本文將以構成HEV系統的主要部件為對象，著重介紹電源系統和高壓輔機系統。電源系統方面主要講解電池和DC-DC轉換器等，高壓輔機系統方面講解電動壓縮機和電動水泵等。
混合動力車（HEV）的電源由主電池及其冷卻裝置、監控電池的電池監控單元、機械式接通切斷高壓的系統主繼電器、防沖擊電流的預充電繼電器和寄存器、檢測電池的輸入輸出電流的電流傳感器等構成（圖1）。
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圖1：HEV的電源結構 由電池組、DC-DC轉換器、升壓轉換器和逆變器等部件組成。 |
主電池的必要條件
當上述所有部件被包含在一個箱體內時，稱為電池組。而且，因為是向12V電池供電，所以使用DC-DC轉換器替代了傳統的交流發電機。
HEV配備的主電池大致有四個特點。
一是循環壽命。HEV會頻繁地重復充電/放電。由于鉛蓄電池的循環壽命短，因此，壽命較長的鎳氫充電電池和鋰離子充電電池占據了主流。
二是能量密度。從燃效和行駛距離的角度出發，HEV需要體積小但能量大的電池。從能量密度的角度來看，鋰離子充電電池最佳（圖2）。
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圖2：各種電池的單位體積能量密度和功率密度 由此可知鋰離子充電電池最佳。 |
三是功率密度。獲得更好的加速性能需要能夠實現更大功率的電池。在這一點上，鋰離子充電電池依然優秀，但鎳氫充電電池最近也實現了大幅度的性能提升。
四是安全性。在偶發事故和過度充放電的情況下，電池不能著火。因此，車輛方面的封裝改進和安裝控制保護系統十分重要。
必須具備高安全性的高壓絕緣系統
某些HEV的主電池電壓超過了200V。這足以使人在接觸時觸電死亡。因而需要完善的絕緣構造和處理。發動機車的電池電壓為12～24V，即使觸電也不會造成問題。因此，采用的是可以簡化布線的本體地（Body Earth）接地方式。
但高壓系統若采用這種方式，則可能使人在誤接觸到高壓部位時觸電，或是在高壓機械發生絕緣不良時引發火災。因此，在HEV中，高壓電路沒有采用本體地，而是把負線和正線都用實線連接，使其浮動接地（Earth Float）化。通過浮動接地，人即使接觸高壓部位和車體也不會觸電。而且，考慮到進一步的安全性，有些情況下還會采用能夠檢測高壓機械和布線的絕緣不良并發布警報的系統。
使用DC-DC轉換器轉換電壓
在發動機車中，交流發電機負責為12V電池充電。另一方面，HEV因為會頻繁關閉發動機，如果采用交流發電機方式，則電壓變化會造成車燈閃爍以及鼓風機風量變化等問題。因此，HEV采用的是轉換主電池的電壓進行充電的方法。
DC-DC轉換器的電壓轉換原理如圖3所示。主電池的直流高壓在功率MOSFET中經高頻開關，利用變壓器降壓。由二極管和平滑濾波器進行整流及平滑化之后，使其變為直流低壓，注入12V電池。使用變壓器的原因是為了防止某些故障導致高壓施加到低壓一側時造成火災和觸電。而且，借助開關頻率的高頻化，變壓器實現了大幅小型化。
關鍵字：HEV 電源 高壓輔機
圖4是豐田“雷克薩斯GS450h”使用的DC-DC轉換器。該轉換器利用雙變壓器結構實現了大幅的高效率化和小型化。
圖3：電力轉換的原理,經多個過程轉換電力。
圖4：HEV用DC-DC轉換器,雷克薩斯GS450h用品。
HEV的高壓輔機系統
下面來介紹高壓輔機系統。發動機車使用發動機驅動空調用壓縮機和水泵等輔機類。但是，HEV的發動機在電動模式（EV）行駛時和停止時關閉，因此無法維持驅動力。
鑒于以上原因，為了在發動機關閉時也能夠驅動輔機類，電動化勢在必行。而且，HEV配備有高壓電池，大負荷系統通過采用高壓性能參數有望實現小型化。某些市售HEV已經采用了這種方式。
壓縮機和水泵
HEV采用的電動壓縮機有發動機驅動力和馬達驅動力并用的混合動力型，以及單獨利用馬達驅動力的類型。單獨利用馬達驅動的類型中也有通過采用高壓性能參數實現小型化的種類。
圖5是單獨利用馬達驅動的電動壓縮機范例。該范例通過壓縮機、馬達、逆變器、電子控制單元（ECU）的一體化實現了小型化，配備的位置與發動機車的壓縮機相同。而對于利用發動機驅動的壓縮機，為了確保低轉速時的容量，壓縮機體積會相應加大。
圖5：渦旋式電動壓縮機的結構,只利用馬達進行驅動的范例。
而HEV用為馬達驅動，只需提高轉速便可縮小壓縮機體積，可以有效利用剩余空間。永久磁鐵式馬達采用IPM型，馬達線圈和逆變器的冷卻使用壓縮機冷媒。為了克服振動、溫度和耐水性等環境條件，特別考慮了部件的固定方法、散熱性和防水結構。
電動水泵在2009年上市的“普銳斯（Prius）”上得到了采用。具有降低發動機輔機的驅動損失，提高燃效的作用。該水泵的負荷小，采用了低壓指標，但在今后，考慮到馬達、逆變器、主電池等主要部件的小型化，冷卻能力必須得到提升。在不久的將來，電動水泵估計會采用高壓指標。