Таких вариантов три:
- последовательная схема — использована, например, в гибриде «Toyota Coaster Hybrid»;
- параллельная схема — использована, например, в модели «Honda Civic Hybrid»;
- последовательно - параллельная схема — использована, например, в моделях: «Lexus RX400h», «Estima Hybrid» и «Toyota Prius».
Варианты отличаются друг от друга, главным образом, способами и путями передачи силового момента от двигателя к колесу. Либо прямым, либо опосредованным через генератор и тяговую батарею. У каждого варианта есть свои преимущества, есть свои недостатки. Есть свои конструктивные особенности.
При последовательной схеме двигатель в стационарном режиме с минимальным расходом топлива работает только на генератор, питая тяговый электродвигатель (или мотор-колесо) и периодически подзаряжая тяговую батарею. Все необходимые разгонные, силовые и скоростные диапазоны автомобиля обеспечиваются тяговым электродвигателем, который при замедлении движения гибрида функционирует в качестве генератора, обеспечивая, тем самым, накопление в батарее энергии торможения. Достоинство этой схемы: снижение расхода топлива, достигающее в пределе 70%, низкая токсичность выхлопа двигателя, упрощенная конструкция, отсутствие многих узлов трансмиссии, легкое управление силовой установкой. Недостатком схемы служит сравнительно низкий КПД, достигаемый в процессе получения электрической энергии.
В параллельной схеме оба двигателя как электрический, так и внутреннего сгорания через трансмиссию связаны с колесами. Схема обеспечивает достаточно высокий КПД и позволяет использовать только один электромотор-генератор вместо двух. Однако такое устройство силовой установки неизбежно вызывает серьезное усложнение и удорожание механизма трансмиссии. Существенной экономии топлива, также ожидать не стоит, поскольку двигатель работает в обычном, а не в экономном стационарном режиме. Ассортимент редукторов и электрдвигателей можно посмотреть здесь на сайте mirprivoda.ru.
Последняя схема удачно использует преимущества обеих предыдущих схем: появляется возможность в зависимости от условий движения либо использовать только тяговый электромотор, либо использовать их вместе с двигателем внутреннего сгорания (при старте, крутом подъеме, разгоне) для достижения необходимой мощности. Планетарный делитель позволяет разделять и регулировать поток энергии, идущий от двигателя, позволяет приводить в движение колёса, и одновременно вырабатывать электричество.
Энергетическая эффективность гибридной силовой установки превосходит эффективность традиционных систем, если рассматривать полностью весь процесс, начиная с добычи и производства топлива и заканчивая работой, произведенной автомобилем.