三类混合动力电动汽车原理图

混合动力电动汽车原理图

串联式混合动力电动汽车

串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、驱动电机和蓄电池组等部件组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。

串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。

在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作。电池电量低于60％时，辅助动力系统起动：当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；当车辆能量需求较小时，辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。

串联式混合动力系统适用于城市内频繁起步和低速行驶工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的，使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。

缺点就是由于能量几经转换，使其能量效率较低，同时系统的可靠性也较差。

并联式混合动力电动汽车

并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机和蓄电池组等部件组成。并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机做为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车。

并联式系统的发动机和电动机共同驱动客车，发动机与电动机分属两条系统，可以分别独立地向客车传动系提供扭矩，在必要时既可以共同驱动又可以单独驱动。

并联式混合动力系统又可以有多种不同的结构形式，常见的有单轴并联和双轴并联。根据动力合成装置在变速箱的前后又可以分为前置式和后置式。

优点：由于发动机输出的机械能可直接输出到汽车驱动桥，中间没有能量的转换，与串联式布置相比，系统效率较高，燃油消耗也较少；电动机同时也可以作为发电机使用，系统仅有的发动机和电动机两个动力总成，整车质量和成本大大减小。系统可靠性高。

缺点：由于发动机与车辆驱动轮之间有直接的机械连接，发动机运行适时地受到客车行驶工况的影响，因此对整车排放工作点的优化不如串联形式好。为了维持发动机在最佳工作区工作，需要复杂的控制系统。

前置式双轴并联式HEV动力传动系统结构简图

后置式并联混合动力客车动力系统结构简图

混联式混合动力电动汽车

混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等部件组成。丰田Prius所采用的混合驱动方式，它将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。此时车辆并不是串联式或者并联式，而是介于串联和并联之间，充分利用两种驱动方式的优点。

混联式混合动力系统是发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动客车，但驱动电动机的发电机串联在发动机与电动机之间。