随着环境污染和大气变暖的日益严重以及排放法规的日趋严格,量大面广的工程机械都应面对节能减排的压力。低噪声、零排放和高效的纯电驱动方案已经成为工程机械最为理想的驱动方式之一。液压挖掘机作为最为典型的工程机械,具有能耗高和排放差的特点。当前对纯电驱动挖掘机的研究总体上还停留在用电动机简单替代模拟发动机功能的阶段,没有充分发挥出纯电驱动系统的优良特性。因此,对纯电驱动挖掘机动力总成展开研究具有重大的现实意义及深远的社会意义。论文首先分析了液压挖掘机的负载特性,通过对比分析,确定了以磷酸铁锂电池为能量存储单元、永磁同步电机为原动机、负载敏感系统为液压系统的纯电驱动动力总成基本结构方案。针对现有纯电驱动负载敏感系统的不足,提出了一种基于排量自适应-变转速控制的负载敏感系统,具备流量调节范围大、可变压差控制及控制灵活等优势。以8吨挖掘机机型为研究对象,对动力总成进行了参数匹配,进而形成了完整的纯电驱动动力总成方案。其次,为了发挥双变量调节的结构优势,同时使动力源工作在综合高效区,提出了基于分级压差控制的排量自适应变转速控制策略。通过对变排量压差及变转速压差的分级划分,使变量泵与电机分阶段对负载敏感压差进行调定而互不干扰,实现双变动力源全变量范围的流量自匹配,保证变量泵尽量工作在高效的高排量区间。在AMESim中建立了其仿真模型,验证了该控制策略的可行性。再次,针对传统负载敏感系统的压差损耗较大的不足之处,根据可变压差控制及电控先导灵活控制的特点,提出了基于最小压差的泵阀复合控制策略,在分级压差控制的变转速调控阶段,根据对手柄操控信号的流量估算,同步控制变转速调定压差及多路阀先导压力,进行泵阀复合控制,实现在不影响操控性的前提下,将阀口压差降至最低。在AMESim中建立了其仿真模型,验证了该控制策略的可行性。最后,搭建了8吨纯电驱动挖掘机试验样机,对所提出的基于分级压差控制的排量自适应变转速控制策略进行了试验研究。试验结果表明该控制策略可在较快地压差响应及较好地流量跟随的前提下,显著降低系统能耗;对所提出的基于最小压差的泵阀复合控制策略进行了试验研究,试验结果表明该控制策略能进一步提高系统节能性且不影响操控性。