如图2-7所示，串联式混合动力电动汽车的结构比并联式混合动力电动汽车更简单，只由电动机提供所有的推进动力。当电池的荷电状态（SOC）下降到低于设定值时，车载发动机会驱动发电机对电池进行充电。除了发动机和发电机之外，推进系统与纯电动汽车相同。串联式混合动力电动汽车的优势有:发动机/发电机组位置的灵活性和传动系统的简洁性。但与此同时，由于其内在的结构特点，串联式混合动力电动汽车需要更多的推进组件（即发动机、发电机和电动机）。在发动机和机械传动之间不存在机械连接，可通过调整发动机速度和转矩使其工作在最大效率区。电动机必须根据车辆所需的最大功率设计。对于长途行程的应用，三个推进组件均需要根据最大功率进行设计。

图2-7　串联式混合动力电动汽车的结构

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基于不同的工作条件，串联式混合动力电动汽车上的动力元件能够以不同的组合工作:

1）蓄电池单独工作:当蓄电池电量充足，并且车辆需求功率较小时，I/G组关闭，车辆可由电池单独驱动。

2）共同工作:在大功率需求时，I/G组开启并和蓄电池一起为电动机提供能量。

3）发动机单独工作:在高速公路上巡航，并且车辆需求功率中等时，I/G组开启。蓄电池既不充电也不放电。这主要是因为蓄电池的荷电状态已经很高，车辆的功率需求阻止发动机关闭，或者关闭发动机会降低效率。

4）功率分配:当I/G组开启时，车辆需求功率小于其最优功率，并且电池的SOC较低时，I/G组的部分功率被用来为蓄电池充电。

5）停车充电:车辆停止时，I/G组为蓄电池充电。

6）再生制动:电动机被用作发电机，将车辆的动能转换为电能，并为电池充电。