純電動(dòng)汽車（EV）不配備發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有在冬天用于制熱的熱源。冬季制熱需要用電，因此EV充一次電的續(xù)航距離會(huì)縮短。回收電池和功率控制系統(tǒng)（PCS）的廢熱用于EV制熱，提高電池充電率（SOC）的推測(cè)精度，可以充分利用電池。提出這種EV用熱電管理系統(tǒng)方案的是日本康奈可(Calsonic Kansei)公司。據(jù)該公司介紹，通過使用該系統(tǒng)，可使EV續(xù)航距離最多延長(zhǎng)25％。該公司在“人與車科技展2015”（2015年5月20～22日，太平洋橫濱國(guó)際會(huì)展中心）上展出了展示該系統(tǒng)模型（圖1）。
圖1：康奈可提出的EV用熱電管理系統(tǒng)方案。在制熱耗電的冬季，可將充一次電的續(xù)航距離最多延長(zhǎng)25％。右上角是安裝有廢熱回收用金屬板的電池，左上角為車載空調(diào)，中央靠右是冷卻器，正中央是電動(dòng)壓縮機(jī)，中央靠左是水冷冷凝器，右下角是安裝有廢熱回收用金屬板的PCS，左下角是高壓熱水器。
該系統(tǒng)中，利用配備加熱芯的車載空調(diào)來制熱。據(jù)康奈可的解說員介紹：“日產(chǎn)‘Leaf’（聆風(fēng)）利用空氣熱泵來制熱。這種方式不需要流水的加熱芯，而需要流過高溫高壓制冷劑的內(nèi)冷凝器，車載空調(diào)無法沿用汽油車的車載空調(diào)。因?yàn)镋V需要控制成本，因此選擇了能跟汽油車共用的加熱芯方式”。
康奈可提出的熱電管理系統(tǒng)首先利用水冷冷凝器加熱送往加熱芯的水。水溫不夠時(shí)，利用使用電熱線（護(hù)套加熱器）的高壓熱水器再加熱，然后送往加熱芯。
這種結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是利用水冷凝器加熱水時(shí)，會(huì)間接用到電池和PCS的廢熱。讓形成了回收廢熱的水流通管道的金屬板接觸這些部件，通過水來回收熱量。回收的熱量利用對(duì)水與制冷劑實(shí)施熱交換的冷卻器轉(zhuǎn)化到制冷劑中，再利用車載空調(diào)用電動(dòng)壓縮機(jī)壓縮該制冷劑，進(jìn)一步提高制冷劑的溫度。然后使用這種提高了溫度的制冷劑，加熱水冷凝器中的水以實(shí)現(xiàn)制熱。由于使用電池和PCS的廢熱，因此可以降低制熱所需要的電力。
據(jù)康奈可的解說員介紹，其實(shí)還改進(jìn)了電動(dòng)壓縮機(jī)。EV用壓縮機(jī)上有逆變器及電動(dòng)機(jī)等汽油車用壓縮機(jī)所沒有的零件。因此，尺寸往往比較大。因此，需要減小壓縮機(jī)的尺寸。不過，容積小的壓縮機(jī)要想確保跟原來具有一樣的制熱能力，就必須高速運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說，需要高轉(zhuǎn)速且高效率的壓縮機(jī)。
于是，康奈可調(diào)整了壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)。原來壓縮機(jī)構(gòu)采用的是有5個(gè)葉片、2個(gè)排出口的葉片轉(zhuǎn)子，而現(xiàn)在變成了有3個(gè)葉片、1個(gè)排出口的葉片轉(zhuǎn)子（圖2）。據(jù)該公司解說員介紹，這樣可以將轉(zhuǎn)一圈的排出次數(shù)由10次減至3次，可以降低壓縮機(jī)的超壓縮。結(jié)果，將高轉(zhuǎn)速區(qū)（6000rpm）的效率提高了45％。
圖2：調(diào)整電動(dòng)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu).原來壓縮機(jī)構(gòu)采用的是有5個(gè)葉片、2個(gè)排出口的葉片轉(zhuǎn)子。現(xiàn)在變成了有3個(gè)葉片、1個(gè)排出口的葉片轉(zhuǎn)子。
另外，水冷凝器通過優(yōu)化流通制冷劑和水的管道形狀，將效率提高了10％以上。另外，高壓熱水器通過使用護(hù)套加熱器減小了尺寸，減輕了重量，降低了成本。
另外，關(guān)于電池充電率（SOC）的推斷，通過調(diào)整算法，提高了推斷精度。
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