混合動力車輛如何工作：結合電動馬達和汽油發動機

混合動力電動車（HEV）將點火式汽油發動機與一個或多個電動馬達結合，這些馬達從電池組汲取電能，根據美國能源部替代燃料數據中心（AFDC）。與插電式混合動力車不同，傳統混合動力車的電池無法從電源插座充電；它只能通過汽油發動機和再生制動充電。

主要組成部分

根據AFDC的說法，HEV動力傳動系統的核心部件包括：內燃機、電動牽引馬達、電動發電機、牽引電池組、調節電流和馬達速度的電力電子控制器、降低車載配件電壓的DC/DC轉換器，以及將來自發動機和馬達的機械動力傳送到車輪的變速器。

兩個電源如何分享工作

根據fueleconomy.gov的說法，汽油發動機和電動馬達由車輛的控制系統自動管理，該系統不斷決定每個應該貢獻多少。在低速和輕微加速時，許多混合動力車可以僅在電動馬達上運行。在巡航速度下，內燃機通常執行大部分工作。在急速加速或上坡時，發動機和馬達可以結合輸出，當汽車停止時發動機關閉以避免怠速浪費燃油。

豐田對其混合動力系列使用的混合動力協力驅動系統的官方描述提供了這種邏輯的具體示例：在怠速或停止時，豐田表示「兩個發動機都自動關閉以避免能量浪費」，而在上坡或超車時，該公司表示「兩個發動機為車輛供電以提供最大性能」。豐田還表示其系統讓駕駛員在電動模式下可以僅使用電力加速到50 km/h，在該階段不產生尾氣排放。

再生制動：回收否則會損失的能量

再生制動是使混合動力車無需插電即可充電的技術。根據fueleconomy.gov的說法，該系統「使用車輪的向前運動來轉動馬達」，這在幫助減速汽車的同時產生電力，而不是純粹通過傳統摩擦制動將該能量散發為熱量。AFDC證實電動發電機從制動車輪捕獲能量並將其重新導向牽引電池。

串聯、並聯和插電式配置

插電式混合動力車的佈線方式並不完全相同。根據fueleconomy.gov對插電式混合動力電動車（PHEV）的描述，區分並聯或「混合」PHEV，其中發動機和電動馬達都機械連接到車輪並可以直接驅動它們，與串聯PHEV不同，後者只有電動馬達轉動車輪，而汽油發動機的唯一工作是為該馬達發電。fueleconomy.gov指出串聯PHEV也被稱為擴展續航電動車（EREV）。

插電式混合動力電動車（PHEV）在同一基本概念的基礎上增加了更大的外部可充電電池。fueleconomy.gov指出PHEV「可以儲存足夠的電力以在典型駕駛條件下顯著減少其石油使用」，並且根據型號，它們使用的石油比傳統車輛少約30％至60％。美國環境保護局（EPA）指出PHEV在汽油箱和內燃機旁邊攜帶電池和電動馬達，並且「在使用汽油作為燃料源時產生尾氣排放」，使其比傳統汽油車更清潔，但不像電池電動車那樣零排放。

為什麼結合兩個電源可以節省燃油

AFDC解釋說雙動力傳動系統讓汽車製造商可以配備比可比傳統汽車更小的汽油發動機，因為電動馬達可以在需要時（如加速或爬坡時）提供額外的扭矩。AFDC指出這「可能允許更小的發動機」，並且再生充電、馬達輔助和減少怠速的組合在不犧牲性能的情況下改善燃油經濟性。豐田的數據在型號級別說明了這一效果：該公司列出其Auris混合動力協力驅動型號在正常駕駛中的燃油消耗量為每100公里3.8升，CO2排放量為每公里87克。