ระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฮบริดจะส่งกำลังไปยังล้อขับเคลื่อนสำหรับรถยนต์ไฮบริดรถยนต์ไฮบริดมีแหล่งพลังงานหลายรูปแบบ และสามารถมีได้หลายการกำหนดค่า ตัวอย่างเช่น รถยนต์ไฮบริดอาจได้รับพลังงานจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน แต่สลับระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ระบบขับเคลื่อนทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบทั้งหมดที่ใช้ในการแปลงพลังงานศักยภาพ ที่สะสมไว้ ระบบขับเคลื่อนอาจใช้พลังงานเคมี พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานนิวเคลียร์ หรือพลังงานจลน์ในการขับเคลื่อน ตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุดคือรถจักรไอน้ำ ตัวอย่างที่ทันสมัย ​​ได้แก่จักรยานไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริดซึ่งโดยทั่วไปจะรวมแบตเตอรี่ (หรือซูเปอร์คาปาซิเตอร์ ) เข้ากับเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ที่สามารถชาร์จแบตเตอรี่หรือขับเคลื่อนรถได้ ระบบขับเคลื่อนไฮบริดอื่นๆ อาจใช้ล้อช่วยแรงเพื่อเก็บพลังงาน

ในบรรดารถยนต์ไฮบริดประเภทต่างๆ มีเพียงประเภทไฟฟ้า/เครื่องยนต์สันดาปภายในเท่านั้นที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ณ ปี 2017 รถยนต์ไฮบริดแบบหนึ่งทำงานแบบขนานเพื่อจ่ายพลังงานจากมอเตอร์ทั้งสองพร้อมกัน อีกแบบหนึ่งทำงานแบบอนุกรมโดยแหล่งพลังงานหนึ่งให้พลังงานหลักอย่างเดียว และอีกแหล่งหนึ่งให้กระแสไฟฟ้า แหล่งพลังงานใดแหล่งหนึ่งอาจเป็นแรงขับเคลื่อนหลัก โดยอีกแหล่งหนึ่งช่วยเสริมแรงขับเคลื่อนหลัก

การผสมผสานอื่นๆ ให้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการจัดการพลังงานและการสร้างพลังงานใหม่ที่เหนือกว่า ซึ่งถูกหักล้างด้วยต้นทุน ความซับซ้อน และข้อจำกัดของแบตเตอรี่ รถยนต์ไฮบริดแบบเผาไหม้-ไฟฟ้า (CE) มีชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุมากกว่ารถยนต์ที่ใช้การเผาไหม้เพียงอย่างเดียวมาก รถยนต์ไฮบริดแบบเผาไหม้-ไฟฟ้ามีแบตเตอรี่ที่เบากว่า ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่า และมีราคาแพงกว่ามาก รถยนต์ ICE ต้องการเพียงแบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่พอที่จะใช้งานระบบไฟฟ้าและจุดระเบิดเครื่องยนต์^{[ 1 ]}

ยานยนต์ไฟฟ้ามีประวัติศาสตร์อันยาวนานในการผสมผสานเครื่องยนต์สันดาปภายในและระบบส่งกำลังไฟฟ้า เช่นระบบขับเคลื่อนดีเซล-ไฟฟ้า แม้ว่าส่วนใหญ่จะใช้กับ หัวรถจักร บนรางก็ตาม ระบบ ขับเคลื่อนดีเซล-ไฟฟ้าไม่ตรงตามนิยามที่แท้จริงของระบบไฮบริด เนื่องจากระบบส่งกำลังไฟฟ้าเข้ามาแทนที่ระบบส่งกำลังเชิงกลโดยตรง แทนที่จะเป็นแหล่งพลังงานเสริม

หนึ่งในรูปแบบแรกสุดของยานพาหนะไฮ บริดบนบกคือการทดลองรถโดยสารไฟฟ้าไร้รางในสหรัฐอเมริกา (รัฐนิวเจอร์ซีย์) ซึ่งดำเนินการตั้งแต่ปี 1935 ถึง 1948 โดยปกติแล้วจะใช้กระแสไฟฟ้าที่ส่งผ่านสายไฟ รถโดยสารไฟฟ้าคันนี้ติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อขับเคลื่อนระบบกลไกโดยตรง ไม่ใช่เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อน วิธีนี้ทำให้ยานพาหนะสามารถใช้งานเพื่อการค้าได้ในพื้นที่ที่ไม่มีสายไฟ

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ได้มีการนำรถโดยสารไฟฟ้าแบบไฮบริดมาใช้ โดยใช้เครื่องยนต์ขนาดเล็กเพื่อให้สามารถวิ่งด้วยความเร็วต่ำสำหรับกรณีฉุกเฉินและการบำรุงรักษา แต่ไม่ได้ใช้เพื่อรองรับการให้บริการเก็บค่าโดยสารทั่วไป

ระบบไฮบริดแบบขนานมีทั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งแต่ละส่วนสามารถขับเคลื่อนรถได้แยกกัน หรือทำงานร่วมกันเพื่อให้เกิดแรงขับเคลื่อนก็ได้ นี่คือระบบไฮบริดที่พบได้บ่อยที่สุดในปี 2016

หาก มอเตอร์ทั้งสองต่อกันที่แกนเดียว (แบบขนาน) ความเร็วที่แกนนี้จะต้องเท่ากัน และแรงบิด ที่ส่งมาจะรวมกัน (จักรยานไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นแบบนี้) เมื่อใช้แหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียว อีกแหล่งหนึ่งจะต้องเชื่อมต่อผ่าน คลัตช์ทางเดียวหรือเฟืองอิสระเพื่อให้สามารถหมุนได้อย่างอิสระ

ในรถยนต์ แหล่งพลังงานทั้งสองอาจถูกต่อเข้ากับเพลาเดียวกัน (ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อระหว่างเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง) โดยหมุนด้วยความเร็วเท่ากันและแรงบิดจะรวมกัน โดยมอเตอร์ไฟฟ้าจะเพิ่มหรือลดแรงบิดให้กับระบบตามความจำเป็น (รถยนต์ฮอนด้า อินไซต์ รุ่นแรกและรุ่นที่สอง ใช้ระบบนี้)

รถยนต์ไฮบริดแบบขนานสามารถแบ่งประเภทเพิ่มเติมได้ตามความสมดุลระหว่างมอเตอร์ต่างๆ ในการให้กำลังขับเคลื่อน: เครื่องยนต์สันดาปภายในอาจเป็นตัวหลัก (ทำงานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าเฉพาะในบางสถานการณ์เท่านั้น) หรือในทางกลับกัน ในขณะที่บางรุ่นสามารถทำงานได้ด้วยระบบไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว แต่เนื่องจากรถยนต์ไฮบริดแบบขนานในปัจจุบันไม่สามารถทำงานในโหมดไฟฟ้าอย่างเดียวหรือโหมดเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างเดียวได้ จึงมักถูกจัดอยู่ในประเภทไฮบริดแบบอ่อน (ดูด้านล่าง)

รถยนต์ไฮบ ริดแบบขนานอาศัยการเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน มามากขึ้น และเครื่องยนต์สันดาปภายในยังสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อชาร์จไฟเสริมได้อีกด้วย ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในสภาพการจราจรติดขัดในเมือง และใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กกว่ารถยนต์ไฮบริดประเภทอื่น รถยนต์ไฮบริด รุ่นแรกๆ ของฮอนด้า เช่น Insight, CivicและAccordที่ใช้IMAเป็นตัวอย่างของรถยนต์ไฮบริดแบบขนานที่ผลิตออกจำหน่าย^{[ 2 ]}รถบรรทุกไฮบริดแบบขนาน (PHT) และรถยนต์ไฮบริด BASของ General Motors เช่นSaturn VueและAura Greenline และChevrolet Malibuก็ใช้สถาปัตยกรรมไฮบริดแบบขนานเช่นกัน

ระบบไฮบริดแบบขนานอีกทางเลือกหนึ่งคือแบบ "ผ่านถนน" ^{[ 3 ] [ 4 ]}ในระบบนี้ ระบบขับเคลื่อนแบบดั้งเดิมจะขับเคลื่อนเพลาหนึ่ง ในขณะที่มอเตอร์ไฟฟ้าหรือมอเตอร์หลายตัวจะขับเคลื่อนอีกเพลาหนึ่ง การจัดเรียงนี้ถูกใช้โดยรถรางไฟฟ้า "นอกราง" รุ่นแรกๆ ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วจะให้ระบบขับเคลื่อนสำรองที่สมบูรณ์ ในมอเตอร์สมัยใหม่ แบตเตอรี่สามารถชาร์จใหม่ได้ผ่านการเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน หรือโดยการโหลดล้อที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในระหว่างการขับขี่ ซึ่งช่วยให้การจัดการพลังงานทำได้ง่ายขึ้น รูปแบบนี้ยังมีข้อดีคือสามารถขับเคลื่อนล้อทั้งหมดได้ในบางสภาวะ (ตัวอย่างของหลักการนี้คือ จักรยานที่ติดตั้งมอเตอร์ดุมล้อหน้า ซึ่งช่วยเสริมกำลังการปั่นของนักปั่นที่ล้อหลัง) ยานพาหนะประเภทนี้ ได้แก่รถยนต์ต้นแบบAudi 100 Duo IIและSubaru VIZIV , Peugeot 3008 , Peugeot 508 , 508 RXH , Citroën DS5 (ทั้งหมดใช้ ระบบ HYbrid4ของPSA ), Volvo V60 ปลั๊กอินไฮบริด , BMW 2 Series Active Tourer , BMW i8และHonda NSX รุ่นที่สอง

รถยนต์ ไฮบริดแบบอนุกรมยังถูกเรียกว่ารถยนต์ไฟฟ้าแบบขยายระยะทาง (EREV) ^{[ 5 ]}หรือรถยนต์ไฟฟ้าแบบขยายระยะทาง (REEV) หรือรถยนต์ไฟฟ้าที่มีระยะทางขยาย (EVER) รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมทั้งหมดเป็น EREV, REEV หรือ EVER แต่ไม่ใช่ว่า EREV, REEV หรือ EVER ทั้งหมดจะเป็นรถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรม รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมที่มีลักษณะเฉพาะจะถูกจัดประเภทเป็นรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่แบบขยายระยะทาง (BEVx) โดย คณะ กรรมการทรัพยากรทางอากาศแห่งแคลิฟอร์เนีย^{[ 6 ]}

ระบบส่งกำลังไฟฟ้าถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1903 ระบบส่งกำลังเชิงกลมีข้อเสียหลายประการ เช่น น้ำหนัก ขนาด เสียงดัง ต้นทุน ความซับซ้อน และการสิ้นเปลืองกำลังเครื่องยนต์ทุกครั้งที่เปลี่ยนเกียร์ ซึ่งส่งผลกระทบทั้งระบบเกียร์ธรรมดาและเกียร์อัตโนมัติ ต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน มอเตอร์ไฟฟ้าโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้ระบบส่งกำลัง

ต่างจากระบบไฮบริดแบบขนาน ระบบไฮบริดแบบอนุกรมไม่มีระบบส่งกำลังเชิงกลระหว่างเครื่องยนต์และล้อ แต่เครื่องยนต์จะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ผ่านสายเคเบิล การเชื่อมต่อจะเป็นจากเครื่องยนต์ไปยังแบตเตอรี่ ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า ไปยังล้อ ในบางกรณี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจเชื่อมต่อโดยตรงกับมอเตอร์ด้วย

การจัดเรียงแบบอนุกรมนี้พบได้ทั่วไปในหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้า และเรือ (เรือแม่น้ำแวนดัล ของรัสเซีย ซึ่งเปิดตัวในปี 1903 เป็นเรือลำแรกของโลกที่ใช้พลังงานดีเซลและ พลังงาน ดีเซลไฟฟ้า ) ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เฟอร์ดินานด์ ปอร์เช่ได้ออกแบบยานพาหนะที่ประสบความสำเร็จหลายรุ่นโดยใช้การจัดเรียงแบบนี้ให้กับบริษัทโลห์เนอร์- แวร์เค ปอร์เช่เรียกมันว่า ระบบมิกซ์เต้ (System Mixte) ยานพาหนะ ไฮบริดมิกซ์เต้ของโลห์เนอร์-ปอร์เช่เหล่านี้มี การจัดเรียง มอเตอร์ที่ดุมล้อโดยมีมอเตอร์อยู่ในล้อสองหรือสี่ล้อ รถแข่งของโลห์เนอร์-ปอร์เช่ได้สร้างสถิติความเร็วไว้มากมาย

ระบบไฮบริดแบบอนุกรมจะแยกเครื่องยนต์ออกจากความต้องการใช้พลังงาน ทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้เฉพาะที่ความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเท่านั้น เครื่องยนต์จึงมีขนาดเล็กกว่ามาก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องรองรับความเร็ว/อัตราเร่งสูง มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยทั่วไปจะได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่เท่านั้น ซึ่งสามารถชาร์จจากแหล่งพลังงานภายนอกได้เช่นกัน

^{รถยนต์ไฟฟ้าตระกูล e- Power}ของนิสสัน ( Note ^{[ 7 ]} Serena [ ^{8 ]} Kicks [ ^{9 ]} X-Trail [ ^{10 ]}และQashqai ) ^{[ 11 ]}ใช้เครื่องยนต์ในการขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ขับเคลื่อน EM57 ^{[ 12 ] MX} -30ของมาสด้ามีอุปกรณ์เสริมเป็นตัวขยายระยะทาง^{[ 13 ]} i3 ของ BMWติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับแบตเตอรี่เท่านั้น รถโดยสารประจำทางไฮบริด ThunderVolt ^{[ 14 ]}และรถโดยสารประจำทางที่ติดตั้งระบบขับเคลื่อน HybriDrive ของ^BAE Systems (เดิมคือLockheed Martin ) ก็เป็นไฮบริดแบบอนุกรมเช่นกัน^{[ 15 ] [ 16 ]}

มอเตอร์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก สูง ทำให้มีแรงบิดในช่วงความเร็วที่กว้าง เครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อหมุนด้วยความเร็วคงที่

เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบไฮบริดแบบอนุกรมให้การเร่งความเร็วที่ราบรื่นยิ่งขึ้นโดยหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนเกียร์ ระบบไฮบริดแบบอนุกรมประกอบด้วย:

• ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าอย่างเดียว – ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในการหมุนล้อเท่านั้น
• ICE – ทำหน้าที่เพียงแค่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า – หมุนโดยเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าและสตาร์ทเครื่องยนต์
• แบตเตอรี่ – ตัวสำรองพลังงาน
• ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน – มอเตอร์ขับเคลื่อนจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและดึงพลังงานกลับคืนมาโดยการแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยชะลอความเร็วของรถและป้องกันการสูญเสียความร้อนด้วย

นอกจากนี้:

• อาจเสียบปลั๊กเข้ากับเต้ารับเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ได้
• ซูเปอร์คาปาซิเตอร์ช่วยเสริมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และดึงพลังงานส่วนใหญ่กลับคืนมาจากการเบรก

มอเตอร์ไฟฟ้าอาจได้รับพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ทั้งหมด หรือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่หมุนโดยเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือทั้งสองอย่าง ยานพาหนะดังกล่าวมีลักษณะคล้ายคลึงกับหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้า โดยมีแบตเตอรี่เพิ่มเติมที่สามารถจ่ายพลังงานให้กับยานพาหนะได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน และทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรองที่ใช้ในการเร่งความเร็วและเพิ่มความเร็ว ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจชาร์จแบตเตอรี่และจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนยานพาหนะไปพร้อมกัน

เมื่อรถหยุดนิ่ง เครื่องยนต์สันดาปภายในจะดับลงโดยไม่ต้องเดินเครื่องเปล่า ในขณะที่แบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานเท่าที่จำเป็นขณะจอดอยู่กับที่ รถที่จอดติดไฟแดง หรือติดอยู่ในสภาพการจราจรที่เคลื่อนตัวช้าๆ ไม่จำเป็นต้องเผาไหม้เชื้อเพลิงขณะจอดนิ่งหรือเคลื่อนตัวช้าๆ ซึ่งช่วยลดการปล่อยมลพิษ

รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมสามารถติดตั้งซูเปอร์คาปาซิเตอร์หรือฟลายวีลเพื่อเก็บ พลังงาน จากการเบรกแบบสร้างใหม่ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยการกู้คืนพลังงานที่สูญเสียไปในรูปของความร้อนผ่านระบบเบรก เนื่องจากรถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมไม่มีการเชื่อมต่อทางกลระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายในและล้อ เครื่องยนต์จึงสามารถทำงานในอัตราคงที่และมีประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงความเร็วของรถ ทำให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น (37% แทนที่จะเป็นค่าเฉลี่ยของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ 20% ^{[ 17 ]} ) และที่ความเร็วต่ำหรือความเร็วผสม อาจส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมเพิ่มขึ้นประมาณ 50% (19% เทียบกับ 29%)

Lotusเสนอการออกแบบชุดเครื่องยนต์/เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานที่ความเร็วสองระดับ ให้พลังงานไฟฟ้า 15 กิโลวัตต์ที่ 1,500 รอบต่อนาที และ 35 กิโลวัตต์ที่ 3,500 รอบต่อนาที ผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัว^{[ 18 ]}ที่ใช้ในแนวคิด Nissan Infiniti Emerg- e

^{โปรไฟล์การทำงานนี้เปิดโอกาสให้มีการ ออกแบบ}เครื่องยนต์ทางเลือกมากขึ้น เช่นไมโครเทอร์ไบน์ [ ^{19 ]}เครื่องยนต์แบบวงจร Atkinson แบบหมุนหรือเครื่องยนต์เผาไหม้เชิงเส้น^{[ 20 ]}

ICE จะถูกจับคู่กับเครื่องยนต์ไฟฟ้าโดยการเปรียบเทียบอัตราเอาต์พุตที่ความเร็วในการขับขี่โดยทั่วไป อัตราเอาต์พุตสำหรับเครื่องยนต์สันดาปจะระบุไว้สำหรับอัตราเอาต์พุตทันที (สูงสุด) ^{[ 21 ]}แต่ในทางปฏิบัติไม่สามารถนำมาใช้ได้

การใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนล้อโดยตรงช่วยขจัดองค์ประกอบการส่งกำลังเชิงกลแบบเดิม เช่น เกียร์ เพลาส่งกำลัง และเฟืองท้าย และบางครั้งยังสามารถขจัดข้อต่อแบบยืดหยุ่นได้อีกด้วย

ในปี พ.ศ. 2540 โตโยต้าได้วางจำหน่ายรถบัสไฮบริดแบบอนุกรมคันแรกในญี่ปุ่น^{[ 22 ]} Designline Internationalจาก Ashburton ประเทศนิวซีแลนด์ ผลิตรถบัสโดยสารในเมืองที่มี ระบบไฮบริดแบบอนุกรมที่ขับเคลื่อนด้วย ไมโครเทอร์ไบน์Wrightbusผลิตรถบัสไฮบริดแบบอนุกรม ได้แก่Gemini 2และNew Routemasterตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่รวมกับ แบตเตอรี่ ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้โดยAFS Trinityในรถยนต์ SUV Saturn Vue ที่ดัดแปลงแล้ว พวกเขาอ้างว่าการใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสามารถประหยัดน้ำมันได้ถึง 150 ไมล์ต่อแกลลอนในการจัดเรียงแบบไฮบริ ดอนุกรม ^{[ 23 ]}

รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ รุ่นของBMW i3ที่ติดตั้งระบบขยายระยะทาง อีกตัวอย่างหนึ่งของรถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมคือFisker Karma Chevrolet Voltเกือบจะเป็นไฮบริดแบบอนุกรม แต่ยังมีการเชื่อมโยงเชิงกลจากเครื่องยนต์ไปยังล้อเมื่อความเร็วเกิน 70 ไมล์ต่อชั่วโมง^{[ 24 ] [ 25 ]}

ระบบไฮบริดแบบอนุกรมได้รับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการบินแล้ว เครื่องบิน DA36 E-Star ซึ่งออกแบบโดยSiemens , Diamond AircraftและEADSใช้ ระบบขับเคลื่อน ไฮบริดแบบอนุกรมโดยใบพัดหมุนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า Siemens ขนาด 70 กิโลวัตต์ (94 แรงม้า) ชุดลดความเร็วใบพัดที่สิ้นเปลืองพลังงานถูกตัดออกไป เป้าหมายคือการลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษได้มากถึง 25 เปอร์เซ็นต์ กระแสไฟฟ้ามาจาก เครื่องยนต์โรตารี่ Wankel ของ Austro Engine ขนาด 40 แรงม้า (30 กิโลวัตต์) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ ติดตั้งอยู่บนเครื่องบิน

เครื่องยนต์ Wankel ถูกเลือกเนื่องจากมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่ดีเยี่ยม (เครื่องยนต์ Wankel ยังทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเร็วคงที่ประมาณ 2,000 รอบต่อนาที ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การรักษาความเร็วคงที่/ช่วงแคบๆ ช่วยชดเชยข้อเสียหลายประการของเครื่องยนต์ Wankel ในการใช้งานด้านยานยนต์^{[ 26 ]} )

มอเตอร์ใบพัดไฟฟ้าใช้ไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ โดยไม่ต้องเปิดเครื่องยนต์ เพื่อทำการบินขึ้นและไต่ระดับ ลดเสียงรบกวน ระบบขับเคลื่อนนี้ช่วยลดน้ำหนักของเครื่องบินลง 100 กิโลกรัม เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า เครื่องบิน DA36 E-Star บินครั้งแรกในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2556 ทำให้เป็นการบินครั้งแรกของระบบขับเคลื่อนไฮบริดแบบอนุกรม Diamond Aircraft ระบุว่าเทคโนโลยีนี้สามารถปรับขนาดได้สำหรับเครื่องบิน 100 ที่นั่ง^{[ 27 ] [ 28 ]}

หากมอเตอร์ติดอยู่กับตัวถังรถ จะต้องใช้ ข้อต่อแบบยืดหยุ่นแต่ไม่จำเป็นหากมอเตอร์ขับเคลื่อนถูกรวมเข้ากับล้อข้อเสียอย่างหนึ่งคือมวลที่ไม่ได้รับการรองรับจะเพิ่มขึ้น และการตอบสนองของระบบกันสะเทือนจะลดลง ซึ่งส่งผลต่อการขับขี่และอาจส่งผลต่อความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ผลกระทบควรมีน้อยที่สุด เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าในดุมล้อ เช่นHi-Pa Driveอาจมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบามาก มีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก สูงเป็นพิเศษ และกลไกการเบรกก็สามารถเบาลงได้ เนื่องจากมอเตอร์ที่ล้อทำหน้าที่เบรกตัวรถ

ข้อดีของมอเตอร์ล้อแต่ละล้อ ได้แก่การควบคุมแรงฉุด ที่ง่ายขึ้น ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อหากจำเป็น และพื้นรถที่ต่ำกว่า (มีประโยชน์สำหรับรถบัสและยานพาหนะเฉพาะทางอื่นๆ ( ยานพาหนะทางทหารขับเคลื่อนสี่ล้อ 8x8 บางคัน ใช้มอเตอร์ล้อแต่ละล้อ)) หัวรถจักรดีเซลไฟฟ้า ใช้แนวคิดนี้ (มอเตอร์แต่ละตัวขับเคลื่อนเพลาของล้อแต่ละคู่) เป็นเวลา 70 ปีแล้ว^{[ 29 ] [ 30 ]}

มาตรการอื่นๆ ได้แก่ การใช้ล้ออะลูมิเนียมน้ำหนักเบาเพื่อลดมวลที่ไม่ได้รับการรองรับของชุดล้อ การออกแบบยานยนต์อาจได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดจุดศูนย์ถ่วงโดยการวางชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก (รวมถึงแบตเตอรี่) ไว้ที่ระดับพื้นรถ ในรถยนต์ทั่วไป ระบบส่งกำลังอาจมีขนาดเล็กและเบากว่าระบบส่งกำลังเชิงกลแบบเดิม ทำให้มีพื้นที่ว่างมากขึ้น ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเผาไหม้ต้องการเพียงสายเคเบิลไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนเท่านั้น ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดวางส่วนประกอบหลักที่กระจายอยู่ทั่วรถ ส่งผลให้มีการกระจายน้ำหนักที่ดีเยี่ยมและเพิ่มพื้นที่ภายในห้องโดยสารให้สูงสุด และเปิดโอกาสให้มีการออกแบบยานยนต์ที่เหนือกว่าโดยใช้ประโยชน์จากความยืดหยุ่นนี้

ระบบไฮบริดแบบอนุกรม-ขนานหรือไฮบริดแบบแยกกำลังคือระบบไฮบริดแบบขนานที่รวมเอาอุปกรณ์แยกกำลังเข้ามาใช้ ทำให้สามารถส่งกำลังจากเครื่องยนต์สันดาปภายในไปยังล้อได้ทั้งในรูปแบบกลไกหรือไฟฟ้า หลักการสำคัญคือการแยกกำลังที่มาจากแหล่งพลังงานหลักออกจากกำลังที่ผู้ขับขี่ต้องการ

แรงบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) นั้นน้อยมากที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ และรถยนต์ทั่วไปมักเพิ่มขนาดเครื่องยนต์เพื่อให้ตรงตามความต้องการของตลาดสำหรับการเร่งความเร็วเริ่มต้นที่ยอมรับได้ เครื่องยนต์ขนาดใหญ่มีกำลังมากกว่าที่จำเป็นสำหรับการขับขี่ด้วยความเร็วคงที่ มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างแรงบิดเต็มที่ขณะหยุดนิ่งและเหมาะสมอย่างยิ่งที่จะชดเชยแรงบิดที่ขาดหายไปของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ ในระบบไฮบริดแบบแบ่งกำลัง สามารถใช้เครื่องยนต์ขนาดเล็กกว่า ยืดหยุ่นน้อยกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่าได้วงจร Otto แบบดั้งเดิม (ความหนาแน่นของกำลังสูงกว่า แรงบิดที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ ต่ำมากกว่า ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ต่ำกว่า ) มักถูกดัดแปลงเป็นวงจร Atkinsonหรือวงจร Miller (ความหนาแน่นของกำลังต่ำกว่า แรงบิดที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำน้อยกว่า ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงกว่า บางครั้งเรียกว่าวงจร Atkinson-Miller) เครื่องยนต์ขนาดเล็กกว่าที่ใช้รอบการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่าและมักทำงานในบริเวณที่เหมาะสมของ แผนภูมิ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะต่อกำลังเบรกมีส่วนช่วยอย่างมากต่อประสิทธิภาพโดยรวมที่สูงขึ้นของรถยนต์

รูปแบบต่างๆ ของการออกแบบที่เรียบง่าย (ดังภาพด้านขวา) ซึ่งพบได้ในรถยนต์โตโยต้า พรีอุส ที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่:

• ชุดเฟืองดาวเคราะห์ตัวที่สองแบบอัตราส่วนคงที่ ใช้ในLexus RX400hและToyota Highlander Hybridซึ่งช่วยให้มอเตอร์มีแรงบิดน้อยลงแต่มีกำลังสูงขึ้น (และมีความเร็วรอบสูงสุดสูงขึ้น) กล่าวคือมีความหนาแน่นของกำลังสูงขึ้น
• เกียร์ดาวเคราะห์แบบ Ravigneaux ^{[ 31 ]} (เกียร์ดาวเคราะห์ที่มีเพลาสี่เพลาแทนที่จะเป็นสามเพลา) และคลัตช์สองตัวตามที่ใช้ในLexus GS450hโดยการสลับคลัตช์ อัตราทดเกียร์จาก MG2 (มอเตอร์ขับเคลื่อน) ไปยังเพลาล้อจะถูกสลับ เพื่อให้ได้แรงบิดที่สูงขึ้นหรือความเร็วที่สูงขึ้น (สูงสุด 250 กม./ชม. / 155 ไมล์/ชม.) ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการส่งกำลังที่ดีขึ้น สิ่งนี้สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพใน HSD ของ Prius รุ่นที่ 3 (Prius v, Prius Plug-in และ Prius c) แม้ว่า HSD รุ่นที่ 3 จะมีชุดเกียร์ดาวเคราะห์ชุดที่สองนี้คงที่ที่ 2.5:1 แทนที่จะสลับระหว่าง 1:1 และ 2.5:1 เนื่องจาก "ตัวยึด" ถูกยึดไว้กับที่

• ชุดเฟืองดาวเคราะห์เพิ่มเติมสองชุดร่วมกับคลัตช์สี่ตัวเพื่อสร้าง การกำหนดค่า ไฮบริดสองโหมดที่สามารถทำงานได้ในโหมดไฟฟ้าล้วน ไฟฟ้าผสม และเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือเครื่องยนต์สันดาปภายในเพียงอย่างเดียวด้วยเกียร์คงที่สี่เกียร์ ตัวอย่างของไฮบริดสองโหมด ได้แก่รถบรรทุกและ SUV ขนาดใหญ่ไฮบริดสองโหมด ของ General Motors , BMW X6 ActiveHybrid ^{[ 32 ]}และMercedes ML 450 hybrid ^{[ 32 ]}

ระบบไฮบริด THS / Hybrid Synergy Drive ของโตโยต้า มีอุปกรณ์แบ่งกำลังเพียงตัวเดียว (รวมอยู่ในชุดเฟืองดาวเคราะห์สามเพลาเดี่ยว) และสามารถจัดอยู่ในประเภท Input-Split ได้ เนื่องจากกำลังของเครื่องยนต์ถูกแบ่งที่ทางเข้าสู่ระบบส่งกำลัง ซึ่งทำให้การตั้งค่านี้เรียบง่ายมากในเชิงกลไก แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ตัวอย่างเช่น ใน HSD รุ่นที่ 1 และรุ่นที่ 2 ความเร็วสูงสุดส่วนใหญ่ถูกจำกัดด้วยความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก (ซึ่งมักทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) HSD รุ่นที่ 3 แยกเส้นทาง ICE-MG1 ออกจากเส้นทาง MG2 โดยแต่ละเส้นทางมีอัตราทดเกียร์เฉพาะของตัวเอง (1.1:1 และ 2.5:1 ตามลำดับ สำหรับ Prius รุ่นหลังๆ รวมถึง Prius c) HSD รุ่นที่ 4 ตัดชุดเฟืองดาวเคราะห์ชุดที่สองออก และวางมอเตอร์ไฟฟ้าไว้บนแกนขนาน โดยมีเฟืองรวมอยู่ระหว่างแกนเหล่านี้ และส่งผลลัพธ์ที่รวมกันไปยังเฟืองท้าย ระบบนี้ค่อนข้างคล้ายกับระบบไฮบริดของ Aisin Seiki ซึ่งเป็นบริษัทในเครือโตโยต้า และช่วยประหยัดพื้นที่ได้อย่างมาก

General Motors , BMWและDaimlerChryslerร่วมมือกันพัฒนาระบบไฮบริดแบบสองโหมดภายใต้โครงการความร่วมมือไฮบริดระดับโลก (Global Hybrid Cooperation ) เทคโนโลยีนี้เปิดตัวในฤดูใบไม้ร่วงปี 2550 ในรถยนต์Chevrolet Tahoe Hybridระบบนี้ยังถูกนำเสนอในรถยนต์ต้นแบบ GMC Graphite SUV ในงานNorth American International Auto Show ปี 2548 ที่เมืองดีทรอยต์ [ ^{33 ] รถยนต์} ซีดาน F3DMของBYD Auto เป็นรถยนต์ ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กแบบอนุกรม-ขนานซึ่งวางจำหน่ายในประเทศจีนในปี 2551 ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

ชื่อไฮบริดแบบสองโหมดเน้นย้ำถึงความสามารถของระบบขับเคลื่อนในการทำงานในโหมดไฟฟ้าล้วน (โหมด 1 หรือInput-Split ) รวมถึงโหมดไฮบริด (โหมด 2 หรือCompound-Split ) การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถทำงานได้มากกว่าสองโหมด มีโหมดการแบ่งกำลังสองโหมด พร้อมด้วยโหมดเกียร์คงที่หลายโหมด (โดยพื้นฐานแล้วคือไฮบริดแบบขนาน) การออกแบบดังกล่าวสามารถเรียกว่าการออกแบบหลายโหมดได้^{[ 37 ]}การออกแบบระบบส่งกำลังไฮบริดแบบสองโหมดสามารถจัดประเภทเป็นการออกแบบแบบ Compound-Split ได้ เนื่องจากการเพิ่มคลัตช์สี่ตัวภายในระบบส่งกำลังทำให้สามารถกำหนดค่าการแบ่งกำลังของเครื่องยนต์ได้หลายแบบ นอกจากคลัตช์แล้ว ระบบส่งกำลังนี้ยังมีชุดเฟืองดาวเคราะห์ชุดที่สองอีกด้วย วัตถุประสงค์ของการออกแบบคือการเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์ของกำลังที่ส่งผ่านทางกลไกเทียบกับกำลังที่ส่งผ่านทางไฟฟ้า เพื่อรับมือกับทั้งสภาวะการทำงานที่ความเร็วต่ำและความเร็วสูง ซึ่งทำให้มอเตอร์ขนาดเล็กสามารถทำงานได้เทียบเท่ากับมอเตอร์ขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับระบบโหมดเดียว เนื่องจากกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ได้นั้นเป็นสัดส่วนกับความกว้างของช่วงการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เกียร์คงที่ทั้งสี่เกียร์ช่วยให้ระบบไฮบริดสองโหมดทำงานได้เหมือนระบบไฮบริดแบบขนานทั่วไปภายใต้สภาวะกำลังไฟฟ้าต่อเนื่องสูง เช่น การขับขี่ด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องหรือการลากรถพ่วง สามารถเพิ่มกำลังไฟฟ้าเต็มที่ได้ในโหมดเกียร์คงที่^{[ 38 ]}

สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยระบบการกู้คืนพลังงานสองแบบที่แตกต่างกัน นี่เป็นการจัดหมวดหมู่แบบข้ามสาขา

ไมโครไฮบริด (μHEV) เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกยานพาหนะที่ใช้ระบบสตาร์ท-หยุด บางประเภท เพื่อดับเครื่องยนต์โดยอัตโนมัติเมื่อจอดนิ่ง ในทางทฤษฎีแล้ว ไมโครไฮบริดไม่ใช่ยานพาหนะไฮบริดที่แท้จริง เพราะไม่ได้อาศัยแหล่งพลังงานที่แตกต่างกันสองแหล่ง^{[ 39 ]}

รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อน (MHEV) โดยพื้นฐานแล้วคือรถยนต์ทั่วไปที่มีฮาร์ดแวร์ไฮบริดบางส่วน แต่มีฟังก์ชันไฮบริดที่จำกัด โดยทั่วไปแล้วจะเป็นระบบไฮบริดแบบขนานที่มีระบบสตาร์ท-หยุดอัตโนมัติ และระบบช่วยเครื่องยนต์หรือการเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืนในระดับปานกลาง รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อนโดยทั่วไปไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วนได้

รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อน เช่น รถบรรทุกไฮบริดแบบขนาน (PHT) ของ General Motors ในปี 2004–2007 และรถยนต์ไฮบริด Eco-Assist ของ Honda นั้น ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า สามเฟสไว้ภายในเรือนเกียร์ระหว่างเครื่องยนต์และเกียร์ ทำให้สามารถดับเครื่องยนต์ได้เมื่อรถกำลังแล่น เบรก หรือหยุดนิ่ง และสามารถสตาร์ทใหม่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อจ่ายพลังงาน อุปกรณ์เสริมต่างๆ สามารถทำงานต่อไปได้ด้วยพลังงานไฟฟ้าในขณะที่เครื่องยนต์ดับ และเช่นเดียวกับระบบไฮบริดอื่นๆ การเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืนจะดึงพลังงานกลับมาใช้ใหม่ มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่จะหมุนเครื่องยนต์ให้ถึงความเร็วในการทำงานก่อนที่จะฉีดเชื้อเพลิง

รถกระบะChevrolet Silverado PHT รุ่นปี 2004–2007 เป็นรถกระบะขนาดใหญ่Chevrolet สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ถึง 10% โดยการดับและสตาร์ทเครื่องยนต์ใหม่ตามต้องการ และใช้ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน พลังงานไฟฟ้าที่ได้จะถูกนำไปใช้เฉพาะกับอุปกรณ์เสริมต่างๆ เช่น ระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ ส่วนรถ GM PHT ใช้ระบบ 42 โวลต์ โดยใช้ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบมีช่องระบายอากาศขนาด 12 โวลต์จำนวน 3 ก้อนต่ออนุกรมกัน (รวม 36 โวลต์) เพื่อจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์สตาร์ท รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ด้วย

จากนั้น General Motorsได้เปิดตัว ระบบ BAS Hybrid ซึ่งเป็นระบบ ไฮบริดแบบอ่อนอีกระบบหนึ่งที่เปิดตัวอย่างเป็นทางการในSaturn Vue Green Line ปี 2007 ฟังก์ชัน "สตาร์ท-หยุด" ทำงานคล้ายกับ Silverado แม้ว่าจะเชื่อมต่อผ่านสายพานกับหน่วยมอเตอร์/เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็ตาม อย่างไรก็ตามระบบ GM BAS Hybrid ยังสามารถให้ความช่วยเหลือเล็กน้อยในระหว่างการเร่งความเร็วและระหว่างการขับขี่ที่คงที่ และดักจับพลังงานในระหว่างการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ (แบบผสม) BAS Hybrid ให้ ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงแบบผสมผสานที่ดีขึ้นถึง 27% ในการทดสอบของ EPA ใน Saturn VUE ปี 2009 ^{[ 40 ]}ระบบนี้ยังพบได้ในSaturn Aura Green Line ปี 2008–2009 และChevrolet Malibu hybrids ปี 2008–2010

อีกวิธีหนึ่งในการเสนอการสตาร์ท/หยุดคือการใช้เครื่องยนต์สตาร์ทแบบคงที่ เครื่องยนต์ดังกล่าวไม่จำเป็นต้องใช้มอเตอร์สตาร์ท แต่ใช้เซ็นเซอร์เพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของลูกสูบแต่ละตัว จากนั้นจึงกำหนดเวลาการฉีดและการจุดระเบิดเชื้อเพลิงอย่างแม่นยำเพื่อหมุนเครื่องยนต์^{[ 41 ]}

รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อน (Mild hybrid) บางครั้งเรียกว่ารถยนต์ไฮบริดแบบช่วยเสริมกำลัง (Power-assist hybrid)เนื่องจากใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) เป็นแหล่งพลังงานหลัก โดยมีมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยเพิ่มแรงบิดเชื่อมต่อกับระบบส่งกำลังแบบดั้งเดิม (ส่วนใหญ่) มอเตอร์ไฟฟ้าติดตั้งอยู่ระหว่างเครื่องยนต์และเกียร์ โดยพื้นฐานแล้วมันคือมอเตอร์สตาร์ทขนาดใหญ่ที่ทำงานเมื่อเครื่องยนต์ต้องการสตาร์ท และเมื่อผู้ขับขี่ "เหยียบคันเร่ง" และต้องการกำลังเพิ่มเติม มอเตอร์ไฟฟ้ายังสามารถสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายในใหม่ได้ และดับเครื่องยนต์หลักเมื่ออยู่ในรอบเดินเบา ในขณะที่ระบบแบตเตอรี่ที่ได้รับการปรับปรุงจะใช้ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์เสริมต่างๆ GM ได้ประกาศเปิดตัวBuick LaCrosseและBuick Regalรถยนต์ไฮบริดแบบอ่อนที่เรียกว่า Eassist

ก่อนปี 2015 รถยนต์ไฮบริดของฮอนด้า รวมถึง Insightใช้การออกแบบนี้ โดยใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญด้านเครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็กและประหยัดพลังงาน ระบบนี้เรียกว่าIntegrated Motor Assist (IMA) รถยนต์ไฮบริด IMA ไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ต้องการนั้นน้อยกว่ามาก ขนาดของระบบจึงลดลง

อีกรูปแบบหนึ่งคือ ระบบไฮบริด BAS ของ Saturn Vue Green Lineซึ่งใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กกว่า (ติดตั้งอยู่ด้านข้างของเครื่องยนต์) และชุดแบตเตอรี่เล็กกว่าของ Honda IMA แต่ทำงานในลักษณะเดียวกัน

อีกรูปแบบหนึ่งของประเภทนี้คือระบบ e-4WD ของMazda ซึ่งมีให้เลือกใน Mazda Demioที่จำหน่ายในญี่ปุ่น^{[ 42 ]} รถยนต์ ขับเคลื่อนล้อหน้าคันนี้มีมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถขับเคลื่อนล้อหลังได้เมื่อ ต้องการ แรงฉุด เพิ่มเติม ระบบจะถูกปิดใช้งานในสภาวะการขับขี่อื่นๆ ดังนั้นจึงไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพหรือความประหยัดโดยตรง แต่ช่วยให้สามารถใช้เครื่องยนต์ขนาดเล็กกว่าและประหยัดกว่าเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพโดยรวม

Genesis G90และGenesis GV80 Coupeมีตัวเลือกไฮบริดแบบอ่อนพร้อม ซูเปอร์ชาร์จ เจอร์ไฟฟ้า^{[ 43 ] [ 44 ]}

อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยระบบการกู้คืนพลังงานสองระบบที่แตกต่างกัน

รถยนต์Mercedes-Benz C-Class (W206) , Mercedes-AMG SL 43 (R232) , Mercedes-AMG CLE 53, Mercedes C254/X254 ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซิน และ Porsche 911 Carrera GTS T-Hybrid มีเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบใช้ไฟฟ้าช่วย / MGU- H ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]}

รถยนต์ไฮบริดเต็มรูปแบบ (FHEV หรือ HEV) หรือบางครั้งเรียกว่าไฮบริดกำลังสูงคือรถยนต์ที่สามารถวิ่งได้โดยใช้เพียงเครื่องยนต์ แบตเตอรี่ หรือทั้งสองอย่างรวมกัน ตัวอย่างเช่นToyota Prius , Toyota Camry Hybrid , Ford Escape Hybrid / Mercury Mariner Hybrid , Ford Fusion Hybrid / Lincoln MKZ Hybrid / Mercury Milan Hybrid , Ford C-Max Hybrid , Ford Maverick Hybrid , Kia Optima Hybrid , Toyota Sienna Hybridรวมถึง รถ บรรทุกและ SUV ไฮบริด 2 โหมดของ General Motors ซึ่งสามารถวิ่งได้ด้วยพลังงานแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ความจุสูงช่วยให้สามารถวิ่งได้ด้วยพลังงานแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว รถยนต์เหล่านี้มีเส้นทางพลังงานแบบแยกส่วนที่ช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในระบบขับเคลื่อนโดยการแปลงพลังงานกลและพลังงานไฟฟ้า เพื่อรักษาสมดุลของแรงจากแต่ละส่วน รถยนต์จึงใช้กลไกแบบดิฟเฟอเรนเชียลเชื่อมต่อระหว่างเครื่องยนต์และมอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับส่วนหัวของเกียร์

ชื่อทางการค้าของโตโยต้าสำหรับเทคโนโลยีนี้คือHybrid Synergy Driveซึ่งใช้ในรถยนต์ Prius, Highlander Hybrid SUVและCamry Hybridคอมพิวเตอร์จะควบคุมการทำงานของระบบ โดยกำหนดวิธีการผสมผสานแหล่งพลังงาน การทำงานของ Prius สามารถแบ่งออกได้เป็น 6 โหมดที่แตกต่างกัน:–

โหมดรถยนต์ไฟฟ้า — เครื่องยนต์สันดาปภายในดับลง และแบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ (หรือชาร์จระหว่างการเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน) ใช้สำหรับการจอดนิ่งเมื่อระดับประจุ แบตเตอรี่ (SOC) สูง

โหมดครูส (Cruise mode ) — รถจะวิ่งด้วยความเร็วคงที่ (คือไม่เร่งความเร็ว) และเครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถตอบสนองความต้องการได้ กำลังจากเครื่องยนต์จะถูกแบ่งระหว่างระบบกลไกและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แบตเตอรี่ยังจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ด้วย โดยกำลังของมอเตอร์จะถูกรวมเข้ากับกำลังของเครื่องยนต์ หากระดับประจุของแบตเตอรี่ต่ำ ส่วนหนึ่งของกำลังจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะชาร์จแบตเตอรี่

โหมดโอเวอร์ไดรฟ์ — พลังงานการหมุนส่วนหนึ่งจะถูกนำไปผลิตเป็นกระแสไฟฟ้า เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้กำลังทั้งหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อรักษาระดับความเร็ว พลังงานไฟฟ้าที่ได้นี้จะถูกนำไปใช้ขับเคลื่อนเฟืองดวงอาทิตย์ในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนปกติ ผลลัพธ์ที่ได้คือเฟืองวงแหวนจะหมุนเร็วกว่าเครื่องยนต์ แม้ว่าจะมีแรงบิดต่ำกว่าก็ตาม

โหมดชาร์จแบตเตอรี่ — ใช้สำหรับการจอดเดินเครื่องเปล่าเช่นกัน แต่ในกรณีนี้ระดับประจุแบตเตอรี่ต่ำและจำเป็นต้องชาร์จ ซึ่งทำได้โดยเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โหมดเพิ่มกำลัง — ใช้ในกรณีที่เครื่องยนต์ไม่สามารถรักษาความเร็วที่ต้องการได้ แบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้มอเตอร์เพื่อเสริมกำลังเครื่องยนต์

โหมดแบ่งไฟด้านลบ — ขณะที่รถกำลังวิ่งด้วยความเร็วคงที่และระดับประจุแบตเตอรี่สูง แบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานให้กับทั้งมอเตอร์ (เพื่อให้ได้กำลังเชิงกล) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะแปลงพลังงานนี้เป็นพลังงานเชิงกลแล้วส่งไปยังเพลาเครื่องยนต์ ทำให้เครื่องยนต์หมุนช้าลง (แต่แรงบิดจะไม่เปลี่ยนแปลง) จุดประสงค์ของการ "เร่งเครื่องยนต์" ในลักษณะนี้ก็เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงของรถ

รถยนต์เหล่านี้มีระบบการกู้คืนพลังงานสองระบบที่แตกต่างกัน ตัวอย่างของระบบไฮบริดคู่คือรถแข่งฟอร์มูล่าวัน (ดูเครื่องยนต์ฟอร์มูล่าวัน #2014–2021และเครื่องยนต์ฟอร์มูล่าวัน #2022–2025 ) ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่Porsche 919 HybridและInfiniti Project Black Sซึ่งถูกยกเลิกไป

รถยนต์ ปลั๊กอินไฮบริด (PHEV) มีลักษณะเด่นสองประการ คือ:

• สามารถเสียบปลั๊กเข้ากับเต้ารับไฟฟ้าเพื่อชาร์จได้
• สามารถเดินทางได้โดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว

รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊ก (PHEV) เป็นรถยนต์ไฮบริดเต็มรูปแบบ สามารถวิ่งด้วยพลังงานแบตเตอรี่ได้ มีความจุแบตเตอรี่สูงกว่า และสามารถชาร์จไฟจากโครงข่ายไฟฟ้าได้ อาจเป็นแบบขนานหรือแบบอนุกรมก็ได้ และเรียกอีกอย่างว่า ไฮบริด ที่ไม่ต้องใช้น้ำมันหรือ ไฮบริด ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าได้ข้อดีหลักของรถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กคือ สามารถวิ่งได้โดยไม่ต้องพึ่งน้ำมันในระยะทางไกล และยังให้ระยะทางการวิ่งที่ยาวนานขึ้นเหมือนรถยนต์ เครื่องยนต์ สันดาป ภายใน (ICE) สำหรับการเดินทางไกล งานวิจัยของสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้า (Electric Power Research Institute) พบว่า ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ของ PHEV ต่ำกว่าเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลดลง และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ ประสิทธิภาพและปริมาณการปล่อยมลพิษของ PHEV เมื่อเทียบกับรถยนต์ไฮบริดที่ใช้น้ำมันนั้น ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานของโครงข่ายไฟฟ้า (โครงข่ายไฟฟ้าของสหรัฐฯ ใช้ ถ่านหิน 30% โครงข่ายไฟฟ้าของแคลิฟอร์เนียส่วนใหญ่ใช้ก๊าซธรรมชาติพลังงานน้ำและพลังงานลม )

ต้นแบบของ PHEV ที่มีชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งสามารถชาร์จใหม่ได้จากโครงข่ายไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะที่ศูนย์ไฮบริดของAndy Frank ^{[ 48 ]}ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส รถยนต์ PHEV รุ่นผลิตจริงคันหนึ่งคือRenault Kangooวางจำหน่ายในฝรั่งเศสในปี 2546 DaimlerChryslerสร้าง PHEV โดยใช้พื้นฐานจากรถตู้Mercedes-Benz Sprinter รถบรรทุกขนาดเล็กมีจำหน่ายโดยMicro-Vett SPA ^{[ 49 ]}ซึ่งเรียกกันว่า Daily Bimodale

โครงการ California Cars Initiative ได้ดัดแปลงรถยนต์ Toyota Prius รุ่นปี 2004 และรุ่นใหม่กว่า ให้เป็นต้นแบบของสิ่งที่เรียกว่า PRIUS+ โดยการเพิ่มแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ขนาด 140 กิโลกรัม (300 ปอนด์) ทำให้ PRIUS+ สามารถประหยัด น้ำมันได้มากกว่า Prius รุ่นมาตรฐานประมาณสองเท่า และสามารถเดินทางได้ไกลถึง 16 กิโลเมตร (10 ไมล์) โดยใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว^{[ 50 ]}

BYD Autoผู้ผลิตแบตเตอรี่และผู้ผลิตรถยนต์ของจีนได้ปล่อยรถยนต์ซีดานขนาดกะทัดรัดF3DMสู่ตลาดรถยนต์สำหรับองค์กรในประเทศจีนเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2551 ^{[ 51 ] [ 52 ]}ต่อมาได้ถูกแทนที่ด้วยรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดBYD Qin ^{[ 53 ] [ 54 ]}

General Motors เริ่มส่งมอบChevrolet Voltในสหรัฐอเมริกาในเดือนธันวาคม 2010 ^{[ 5 ]}และรถยนต์รุ่นพี่น้องอย่าง Opel Ampera ก็วางจำหน่ายในยุโรปในช่วงต้นปี 2012 ^{[ 55 ] [ 56 ]}ณ เดือนพฤศจิกายน 2012 รถยนต์ไฮบริดแบบเสียบปลั๊กอื่นๆ ที่วางจำหน่ายในหลายตลาด ได้แก่Fisker Karma , Toyota Prius Plug-in HybridและFord C-Max Energi

ณ เดือนตุลาคม 2555 รถยนต์ PHEV ที่ขายดีที่สุดคือ Volt โดยมียอดขายมากกว่า 33,000 คันทั่วโลกนับตั้งแต่เดือนธันวาคม 2553 โดยมียอดขายในสหรัฐอเมริกา 27,306 คัน^{[ 57 ] [ 58 ]}ตามมาด้วยเนเธอร์แลนด์ที่มียอดขาย Ampera 2,175 คันจนถึงเดือนตุลาคม 2555 ^{[ 59 ] [ 60 ]}รถยนต์ Prius Plug-in Hybrid มียอดขายทั่วโลก 21,600 คันจนถึงเดือนตุลาคม 2555 โดยมียอดขายในสหรัฐอเมริกา 9,623 คัน ตามมาด้วยญี่ปุ่นที่มียอดขาย 9,500 คัน^{[ 58 ] [ 61 ]}เมื่อไม่นานมานี้ รถยนต์Jeep WranglerและJeep Grand Cherokee รุ่น 4xe กลายเป็นรถยนต์ PHEV ที่ขายดีที่สุดในสหรัฐอเมริกา โดยมียอดขาย 67,429 และ 45,684 คันตามลำดับในปีปฏิทิน 2566 ^{[ 62 ]}

สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยระบบการกู้คืนพลังงานที่แตกต่างกันสองระบบ ตัวอย่างของระบบดังกล่าว ได้แก่Mercedes-AMG ONEซึ่งเป็นไฮบริดคู่แบบปลั๊กอินMercedes-Benz C-Class (W206)และMercedes C254/X254ยังมีเทอร์โบชาร์จเจอร์เสริมไฟฟ้า / MGU-Hอีก ด้วย ^{[ 63 ] [ 46 ]}

มีหลายวิธีในการสร้างระบบไฮบริดไฟฟ้า-เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ความหลากหลายของดีไซน์ไฮบริดไฟฟ้า-ICE สามารถจำแนกได้จากวิธีการเชื่อมต่อส่วนของไฟฟ้าและส่วนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ช่วงเวลาที่แต่ละส่วนทำงาน และเปอร์เซ็นต์ของกำลังที่มาจากแต่ละส่วนประกอบของระบบไฮบริด โดยแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักคือไฮบริดแบบอนุกรมและไฮบริดแบบขนานแต่ ในปัจจุบัน แบบขนานเป็นที่นิยมมากกว่า

รถยนต์ไฮบริดส่วนใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะใช้ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน (regenerative braking)เพื่อดึงพลังงานกลับมาใช้เมื่อชะลอความเร็วของรถ โดยหลักการแล้วคือการขับเคลื่อนมอเตอร์ให้ทำหน้าที่เหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

รถยนต์หลายรุ่นยังออกแบบให้ดับเครื่องยนต์สันดาปภายในเมื่อไม่จำเป็นเพื่อประหยัดพลังงาน แนวคิดนี้ไม่ได้มีเฉพาะในรถยนต์ไฮบริดเท่านั้นซูบารุเป็นผู้บุกเบิกคุณสมบัตินี้ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และVolkswagen Lupo 3Lก็เป็นตัวอย่างหนึ่งของรถยนต์ทั่วไปที่ดับเครื่องยนต์เมื่อจอดนิ่ง อย่างไรก็ตาม ต้องมีการเตรียมการไว้สำหรับอุปกรณ์เสริม เช่นเครื่องปรับอากาศซึ่งโดยปกติแล้วต้องใช้พลังงานจากเครื่องยนต์ นอกจากนี้ ระบบหล่อลื่นของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีประสิทธิภาพต่ำที่สุดทันทีหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์ เนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่เครื่องยนต์สึกหรอมากที่สุด การสตาร์ทและดับเครื่องยนต์บ่อยครั้งจึงลดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ลงอย่างมาก นอกจากนี้ วงจรการสตาร์ทและดับเครื่องยนต์อาจลดความสามารถของเครื่องยนต์ในการทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ลงด้วย

รถยนต์ พลังงานเซลล์เชื้อเพลิงมักติดตั้งแบตเตอรี่หรือซูเปอร์คาปาซิเตอร์เพื่อจ่ายพลังงานสำหรับการเร่งความเร็วสูงสุด และเพื่อลดขนาดและข้อจำกัดด้านพลังงานของเซลล์เชื้อเพลิง (และลดต้นทุน) ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วก็คือการกำหนดค่าแบบไฮบริดอนุกรมเช่นกัน

รถยนต์ไฮบริ ดระบบไฮดรอลิกใช้ส่วนประกอบไฮดรอลิกและกลไกแทนส่วนประกอบไฟฟ้าปั๊มแบบปรับปริมาตรได้จะเข้ามาแทนที่มอเตอร์ไฟฟ้า/เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตัวสะสมพลังงานไฮดรอลิกจะเก็บพลังงานไว้ โดยทั่วไปแล้วตัวถังจะบรรจุถุงลมยืดหยุ่นที่บรรจุก๊าซไนโตรเจนอัดแรงดันไว้ล่วงหน้า ของเหลวไฮดรอลิกที่ถูกสูบจะถูกอัดเข้ากับถุงลม ทำให้พลังงานถูกเก็บไว้ในก๊าซไนโตรเจนอัด บางรุ่นอาจใช้ลูกสูบในกระบอกสูบแทนถุงลมอัดแรงดัน ตัวสะสมพลังงานไฮดรอลิกมีราคาถูกกว่าและทนทานกว่าแบตเตอรี่ เทคโนโลยีไฮบริดระบบไฮดรอลิกถูกนำมาใช้ครั้งแรกในเยอรมนีในช่วงทศวรรษ 1930 Volvo Flygmotor ได้ทดลองใช้ระบบไฮบริดแบบน้ำมัน-ไฮดรอลิกในรถโดยสารตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980

แนวคิดเริ่มต้นเกี่ยวข้องกับล้อหมุน ขนาดใหญ่ (ดูGyrobus ) สำหรับเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกับระบบส่งกำลังแบบไฮโดรสแตติก ระบบนี้อยู่ระหว่างการพัฒนาโดยEatonและบริษัทอื่นๆ อีกหลายแห่ง โดยส่วนใหญ่ใช้ในยานพาหนะขนาดใหญ่ เช่น รถบัส รถบรรทุก และยานพาหนะทางทหาร ตัวอย่างเช่น รถบรรทุกต้นแบบ Ford F-350 Mighty Tonka ที่แสดงในปี 2002 ซึ่งมีระบบของ Eaton ที่สามารถเร่งความเร็วรถบรรทุกให้ถึงความเร็วบนทางหลวงได้

ส่วนประกอบของระบบมีราคาแพง ซึ่งทำให้ไม่สามารถติดตั้งในรถบรรทุกและรถยนต์ขนาดเล็กได้ ข้อเสียคือมอเตอร์กำลังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่โหลดบางส่วน โฟกัสจึงเปลี่ยนไปที่ยานพาหนะขนาดเล็ก บริษัทArtemis Intelligent Power ของอังกฤษ ประสบความสำเร็จในการแนะนำมอเตอร์/ปั๊มไฮดรอลิกที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีประสิทธิภาพในทุกช่วงและทุกโหลด ทำให้การใช้งานไฮบริดปิโตรไฮดรอลิกขนาดเล็กเป็นไปได้^{[ 64 ]}บริษัทได้ดัดแปลงรถยนต์ BMW เพื่อพิสูจน์ความเป็นไปได้ BMW 530i ให้ MPG เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในการขับขี่ในเมืองเมื่อเทียบกับรถยนต์มาตรฐาน การทดสอบใช้เครื่องยนต์มาตรฐานขนาด 3,000 ซีซี ไฮบริดปิโตรไฮดรอลิกช่วยให้สามารถลดขนาดเครื่องยนต์เพื่อการใช้พลังงานเฉลี่ย ไม่ใช่การใช้พลังงานสูงสุด พลังงานสูงสุดได้มาจากพลังงานที่เก็บไว้ในตัวสะสม^{[ 65 ]}

อัตราการกู้คืนพลังงานจากการเบรกแบบจลน์สูงกว่า ดังนั้นระบบจึงมีประสิทธิภาพมากกว่ารถยนต์ไฮบริดที่ชาร์จแบตเตอรี่ในยุคปี 2013 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการประหยัดที่เพิ่มขึ้น 60% ถึง 70% ในการทดสอบของ EPA ^{[ 66 ]}ในการทดสอบของ EPA รถยนต์ไฮบริดไฮดรอลิก Ford Expedition ให้ผลลัพธ์ 32 mpg (7.4 ลิตร/100 กม.) ในการขับขี่ในเมือง และ 22 mpg (11 ลิตร/100 กม.) บนทางหลวง^{[ 67 ]}

เป้าหมายของบริษัทวิจัยแห่งหนึ่งคือการสร้างการออกแบบใหม่เพื่อปรับปรุงบรรจุภัณฑ์ของส่วนประกอบไฮบริดเบนซิน-ไฮดรอลิก ส่วนประกอบไฮดรอลิกขนาดใหญ่ทั้งหมดถูกรวมเข้ากับแชสซี การออกแบบหนึ่งอ้างว่าสามารถทำอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงได้ถึง 130 ไมล์ต่อแกลลอนในการทดสอบโดยใช้ตัวสะสมไฮดรอลิกขนาดใหญ่ซึ่งเป็นโครงสร้างแชสซีด้วย มอเตอร์ขับเคลื่อนไฮดรอลิกถูกรวมเข้าไว้ในดุมล้อและกลับทิศทางเพื่อกู้คืนพลังงานจากการเบรก เป้าหมายคือ 170 ไมล์ต่อแกลลอนในสภาวะการขับขี่โดยเฉลี่ย พลังงานที่สร้างขึ้นโดยโช้คอัพและพลังงานจลน์จากการเบรก ซึ่งโดยปกติจะสูญเปล่า จะช่วยในการชาร์จตัวสะสม เครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีขนาดเหมาะสมกับการใช้พลังงานโดยเฉลี่ยจะชาร์จตัวสะสม ตัวสะสมมีขนาดที่สามารถใช้งานรถได้ 15 นาทีเมื่อชาร์จเต็ม^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]}

ในเดือนมกราคม 2011 ไครสเลอร์ประกาศความร่วมมือกับ EPA เพื่อออกแบบและพัฒนาระบบขับเคลื่อนไฮบริดน้ำมันเบนซิน-ไฮดรอลิกแบบทดลองที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ไครสเลอร์ได้ดัดแปลงรถมินิแวนที่ผลิตอยู่แล้วให้เข้ากับระบบขับเคลื่อนดังกล่าว^{[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]}

NRG Dynamix ของสหรัฐอเมริกาอ้างว่าวิธีการของตนช่วยลดต้นทุนลงหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้า และเพิ่มน้ำหนักรถเพียง 300 ปอนด์ (136 กิโลกรัม) เทียบกับ 1,000 ปอนด์ (454 กิโลกรัม) สำหรับรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้า บริษัทอ้างว่ารถกระบะมาตรฐานที่ใช้เครื่องยนต์ 4 สูบ ขนาด 2.3 ลิตร สามารถประหยัดน้ำมันได้ 14 ไมล์ต่อแกลลอน (16.8 ลิตร/100 กิโลเมตร) ในการขับขี่ในเมือง เมื่อใช้ระบบไฮดรอลิก-น้ำมัน การประหยัดน้ำมันจะสูงถึง "กลาง 20 ไมล์ต่อแกลลอน" ^{[ 76 ]}

อากาศอัดสามารถใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนรถยนต์ไฮบริดได้ โดยใช้คอมเพรสเซอร์เบนซินเป็นแหล่งพลังงาน บริษัทMotor Development Internationalในฝรั่งเศสกำลังพัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์ที่ใช้พลังงานอากาศดังกล่าว ทีมงานที่นำโดยศาสตราจารย์ Tsu-Chin Tsao จาก ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศ ของ UCLAได้ร่วมมือกับวิศวกรจาก Ford เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีไฮบริดแบบใช้ลมให้ใช้งานได้จริง ระบบนี้คล้ายกับรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าตรงที่พลังงานจากการเบรกจะถูกนำมาใช้และเก็บสะสมไว้เพื่อช่วยเครื่องยนต์เมื่อจำเป็นในระหว่างการเร่งความเร็ว

ยานพาหนะทางบกและทางน้ำจำนวนมากใช้พลังงานจากมนุษย์ร่วมกับแหล่งพลังงานอื่น ที่พบได้ทั่วไปคือระบบไฮบริดแบบขนาน เช่น เรือใบที่ใช้ไม้พายจักรยานยนต์หรือยานพาหนะไฮบริดที่ใช้พลังงานจากมนุษย์และไฟฟ้าเช่นTwikeนอกจากนี้ยังมีระบบไฮบริดแบบอนุกรม ยานพาหนะเหล่านี้อาจเป็นยานพาหนะแบบไตรไฮบริดซึ่งรวมแหล่งพลังงานสามแหล่งเข้าด้วยกัน เช่น แผงโซลาร์เซลล์บนตัวรถ แบตเตอรี่ที่ชาร์จจากโครงข่ายไฟฟ้า และการปั่นจักรยาน

รถยนต์ไฮบริดสามารถใช้งานได้ในหลายโหมด รูปแสดงโหมดการใช้งานทั่วไปบางส่วนสำหรับการกำหนดค่าไฮบริดแบบขนาน

P ย่อมาจาก Position (ตำแหน่ง) หากมีมอเตอร์ไฟฟ้าหลายตัวอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน อาจเขียนได้เป็น P1 + P3 หรือ P0 + P2.5 + P4

ตำแหน่งของมอเตอร์ไฟฟ้าในระบบส่งกำลัง:

• P0 – อยู่ด้านข้าง ด้านใน หรือด้านหน้าเครื่องยนต์ (ตัวอย่างเช่นชุดสายพาน-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า-เครื่องสตาร์ท ( BAS ) หรือชุดสตาร์ท-เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบรวม ( ISG ))
• P1 – เพลาส่งกำลังของเครื่องยนต์ (เช่นมอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบรวม (IMG), มอเตอร์ช่วยแบบรวม ( IMA ), ระบบช่วยล้อช่วยแรง (FAS) ^{[ 77 ]} )
• P2 – ระหว่างเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง
• P2.5 – การส่งกำลังภายใน
• P3 – เพลาส่งกำลัง
• P4 – เพลาล้อหลัง
• P5 – ภายในล้อหรือใบพัด^{[ 78 ]}

บ่อยครั้งที่สามารถเพิ่มระบบขับเคลื่อนหลังการขายให้ กับยานพาหนะได้ โซลูชันหลังการขายจะใช้เมื่อผู้ใช้ส่งมอบ โครงรถเปล่า ( แชสซีที่เคลื่อนที่ได้ ) และชุดระบบขับเคลื่อนไฮบริด (เครื่องยนต์สองตัว) หรือระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าล้วน (มอเตอร์ไฟฟ้าเพียงตัวเดียว) ให้กับผู้ผลิตรถยนต์และรับยานพาหนะที่มีเทคโนโลยีติดตั้ง ระบบขับเคลื่อน (ไฟฟ้าหรือไฮบริด) สามารถเพิ่มให้กับโครงรถเปล่าได้^{[ 79 ]}โดยผู้ติดตั้งหลังการขาย

ในปี 2013 ทีมออกแบบOn the Green จากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดาได้พัฒนาชุดแปลงไฮบริดแบบติดตั้งเพิ่มเติมเพื่อเปลี่ยนรถยนต์รุ่นเก่าให้เป็นไฮบริดแบบใช้แก๊สและไฟฟ้า^{[ 80 ]}

วิศวกรในแคลิฟอร์เนียได้สาธิตการดัดแปลง Mustang ปี 1966 ระบบนี้แทนที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าไร้แปรงถ่านขนาด 12 กิโลวัตต์ (สูงสุด 30 กิโลวัตต์) ส่งผลให้ประหยัดน้ำมันและมีกำลังมากขึ้น^{[ 81 ]}

มีมอเตอร์ดุมล้อที่สามารถติดตั้งในล้อ^{[ 82 ]}หรือระหว่างล้อและจานเบรก^{[ 83 ]}ของรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อแปลงให้เป็นระบบขับเคลื่อนล้อ เดี่ยวแบบไฮบริด (IWD)

• รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่
• รถยนต์ไฟฟ้า
  • สถาปัตยกรรมและการบูรณาการแบตเตอรี่
• หน่วยควบคุมเครื่องยนต์
• รถยนต์ไฮบริดไฟฟ้า

• รถยนต์ไฮบริดต้องการช่างซ่อมเฉพาะทาง (ที่มา: HowStuffWorks)
• การกำเนิดของ REEV
• พืชลูกผสมแบบอนุกรมมาถึงแล้ว - Ecoworld.com
• วิดีโอรถยนต์ลอยฟ้าถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม 2549 ที่Wayback Machine
• ระบบส่งกำลังสำหรับรถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้า (ระบบส่งกำลัง EV) Zeroshift