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混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是以传统的内燃机和电动机为动力源，通过热能和电力两个系统来运行车辆，从而节省燃油，减少尾气污染，最终缓解能源危机，净化环境。

混合动力汽车驱动系统的能量管理，车辆行驶所需能量=发动机工作能量和电动机工作能量。如下图所示：

1)开始

为了避免发动机怠速和低负荷的情况，降低油耗，发动机不工作，只有电机利用其低转速高扭矩单独启动车辆。

2)加速

发动机启动后，以最大功率驱动车辆，电机提供部分动力辅助混合动力汽车加速。

3)匀速

发动机按照最佳工作曲线工作，油耗最低。当发动机的输出功率大于车辆所需的功率时，多余的功率驱动工作在发电状态的发电机发电，然后给蓄电池充电。

4)减速/制动

当发动机关闭时，发电机执行再生制动以给电池充电。

串联式混合动力汽车的工作模式：

其基本结构由电动机、发动机、发电机、高压蓄电池和变压器组成。发电机由输出功率小的发动机准稳态运行驱动，发动机直接向电动机供电，或者在给高压蓄电池充电的同时运行。因为内燃机的动力是串联供给电动机的，所以称为“串联混合动力系统”。主流系列混合动力车包括雪佛兰沃蓝达、宝马i3增程式混合动力车和传祺GA5增程式混合动力车。前两款车型售价高达50万元，传祺GA5是自主品牌中唯一的系列混动车型。

雪佛兰沃蓝达

1)启动/正常驾驶/加速模式

发动机通过发电机与蓄电池一起输出电能，并传递给动力转换器，然后驱动电机，通过机械传动装置驱动车轮。

2)轻负载模式

发动机产生的功率大于车辆所需的功率，多余的能量通过发电机给电池充电，直到达到预定的极限。

3)减速/制动模式

电机将驱动轮的动能转化为电能，通过功率转换器给电池充电。

4)电池充电模式

停车时，发动机可以通过发电机和电源转换器给蓄电池充电。

并联混合动力汽车的工作模式

并联混合动力系统利用电机和发动机驱动车轮，利用发动机给高压电池充电。其基本结构由电机、发动机、高压电池、变压器和变速器组成。在并联混合动力系统中，高压电池的电能用于驱动电机。因为电机也是做发电机用的，不能一边发电一边驱动。动力的流动方向是平行的，所以称为“并联混合动力系统”。与串联结构不同的是，并联结构的发动机和电机可以同时驱动汽车，动力性能更优越。以比亚迪为例，其1.5T发动机和电机功率加起来有300马力，而秦只是自主品牌的紧凑型车。

1)启动/加速模式

当车辆启动或节气门全开加速时，发动机和电动机同时工作，分担驱动车辆所需的动力。

2)正常驾驶模式

车辆正常行驶时，电机关闭，只有发动机工作，提供车辆行驶所需的动能。

3)减速/制动模式

当车辆减速或刹车时，电机工作在发电机模式进行再生制动，通过功率变换器给电池充电。

4)行驶时电池的充电方式

当车辆轻载时，发动机输出动力驱动车辆行驶，同时发动机输出的多余动力驱动工作在发电状态的电机发电，给蓄电池充电。

Cartech8，混联式混合动力汽车的工作模式，将在下一篇文章中讲解。

转载请注明出处：汽车工程师之家：黄啸