通常，混合动力汽车是指具有2个或3个不同类型的能量源向车轮传递功率并为车辆行驶提供动力的车辆。大多数的混合动力汽车包含一个发动机和一个或多个电机。发动机可以产生驱动电机的车载电能。能量存储装置可以缓冲充当发电机的电机与充当电动机的电机之间的能量流。只包含一个电机的混合动力汽车，电机既可以产生电功率又可以驱动车辆行驶，电功率的产生和电力推进所需的功率输出不能同时产生。根据混合动力汽车的不同结构形式，牵引电机可以独立或与发动机一起驱动车辆。

混合动力汽车有许多种分类方法，最普遍的分类方法是按存储、动力传递至车轮的能量流的路径来分。在混合动力汽车中，驱动力传递至车轮有3种方式:一种是机械传递路径，另一种是电功率传递路径，还有两者的组合。机械传递路径包括发动机和传动系统，然而电功率传递路径包括能量存储系统、发电机、驱动电机和传动系统。车辆动力系统的设计不仅要满足基本负载要求，还要满足加速、起动时的高负载要求。混合动力汽车动力传输路径中动力系统组件的布置使其分成3种结构:串联、并联和串并联。

混合动力汽车演变出两种基本结构:串联和并联。串联式混合动力汽车只有一个能量转换器提供驱动力。这种结构中发动机是原动力，驱动一个发电机，再将功率储存到电池或能量存储链和驱动电机。串联式混合动力汽车的组件布置如下图所示。

并联式混合动力汽车包括多个能量转换装置并传递动力至车轮。在并联式混合动力汽车中，发动机和电机通过一个机械混合机构将两部分的转矩混合。并联式混合动力汽车的组件布置如下图所示。

串联式混合动力汽车形式最简单，只用一个电机提供车轮的驱动力。当电池的电荷状态低于某一个值时，发动机可以驱动一个发电机，为电池充电。驱动车辆行驶的动力只来自于电机。除了发动机和发电机，驱动系统完全与纯电动汽车一样，电机功率的需求也与纯电动汽车一样。

串联式结构的缺点在于牵引电机的尺寸，牵引电机的尺寸由车辆需求的最大功率决定。如果发动机和电机联合对车轮提供动力，其缺点可以消除。上述方案称为并联式结构，发动机和电机联合通过传动系传递动力。并联式混合动力汽车电机的功率需求比纯电动汽车或串联式混合动力汽车低，因为发动机可以补充整个车辆的功率需求。驱动功率可以由发动机、电池-电机组或者两个系统共同提供

串联式混合动力结构的优点如下:

.发动机-发电机组的布置位置灵活。

.传动系统简单。

.适用于频繁起停的短途行驶。

串联式混合动力结构的缺点如下:

.需要3个驱动组件:发动机、发电机、电动机。

.电动机的设计需要满足车辆最大保持功率的要求，例如爬坡，虽然车辆大多数时间工作在最大功率以下。

.3个动力系统组件都需要为长距离、高速度行驶设计最高功率。因为电池以极快的速度消耗，仅靠发动机通过发电机提供所有的功率。

并联式混合动力结构的优点如下:

.仅需驱动组件:发动机和电动机/发电机。混合动力汽车的电动机可以用作发电机，反之亦然。

.较小的发动机和电机即可获得同样的性能，直到电池耗尽。对于短途行驶，

假设电池从来不耗尽，为提供全部的功率，两者均额定工作在最大功率的一半。对于长途行驶，发动机额定工作在最大功率，而电动机/发电机仍然可以额定工作在最大功率的一半或者更小。

并联式混合动力结构的缺点如下:

控制复杂，因为功率来自两个平行能量源的管理和混合。

发动机和电机的功率混合需要复杂的机械装置。

先进的混合动力结构结合了串联和并联的优点，发展成为串联-并联混合动力结构并具有电量保持能力。在这种结构中，发动机仍然可以给电池充电。相对来说，这种结构比较复杂。与串联式混合动力汽车相比，此结构增加了额外的机械链和控制;与并联式混合动力汽车相比，此结构增加了额外的发电机。这种车辆以并联式混合动力结构为主，加上了小部分的串联成分。在车辆的怠速阶段，例如遇到交通灯或交通堵塞，小部分的串联成分保证对电池持续充电。在实际行驶条件下，串联·并联式混合动力汽车的控制器高效地利用了发动机和电机，使其发挥了最大的运行能力。

串联-并联式结构应用在了第一代市场上能买得到的混合动力汽车丰田普锐斯Prius。车辆使用了来自Equos研究公司的日本研究者研发的机械功率分离装置。在动力系统中，设计紧凑的变速驱动桥集成了两个电机，简化了传统汽车和混合动力汽车的生产设备，装配线没有重大改变。如今在市场上可以找到的串联·并联式混合动力汽车都包含3个安装在前驱动桥上的动力装置(发动机和两个电机)。动力分散装置(一个行星齿轮机构)将发动机的输出分成机械传动和电力传动。基于丰田普锐斯混合动力汽车设计的串并联组件布置如下图所示。动力分散装置依据行驶状况，将发动机的动力通过传动轴分配至前轮和发电机。发电机的能量用于给电池充电。电机与发动机可以并行地把动力传递给前轮。逆变器是双向的，既能用发电机的电能给电池充电，又能调节功率适应电机。当出现加速短脉冲时，来自发动机和电机的功率都能传递至转动轴。中心控制单元利用来自传感器的多重反馈信号控制功率流。

与相同尺寸的串联式或并联式动力系统组件相比，串联-并联式混合动力结构可以提供连续不断的高功率输出。串联-并联式混合动力汽车可以工作在串联、并联和功率分散3种模式。串联-并联式混合动力汽车控制策略的设计有很大的灵活性，能够实现更好的燃油经济性和排放性