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油电混合动力汽车由内燃机与一个或多个电动机组合使用，这些电动机使用存储在电池中的能量。油电混合动力汽车结合效益高的燃油经济性和低尾气排放与电力和传统汽车的范围。

目前有各种各样的油电混合动力汽车型号可供选择。尽管混合动力车通常比类似的传统车辆更昂贵，但是通过节省燃料或国家激励可以恢复一些成本。

在油电混合动力汽车中，由电动机提供的额外功率可以允许更小的发动机。电池还可以为声音系统和前灯等辅助负载供电，并在车辆停止时减少发动机怠速。总之，这些特征可在不牺牲性能的情况下实现更好的燃油经济性。

油电混合动力汽车无法插入车外电源为电池充电。相反，车辆使用再生制动和内燃机进行充电。通过使用电动机作为发电机并将捕获的能量存储在电池中，车辆捕获通常在制动期间损失的能量。

油电混合动力汽车可以是温和的或完全混合动力，并且完整的混合动力车可以设计成串联或并联配置。

轻度混合动力车，也称为微型混合动力车，使用电池和电动机来帮助为车辆提供动力，并且可以在车辆停止时关闭发动机，从而进一步改善燃料经济。温和的混合动力系统无法单独使用电力为车辆提供动力。这些车辆通常比完整的混合动力车成本低，但比全混合动力车提供更少的燃油经济性益处。

全混合动力车具有更大的电池和更强大的电动机，可以为车辆提供短距离和低速行驶。这些车辆的成本高于轻度混合动力车，但提供更好的燃油经济性。

有不同的方法来组合电动机和发动机的动力。并联式混合动力车，最常见的油电混合动力汽车设计，通过机械联轴器将发动机和电动机连接到车轮。

电动机和内燃机都直接驱动车轮，在插电式混合动力电动车辆中有时会发现仅使用电动机驱动车轮的系列混合动力车。