Sistem za ogrevanje in ogrevanje električnega vozila
Pozimi čisto električna vozila potrebujejo dodaten pomožni vir toplote za ogrevanje, ker ni motorja, ki bi zagotovil zadosten vir toplote za ogrevanje. Trenutno se grelniki PTC pogosto uporabljajo v tržnih aplikacijah za ogrevanje čisto električnih vozil, vendar njihova energetska učinkovitost pri ogrevanju ni visoka. Lahko je večji od 1 in lahko doseže samo 0.8~0.95, kar ima velik vpliv na doseg popolnoma električnih vozil. Klimatske naprave s toplotno črpalko imajo višje razmerje energijske učinkovitosti pri ogrevanju kot grelniki PTC, kar lahko izboljša vzdržljivost čisto električnih vozil pri nizkih temperaturah pozimi. Zato so klimatske naprave s toplotno črpalko postale boljša izbira za čisto električno ogrevanje in klimatizacijo vozil.
Številni znanstveniki so izvedli raziskave o delovanju sistemov toplotnih črpalk za čisto električna vozila, vendar se jih večina osredotoča na sisteme toplotnih črpalk z enim zračnim virom toplote in hibridne sisteme toplotnih črpalk za električna vozila, ne da bi upoštevali uporabo drugih virov toplote. Čeprav imajo klimatske naprave s toplotno črpalko za električna vozila razmeroma visoko energijsko učinkovitost pri ogrevanju, še vedno porabljajo energijo napajalne baterije. Če je mogoče dodati odpadno toploto motorja za pomoč pri ogrevanju, bo to učinkovito zmanjšalo porabo energije akumulatorja in povečalo doseg križarjenja.
Zunanji izmenjevalnik toplote klimatske naprave s toplotno črpalko je zamrznjen, ko ta pozimi deluje v nizkotemperaturnem in vlažnem okolju, kar vpliva na zmogljivost ogrevanja klimatskega sistema. Gre za težavo, ki jo je potrebno rešiti pri uporabi klimatske naprave s toplotno črpalko. Nazadnje bo povečala porabo energije kompresorja, zmanjšala zmogljivost sistema in v hudih primerih celo povzročila zaustavitev. Za izboljšanje učinkovitosti delovanja sistema toplotne črpalke v zimskem času je potrebna uporaba klimatske naprave s toplotno črpalko s funkcijo odtaljevanja zunanjega izmenjevalnika toplote. Številni učenjaki so izvedli raziskave o shemah obvoda vročega plina in obratnega cikla odmrzovanja. Čeprav lahko hitro in učinkovito realizirajo funkcijo odmrzovanja, je končni vir energije pri njihovem odtaljevanju dodatna oskrba z energijo napajalne baterije, ki bo do določene mere zmanjšala odtaljevanje. Za doseg popolnoma električnih vozil, če se preostala toplota motorja popolnoma električnih vozil lahko razumno uporabi za pomožno odtaljevanje, se bo delovanje klimatske naprave s toplotno črpalko učinkovito izboljšalo, medtem ko bo vpliv na doseg zmanjšano.