现有的挖掘机主要由发动机带动液压泵，驱动液压缸和液压马达进而带动执行构件完成作业动作。其液压系统的结构如下，工作装置由3或4个液压缸驱动（动臂的驱动用1或2个液压缸）；回转装置由1个液压马达驱动；行走装置用2个液压马达驱动。能量经过飞轮的机械能—液压能—执行构件的机械能这样的能量二次转换过程，造成了能量的损耗浪费。
新型的电动挖掘机设计思想，完全抛弃了现有挖掘机的驱动方式，采用电动机直接驱动执行构件完成作业动作。
整体结构设计，如上图 所示。设计的基本思想是以电动机代替原有的液压装置驱动工作部件，从而完成挖掘机的电动改造。以铲斗 11 的驱动设计为例，伺服电机 14 安装固定于铲斗的驱动丝杠装置 13 上，通过减速器连接固定。丝杠机构两端安装于原液压缸的位置，执行伸缩驱动的功能。斗杆 10 和动臂 9 的驱动与之类似。除工作装置外挖掘机的回转和行走装置也进行了改造设计。回转装置的液压马达由电机代替，驱动减速机带动整个上车 3 回转，对于行走部分，两侧的履带由两个电机分别驱动，通过对电机的控制实现直线行走、转弯和原地回转动作，满足作业任务的要求。
作业部分的三个自由度，分别由伺服电机 6、7、14 驱动，回转部分的一个运动由电机 17 驱动，行走部分两侧的履带分别由驱动轮 1 带动，由两个伺服电机 16（1） 、16（2）完成。作业装置的动作包括铲斗 11 的转动、斗杆 10 的转动、动臂 9 的升降，三个动作由丝杠机构的伸缩实现，通过伺服电机的正反转控制，其中电机 6 驱动丝杠机构 5 实现动臂 9 的升降动作，电机7 驱动丝杠机构 8 实现斗杆 10 的转动，电机 14 驱动丝杠机构 13带动连杆 12 实现铲斗的转动。回转装置的动作简单，只有一个自由度，通过一个伺服电机 17 带动减速机 18 驱动回转装置 19 回转，进而实现上车 3 的回转。行走装置的两个履带由两个伺服电机 16 独立驱动，通过控制伺服电机的转速实现整机的直线行走和转弯运动，其动力通过回转接头 20 由控制柜提供。所述电机的电力全部由机载电瓶组 15 提供，通过控制柜 2 实现电力的分配，同时为驾驶室 4 提供空调、风扇、照明用电。
由于设计方案中的电机较多，控制方案中对于电机的控制有较高的要求。以下对各电机的控制特点进行了分析，如下表所示。
从表 4 可以看出电机 6 和电机 16 均为两个，其中电机 6 作为动臂的驱动电机，动臂采用两个电机驱动的方式（两个电机需要同步）；对于行走驱动，由于两侧履带需要在转弯或回转是由不同的速度（可调），因此需要两个电机独立驱动。
根据上表可知控制系统的机构，如下图所示。各电机的电能均由控制柜分配提供，为了实现工作装置的挖掘卸载、回转装置的回转、行走装置的直线和转弯等动作，各个电机均需要进行正反转的切换，其控制信号由操作室内的手柄和按钮控制。所有的伺服驱动器均可放置于上车的后部原配重的位置。
电动挖掘机的优点
与普通挖掘机相比较，电动挖掘机的优点如下：
（1）电动挖掘机输入的电能直接转换为驱动工作装置的机械能，减少了能量的转换次数，降低了中间过程的能量损耗，节能效果明显；
（2）电动挖掘机以电为驱动能源，真正实现了零排放，清洁环保；
（3）以电动机为驱动源，与发动机相比，噪音低，维护方便，减少了因发动机漏油而造成的油污，改善了工作环境；
（4）与液压系统相比，电动机运行更加可靠，降低了维护成本；
（5）电动挖掘机在工作过程中不耗油，并且提高了能源利用率，降低了日常的运营成本；
（6）电机的控制理论相对成熟，用电机驱动工程机械，便于实现工程机械的自动化和智能化，若用上位机进行控制，能够实现智能化机群的控制，完成自动作业；
（7）随着能源问题日益突出和环保的严峻形势不断加剧，电动工程机械是一种能够有效解决能源和环境问题的机械，具有广阔前景的发展方向。
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