插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)的动力电池无论是在容量还是体积方面都小于纯电动汽车，在纯电动模式下续航里程仅为 60 ~ 100km，可通过外接电源进行充电。
插电式混合动力汽车安装有发动机、驱动电机、动力耦合装置等。部分车型安装有双电机，一台电机用于驱动车辆，另一台电机用于发电，以补充动力电池能量。插电式混合动力汽车动力驱动系统相对复杂，如大众高尔夫GTE、途观LPHEV 车型采用驱动电机加七速双离合器变速器的驱动形式吉利帝豪 PHEV采用双电机加行星齿轮组动力合形式等。插电式混合动力汽车结构组成如图25-1~图25-3所示。
混合动力系统驱动模式，混合动力系统可分为串联式混合(series hybrid)动力系统、并联式合(parallel hybrid)动力系统和混联式混合(series-parallel hybrid)动力系统如图25-4所示。
插电式混合动力车型动力电池体积相对较小，便于布置，一般安装在后排座椅下方、后备厢内或中央扶手箱下部，如图25-5 所示。
插电式混合动力车型动力电池结构组成与纯电动汽车动力电池相同，由单体电池经过串联或并联组成电池模块，电池模块再经过串联并安装电池管理器、电池冷却管路及电池壳体等部件组成动力电池总成，如图25-6和图25-7所示。
动力电池在对外放电或充电时会产生大量的热量，导致自身温度过高，如不及时冷却会造成安全隐患，另外键离子动力电池长期处于高温模式下会对鲤离子活性造成影响，影响动力电池的充放电性能。因此必须设置安全可靠的电池冷却系统，目前多采用液冷式冷却系统。如图25-8所示为宝马F18 PHEV动力电池冷却系统结构及原理。
采用并联式混合动力系统的车型，驱动电机一般与自动变速器安装在一起。装配行星齿轮式自动变速器的插电混合动力车型，驱动电机取代了液力变器。安装在自动变速器壳体内，通过一个分离离合器使发动机、电机和传动系统组件分离，只要分离离合器结合，电机、变速器输入轴和发动机就会以相同的转速转动，如图25-9和图25-10所示。
大众插电混合动力车型(高尔夫 GTE、途观 LPHEV、帕萨特 GTE)动力驱动系统采用电机加六速双离合器自动变速器的组合方式[图25-11a)]。电机安装在双离合器总成的前部。整个驱动系统共有三个膜片离合器，两个行驶离合器 K1和 K2，以及一个分离离合器 KO。
如图25-11(b)所示，两个行驶离合器K1和K2 将电机与两个分变速箱连接在一起。分离离合器 KO控制电机与发动机连接。
当分离离合器 K0结合时，可以通过发动机或电机驱动车辆，在此情况下也可以通过电机来启动发动机。
双电机式动力耦合系统的两个电机，一个用于发电，另一个用于驱动。通过行星齿轮或分离离合器将发动机动力与电机动力进行耦合后共同驱动车轮。典型的有丰田混合动力系统的e-CVT，采用了单排行星齿轮组进行动力分配。本田i-MMD系统的e-CVT采用离合器进行动力分配。
如图25-12所示为吉利帝豪PHEV车型双电机动力耦合箱，该动力耦合箱采用了双排行星齿轮组(拉维纳式行星齿轮机构 )，将发动机和电机的动力进行有机配合，以达到高效率输出的目的，同时在需要时将发动机动力分配给发电机。
吉利帝豪PHEV动力耦合箱的双电机均可用于驱动和发电。两个电机布置在动力耦合箱的同一侧,均为永磁同步交流电机，驱动电机E1与小太阳轮同轴连接，驱动电机E2 与大太阳轮同轴连接。
车辆在纯电动模式下行驶时通过制动器锁止行星齿轮机构的行星架，或在车辆高速行驶时，通过制动器锁止行星齿轮机构的小太阳轮，达到减小动力耦合箱能量损失的目的。
广汽传祺PHEV车型机电合系统(G-MC)将发电机、驱动电机、离合器、传动齿轮及差速器集成一体。发动机与发电机同轴布置，发电机与驱动电机并排布置，采用单速传动齿轮，通过离合器的控制实现纯电动、增程电动、混动驱动模式(图25-13 )。
纯电动模式下离合器分离，发动机和发电机不工作，驱动电机驱动车辆;增程模式时离合器分离，发动机启动驱动发电机发电，驱动电机驱动车辆行驶;混动模式时离合器结合发动机输出的动力一部分驱动发电机发电，另-部分输出与驱动电机进行动力耦合，共同驱动车辆。
上汽荣威PHEV 车型动力耦合器主要由驱动电机、集成启动发电机1SG)、两个离合器C1和C2 等部件成(图25-14)ISG可发电，也可驱动。离合器C1为常开离合器，连接 1SG 和发动机，离合器C2为常闭离合器，连接驱动电机。驱动电机与ISG 结构如图25-15所示。
纯电动模式(图25-16)下，发动机与1SG 停止工作，离合器C1分离，离合器C2结合，驱动电机驱动车辆;增程模式(图25-17)下，发动机带动ISG发电，离合器C1分离，离合器C2结合，驱动电机驱动车辆:常规合动力模式(图25-18)下，发动运行SG 不工作，离合器C1和C2均结合，发动机与驱动电机共同驱动车辆;混合动力模式全加速状态(图25-19)下，发动机运行，离合器C1和 C2均结合，发动机、ISG 和驱动电机三者共同驱动车辆行驶;行车充电模式(图25-20)下，发动机工作，离合器C1结合，离合器2分离，发动机动力一部分带动 1SG 发电，一部分驱动车辆行驶。
有两个动力源驱动车轮，电机为主，发动机辅助。起步低速运行时，动力电池带动电机驱动车轮。发动机可以驱动发电机给动力电池充电，动力电池带动电机来驱动车轮。发动机也可以直接驱动车轮，同时动力电池带动电机也驱动车轮。混联式混合动力系统可看作是串联和并联的组合(c)混联式混合动力系统。
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