作，此时可以针对负载情况、发动机效率和电池19发电量，电池19适时驱动第一电机15，调节发动机扭矩输出，使发动机11能始终工作在高效经济区；第五种混动模式下，第一作业路线和第二充电路线作用，发动机11驱动第一负载机构21工作，并通过第一电机15给电池19充电；第六混动模式下，第一作业路线、第五作业路线作用，发动机11驱动第一负载机构21工作，电池19驱动第三负载机构25工作；第七混动模式下，第一作业路线、第五作业路线和第二充电路线作用，发动机11驱动第一负载机构21工作，电池19驱动第三负载机构25工作，发动机11通过第一电机15给电池19充电；第八种混动模式下，第二充电路线作用，发动机11驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电。可以理解，上述第一至第五混动模式下，均可增加电池19对第三负载机构25的驱动以形成新的混动模式。另外，由于第二负载机构23和第三负载机构25可为多个，因此在驱动不同的第二负载机构23和第三负载机构25工作时对应的实际混动模式路线将会更多。总的来说，有插接外部电源的情况为插电模式；在没有插电的情况下，同时有油电参与作业时即为混动模式，也就是说有电池19或电机(第一电机15、第二电机17、第三电机27之一个或多个)和发动机11同时参与时即为混动模式。

本实施例中，可实现整机范围内的所有负载机构均可实现混动作业，以提高混动效率，降低整机油耗，达到节能环保的目的，并可使发动机工作在高效经济区，且具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

第二实施例

请参照图6，本实施例的混合动力系统包括发动机11、变速箱31、分动箱13、第一电机15、电池19、电源接口20、第一负载机构21、第二负载机构23和第四负载机构26。混合动力系统包括下车负载和上车负载，第一负载机构21为下车负载，第二负载机构23和第四负载机构26为上车负载。发动机11通过变速箱31连接于分动箱13，分动箱13与第一电机15连接。其中，第一负载机构21和第四负载机构26分别通过变速箱31和分动箱13与发动机11连接以通过发动机11驱动第一负载机构21和第四负载机构26工作，第二负载机构23通过变速箱31、分动箱13和第一电机15与发动机11连接以通过发动机11驱动第二负载机构23工作，第二负载机构23还分别通过第一电机15连接于电池19和电源接口20以分别通过电池19或连接于电源接口20的外部电源驱动第二负载机构23工作；电池19连接于用于与外部电源连接的电源接口20以给电池19充电，电池19还通过变速箱31、动力分配机构和第一电机15连接于发动机11以由发动机11驱动第一电机15转动给电池19充电。

通过本实施例的混合动力系统，能够实现第一作业路线、第二作业路线、第三作业路线、第四作业路线、第七作业路线、第一充电路线和第二充电路线：

发动机11通过分动箱13给第一负载机构21提供动力形成第一作业路线(图6中标记为①)；

发动机11通过分动箱13、第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第二作业路线(图6中标记为②)；

电池19通过第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第三作业路线(图6中标记为③)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第一电机15给第二负载机构提供动力形成第四作业路线(图6中标记为④)；

发动机11通过分动箱13给第四负载机构26提供动力形成第七作业路线(图6中标记为⑦)；

电源接口20连接于电池19以给电池19充电形成第一充电路线(图6中标记为(1))；

发动机11连接于分动箱13，通过分动箱13驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电形成第二充电路线(图6中标记为(2))。

本实施例的混合动力系统中，第一负载机构21通常为下车部分的行走机构，这样下车的底盘可采用原有的燃油车底盘，基本无需改装和调整。第二负载机构23和第四负载机构26的数量可根据需要设置，图6所示的实施例中，第二负载机构23为一个，第四负载机构26也为一个。第二负载机构23既可由发动机11燃油驱动，又可通过电池19或外部电源电驱动，第四负载机构26仅可通过发动机11直接驱动，也就是说，本实施例的混合动力系统仅有部分负载机构为混动模式。

本实施例中，本实施例的混合动力系统中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，使混合动力系统具有较大的应用范围，且具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

本实施例中，在第二充电路线作用时，当电池19的电量低于第一阈值时，发动机11通过第一电机15为电池19充电，直至电池19电量达到第二阈值，第一阈值小于第二阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第一阈值和第二阈值的数值，比如将第一阈值设置为电池容量的10％，将第二阈值设为电池容量的100％；或者，将第一阈值设置为电池容量的5％，将第二阈值设为电池容量的95％；或者，将第一阈值设置为电池容量的15％，将第二阈值设为电池容量的90％；或者，将第一阈值设置为电池容量的18％，将第二阈值设为电池容量的98％等，只要第一阈值小于第二阈值即可。第一阈值和第二阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，发动机11还跨越分动箱13而直接通过第一电机15、变速箱31与电池19连接，以驱动第一电机15转动而发动给电池19充电形成第五充电路线(图6中标记为(5))，此时第一离合器232脱开，第一电机15不会反拖分动箱13。通过第五充电路线，进一步丰富了电池补能方式，提升了电池的补能效率，同时，第一电机15直接从发动机11取力给电池19充电，充电速度较快。可以理解，还可在第一电机15的另一侧(即第一电机15与第一减速机构234之间)设置第二离合器(图未示)，这样可使第一电机15脱开第二负载机构23，仅为电池19充电。

本实施例中，发动机11包括发动机本体112和发动机离合器114，发动机离合器114连接于发动机本体112，发动机11通过发动机离合器114与分动箱13连接。

本实施例中，分动箱13包括一个输入轴和多个输出轴，发动机11连接于输入轴，各第一电机15、第一负载机构21和各第四负载机构26分别连接一个输出轴。

本实施例中，混合动力系统还包括传动机构212和驱动机构214，传动机构212连接于分动箱13和驱动机构214之间，驱动机构214连接于第一负载机构21。驱动第一负载机构21工作时，动力从分动箱13依次传递至传动机构212、驱动机构214和第一负载机构21。具体在本实施例中，第一负载机构21为下车的行走机构，传动机构212为传动轴，驱动机构214包括车桥的半轴。当然，第一负载机构21也可为其他负载机构，在本申请中并不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第一离合器232，第一离合器232连接于第一电机15和分动箱13之间。具体地，第一离合器232可为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器，这样，可使得动力仅可从分动箱13传递至第一电机15，电池19或外部电源通过电源接口20驱动第一电机15工作时，第一电机15与分动箱13可自动脱开，避免对分动箱13造成反拖，因此，避免传统气动离合器吸合次数过多，以及摩擦片式离合器易损坏或消耗的问题，第一离合器232使用寿命较长。

本实施例中，混合动力系统还包括控制模块33，控制模块33用于在第二作业路线作用时获取分动箱13的速度，并控制第一电机15启动，同时在分动箱13和第一电机15的转速同步时控制第一离合器232结合，这样可减小分动箱13与第一电机15之间的结合力冲击或者消除冲击，使第一离合器232平稳结合，提升第一离合器232的使用寿命。在此，分动箱13和第一电机15的转速同步并不一定需要两者的转速完全相同，只要两者转速同步至一定范围内即可，也就是两者转速之差小于预设值即可。

具体地，控制模块33包括集成控制器332和功率转换器334，集成控制器332和功率转换器334均电性连接于分动箱13，集成控制器332和功率转换器334还分别连接于电源接口20、第一电机15、第二电机17和第三电机27，电池19连接于集成控制器332。具体地，集成控制器332用于根据需要控制是否给电池19充电，是否给第一电机15、第二电机17供电。功率转换器334是具有用于控制功率的开关电路的装置，将输入电流从直流转换为交流，从交流转换为直流，或者将输入电压转换为不同的电压。功率转换器334可以集成在集成控制器332上，也可以独立设置。功率转换器334和集成控制器332可采用现有的功率转换器和集成控制器，也可以采用现有的多合一控制器，在此不再赘述。

具体地，电池19和集成控制器332之间还设有BMS(电池管理系统)。BMS可用于反馈电池19的电量，从而控制是否给电池19充电。

本实施例中，混合动力系统还包括第四充电路线(图6中标记为(4))，当第三工作路线、第四工作路线、第五工作路线、第六工作路线中的至少一个作用后，第二负载机构23的能量可通过第一电机15进行能量回收。具体地，第二负载机构23在停止接收来自第一电机15的动力后，第二负载机构23能够反向驱动第一电机15的转子转动而为电池19充电形成第四充电路线，从而实现能量的回收。这样，可在电驱时进行能量回收，提高混合动力系统的效能。

本实施例中，混合动力系统包括四种不同的工作模式：插电模式、纯电模式、纯油模式和混动模式。具体地，一种插电模式时，第四作业路线和/或第六作业路线作用，外部电源通过直接为第一电机15和/或第二电机17供电，驱动第二负载机构23和/或第三负载机构25工作，通常，当有外部电源接入时，即自动进入插电模式；另一种插电模式时，第四作业路线和/或第六作业路线作用，且第一作业路线、第二作业路线至少之一作用，外部电源直接为第一电机15和/或第二电机17供电，驱动第二负载机构23和/或第三负载机构25，且驱动第一负载机构21和第二负载机构23至少之一工作。纯电模式时，第三作业路线作用，电池19为第一电机15供电，驱动第二负载机构23工作。纯油模式时，第一作业路线、第二作业路线和第七作业路线的至少之一作用，发动机11通过分动箱13给第一负载机构21、第一电机15、第四负载机构26提供动力，驱动第一负载机构21、第二负载机构23或第四负载机构26工作。混动模式包括多种混动方案，与第一实施例类似，在没有插电的情况下，同时有油电参与作业时即为混动模式，也就是说有电池19或电机(第一电机15、第二电机17之一个或多个)和发动机11同时参与时即为混动模式，具体的不同混动模式在此不再赘述。

可以理解，在本实施例中，也可包括第二电机17和第三负载机构25，第二电机17和第三负载机构25的连接方式和第一实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中，可实现整机范围内的部分负载机构可实现混动作业，以提高混动效率，降低整机油耗，达到节能环保的目的，并可使发动机工作在高效经济区。

第三实施例

请参照图7，本实用新型第三实施例的混合动力系统的结构和第一实施例的混合动力系统的结构基本相似，其不同之处主要在于，在本实施例中，混合动力系统不包括第二电机17和第三负载机构25。对应地，由于不包括第二电机17和第三负载机构25，相比第一实施例，本实施例包括第一至第四工作路线以及第一至第四充电路线，但不包括第五工作路线和第六工作路线。本实施例的其他结构和第一实施例基本相同，在此不再赘述。

第四实施例

请参照图8，本实施例的混合动力系统包括发动机11、变速箱31、取力器12、第一电机15、第二电机17、电池19、电源接口20、第一负载机构21、第二负载机构23和第三负载机构25。第一负载机构21为下车负载，第二负载机构23和第三负载机构25为上车负载，发动机11通过变速箱31连接于取力器12，取力器12与第一电机15连接。其中，第一负载机构21通过变速箱31和取力器12，或者通过变速箱31与发动机11连接以通过发动机11驱动第一负载机构21工作，第二负载机构23通过变速箱31、取力器12和第一电机15与发动机11连接以通过发动机11驱动第二负载机构23工作，第二负载机构23还分别通过第一电机15连接于电池19和电源接口20以分别通过电池19或连接于电源接口20的外部电源驱动第二负载机构23工作；电池19连接于用于与外部电源连接的电源接口20以给电池19充电，电池19还通过变速箱31、动力分配机构和第一电机15连接于发动机11以由发动机11驱动第一电机15转动给电池19充电。

通过本实施例的混合动力系统，能够实现第一作业路线、第二作业路线、第三作业路线、第四作业路线、第五作业路线和第六作业路线：

发动机11给第一负载机构21提供动力形成第一作业路线(图8中标记为①)；

发动机11通过取力器12、第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第二作业路线(图8中标记为②)；

电池19通过第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第三作业路线(图8中标记为③)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第一电机15给第二负载机构提供动力形成第四作业路线(图8中标记为④)；

电池19通过第二电机17给第三负载机构25提供动力形成第五作业路线(图8中标记为⑤)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第二电机17给第三负载机构提供动力形成第六作业路线(图3中标记为⑥)；

电源接口20连接于电池19以给电池19充电形成第一充电路线(图8中标记为(1))；

发动机11连接于取力器12，通过取力器12驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电形成第二充电路线(图8中标记为(2))。

本实施例的混合动力系统中，第一负载机构21通常为下车部分的行走机构，这样下车的底盘可采用原有的燃油车底盘，基本无需改装和调整。第二负载机构23和第三负载机构25的数量可根据需要设置，图3所示的实施例中，第二负载机构23为两个，第三负载机构25也为两个。第二负载机构23既可由发动机11燃油驱动，又可通过电池19或外部电源电驱动，第三负载机构25仅可通过电池19或外部电源电驱动，通常来说，具有燃油驱动方式的第二负载机构23需要的动力比第三负载机构25需要的动力大一些，但也并不限定于此。

本实施例的混合动力系统中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，使混合动力系统具有较大的应用范围，且混合动力系统具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

本实施例中，当第二充电线路作用时，当电池19的电量低于第一阈值时，发动机11通过第一电机15为电池19充电，直至电池19电量达到第二阈值，第一阈值小于第二阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第一阈值和第二阈值的数值，比如将第一阈值设置为电池容量的10％，将第二阈值设为电池容量的100％；或者，将第一阈值设置为电池容量的5％，将第二阈值设为电池容量的95％；或者，将第一阈值设置为电池容量的15％，将第二阈值设为电池容量的90％；或者，将第一阈值设置为电池容量的18％，将第二阈值设为电池容量的98％等，只要第一阈值小于第二阈值即可。第一阈值和第二阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第三电机27，第三电机27连接于变速箱31，电池19还连接于第三电机27以由发动机11通过变速箱31驱动第三电机27转动而发电给电池19充电形成第三充电路线(图8中标记为(3))。通过第三充电路线，进一步丰富了电池补能方式，提升了电池的补能效率；同时，第三电机27仅与电池19连接，直接从发动机11取力给电池19充电，无需驱动负载机构工作，因此充电速度较快。

具体地，当电池19的电量低于第三阈值时，发动机11通过第三电机27为电池19充电，直至电池19电量达到第四阈值，第三阈值小于第四阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第三阈值和第四阈值的数值，比如将第三阈值设置为电池容量的10％，将第四阈值设为电池容量的100％；或者，将第三阈值设置为电池容量的5％，将第四阈值设为电池容量的95％；或者，将第三阈值设置为电池容量的15％，将第四阈值设为电池容量的90％；或者，将第三阈值设置为电池容量的18％，将第四阈值设为电池容量的98％等，只要第三阈值小于第四阈值即可。第三阈值和第四阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，发动机11包括发动机本体和发动机离合器，发动机离合器连接于发动机本体，发动机11通过发动机离合器与取力器12连接。

本实施例中，取力器12为多个，每个第一电机15或第二电机17分别连接一个取力器12，各取力器12均连接于发动机11。

本实施例中，各第一电机15分别连接于一个取力器12，各取力器12分别从变速箱31取力。第三电机27直接连接于变速箱31，无需通过取力器12。

本实施例中，混合动力系统还包括传动机构212和驱动机构214，传动机构212连接于变速箱31和驱动机构214之间，驱动机构214连接于第一负载机构21。驱动第一负载机构21工作时，动力从发动机11依次传递至传动机构212、驱动机构214和第一负载机构21。具体在本实施例中，第一负载机构21为下车的行走机构，传动机构212为传动轴，驱动机构214包括车桥的半轴。当然，第一负载机构21也可为其他负载机构，在本申请中并不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第一离合器232，第一离合器232连接于第一电机15和取力器12之间。具体地，第一离合器232可为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器，这样，可使得动力仅可从取力器12传递至第一电机15，电池19或外部电源通过电源接口20驱动第一电机15工作时，第一电机15与取力器12可自动脱开，避免对取力器12造成反拖，因此，避免传统气动离合器吸合次数过多，以及摩擦片式离合器易损坏或消耗的问题，第一离合器232使用寿命较长。

具体地，第一电机15和第二负载机构23之间还设有第一减速机构234。第一电机15的动力通过第一减速机构234传递给第二负载机构23，带动第二负载机构23工作。第一减速机构234可仅包括减速箱，第一减速机构234也可包括减速箱和传动机构，减速箱实现减速，传动机构可根据第二负载机构23的工作方式将转动转换为直线移动或摆动等运动。当然，转动与直线移动等的转换也可通过第二负载机构23自身实现，例如第一减速机构234可带动油泵转动，油泵再通过液压系统驱动油缸作直线移动。

本实施例中，混合动力系统还包括控制模块33，控制模块33用于在第二作业路线作用时获取取力器12的速度，并控制第一电机15启动，同时在取力器12和第一电机15的转速同步时控制第一离合器232结合，这样可减小取力器12与第一电机15之间的结合力冲击或者消除冲击，使第一离合器232平稳结合，提升第一离合器232的使用寿命。在此，取力器12和第一电机15的转速同步并不一定需要两者的转速完全相同，只要两者转速同步至一定范围内即可，也就是两者转速之差小于预设值即可。

具体地，控制模块33包括集成控制器332和功率转换器334，集成控制器332和功率转换器334均电性连接于各取力器12，集成控制器332和功率转换器334还分别连接于电源接口20、第一电机15、第二电机17和第三电机27，电池19连接于集成控制器332。具体地，集成控制器332用于根据需要控制是否给电池19充电，是否给第一电机15、第二电机17供电。功率转换器334是具有用于控制功率的开关电路的装置，将输入电流从直流转换为交流，从交流转换为直流，或者将输入电压转换为不同的电压。功率转换器334可以集成在集成控制器332上，也可以独立设置。功率转换器334和集成控制器332可采用现有的功率转换器和集成控制器，也可以采用现有的多合一控制器，在此不再赘述。

具体地，电池19和集成控制器332之间还设有BMS(电池管理系统)。BMS可用于反馈电池19的电量，从而控制是否给电池19充电。

本实施例中，第二电机17和第三负载机构25之间还设有第二减速机构254。第二电机17的动力通过第二减速机构254传递给第三负载机构25，带动第三负载机构25工作。第二减速机构254可仅包括减速箱，第二减速机构254也可包括减速箱和传动机构，减速箱实现减速，传动机构可根据第三负载机构25的工作方式将转动转换为直线移动或摆动等运动。当然，转动与直线移动等的转换也可通过第三负载机构25自身实现，例如第二减速机构254可带动油泵转动，油泵再通过液压系统驱动油缸作直线移动。

本实施例中，混合动力系统还包括第四充电路线(图8中标记为(4))，当第三工作路线、第四工作路线、第五工作路线、第六工作路线中的至少一个作用后，第二负载机构23和/或第三负载机构25的能量可通过第一电机15或第二电机17进行能量回收。具体地，第二负载机构23和/或第三负载机构25在停止接收来自第一电机15或第二电机17的动力后，第二负载机构23或第三负载机构25能够反向驱动第一电机15或第二电机17的转子转动而为电池19充电形成第四充电路线，从而实现能量的回收。这样，可在电驱时进行能量回收，提高混合动力系统的效能。

本实施例中，混合动力系统包括四种不同的工作模式：插电模式、纯电模式、纯油模式和混动模式。本实施例的各种工作模式和第一实施例相似，在此不再赘述。

本实施例中，可实现整机范围内的所有负载机构均可实现混动作业，以提高混动效率，降低整机油耗，达到节能环保的目的，并可使发动机工作在高效经济区。

第五实施例

请参照图9，本实施例的混合动力系统包括发动机11、取力器12、变速箱31、第一电机15、电池19、电源接口20、第一负载机构21和第二负载机构23，混合动力系统包括下车负载和上车负载，第一负载机构21为下车负载，第二负载机构23为上车负载，发动机11通过变速箱31连接于取力器12，取力器12与第一电机15连接。其中，第一负载机构21通过变速箱31与发动机11连接以通过发动机11驱动第一负载机构21工作，第二负载机构23通过变速箱31、取力器12和第一电机15与发动机11连接以通过发动机11驱动第二负载机构23工作，第二负载机构23还分别通过第一电机15连接于电池19和电源接口20以分别通过电池19或连接于电源接口20的外部电源驱动第二负载机构23工作；电池19连接于用于与外部电源连接的电源接口20，以通过外部电源给电池19充电，电池19还连接于第一电机15以由发动机11通过变速箱31、动力分配机构驱动第一电机15转动给电池19充电。

通过本实施例的混合动力系统，能够实现第一作业路线、第二作业路线、第三作业路线、第四作业路线、第八作业路线、第一充电路线和第二充电路线：

发动机11给第一负载机构21提供动力形成第一作业路线(图9中标记为①)；

发动机11通过变速箱31、取力器12、第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第二作业路线(图9中标记为②)；

发动机11跨越变速箱31直接给取力器12、第一电机15提供动力，进而给第二负载机构23提供动力形成第八作业路线(图9中标记为⑧)；

电池19通过第一电机15给第二负载机构23提供动力形成第三作业路线(图9中标记为③)；

电源接口20用于连接外部电源以通过第一电机15给第二负载机构提供动力形成第四作业路线(图9中标记为④)；

电源接口20连接于电池19以给电池19充电形成第一充电路线(图9中标记为(1))；

发动机11连接于取力器12，通过取力器12驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电形成第二充电路线(图9中标记为(2))。

本实施例的混合动力系统中，第一负载机构21通常为下车部分的行走机构，这样下车的底盘可采用原有的燃油车底盘，基本无需改装和调整。第二负载机构23的数量可根据需要设置，图9所示的实施例中，第二负载机构23为一个。第二负载机构23既可由发动机11燃油驱动，又可通过电池19或外部电源电驱动。

本实施例的混合动力系统中，可形成多条作业路线，实现多种混动作业，实现多个负载的混动作业，可提高混动作业效率，使混合动力系统具有较大的应用范围，且混合动力系统具有多种充电方式，丰富电池补能方式，提升了电池的补能效率，能满足混合动力系统工作中对电能的需求。

本实施例中，在第二充电路线作用时，当电池19的电量低于第一阈值时，发动机11通过第一电机15为电池19充电，直至电池19电量达到第二阈值，第一阈值小于第二阈值。本领域技术人员可以根据实际需要设置第一阈值和第二阈值的数值，比如将第一阈值设置为电池容量的10％，将第二阈值设为电池容量的100％；或者，将第一阈值设置为电池容量的5％，将第二阈值设为电池容量的95％；或者，将第一阈值设置为电池容量的15％，将第二阈值设为电池容量的90％；或者，将第一阈值设置为电池容量的18％，将第二阈值设为电池容量的98％等，只要第一阈值小于第二阈值即可。第一阈值和第二阈值可以是内置的特定值，也可以为可供使用者修改的输入值，在此不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第三电机(图未示)，第三电机连接于发动机11和电池19，发动机11驱动第三电机转动以通过第三电机发电以给电池19充电形成第三充电路线。通过第三充电路线，进一步丰富了电池补能方式，提升了电池的补能效率；同时，第三电机仅与电池19连接，直接从发动机11取力给电池19充电，无需驱动负载机构工作，因此充电速度较快。

本实施例中，发动机11包括发动机本体和发动机离合器，发动机离合器连接于发动机本体，发动机11通过发动机离合器与取力器12连接。

本实施例中，第一负载机构21连接于发动机11，各第一电机15分别连接于一个取力器12，各取力器12分别从变速箱31取力。

本实施例中，发动机11还可经过取力器12而不经过变速箱31直接驱动第一电机15转动以通过第一电机15发电以给电池19充电形成第六充电路线(图9中标记为(6))。通过第六充电路线，进一步丰富了电池补能方式，提升了电池的补能效率，同时，第一电机15直接从发动机11取力给电池19充电，充电速度较快。可以理解，还可在第一电机15的另一侧(即第一电机15与第一减速机构234之间)设置第二离合器(图未示)，这样可使第一电机15脱开第二负载机构23，仅为电池19充电。

本实施例中，混合动力系统还包括传动机构212和驱动机构214，传动机构212连接于变速箱31和驱动机构214之间，驱动机构214连接于第一负载机构21。驱动第一负载机构21工作时，动力从发动机11依次传递至传动机构212、驱动机构214和第一负载机构21。具体在本实施例中，第一负载机构21为下车的行走机构，传动机构212为传动轴，驱动机构214包括车桥的半轴。当然，第一负载机构21也可为其他负载机构，在本申请中并不做限定。

本实施例中，混合动力系统还包括第一离合器232，第一离合器232连接于第一电机15和取力器12之间。具体地，第一离合器232可为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器，这样，可使得动力仅可从取力器12传递至第一电机15，电池19或外部电源通过电源接口20驱动第一电机15工作时，第一电机15与取力器12可自动脱开，避免对取力器12造成反拖，因此，避免传统气动离合器吸合次数过多，以及摩擦片式离合器易损坏或消耗的问题，第一离合器232使用寿命较长。

具体地，第一电机15和第二负载机构23之间还设有第一减速机构234。第一电机15的动力通过第一减速机构234传递给第二负载机构23，带动第二负载机构23工作。第一减速机构234可仅包括减速箱，第一减速机构234也可包括减速箱和传动机构，减速箱实现减速，传动机构可根据第二负载机构23的工作方式将转动转换为直线移动或摆动等运动。当然，转动与直线移动等的转换也可通过第二负载机构23自身实现，例如第一减速机构234可带动油泵转动，油泵再通过液压系统驱动油缸作直线移动。

本实施例中，混合动力系统还包括控制模块33，控制模块33用于在第二作业路线作用时获取取力器12的速度，并控制第一电机15启动，同时在取力器12和第一电机15的转速同步时控制第一离合器232结合，这样可减小取力器12与第一电机15之间的结合力冲击或者消除冲击，使第一离合器232平稳结合，提升第一离合器232的使用寿命。在此，取力器12和第一电机15的转速同步并不一定需要两者的转速完全相同，只要两者转速同步至一定范围内即可，也就是两者转速之差小于预设值即可。

具体地，控制模块33包括集成控制器332和功率转换器334，集成控制器332和功率转换器334均电性连接于各取力器12，集成控制器332和功率转换器334还分别连接于电源接口20、第一电机15、第二电机17和第三电机27，电池19连接于集成控制器332。具体地，集成控制器332用于根据需要控制是否给电池19充电，是否给第一电机15、第二电机17供电。功率转换器334是具有用于控制功率的开关电路的装置，将输入电流从直流转换为交流，从交流转换为直流，或者将输入电压转换为不同的电压。功率转换器334可以集成在集成控制器332上，也可以独立设置。功率转换器334和集成控制器332可采用现有的功率转换器和集成控制器，也可以采用现有的多合一控制器，在此不再赘述。

具体地，电池19和集成控制器332之间还设有BMS(电池管理系统)。BMS可用于反馈电池19的电量，从而控制是否给电池19充电。

本实施例中，混合动力系统还包括第四充电路线(图9中标记为(4))，当第三工作路线、第四工作路线、第五工作路线、第六工作路线中的至少一个作用后，第二负载机构23的能量可通过第一电机15或第二电机17进行能量回收。具体地，第二负载机构23在停止接收来自第一电机15的动力后，第二负载机构23能够反向驱动第一电机15的转子转动而为电池19充电形成第四充电路线，从而实现能量的回收。这样，可在电驱时进行能量回收，提高混合动力系统的效能。

本实施例中，混合动力系统包括四种不同的工作模式：插电模式、纯电模式、纯油模式和混动模式。本实施例的各种工作模式和第二实施例相似，在此不再赘述。

可以理解，在本实施例中，也可包括第二电机17和第三负载机构25，第二电机17和第三负载机构25的连接方式和第四实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中，可实现整机范围内的部分负载机构均可实现混动作业，以提高混动效率，降低整机油耗，达到节能环保的目的，并可使发动机工作在高效经济区。

第六实施例

请参照图10，本实用新型第六实施例的混合动力系统的结构和第四实施例的混合动力系统的结构基本相似，其区别主要在于，在本实施例中，混合动力系统不包括第二电机17和第三负载机构25。对应地，由于不包括第二电机17和第三负载机构25，相比第四实施例，本实施例包括第一至第四工作路线以及第一至第四充电路线，但不包括第五工作路线和第六工作路线。本实施例的其他结构和第一实施例基本相同，在此不再赘述。

第七实施例

本实用新型第七实施例中的混合动力系统的结构和第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例或第六实施例的结构相似，其区别主要在于，省略分动箱13和取力器12这样的动力分配机构，即发动机11通过变速箱31直接通过第一离合器232与第一电机15连接。本实施例的其他结构和第一实施例、第二实施例或第三实施例基本相同，在此不再赘述。

第八实施例

本实用新型还提供一种工程机械，其包括第一实施例至第七实施例的任意一种混合动力系统。

本实施例的工程机械可以使泵车、工程起重机或挖掘机等。通常来讲，当工程机械为泵车时，可采用第一实施例至第三实施例之一的混合动力系统，即采用分动箱分配动力；当工程机械为工程起重机时，可采用第一实施例至第六实施例之一的混合动力系统，即采用取力器取力；当工程机械为挖掘机时，可采用第七实施例的混合动力系统，即直接通过变速箱从发动机取力，但也不限于此。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(11)、动力分配机构、变速箱(31)、第一电机(15)、电池(19)、电源接口(20)、第一负载机构(21)和第二负载机构(23)，所述混合动力系统包括下车负载和上车负载，所述第一负载机构(21)为下车负载，所述第二负载机构(23)为上车负载，所述发动机(11)通过所述变速箱(31)连接于所述动力分配机构，所述动力分配机构与所述第一电机(15)连接；

其中，所述第一负载机构(21)通过所述变速箱(31)和所述动力分配机构，或者通过所述变速箱(31)与所述发动机(11)连接以通过所述发动机(11)驱动所述第一负载机构(21)工作，所述第二负载机构(23)通过变速箱(31)、所述动力分配机构和所述第一电机(15)与所述发动机(11)连接以通过所述发动机(11)驱动所述第二负载机构(23)工作，所述第二负载机构(23)还分别通过所述第一电机(15)连接于所述电池(19)和所述电源接口(20)以分别通过所述电池(19)或连接于所述电源接口(20)的外部电源驱动所述第二负载机构(23)工作；所述电池(19)连接于用于与所述外部电源连接的所述电源接口(20)以给所述电池(19)充电，所述电池(19)还通过所述变速箱(31)、所述动力分配机构和所述第一电机(15)连接于所述发动机(11)以由所述发动机(11)驱动所述第一电机(15)转动给所述电池(19)充电。

2.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第二电机(17)和第三负载机构(25)，所述电池(19)连接于所述第二电机(17)，且所述第二电机(17)连接于所述第三负载机构(25)，所述第三负载机构(25)分别通过所述第二电机(17)连接于所述电池(19)和所述电源接口(20)以分别通过所述电池(19)或连接于所述电源接口(20)的外部电源驱动所述第三负载机构(25)工作。

3.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第四负载机构(26)，所述发动机(11)通过所述变速箱(31)和所述动力分配机构，或者所述变速箱(31)与所述第四负载机构(26)连接以驱动所述第四负载机构(26)工作。

4.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二负载机构(23)跨越所述变速箱(31)直接通过所述动力分配机构、所述第一电机(15)与所述发动机(11)连接以通过所述发动机(11)驱动所述第二负载机构(23)工作，且所述发动机(11)通过动力分配机构驱动所述第一电机(15)转动而发电给所述电池(19)充电。

5.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第三电机(27)，所述第三电机(27)连接于所述变速箱(31)；所述电池(19)还连接于所述第三电机(27)以由所述发动机(11)通过所述变速箱(31)驱动所述第三电机(27)转动而发电给所述电池(19)充电。

6.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机(11)跨越所述动力分配机构直接通过所述变速箱(31)与所述第一电机(15)连接以驱动所述第一电机(15)转动而发电给所述电池(19)充电。

7.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第一离合器(232)，所述第一离合器(232)连接于所述第一电机(15)和所述动力分配机构之间，所述第一离合器(232)为单向离合器、超越离合器或双向超越离合器。

8.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第二离合器，所述第二离合器设于所述第一电机(15)和所述第二负载机构(23)之间。

9.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括集成控制器(332)、功率转换器(334)和电池管理系统(34)，所述电池管理系统(34)连接于所述电池(19)和所述集成控制器(332)之间，所述电源接口(20)和所述动力分配机构均连接于所述集成控制器(332)，所述第一电机(15)分别连接于所述集成控制器(332)和所述功率转换器(334)。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的混合动力系统。