随着工业化程度和科学技术的不断发展，及我国城镇化进程的不断推进，工业与民用建筑、水利电力工程、矿山采掘等相关基础建设工程越来越多，而作为这些工程项目重要机械化设备的液压挖掘机也显得越来越重要。然而传统液压挖掘机由于工作环境复杂，单纯的柴油机动力单元效率低下、排放差；并且随着近些年环境问题的日益严重，特别是今年1月份全国范围内雾霾天的出现，环保问题受到越来越多的重视。鉴于混合动力技术在汽车领域节能减排上的成功应用，本文将对液压挖掘机上的混合动力技术进行相关研究。本文在对比了三种混合动力驱动结构优缺点后，结合液压挖掘机频繁变化的工况特点，最终采用了混联式混合动力系统，以便于去适应其多变的工况，提高柴油机的能量利用率。然后以SY75C-9中型液压挖掘机参数为标准，对混合动力系统的关键部件参数进行了计算确定。要使混合动力系统真正实现节能，还必须制定一个与之相匹配的能量管理策略。本文结合混联式灵活地动力驱动结构和工况复杂多变性，提出了多模式分层能量管理策略，将其工作模式分成串联和并联两个一级模式，然后又在各一级模式下细分为多个基本子模式，建立了一个多层次模式结构。之后根据混联式动力系统的结构建立了其主要动力元件的数学模型，以控制发动机工作在燃油较小区域为原则，通过在仿真软件SimulationX中建立模型进行仿真，最终仿真结果表明，混联式动力系统的发动机工作更加平稳及燃油经济性，其相对于传统液压挖掘机提高了22%。