Τα plug-in μοντέλα είναι γνωστά ως "TFSI e". Η προσθήκη είναι μια σαφής ένδειξη ότι το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί με δύο τρόπους. Ένας πρόσθετος ηλεκτροκινητήρας είναι εγκατεστημένος μαζί με μια compact μπαταρία για μικρές αποστάσεις, με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης να είναι πάντα διαθέσιμος για τις μεγαλύτερες αποστάσεις.
Τα υβριδικά συνδυάζουν δύο τεχνολογίες κίνησης: το κάθε αυτοκίνητο διαθέτει κινητήρα εσωτερικής καύσης και ηλεκτρικό κινητήρα. Στα υβριδικά, η ηλεκτρική κίνηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί τοπικά χωρίς εκπομπές ρύπων ως μοναδική κίνηση ή να υποστηρίξει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης με πρόσθετη ισχύ.
Το plug-in υβριδικό έχει πλέον καθιερωθεί ως η πιο κοινή μορφή υβριδικού οχήματος. Αυτός ο όρος προέρχεται από τα αγγλικά: "plug-in hybrid electric vehicles" - PHEV εν συντομία. Η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί εξωτερικά, σε σταθμό φόρτισης ή σε πρίζα.
Τα plug-in υβριδικά οχήματα συνδυάζουν και διαχειρίζονται στη πράξη την απόλυτη εξισορρόπηση μεταξύ δύο κόσμων/τρόπων κίνησης. Στόχος της ανάπτυξης των PHEV είναι ένα υψηλό επίπεδο καταλληλότητας για καθημερινή χρήση και η απλή διαχείριση φόρτισης που επιτρέπει την εμπειρία της ηλεκτρικής οδήγησης. Το σύστημα έξυπνης διαχείριση κίνησης αποφασίζει πότε να οδηγεί καθαρά ηλεκτρικά, πότε να ανακτεί και να κινείται με αδράνεια με τον κινητήρα καύσης απενεργοποιημένο αλλά και πότε ο κινητήρας εσωτερικής καύσης πρέπει να είναι ενεργοποιημένος. Με τη βοήθεια των κατάλληλων αισθητήρων, ελέγχει την αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλεκτροκινητήρα και του κινητήρα καύσης.
Τα μοντέλα Audi PHEV φορτίζουν με ισχύ έως 7,4 kW. Ως αποτέλεσμα, τα περισσότερα υβριδικά μοντέλα επαναφορτίζονται στη βιομηχανική πρίζα σε περίπου 2,5 ώρες. Η έννοια του χώρου είναι εξίσου σημαντική για την καθημερινή πρακτικότητα: οι μπαταρίες ενσωματώνονται στο χώρο αποσκευών των μοντέλων Audi PHEV με κύριο γνώμονα την εξοικονόμηση χώρου.
Η Audi συνδυάζει τον υπερτροφοδοτούμενο βενζινοκινητήρα άμεσου ψεκασμού (TFSI) με έναν ηλεκτροκινητήρα του οποίου η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι εγκατεστημένη κάτω από το πάτωμα του χώρου αποσκευών. Ο ηλεκτροκινητήρας του υβριδικού συστήματος κίνησης είναι ενσωματωμένος στη μετάδοση σε όλα τα plug-in υβριδικά μοντέλα. Η υβριδική μονάδα αποτελείται από τον ηλεκτροκινητήρα και έναν συμπλέκτη αποσύνδεσης που συνδέει τον κινητήρα TFSI με το σύστημα κίνησης.
Σε όλα τα plug-in υβριδικά, η ισχύς μεταδίδεται και στους τέσσερις τροχούς – για καλή πρόσφυση ακόμη και σε κακές οδικές και καιρικές συνθήκες καθώς και για υψηλή ευκινησία σε σπορ στυλ οδήγησης.
Η ηλεκτρική ενέργεια για τους ηλεκτροκινητήρες προέρχεται από ένα σύστημα μπαταριών με υγρές κυψέλες ιόντων λιθίου που βρίσκονται κάτω από το πάτωμα του χώρου αποσκευών. Η μπαταρία αποθηκεύει έως 14,1 kWh.
Σε μια σύνδεση υψηλής τάσης 400 volt με ισχύ 7,4 kW, μια πλήρης φόρτιση της μπαταρίας 14,1 kWh που είναι εγκατεστημένη στα περισσότερα μοντέλα διαρκεί περίπου 2,5 ώρες και σε συμβατική οικιακή πρίζα 230 volt περίπου 6,5 ώρες.
Η Audi προσφέρει εγγύηση για την μπαταρία υψηλής τάσης νέων αυτοκινήτων για 8 χρόνια ή 160.000 χιλιόμετρα, ανάλογα με το ποιο από τα δύο έρθει πρώτο.
Η έννοια της κίνησης έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε πολλές καθημερινές σύντομες αποστάσεις να μπορούν να καλυφθούν καθαρά ηλεκτρικά. Η μορφή κίνησης που χρησιμοποιείται μπορεί να ρυθμιστεί με τέσσερις διαφορετικούς τρόπους οδήγησης: αμιγώς ηλεκτρική οδήγηση (EV), κύρια χρήση του κινητήρα εσωτερικής καύσης για τη διατήρηση της φόρτισης της μπαταρίας για μεταγενέστερη ηλεκτρική οδήγηση (Hold) ή την αύξηση φόρτισης της μπαταρίας (Charge) ή την αποτελεσματική αλληλεπίδραση (Hybrid).
Η ανάκτηση, γνωστή και ως αναγεννητική πέδηση, είναι η ανάκτηση ενέργειας. Κατά το φρενάρισμα, τα μοντέλα PHEV της Audi ανακτούν ισχύ, ανάλογα με την αντίστοιχη απόσταση οδήγησης και τις διαδικασίες πέδησης που εκτελούνται.
Κατά την ενίσχυση (boost) ο ηλεκτροκινητήρας υποστηρίζει τον κινητήρα καύσης ανάλογα με τον επιλεγμένο τρόπο οδήγησης και έτσι παρέχει πρόσθετη ώθηση.