1.2混合动力汽车的三大组成部分
    混合动力汽车（HEV）的主要组成包括发动机、电动机和电池。
    1．发动机
    HEV可以广泛地采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。一般转子发动机和燃气轮机的燃烧效率比较高，排放也比较洁净。采用不同的发动机就可以组成不同的HEV.
    2．电动机
    HEV可以采用直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。随着HEV的发展，直流电动机已经很少采用，多数采用了感应电动机和永磁电动机，开关磁阻电动机应用也得到重视，还可以采用特种电动机为HEV的驱动电动机，采用不同的电动机就可以组成不同的HEV。
    3．电池
    HEV可以采用各种不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容器等作为“电池”，一般电池只作为HEV的辅助能源，只有在HEV用电动机启动发动机或电动机辅助驱动时才使用。

    1.3混合动力汽车的分类
    混合动力汽车的分类方法有很多，下面介绍几种典型的分类方法。
    1．按动力传动系统布置分类
    目前世界各国研发的混合动力汽车有不同的结构形式，其动力传动系统的配置和组合方式也不尽相同，总结起来共有3种组合方式，分别为：串联式、并联式和混联式，它们各自的结构形式和特点如下：
    （1）串联式混合动力驱动系统（SHEV）。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，再由电池传输给电动机转化为动能，最后通过变速机来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就像一个水库，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，从而保证车辆正常行驶。串联式混合动力驱动系统示意图如图1所示，辅助动力单元（APU）由原动机和发电机组成，通常将这两个部件集成为一体。原动机带动发电机发电，其电能通过控制器直接输送到电动机，由电动机产生驱动力矩驱动汽车。电池实际上起平衡原动机输出功率和电动机输入功率的作用。当发电机的输出功率大于电动机所需的功率时（如汽车减速滑行、低速行驶或短时停车等工况），控制器控制发电机向电池充电；当发电机的输出功率低于电动机所需的功率时（如汽车起步、加速、高速行驶、爬坡等工况），电池则向电动机提供额外的电能。

    串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在其最佳的工作区稳定运行，因此，可使汽车的油耗和尾气排放降低。串联式混合动力汽车特别适用于在市区内低速运行的工况。在繁华的市区，汽车在起步和低速时还可以关闭原动机，只利用电池进行功率输出，使汽车达到零排放的要求。串联式结构的不足是：发动机的输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能，由于机电能量转换和电池充放电的效率较低，使得燃油能量的利用率比较低。
    由于只有电动机在驱动汽车，因此串联混合动力中的电动机功率强大且沉重；由于串联混合系统的重量要求，因此该系统的应用通常局限于大型汽车，例如机场摆渡客车、非核动力潜水艇以及柴油电动机车等。
    （2）并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电动机一发电机两大动力组成，其功率可以互相叠加。当电动机只是作为辅助驱动系统时，功率可以比较小。与串联式结构相比，发动机通过机械传动机构直接驱动汽车，其能量的利用率相对较高，这使得并联式燃油经济性比串联式的高。并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。由于并联式驱动系统的发动机工况要受汽车行驶工况的影响，因此不适于行驶工况变化较多、较大的汽车；并联式相比于串联结构式，需要变速装置和动力复合装置，传动结构较为复杂。并联式混合动力驱动系统的示意图如图2所示。

    （3）混联式混合动力驱动系统是串联式与并联式的综合，其结构示意图如图3所示。其驱动系统是最后发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，但驱动电动机的发电机串联于发动机。目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架。发动机发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。发电机发出的电能输送给电动机或电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。

    混联式驱动系统充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统处于最优状态下工作，所以更容易实现排放和油耗的控制目标，因此是最具影响力的辅助动力单元。与并联式相比，混联式的动力复合形式更复杂，因此对动力复合装置的要求更高。目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架。
    目前开发出来的混合动力汽车以串联式和并联式为主，这两种方式的技术难度较低，串联式混合动力汽车的动力完全依靠电动机提供，发动机、发电机和电动机的功率都很大，而且对电池的要求较高，电池的体积、重量、成本相对较高，性价比较低；并联式混合动力汽车主要依赖于发动机提供动力，电池仅是串联式的1/3，而且能量传递损失较小，但是排污染较大，发动机的燃烧效率不高。随着1997年丰田普锐斯混联式混合动力汽车的出现，世界各大公司逐渐将混联式混合动力汽车列为开发重点。混联方式是相对比较完善的一种混合动力系统，它能较好地将燃油汽车与电动汽车的优点有机地统一起来，也将燃油汽车和电动汽车的技术力量统一起来。电池的体积、重量、成本较低，发动机总在最高效率下工作，具有很好的燃料经济性，加速性和平稳性也很好，充分发挥了串联式和并联式的优点，同时能够有效地弥补串联式和并联式混合动力汽车的缺点。
    2．按使用用途分类
    （1）续驶里程延长型混合动力汽车。续驶里程延长型混合动力汽车一般由一个大容量的电池组和小型发电机组组成（主要针对小轿车而言），就是在纯电动汽车基础上增加了常规的辅助能量单元（APU），以提供额外的牵引功率或在需要时给电池充电。由于APU的油箱成了电池能量的补充，导致辅助动力单元续驶里程和驱动功率显著提高。
    （2）功率辅助型混合动力汽车。在常规内燃机驱动的汽车基础上增加了辅助电驱动和能量存储系统以优化能量的管理。这种车上的主要能源来自于内燃机带动的发电机组，故功率辅助型混合动力汽车一般由较大功率的发电机组和较小容量的电池组成（主要针对小轿车而言）。该系统既可以设计成串联系统也可以设计成并联系统，尤其适合并联系统。
    3．按电动机与内燃机的搭配比例分类
    按照使用的电动机峰值功率与发动机额定功率的比值将混合动力汽车分为：微混混合动力电动汽车、轻混混合动力电动汽车、中混混合动力电动汽车、强混混合动力电动汽车，电动机峰值功率／发动机额定功率分别为：≤5%、5％～15%、15%～40%、＞40%。
    （1）微混混合动力电动汽车。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电动机（一般为12V）上加装了皮带驱动启动电动机（也就是常说的Belt-alternator Starter Generator，简称BSG系统）。有时也叫“启一停混合（Start-Stop）”，依靠电动机的功率比例很小，车辆的驱动功率主要由内燃机提供，在微混混合系统中，电动机仅作为内燃机的启动机／发电机使用。
    ①在微混混合系统中，电动机仅作为内燃机的启动机／发电机使用，其工作模式是：如遇红灯或交通阻塞等情况车辆需短时停车怠速时，使内燃机熄火取消怠速，而当车辆再次行驶时，立即重新启动内燃机，以及在滑行及制动时转变为发电机，实现制动能量回收。
    ②微混合系统是串联的，所以可实现5％～10％的节油效率。
    （2）轻混混合动力电动汽车。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统采用了集成启动电动机系统（Integrated Starter Generator，ISG）。与微混合动力系统相比，轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止外，还能够实现：①在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收。②在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下，一般为1%～15%； Honth公司的Insight和Civic Hybrids是典型的轻混混合动力电动汽车。
    （3）中混混合动力电动汽车。本田旗下混合动力的Insight，Accord和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同，中混混合动力系统采用的是高压电动机。另外，中混混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，补充发动机本身动力输出的不足，从而更好地提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30％左右，技术已经成熟，应用广泛。
    （4）强混混合动力电动汽车。与中混混合系统相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例更大，内燃机功率的比例更小。强混合车辆，电动机和内燃机都可以独立或一同驱动车辆，因此在低速、缓加速行驶（因交通堵塞频繁起步与停车）、车辆起步行驶和倒车等情况下，车辆可以纯电动行驶；急加速时电动机和内燃机一起驱动车辆，并有制动能量回收的能力。Toyota Prius. Ford Escape Hybrid和LexusRX400h等均为强混合动力汽车。试验工况下的节油达30%～50%，但实际节油效果随车辆结构设计、行驶工况、开车操作细节变化。
    混合动力汽车的分类方法也可以按照串并联混合化的不同、混合动力传动系统的复杂程度等进行更细致的分类。

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