CN113511065A - 一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法。该系统中多端口功率耦合器与所述逆变器连接；多端口功率耦合器将接收的电动力分配给主驱电机、控制电机以及用电设备；控制器分别与动力电池、控制电机、多端口电功率耦合器、第二离合器以及制动器进行信号传递；主驱电机通过输入轴与齿圈相连；第二离合器通过输出轴与机械传动模块连接；减速齿轮与行星架连接，并通过第一离合器与液压模块连接；行星架与制动器连接；太阳轮与控制电机同轴连接；输入轴与齿圈相连；输出轴通过第二离合器与输入轴连接；控制电机与输入轴的动力在齿圈处进行耦合后，由输出轴输出机械动力至机械传动模块。本发明有效提高了能量利用率和车辆经济性。

Description

一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力系统领域，特别是涉及一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法。

背景技术

近年来，以石油能源为动力的传统汽车带来的能源短缺及大气环境污染问题日益严峻，因此国家大力发展节能环保的新能源汽车已成为趋势，而纯电动汽车成为了研究主流。

目前，纯电动汽车已广泛应用于商用车和乘用车领域，但是尚未在工程机械车辆领域中推行。由于工程机械产品的节能减排形式更为严峻，因此工程机械领域的纯电动化成为今年来的研究主流。

无论在乘用车还是工程机械车辆中，都存在着能量传递效率与动力分配问题。现存车辆中，机械能、电能和液压能的分离位置大部分在能量源之后，通过分动器进行分配。而分动器的速比是一定的，无法进行变速比调节，因此机械能、电能、液压能的输出比例不可变，根据负载需求，只能通过后面的变速箱或液力变矩器或变量泵来进行调节，特别在工程机械中，液力变矩器在重载工况下的效率极低，需要消耗大量能量，造成车辆排放和油耗超标，如此一来，既增加了传动链的长度，又降低了能量利用率，导致无法根据负载需求匹配适当的动力分配。

因此，亟需一种新的载电车辆机电液耦合协同驱动系统或方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法，有效提高了能量利用率和车辆经济性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，包括：动力电池、逆变器、多端口电功率耦合器、控制器、主驱电机、动力耦合模块、制动器、减速齿轮、第一离合器、液压模块、机械传动模块以及用电设备；

所述动力耦合模块包括：输入轴、齿圈、行星轮、行星架、输出轴、控制电机、太阳轮以及第二离合器；

所述动力电池通过电力传动与所述逆变器连接；

所述多端口功率耦合器通过电力传动与所述逆变器连接，并接收电动力；

所述多端口功率耦合器用于将接收的电动力分配给所述主驱电机、所述控制电机以及所述用电设备；

所述控制器分别与所述动力电池、所述控制电机、所述多端口电功率耦合器、所述第二离合器以及所述制动器进行信号传递；

所述主驱电机通过所述输入轴与所述齿圈相连；

所述第二离合器通过所述输出轴与所述机械传动模块连接，并将动力输出至所述机械传动模块；

所述减速齿轮与所述行星架连接，并通过所述第一离合器与所述液压模块连接；所述行星架与所述制动器连接；

所述太阳轮与所述控制电机同轴连接；所述输入轴与所述齿圈相连；

所述输出轴通过所述第二离合器与所述输入轴连接；

所述控制电机与所述输入轴的动力在所述齿圈处进行耦合后，由所述输出轴输出机械动力至所述机械传动模块。

可选地，所述液压模块包括：液压泵/马达、主控制阀、溢流阀、单向阀、液压缸、液压油箱以及蓄能器；

所述液压泵/马达分别与所述减速齿轮以及所述主控制阀连接；

所述主控制阀与所述溢流阀、所述单向阀以及所述液压缸依次连接；

所述主控制阀还与蓄能器、所述溢流阀与所述液压油箱依次连接。

可选地，所述机械传动模块包括：驱动轮、减速变速机构；

所述减速变速机构分别与所述输出轴以及所述驱动轮连接。

可选地，所述减速变速机构包括：减速器以及变速箱；

所述变速箱与所述输出轴连接；所述变速箱与所述减速器连接；所述减速器与所述驱动轮连接。

可选地，所述用电设备包括：附件模块、照明模块以及鸣笛模块。

可选地，传动线路包括：机械传动、电力传动、液压传动以及信号传递。

一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，用于实现所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，所述一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，包括：

确定载电车辆的工作状态；

当所述载电车辆不需要对外输出液压动力，在车辆驱动模式下时，判断所述载电车辆的负载；

若所述负载小于负载阈值，则动力电池中的电能经过逆变器和多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机以及供给用电设备；

若所述负载不小于负载阈值，则动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、控制电机以及供给用电设备；当蓄能器无能量对外释放，控制器控制第一离合器断开，制动器分离，第二离合器接合，控制器使控制电机工作在电动机状态，驱动太阳轮旋转，动力由输入轴经过齿圈和离合器，在离合器处同控制电机、太阳轮、行星轮以及齿圈传来的转矩进行耦合，经过输出轴、变速箱、减速器传递给驱动轮，共同驱动车辆；当蓄能器有额外液压能对外释放，控制器控制制动器断开、第一离合器接合、控制电机不工作，此时蓄能器中的液压能经过主控制阀、液压泵/马达后，将液压能转化为机械能，经过减速齿轮、行星架，行星轮、齿圈传递到第二离合器，并与主驱电机传来的动力在第二离合器处进行耦合，通过输出轴传递给驱动轮，共同驱动车辆；

当所述载电车辆进行原地作业，无需传动系统，只在作业模式下时，动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、驱动控制电机以及供给用电设备；

控制器控制第二离合器断开、制动器断开，控制电机工作在电动机模式，输出轴不对外输出动力，动力由输入轴经过齿圈、行星轮、行星架，控制电机控制太阳轮转速和扭矩，经过行星轮、行星架处与输入轴传来的动力进行耦合，耦合后经过减速齿轮、第一离合器，驱动液压泵/马达旋转，将机械能转化为液压能，通过主控制阀，推动液压缸动作，同时还可通过蓄能器进行能量储存；

当液压蓄能器中的液压能符合液压缸的工作需求时，此时动力电池不工作，第一离合器处于断开状态，蓄能器单独为液压缸供能；

当所述载电车辆同时需要驱动和作业时，控制器根据负载需求判断驱动功率和作业功率大小，通过控制电机转速来控制液压模块和机械传动模块两条支路的输出功率比例；动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、驱动控制电机以及供给用电设备；

控制器控制第二离合器结合，制动器分离，控制电机工作在电动机模式，载电车辆行驶驱动路线为：主驱电机经过齿圈、第二离合器，再经控制电机、太阳轮、行星轮以及齿圈，在第二离合器处进行动力耦合后，输出给输出轴、变速箱、减速器直至驱动轮；作业路线为：主驱电机、齿圈、行星轮、控制电机、太阳轮以及行星轮，两者动力在行星架处进行耦合，耦合后，由减速齿轮经过第二离合器、液压泵/马达并通过主控制阀驱动液压缸工作；

当所述载电车辆处于制动和减压模式时，判断具体的作业模式；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置减压模式，则主驱电机不工作，制动器分离，第一离合器结合，液压缸中的液压能通过管路经过液压泵/马达，此时液压泵/马达作为马达使用，作业路线为：减速齿轮、行星架、太阳轮、控制电机，此时控制电机工作在发电机状态，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池中；同时，蓄能器通过主控制阀，可吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器中；

若所述载电车辆的作业模式为制动或减速模式，则主驱电机不工作，离合器与输出轴接合，驱动轮处的制动力经过减速器、变速箱、第二离合器，并通过齿圈、行星轮、太阳轮到达控制电机，此时控制电机作为发电机，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池中；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置和制动同时进行模式，则主驱电机和控制电机工作在发电机状态，一部分液压能通过蓄能器通过主控制阀，吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器中；另一部分液压能通过液压泵/马达、减速齿轮、行星架后，经太阳轮、控制电机和齿圈、主驱电机，将机械能转化为电能存入动力电池中；车辆的制动能量通过减速器、变速箱、第二离合器，在齿圈处进行动力耦合后，将机械能转化为电能存入动力电池中；

当所述载电车辆传动部分负载或液压部分负载发生波动时，通过调节控制电机的输出转速和转矩，分别对液压模块、机械传动模块或用电设备的负载进行补偿和降压。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明所提供的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法，将液压系统和车辆传动系统进行动力耦合，使动力在能量输出端进行耦合和分布，减少了传动链长度，提高了能量传递效率；通过控制电机控制主驱电机的工作状态及机械与液压功率的输出比例，实现载电车辆机电液协同耦合驱动；保障主驱电机与液压泵/马达稳定在高效区工作，还可大幅度提高克服某一路负载的能力；在车辆制动减速或者液压系统降压过程中，能有效回收利用各种负载的制动能量，并在驱动时作为辅助动力；使机械能、电能、液压能在系统中合理分配和回收转换，有效提高了能量利用率和车辆经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统结构示意图；

图2为本发明所提供的动力耦合模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统及驱动方法，有效提高了能量利用率和车辆经济性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所提供的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统结构示意图。如图1所示，本发明所提供的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，包括：动力电池1、逆变器2、多端口电功率耦合器3、控制器4、主驱电机5、动力耦合模块6、制动器7、减速齿轮8、第一离合器9、液压模块、机械传动模块以及用电设备20。

如图2所示，所述动力耦合模块6包括：输入轴601、齿圈602、行星轮603、行星架604、输出轴605、控制电机606、太阳轮607以及第二离合器608。

所述动力电池1通过电力传动与所述逆变器2连接。

所述多端口功率耦合器3通过电力传动与所述逆变器2连接，并接收电动力。

所述多端口功率耦合器3用于将接收的电动力分配给所述主驱电机5、所述控制电机606以及所述用电设备20。

所述控制器4分别与所述动力电池1、所述控制电机606、所述多端口电功率耦合器3、所述第二离合器608以及所述制动器7进行信号传递。

所述主驱电机5通过所述输入轴601与所述齿圈602相连。

所述第二离合器608通过所述输出轴605与所述机械传动模块连接，并将动力输出至所述机械传动模块。

所述减速齿轮8与所述行星架604连接，并通过所述第一离合器9与所述液压模块连接；所述行星架604与所述制动器7连接。

所述太阳轮607与所述控制电机606同轴连接；所述输入轴601与所述齿圈602相连。

所述输出轴605通过所述第二离合器608与所述输入轴601连接。

所述控制电机606与所述输入轴601的动力在所述齿圈602处进行耦合后，由所述输出轴605输出机械动力至所述机械传动模块。

本发明中动力耦合模块中包括单排行星齿轮机构，即结合现有纯电动车辆技术，运用行星排动力耦合技术、电机控制技术，提出一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统。本发明将液压模块和车辆的机械传动模块进行动力耦合，使动力在能量输出端进行耦合和分布，减少了传动链长度，提高了能量传递效率。通过控制电机606控制主驱电机5的工作状态及机械与液压功率的输出比例，实现载电车辆机电液协同耦合驱动；保障主驱电机5与液压泵/马达10稳定在高效区工作；车辆制动减速或液压系统降压过程中，能有效回收利用各种负载的制动能量，并在驱动时作为辅助动力；使机械能、电能、液压能在系统中合理分配和回收转换，有效提高了能量利用率和车辆经济性。

所述液压模块包括：液压泵/马达10、主控制阀11、溢流阀12、单向阀13、液压缸14、液压油箱15以及蓄能器16；

所述液压泵/马达10分别与所述减速齿轮8以及所述主控制阀11连接；

所述主控制阀11与所述溢流阀12、所述单向阀13以及所述液压缸14依次连接；

所述主控制阀11还与蓄能器16、所述溢流阀12与所述液压油箱15依次连接。

所述机械传动模块包括：驱动轮17、减速变速机构；

所述减速变速机构分别与所述输出轴605以及所述驱动轮17连接。

所述减速变速机构包括：减速器18以及变速箱19；

所述变速箱19与所述输出轴605连接；所述变速箱与所述减速器18连接；所述减速器18与所述驱动轮17连接。

所述用电设备20包括：附件模块、照明模块以及鸣笛模块。

如图1所示，传动线路包括：机械传动、电力传动、液压传动以及信号传递。

本发明提供的一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，用于实现所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，所述一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，包括：

确定载电车辆的工作状态；

当所述载电车辆不需要对外输出液压动力，在车辆驱动模式下时(即纯驱动模式)，判断所述载电车辆的负载；

若所述负载小于负载阈值，则动力电池1中的电能经过逆变器2和多端口电功率耦合器3，分两路供给负载，一路驱动主驱电机5，一路供给用电设备20；

若所述负载不小于负载阈值，则动力电池1中的电能经过逆变器2、多端口电功率耦合器3，三路供给负载，一路驱动主驱电机5，一路驱动控制电机606，一路供给用电设备20；当蓄能器16无能量对外释放，控制器4控制第一离合器9断开，制动器7分离，第二离合器608接合，控制器4使控制电机606工作在电动机状态，驱动太阳轮607旋转，动力由输入轴601经过齿圈602和离合器，在离合器处同控制电机606、太阳轮607、行星轮603以及齿圈602传来的转矩进行耦合，经过输出轴605、变速箱、减速器18传递给驱动轮17，共同驱动车辆；当蓄能器16有额外液压能对外释放，控制器4控制制动器7断开、第一离合器9接合、控制电机606不工作，此时蓄能器16中的液压能经过主控制阀11、液压泵/马达10后，将液压能转化为机械能，经过减速齿轮8、行星架604，行星轮603、齿圈602传递到第二离合器608，并与主驱电机5传来的动力在第二离合器608处进行耦合，通过输出轴605传递给驱动轮17，共同驱动车辆；

当所述载电车辆进行原地作业，无需传动系统，只在作业模式下时(即纯作业模式)，动力电池1中的电能经过逆变器2、多端口电功率耦合器3，分三路供给负载，一路驱动主驱电机5，一路驱动控制电机606，一路供给用电设备20；

控制器4控制第二离合器608断开、制动器7断开，控制电机606工作在电动机模式，输出轴605不对外输出动力，动力由输入轴601经过齿圈602、行星轮603、行星架604，控制电机606控制太阳轮607转速和扭矩，经过行星轮603、行星架604处与输入轴601传来的动力进行耦合，耦合后经过减速齿轮8、第一离合器9，驱动液压泵/马达10旋转，将机械能转化为液压能，通过主控制阀11，推动液压缸14动作，同时还可通过蓄能器16进行能量储存；

当液压蓄能器16中的液压能符合液压缸14的工作需求时，此时动力电池1不工作，第一离合器9处于断开状态，蓄能器16单独为液压缸14供能；

当所述载电车辆同时需要驱动和作业时(即混合模式)，控制器4根据负载需求判断驱动功率和作业功率大小，通过控制电机606转速来控制液压模块和机械传动模块两条支路的输出功率比例；动力电池1中的电能经过逆变器2、多端口电功率耦合器3，分三路供给负载，一路驱动主驱电机5，一路驱动控制电机606，一路供给用电设备20；

控制器4控制第二离合器608结合，制动器7分离，控制电机606工作在电动机模式，载电车辆行驶驱动路线为：主驱电机5经过齿圈602、第二离合器608，再经控制电机606、太阳轮607、行星轮603以及齿圈602，在第二离合器608处进行动力耦合后，输出给输出轴605、变速箱19、减速器18直至驱动轮17；作业路线为：主驱电机5、齿圈602、行星轮603、控制电机606、太阳轮607以及行星轮603，两者动力在行星架604处进行耦合，耦合后，由减速齿轮8经过第二离合器608、液压泵/马达10并通过主控制阀11驱动液压缸14工作；

当所述载电车辆处于制动和减压模式时，判断具体的作业模式；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置减压模式，则主驱电机5不工作，制动器7分离，第一离合器9结合，液压缸14中的液压能通过管路经过液压泵/马达10，此时液压泵/马达10作为马达使用，作业路线为：减速齿轮8、行星架604、太阳轮607、控制电机606，此时控制电机606工作在发电机状态，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池1中；同时，蓄能器16通过主控制阀11，可吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器16中；

若所述载电车辆的作业模式为制动或减速模式，则主驱电机5不工作，离合器与输出轴605接合，驱动轮17处的制动力经过减速器18、变速箱19、第二离合器608，并通过齿圈602、行星轮603、太阳轮607到达控制电机606，此时控制电机606作为发电机，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池1中；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置和制动同时进行模式，则主驱电机5和控制电机606工作在发电机状态，一部分液压能通过蓄能器16通过主控制阀11，吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器16中；另一部分液压能通过液压泵/马达10、减速齿轮8、行星架604后，经太阳轮607、控制电机606和齿圈602、主驱电机5，将机械能转化为电能存入动力电池1中；车辆的制动能量通过减速器18、变速箱19、第二离合器608，在齿圈602处进行动力耦合后，将机械能转化为电能存入动力电池1中；

当所述载电车辆传动部分负载或液压部分负载发生波动时，通过调节控制电机606的输出转速和转矩，分别对液压模块、机械传动模块或用电设备20的负载进行补偿和降压。即达到始终使主驱电机5工作在高效区，延长主驱电机5使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，包括：动力电池、逆变器、多端口电功率耦合器、控制器、主驱电机、动力耦合模块、制动器、减速齿轮、第一离合器、液压模块、机械传动模块以及用电设备；

所述动力耦合模块包括：输入轴、齿圈、行星轮、行星架、输出轴、控制电机、太阳轮以及第二离合器；

所述动力电池通过电力传动与所述逆变器连接；

所述多端口功率耦合器通过电力传动与所述逆变器连接，并接收电动力；

所述多端口功率耦合器用于将接收的电动力分配给所述主驱电机、所述控制电机以及所述用电设备；

所述控制器分别与所述动力电池、所述控制电机、所述多端口电功率耦合器、所述第二离合器以及所述制动器进行信号传递；

所述主驱电机通过所述输入轴与所述齿圈相连；

所述第二离合器通过所述输出轴与所述机械传动模块连接，并将动力输出至所述机械传动模块；

所述减速齿轮与所述行星架连接，并通过所述第一离合器与所述液压模块连接；所述行星架与所述制动器连接；

所述太阳轮与所述控制电机同轴连接；所述输入轴与所述齿圈相连；

所述输出轴通过所述第二离合器与所述输入轴连接；

所述控制电机与所述输入轴的动力在所述齿圈处进行耦合后，由所述输出轴输出机械动力至所述机械传动模块。

2.根据权利要求1所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，所述液压模块包括：液压泵/马达、主控制阀、溢流阀、单向阀、液压缸、液压油箱以及蓄能器；

所述液压泵/马达分别与所述减速齿轮以及所述主控制阀连接；

所述主控制阀与所述溢流阀、所述单向阀以及所述液压缸依次连接；

所述主控制阀还与蓄能器、所述溢流阀与所述液压油箱依次连接。

3.根据权利要求1所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，所述机械传动模块包括：驱动轮、减速变速机构；

所述减速变速机构分别与所述输出轴以及所述驱动轮连接。

4.根据权利要求3所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，所述减速变速机构包括：减速器以及变速箱；

所述变速箱与所述输出轴连接；所述变速箱与所述减速器连接；所述减速器与所述驱动轮连接。

5.根据权利要求1所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，所述用电设备包括：附件模块、照明模块以及鸣笛模块。

6.根据权利要求1所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，传动线路包括：机械传动、电力传动、液压传动以及信号传递。

7.一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，用于实现权利要求1-6任意一项所述的一种载电车辆机电液耦合协同驱动系统，其特征在于，所述一种载电车辆机电液耦合协同驱动方法，包括：

确定载电车辆的工作状态；

当所述载电车辆不需要对外输出液压动力，在车辆驱动模式下时，判断所述载电车辆的负载；

若所述负载小于负载阈值，则动力电池中的电能经过逆变器和多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机以及供给用电设备；

若所述负载不小于负载阈值，则动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、控制电机以及供给用电设备；当蓄能器无能量对外释放，控制器控制第一离合器断开，制动器分离，第二离合器接合，控制器使控制电机工作在电动机状态，驱动太阳轮旋转，动力由输入轴经过齿圈和离合器，在离合器处同控制电机、太阳轮、行星轮以及齿圈传来的转矩进行耦合，经过输出轴、变速箱、减速器传递给驱动轮，共同驱动车辆；当蓄能器有额外液压能对外释放，控制器控制制动器断开、第一离合器接合、控制电机不工作，此时蓄能器中的液压能经过主控制阀、液压泵/马达后，将液压能转化为机械能，经过减速齿轮、行星架，行星轮、齿圈传递到第二离合器，并与主驱电机传来的动力在第二离合器处进行耦合，通过输出轴传递给驱动轮，共同驱动车辆；

当所述载电车辆进行原地作业，无需传动系统，只在作业模式下时，动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、驱动控制电机以及供给用电设备；

控制器控制第二离合器断开、制动器断开，控制电机工作在电动机模式，输出轴不对外输出动力，动力由输入轴经过齿圈、行星轮、行星架，控制电机控制太阳轮转速和扭矩，经过行星轮行星架处与输入轴传来的动力进行耦合，耦合后经过减速齿轮、第一离合器，驱动液压泵/马达旋转，将机械能转化为液压能，通过主控制阀，推动液压缸动作，同时还可通过蓄能器进行能量储存；

当液压蓄能器中的液压能符合液压缸的工作需求时，此时动力电池不工作，第一离合器处于断开状态，蓄能器单独为液压缸供能；

当所述载电车辆同时需要驱动和作业时，控制器根据负载需求判断驱动功率和作业功率大小，通过控制电机转速来控制液压模块和机械传动模块两条支路的输出功率比例；动力电池中的电能经过逆变器、多端口电功率耦合器，再分别驱动主驱电机、驱动控制电机以及供给用电设备；

控制器控制第二离合器结合，制动器分离，控制电机工作在电动机模式，载电车辆行驶驱动路线为：主驱电机经过齿圈、第二离合器，再经控制电机、太阳轮、行星轮以及齿圈，在第二离合器处进行动力耦合后，输出给输出轴、变速箱、减速器直至驱动轮；作业路线为：主驱电机、齿圈、行星轮、控制电机、太阳轮以及行星轮，两者动力在行星架处进行耦合，耦合后，由减速齿轮经过第二离合器、液压泵/马达并通过主控制阀驱动液压缸工作；

当所述载电车辆处于制动和减压模式时，判断具体的作业模式；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置减压模式，则主驱电机不工作，制动器分离，第一离合器结合，液压缸中的液压能通过管路经过液压泵/马达，此时液压泵/马达作为马达使用，作业路线为：减速齿轮、行星架、太阳轮、控制电机，此时控制电机工作在发电机状态，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池中；同时，蓄能器通过主控制阀，可吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器中；

若所述载电车辆的作业模式为制动或减速模式，则主驱电机不工作，离合器与输出轴接合，驱动轮处的制动力经过减速器、变速箱、第二离合器，并通过齿圈、行星轮、太阳轮到达控制电机，此时控制电机作为发电机，将传递来的机械能转化为电能储存在动力电池中；

若所述载电车辆的作业模式为作业装置和制动同时进行模式，则主驱电机和控制电机工作在发电机状态，一部分液压能通过蓄能器通过主控制阀，吸收减压过程中的液压能，直接将液压能储存在蓄能器中；另一部分液压能通过液压泵/马达、减速齿轮、行星架后，经太阳轮、控制电机和齿圈、主驱电机，将机械能转化为电能存入动力电池中；车辆的制动能量通过减速器、变速箱、第二离合器，在齿圈处进行动力耦合后，将机械能转化为电能存入动力电池中；

当所述载电车辆传动部分负载或液压部分负载发生波动时，通过调节控制电机的输出转速和转矩，分别对液压模块、机械传动模块或用电设备的负载进行补偿和降压。

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