“混合”一詞是指兩種不同事物之間的混合和融合。在汽車工業中，混合動力用於描述車輛的動力總成。甲混合動力電動汽車（HEV）是其使用用於推進兩個混合動力電動汽車都使用汽油（汽油）發動機和電動機的組合。
混合動力汽車有多種型別，例如：混合動力飛行器，混合動力汽車等，但是在這裡中，我們將僅著眼於混合動力電動汽車。
圖片：混合動力汽車原理
從工作原理來看，混合動力汽車使用2個能源和2個能量轉換器。這些法律規定了混合動力電動汽車的工作方式：
有一次能源（1）和二次能源（2）有一個初級能量轉換器（1）和一個次級能量轉換器（2）對於混合動力汽車，主要能源是燃料箱，次要能源是電池一次能源比二次能源具有更多的能量含量能量可以從一次能源轉移到二次能源，反之亦然能量從一次能源向二次能源的轉移是透過能量轉換器完成的對於混合動力汽車，一次換能器是內燃機，二次換能器是電機（電動機/發電機）車輛的一部分動能只能在制動期間透過次級能量轉換器來回收並存儲在次級能量源中兩個能量轉換器都可以同時向車輪施加牽引混合動力電動汽車（HEV）同時使用渦輪和至少一臺電機進行推進。
混合動力電動汽車發展的三個主要驅動因素：
減少燃油消耗和CO 2排放減少廢氣排放透過增加聚碳酸酯和功率輸出來改善車輛動力學混合動力汽車的型別程度油耗或車輛動力學的改善取決於混合動力的水平。混合動力電動汽車是內燃機汽車（ICEV）和電池電動汽車（BEV）之間的混合動力。電池中包含的能量水平和電機的功率決定了混合動力電動汽車的水平（型別）。
有關混合動力汽車型別之間更詳細的比較，請閱讀文章瞭解微型，輕度，全動力和插電式混合動力汽車。
不同能源的比例和不同推進裝置的比例決定了混合動力汽車的型別。
圖片：車輛型別的能量源和推進裝置
締結總結了不同型別的混合動力汽車。
型別能量源推進裝置特色ICEV（寶馬車）– 100％的燃料（汽油/汽油，柴油）– 100％寶馬–常規車輛mHEV（微型混合動力汽車）– 99％的燃料（汽油/汽油，柴油）– 1％的電能– 100％寶馬–能夠將電池能量用作電氣系統，而無需從交流發電機中汲取功率–可以透過在車輛減速期間提高充電率來修改低壓電池（12 V）的充電曲線MHEV（輕度混合動力電動汽車）– 80-90％的燃料（汽油/汽油，柴油）– 10-20％的電能– 80-90％的引擎– 10-20％的電動機–電機可以在車輛加速階段提供額外的重量–電機可以在車輛減速期間回收電能–具有兩個電網和電池，一個低電壓（12 V）和一個高壓系統（48-150V）–具有DCDC轉換器以在低壓網路和高壓網路之間進行能量交換–具有高壓電機，通常由變頻器逆變器控制HEV（混合動力汽車）– 70-80％的燃料（汽油/汽油，柴油）– 20-30％的電能– 70-80％的發動機– 20-30％的電動機–除MHEV特性外，–車輛可以以EV模式轉換–高壓系統可以達到300-400V–高壓電池具有更高的能量含量–電機具有更高的功率輸出PHEV（插電式混合動力汽車）– 60-70％的燃料（汽油/汽油，柴油）– 30-40％的電能– 60-70％的發動機– 30-40％的電動機–除HEV特性：–高壓電池可從電網充電–車輛可在EV模式下行駛長達50-60 km–高壓電池具有更高的能量含量–電機具有更高的功率輸出REEV（範圍擴充套件器電動車）– 80％的電能– 20％的燃料（汽油/汽油）– 100％電機–可以主軸是串聯混合動力–內燃機僅利用發電機–附加的發電機連線到內燃機BEV（電池電動車）– 100％電能– 100％電機–全電池電動汽車燃料電池電動汽車– 50％電池電量– 50％電池電量– 100％電機–燃料電池利用能量轉換器–使用氫罐作為附加能源
觀察：一個電機可以是電動機或發電機，視情況狀況。當車輛加速且電機向車輪提供變速箱時，它就成為電動機。在車輛減速（制動）期間，電機變速箱發電機的動能轉換為電能，從而為電池充電。
在這是可能的，因為這樣的事實：電能可以使用縮短的時間，也可以在更高的車速下使用。
微型混合動力汽車的油耗改進最小，而插電式混合動力汽車的油耗改進最大。
圖片：混合動力等級的燃油經濟性功能
信譽：[1]
一個 混合動力電動汽車（HEV）也知道作為 全混合或 自充電混合動力車。完全混合動力來自與MHEV分類可以在純EV模式下驅動HEV的事實。中，電池僅在船上，透過內燃機或在能量回收期間進行充電。相反，PHEV中的高壓電池可以從電網中充電。
公認概述了混合動力電動汽車的主要功能，即混合動力等級[6]。
重要性混合型電動汽車電動汽車混合動力車插電式混合動力車發動機怠速停止/啟動••••能量回收••••電動血漿輔助•••電動駕駛••電網充電•
混合動力電動汽車（HEV）架構從能源和推進裝置的角度來看，混合動力電動汽車是傳統ICEV和BEV的混合體。
在由發動機驅動的車輛中，所有用於推進的能量都儲存在燃油箱中。透過燃油供應管道，燃油被供給至發動機，發動機與變速箱一起為驅動輪提供動力。
圖片：車輛動力總成架構– ICE
圖片：車輛動力總成架構– EV
在純電池電動汽車中，所有用於推進的能量都儲存在高壓電池中。透過電源線，能量與傳動裝置一起饋入電動機，為驅動輪提供動力。
有幾種方法可以組合發動機，電動機（電動機/發電機）和高壓電池。使用了基本上基本的混合動力電動汽車架構：
混合動力車系列平行混合動力車分離式混合動力車串並聯混合動力車在系列混合動力汽車中，發動機從不直接為車輛提供動力。取而代之的是，發動機驅動發電機，發電機可以為電池充電或為驅動車輪的電動機。
圖片：車輛動力總成架構– HEV系列
HEV系列是較簡單的型別，其中只有電動機提供所有的推進力。機載的小型內燃機驅動發電機，發電機補充了高壓電池，並且當充電狀態（SOC）最小閾值以下時可以進行除發動機和發電機之外，推進系統與BEV中的相同，從而使電動機功率要求與BEV中的相同。
混合動力汽車的優點是：
發動機發電機組包裝和位置的一體化簡單的傳動系統內燃發動機的簡單控制策略（以最經濟的速度和流量計執行）一級混合動力汽車的缺點是：
需要額外的電機（發電機）在沒有發動機幫助的情況下，電動機的設計必須能夠滿足車輛可能需要的最大持續功率，例如在爬坡時；但是，車輛大部分時間都在最大功率以下執行所有三個傳動系統元件都需要設計成最大功率，以實現長距離，持續，高速駕駛；這是必需的，因為電池會很快替換，從而使引擎透過發電機提供所有動力在並聯混合動力汽車中，內燃機與變速器以及電動機相連。因此，發動機和電機（發電機/電動機）都可以為車輪供電，並隨著行駛條件的變化來回切換。
影象：車輛動力總成架構–平行HEV
在並聯混合動力汽車中，發動機和電動機可以透過單獨的離合器連線至驅動軸。並行混合動力汽車中的電動機的動力要求低於BEV或串聯混合動力汽車，因為渦輪補充了車輛的總動力要求。力可以由發動機，電動機或並聯的兩個系統提供。
並行HEV的優點是：
它只需要兩個推進元件：發動機和電機（電動機/發電機）對於短途旅行，假設電池從未更換，則它們的額定功率都可以提供最大功率的一半。對於長途旅行，在電池容量減少之前，可以使用較小的發動機和較小的電動機來獲得相同的效能。旅行，可以將發動機額定為最大功率，而將電動機/發電機額定為最大功率的一半甚至轉速。雙重HEV的缺點：
控制複雜性顯著著增加，因為必須從兩個並行電源調節和混合功率流來自發動機和電動機的動力混合需要複雜的變速箱。在分體式混合動力汽車中，發動機驅動一個軸，而電動機驅動另一個軸。發動機和電氣部件之間沒有連線，只有“透過道路”連線。
圖片：車輛動力總成體系結構–混合動力汽車
在分體式HEV架構中，發動機和電動機都可以在不同的軸上同時為車輛提供動力。如果電池需要充電，則發動機將提供必要的壓縮機，以推動和旋轉獨立軸上的電機（發電機）。
與平行式混合動力汽車比例，分離式混合動力汽車的優點是傳動簡單，因為電機位於單獨的車軸上。缺點是，在給電池充電時會浪費大量電能，因為它是“透過道路”傳輸的，因此能源效率效率。
對於實用的公路車輛，最佳的體系結構是串聯和並聯的HEV配置的組合。在這種串聯的HEV架構中，發動機還用於電池充電併為驅動輪供電。
圖片：串聯-平行混合動力總成
在串聯並聯的混合動力汽車中，動力分配裝置（PSD）根據轉換條件將動力從ICE透過驅動軸和發電機分配給前輪。透過發電機的功率還用作高壓電池充電。電動機還可以將平行於發動機的動力傳遞到前輪。
對於短時的速度，動力從發動機和電動機傳遞到驅動軸。中央控制單元使用來自各種感測器的多當使效率最大化時，應儘量減少使用發動機為高壓電池充電。在對電池充電和放電時以及在透過逆變器的功率流中，能量總是會丟失。
圖片：混合動力總成系統比較
信譽：[2]
串並聯混合架構結合了串聯和並聯混合動力汽車的優勢。因此，它是生產混合動力電動汽車最常用的架構。
混合動力汽車（HEV）的優勢與傳統的ICEV基準，混合動力汽車具有以下優點：
減少能量損失：混合動力系統自動停止發動機的空轉（空轉停止），從而減少了通常會浪費的能量能量回收：通常會在減速和制動過程中浪費為瞬態的車輛動能，作為電能回收，以後由電動機使用電動機輔助：電動機在瞬態執行（加速）過程中為發動機提供輔助，從而改善了動態響應並減少了廢氣排放高效發動機執行：透過將電機利用電動機或發電機，可以將發動機工作點（氧化物和速度）保持在最經濟的區域純電動駕駛：低速行駛時，車輛可以以EV模式行駛，因此廢氣排放和燃油消耗為零由於該優點，電動機可以在加速階段輔助ICE，並在短時間內提供額外的補償。
圖片：HEV動力總成對瞬態車速的影響
圖片：混合動力總成動態響應
信譽：[4]
發動機內燃可以在穩態（恆定扭矩和速度）或過渡狀態（可變扭矩和速度）下執行。過渡執行在車輛加速和減速期間發生。減速階段通常是踩下加速踏板，因此在燃油切斷操作（不燃燒）中。車輛加速階段需要發動機增加重量和速度，這對燃料消耗和/或廢氣排放具有排放影響。在這種情況下，電動機非常有用，因為它可以傳遞駕駛員所需的部分氧化物，尖端發動機更高效地運轉。
豐田混合動力系統（THS）豐田普銳斯（Toyota Prius）是首批也是最具標誌性的混合動力電動汽車（HEV），它具有串並聯混合動力系統。豐田的混合動力總成被稱為豐田混合動力系統（THS），它結合了一個內燃發動機，兩個電機，一個動力分配裝置（行星齒輪）和一個減速齒輪。
圖片：豐田混合動力總成
圖片：豐田混合動力總成–元件
THS有多個版本，在這裡中，我們將重點介紹THS II，解釋其元件及其工作方式。THSII的主要元件是：
高效汽油發動機（在阿特金森迴圈中工作，這是一個高膨脹比迴圈）永磁交流同步電動機永磁交流同步發電機高壓鎳氫（Ni-MH）電池電力電子控制單元動力分配裝置（行星齒輪組）金屬鏈和減速齒輪功率電子控制單元除了用於在交流電和交流電之間進行轉換的AC-DC逆變器外，還包含一個高壓電源電路，用於將電動機和發電機的電源系統的電壓提高到500 V的高壓。電動機和發電機以及混合電池的直流電。其他關鍵元件包括動力分配裝置，該動力分配裝置透過分配和組合它們來傳遞來自發動機，電動機和發電機的機械變速器。功率控制單元可以精確地高速控制這些元件，以使它們能夠高效協同工作。
混合動力電動汽車（HEV）駕駛模式而且，在車輛減速期間，車輛的動能可以被回收並透過發電機轉換成電能。所有這些情況都給混合動力汽車的行為帶來了複雜性，特別是在車載能量管理方面。
完全總結了豐田普銳斯的主要駕駛模式，但對於大多數混合動力汽車而言，它們是標準的。根據HEV架構，驅動（操作）模式可能會有所不同，但不一定完全相同。
電流描述
圖片：THS操作模式–啟動費用
啟動充電
根據電池的充電狀態，在車輛啟動時，ICE可能會啟動併為電池充電。在變速箱中進入驅動模式之前，此模式可用。
圖片：THS操作模式– EV駕駛
EV行駛的
ICE處於關閉狀態，電池為車輛的發射和轉移提供了所有必要的能量。此模式僅在有限的時間可用，並且車速小於15-25 kph。此模式在反向中也可用。
圖片：THS操作模式–發動機和電動機驅動
發動機和電動機驅動器
在最低的車速和預燃器要求下，發動機為驅動輪提供部分柴油，為發電機提供部分柴油。
圖片：THS操作模式–發動機驅動和電池充電
驅動發動機狀語從句：電池產品充電
在較低的車速狀語從句：驅動扭矩要求下，如果電池的充電狀態低，則發動機將為車輛推進和電池充電提供扭矩。在此模式下，電動機不輸出任何扭矩以節省電能並給電池充電。
圖片：THS操作模式–發動機和電動機驅動以及電池充電
發動機和電動機驅動以及電池充電
在此模式下，發動機同時為驅動輪提供電壓，為發電機提供模組化以為電動機產生電能併為電池充電。
圖片：THS操作模式–全功率
完全加速
在加速踏板強制降檔的情況下，發動機為驅動輪和發電機提供變速，而電池則為電動機提供動力。在這種模式下，發動機和電動機均提供最大體積。
圖片：THS操作模式–能量回收
能量回收
在車輛減速期間（踩下加速踏板抬起或踩下制動踏板），電動機將成為發電機，轉化為車輛的動能轉換為電能，從而為高壓電池充電。
概要顧名思義，混合動力汽車將任何兩種動力源結合在一起進行車輛行駛。在該通用定義內的一種特殊情況下是混合動力電動汽車（HEV）。將純電動汽車（EV）和傳統的純內燃機汽車（ICEV）的元件結合在一起，即可獲得混合動力汽車。
參考文獻[1]約翰·米勒（John M. Miller），混合動力推進系統：汽油電強混合
動力系統，2005年。[2]豐田混合動力系統– THS II，豐田汽車公司，2002年。
[3]克里斯·米（Chris Mi），混合動力汽車的新興技術，密西根大學迪爾伯恩分校。
[4] Christoph Luttermann，《新寶馬Active Hybrid 5的全混合動力總成》，中國亞琛，2011年。
[5]伊克巴爾Husain的，電動和混合動力汽車設計基礎，CRC出版社，2005年。
[6]博世汽車手冊，第9版，威利（Wiley出版社），2014年。