本发明公开了一种能量溢出工况下单电机回收的混合动力传动系统，其动力驱动单元由发动机、第一电机和第二电机联合组成，第一电机和第二电机均分别与变频器和混合动力控制单元连接，变频器还分别与混合动力控制单元和动力电池连接；发动机通过发动机控制单元与混合动力控制单元连接；发动机的输出轴通过第一离合器与第一电机的第一电枢转子连接，发动机的输出轴还通过第二离合器与主减速器的主动齿连接，第二电机的第二电枢转子通过第三离合器与主减速器的主动齿连接；主减速器的从动齿与控制左右车轮的差速器啮合。在前进行驶的急减速、制动或者超速等工况下，系统能够将第二电机转为发电工作模式，车辆动能转为电能，从而实现能量回收。