“hybrid”这个词指的是两种不同事物之间的混合和融合。在汽车工业中，混合动力被用来描述汽车的动力系统。混合动力汽车(HEV)是两种用于推进的混合动力汽车的组合，这两种汽车都使用汽油发动机和电动机。

混合动力汽车的种类很多，比如混合动力飞机、混合动力汽车等，但是在这种情况下，我们只看混合动力汽车。

图片：混合动力汽车的原理

在工作原理上，混合动力汽车采用两种能源和两种能量转换器。这些法律规定了混合动力电动汽车将如何运作：

有一次能源(1)和二次能源(2)。有一次能源转换器(1)和二次能源转换器(2)。对于混合动力汽车来说，一次能源是油箱，二次能源是电池。一次能源的能量含量比二次能源高，能量可以从一次能源转移到二次能源。混合动力汽车的能量从一次能量到二次能量的转换是通过能量转换器完成的，一次能量转换器是内燃机，二次能量转换器是电机(电机/发电机)车辆动能的一部分，只能在制动期间通过二次能量转换器回收并存储在二次能量源中。两个能量转换器可以同时对车轮施加牵引力。混合动力电动汽车(HEV)同时使用涡轮机和至少一个电机来推进。

混合动力电动汽车的发展主要有三个驱动力：

减少废气排放通过增加聚碳酸酯和功率输出来改善车辆动力

混合动力汽车的类型

度油耗或车辆动力改善取决于混合动力水平。混合动力汽车是一种介于内燃机汽车(ICEV)和纯电动汽车(BEV)之间的混合动力汽车。电池所含能量的高低和电机的功率决定了混合动力汽车的高低(类型)。

要了解混合动力车类型之间更详细的比较，请阅读这篇文章，了解Mini、Mild、全功率和插电式混合动力车。

不同能源的比例和不同推进装置的比例决定了混合动力汽车的类型。

图片：车辆型能源和推进装置

结语对不同类型的混合动力汽车进行了总结。

ICEV(宝马)- 100%燃料(汽油/汽油，柴油)- 100%宝马-传统汽车mHEV(迷你混合动力)- 99%燃料(汽油/汽油，柴油)- 1%电能- 100%宝马-能够使用电池能量作为电力系统，代替从交流发电机获取电力——低压电池(12 V)的充电曲线可以通过增加车辆减速时的充电率来改变——80-90%的燃料(汽油/汽油，柴油)——10-20%的电能——80-90%的发动机——10-20%的电机——电机可以在加速时提供额外的重量——电机可以在减速时回收电能——有两个电网和电池。低压(12v)和高压系统(48-150V) -带有DCDC转换器，用于低压网络和高压网络之间的能量交换-带有高压电机，通常由HEV(混合动力汽车)的转换器逆变器控制- 70-80%的燃料(汽油/汽油，柴油)- 20-30%的电能- 70-80%的发动机- 20-30%的电机-除了MHEV特性，—车辆可转换为电动模式—高压系统可高达300-400V—能量含量更高的高压电池—具有更高输出功率的电机phev(插电式混合动力汽车)—60-70%燃料(汽油/汽油，柴油)—30-40%电能—60-70%发动机—30-40%电机—HEV特性除外：——从电网高压电池可以充电的车辆可以旅行到50 - 60公里在电动汽车模式——高压电池具有更高的能量——汽车有更高的功率输出REEV电能(增程器EV)——80%——20%的燃料(汽油/汽油)——100%运动——可以主轴系列混合动力内燃机只使用发电机，额外的发电机连接到内燃机贝福(电池电动汽车)————100%的电能100%电机—全电池电动汽车燃料电池电动汽车—50%电池动力—50%电池动力100%电机—利用能量转换器的燃料电池—使用氢气罐作为额外的能量来源

观察：根据具体情况，电动机可以是电动机，也可以是发电机。当车辆加速时，电机为车轮提供变速箱，它就变成了电动机。在车辆减速(制动)过程中，将电机传动发电机的动能转化为电能，从而为蓄电池充电。

这是可能的，因为电力可以用于缩短时间，也可以在更高的速度。

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图：混合动力级的燃油经济性特征

声誉：[1]

混合动力电动汽车(HEV)也被称为全混合动力汽车或自充电混合动力汽车。全混合动力来自这样一个事实，即具有MHEV的HEV分类可以在纯电动模式下驱动。电池只能在船上、通过内燃机或在能量回收过程中充电。相反，插电式混合动力车中的高压电池可以从电网充电。

共识概述了混合动力汽车的主要功能，即混合动力等级[6]。

重要性混合动力汽车混合动力汽车插电式混合动力汽车发动机怠速停止/启动••••••能量回收••••电等离子辅助•••电驱动••电网充电•

从能源和推进装置的角度来看，混合动力汽车是传统电动汽车和纯电动汽车的混合体。

在由发动机驱动的车辆中，所有用于推进的能量都储存在燃料箱中。燃油通过供给线输送到发动机，发动机与变速箱一起为驱动轮提供动力。

图片：车辆动力总成架构- ICE

图片：车辆动力总成架构- EV

在纯电池电动汽车中，所有用于推进的能量都储存在高压电池中。通过电源线，能量随传动装置一起输入电机，驱动车轮。

发动机、电动机(电机/发电机)和高压电池有几种组合方式。使用基本的混合动力汽车架构：

混合动力串联并联混合动力拆分混合动力串联和并联混合动力在串联混合动力汽车中，发动机不直接为车辆提供动力。取而代之的是，发动机驱动发电机，发电机可以为电池充电，也可以作为驱动车轮的电动机。

图片：整车动力总成架构- HEV系列

HEV系列是一种简单的类型，其中只有电机提供所有的推进。船上的小型内燃机驱动发电机，发电机由高压电池补充，在荷电状态(SOC)最小阈值以下时即可进行，除发动机和发电机外，推进系统与纯电动汽车相同，因此电机功率要求与纯电动汽车相同。

混合动力汽车的优点是：

动力传动系统简单，内燃机控制策略简单(以最经济的速度和流量计运行)一级混合动力汽车的缺点是：

需要额外的电机(发电机)电机的设计必须满足车辆在没有发动机帮助的情况下可能需要的最大连续功率，例如在爬坡时；然而，车辆大部分时间都在低于最大功率运行，所有三个传动系统部件都需要在最大功率下设计，以实现长距离、持续、高速行驶；这是必要的，因为电池可以快速更换，让发动机通过发电机提供所有电力。在并联混合动力汽车中，内燃机与变速器和电动机相连。因此，发动机和电机(发电机/电机)都可以为车轮提供动力，并随着驾驶条件的变化来回切换。

图片：车辆动力系统架构——并联混合动力汽车

在分流式混合动力汽车中，发动机和电机可以通过单独的离合器连接到传动轴上。并联混合动力汽车的电动机功率要求比纯电动汽车或串联混合动力汽车低，因为涡轮补充了车辆的总功率要求。力可以由发动机、电动机或两个并联系统提供。

并联混合动力汽车的优点是：

它只需要两个推进部件：发动机和电动机(电动机/发电机)。对于短途旅行，假设电池永远不更换，两者的额定功率都是其最大功率的一半。对于长途旅行，在电池容量减少之前，可以使用较小的发动机和较小的电动机来获得相同的性能。行驶时，发动机可以额定在最大功率，而电机/发电机可以额定在最大功率的一半，甚至速度。双HEV缺点：

由于需要调整两个并联电源并混合发动机和电机的功率流以满足复杂传输所需的功率组合，因此控制复杂性大大增加。在分体式混合动力汽车中，发动机驱动一个轴，电动机驱动另一个轴。发动机和电气部件之间没有连接，只有“通过路”。

图片：车辆动力系统架构-混合动力汽车

在分体式HEV架构中，发动机和电机可以同时在不同的轴上为车辆提供动力。如果电池需要充电，那么发动机将提供必要的压缩机来推动和旋转单独轴上的电机(发电机)。

与并联混合动力车相比，分体式混合动力车的优点是传动简单，因为马达安装在单独的车轴上。缺点是在给电池充电时浪费了大量的电力，因为它是“在路上”传输的，因此是节能的。

对于实际道路车辆，混合动力汽车的最佳结构是串联和并联组合。在该系列HEV架构中，发动机还用于为电池充电并为驱动轮供电。

图：串并联混合动力系统

在串并联混合动力汽车中，动力分配单元(PSD)根据转换条件将动力从内燃机通过传动轴和发电机分配到前轮。发电机产生的电能也用于给高压电池充电。电动机还能将与发动机平行的动力传递给前轮。

对于低速，动力从发动机和马达传递到传动轴。当中央控制单元使用来自不同来源的多个传感器以最大限度地提高效率时，应尽量减少使用发动机为高压电池充电。当电池充电和放电以及通过逆变器的功率流动时，能量总是会丢失。

图：混合动力系统对比

声誉：[2]

串并联混合动力架构结合了串并联混合动力汽车的优点。因此，它是生产混合动力汽车最常用的架构。

当前位置与传统电动汽车基准相比，混合动力汽车具有以下优势：

减少能量损失：混合动力系统自动停止发动机空转(空转停止)，从而减少了通常会被浪费的能量。能量回收：车辆在减速和制动过程中通常作为瞬态能量被浪费的动能作为电能回收，之后由电机利用电机辅助：电机在瞬态运行(加速)过程中辅助发动机，从而改善动态响应，减少废气排放。发动机运行效率高：通过将电机与电机或发电机配合使用，可以将发动机工作点(氧化物和速度)保持在最经济的区域。纯电动驾驶：低速行驶时，车辆可以电动模式行驶，废气排放和油耗为零。由于这一优势，电机可以在加速阶段协助ICE，并在短时间内提供额外的补偿。

图：混合动力系统对瞬态速度的影响

图：混合动力系统动态响应

声誉：[4]

发动机燃烧可以在稳定状态(恒定扭矩和速度)或过渡状态(可变扭矩和速度)下运行。过渡操作发生在车辆加速和减速过程中。减速阶段通常是踩下油门踏板时，因此处于断油操作(不燃烧)。车辆加速阶段需要增加发动机的重量和速度，这对燃料消耗和/或废气排放有排放影响。在这种情况下，发动机非常有用，因为它可以提供司机所需的一些氧化物，而且尖端的发动机运行效率更高。

当前位置丰田普锐斯是第一批也是最具代表性的采用串并联混合动力系统的混合动力汽车之一。丰田的混合动力系统被称为丰田混合动力系统(THS)，它由一台内燃机、两台电动机、一个动力分配装置(行星齿轮)和一个减速齿轮组成。

图片：丰田混合动力系统

图片：丰田混合动力系统-部件

三手烟有几个版本，这里我们将重点介绍三手烟II，解释其组成部分及其工作原理。THSII的主要组成部分是：

高效汽油机(在阿特金森循环中运行);永磁交流同步电动机永磁交流同步发电机高压镍氢(Ni-MH)电池动力电控单元配电单元(行星齿轮组)金属链和减速齿轮动力电控单元除包含交直流逆变器外，还包含高压供电电路，用于交流与交流之间的转换，将电机和发电机供电系统的电压提高到500v的高压。来自电动机、发电机和混合电池的直流电。其他关键部件包括动力分配单元，它分配和组合它们，以提供发动机、电动机和发电机的机械传动。动力控制单元可以对这些部件进行高速精确控制，使它们能够高效地协同工作。

此外，在车辆减速过程中，车辆的动能可以通过发电机回收并转化为电能。所有这些都增加了混合动力汽车的复杂性，尤其是在车载能源管理方面。

充分总结了丰田普锐斯的主要驾驶模式，但这是大多数混合动力车的标配。根据HEV架构的不同，驱动(操作)模式可能不同，但不一定相同。

当前的描述

图：THS的运作模式-启动成本

开始收费

根据电池的充电状态，ICE可能会在车辆启动时启动并为电池充电。此模式在变速箱进入驱动模式之前是可用的。

图：THS的工作模式- EV Driving

EV-traveling

ICE关闭，电池提供车辆发射和转移所需的所有电力。此模式仅在有限时间内可用，并且速度低于15-25公里/小时。这种模式也可以反向使用。

图：THS运行模式——发动机和电机驱动

发动机和电动机驾驶员

在最低转速和预燃器要求下，发动机向驱动轮提供部分柴油，向发电机提供部分柴油。

图：THS运行模式-发动机驱动和电池充电

驱动引擎状语从句：电池产品充电

在低速状语从句：驱动扭矩要求中，如果电池充电状态较低，则发动机将为车辆推进和电池充电提供扭矩。在这种模式下，电机不产生任何扭矩，以节省能量并为电池充电。

图：THS运行模式——发动机和电机驱动和电池充电

电机和电机驱动及电池充电

在这种模式下，发动机同时为驱动轮提供电压，并为发电机提供模块化，为电动机发电并为电池充电。

图：THS运行模式-全功率

完整的加速度

随着加速踏板迫使减速，发动机为驱动轮和发电机提供换挡，而电池为电动机提供动力。在这种模式下，发动机和电机都提供最大的音量。

图片：三轮车运行模式-能量回收

能量回收

在车辆减速期间(当踩下加速踏板或踩下刹车踏板时)，电机将成为发电机，将车辆的动能转化为电能，然后为高压电池充电。

顾名思义，混合动力汽车是将任意两种动力源结合在一起进行车辆行驶。这个一般定义中的一个特例是混合动力电动汽车(HEV)。混合动力汽车可以由纯电动汽车(EV)和传统纯内燃机汽车(ICEV)的部件组合而成。

[1] John M. Miller，混合动力推进系统：油电混合动力

电力系统，2005。丰田混合动力系统——THS II，丰田汽车公司，2002年。

[3]克里斯米，混合动力汽车新兴技术，密歇根大学迪尔伯恩分校。

[4] Christoph Luttermann, 07555 -79000，亚琛，中国，2011。

[10]伊克巴尔侯赛因，电动与混合动力汽车设计基础，CRC出版社，2005。

bbb10博世汽车手册，第九版，威利，2014。