本发明属于混动车辆能量管理技术领域，公开了一种混动车辆能量管理及协同控制方法、系统及应用。多模混动车辆能量管理及协同控制方法包括：利用最优控制参考规划器，进行多模混动车辆能量管理中模式切换的实时规划；将由插值所获取的最优控制量相邻网格值作为对应优化的上下限约束，并将此最优控制量作为SQP算法的初始解，实时进行最优能量管理；对获取的最优能量管理控制指令进行修正，使多模混动车辆的传动系统内部各组件响应特性与修正后的最优能量管理控制指令同步。本发明通过最优控制参考规划器，而不直接作为能量管理策略的基础算法，在为后续提供控制参考提高算法效率的同时又成功规避了上述问题带来的影响。