2.4.1 混合動力汽車的種類

世界各個汽車公司采用了各種各樣的車輛改裝為混合動力汽車，用多種多樣的發動機、ISG、驅動電機和混合器組成了多種多樣“混合”形式。根據所采用的不同動力組合裝置和不同的組合方法，混合動力汽車可以分為：①串聯式混合動力汽車；②并聯式混合動力汽車；③混聯式混合動力汽車。

（1）串聯式 驅動力以發動機→發電機→（電池）→電機→車輪的順序依次傳遞的動力系統所構成的混合動力汽車叫做串聯式混合動力汽車（Series Hybrid Electric Vehicle, SHEV），其系統動力傳遞路線及基本構造如圖2-20所示。它是混合動力電動汽車中結構形式最簡單的一種，傳動機構簡單，但需要發動機、發電機和電機這三個驅動部件。與傳統燃油汽車相比，它是為了增加續駛里程而以發動機為輔助型的一種電動汽車。行駛時，發動機輸出的機械能通過發電機轉化為電能，轉化后的電能一部分經由電機和傳動裝置驅動車輪，一部分則存儲在蓄電池中，供汽車加速或者在其他工況下使用。

（2）并聯式 發動機的驅動力和蓄電池、壓力儲能裝置等的驅動力一起并行向車輪傳遞的動力系統所構成的汽車叫并聯式混合動力汽車（Parallel Hybrid Electric Vehicle, PHEV），其系統動力傳遞路線及基本構造如圖2-21所示。并聯式混合動力汽車只需發動機和電機兩個驅動部件，并以各自獨立的驅動系統驅動車輪，而且發動機和電機通常會采用不同的離合器來驅動車輪，具有三種不同的工作模式：發動機單獨驅動、電力單獨驅動以及發動機和電力混合驅動。與傳統燃油汽車相比，它是一種為了降低排放和燃油消耗而以電機電力為輔助型的燃油汽車。行駛時，當發動機提供的功率大于驅動汽車所需要的功率或者汽車處于再生制動的狀態時，電機就工作于發電狀態，將多余的電能充給蓄電池。

圖2-20 串聯式混合動力汽車

（3）混聯式 混聯式混合動力汽車是在結構上綜合了串聯式和并聯式的特點的混合動力汽車（Parallel Series Hybrid Electric Vehicle, PSHEV），其系統動力傳遞路線及基本構造如圖2-22所示。它兼有串聯式和并聯式的優點，與串聯式相比，它增加了機械動力的傳遞路線；與并聯式相比，它增加了電能的傳輸路線。但是，結構上綜合了串聯式和并聯式特點也造成了其結構復雜、成本高的缺點。混聯式動力汽車動力有兩種動力驅動：一種是發動機（帶ISG）與驅動電機并聯，兩者動力在動力混合器中組合然后驅動車輪；另外一種是發動機（帶ISG）與驅動電機并聯，兩者動力分別帶動前后輪或者后前輪，動力在驅動輪處混合。

圖2-21 并聯式混合動力汽車

圖2-22 混聯式混合動力汽車

這三種類型的混合動力汽車各有優缺點，表2-3為串聯式、并聯式、混聯式混合動力汽車的優缺點比較。盡管各有優缺點，這三種類型的混合動力汽車與傳統內燃機相比是比較節油的。首先，它們可以在汽車停車等候或者低速滑行等工況下關閉發動機來節約燃油；其次，它們的電力驅動部分中的電機能夠作為發電機來工作，當汽車減速滑行或者緊急制動時，可以將部分制動能量通過發電機回收轉化為電能存入蓄電池，從而進一步提高汽車的燃油經濟性；最后，混合動力汽車蓄電池在汽車的一般行駛中能夠吸收、儲存電能，而在需要大功率的時候能提供電能，這種補償作用平滑了內燃機的工況波動，使得混合動力驅動系統能夠使用小型發動機，并使發動機的工作點處于高效率的最優工作區域內。

表2-3 串聯式、并聯式、混聯式混合動力汽車主要優缺點比較