科创中国

新能源汽车具有绿色环保的优点，近几年发展迅速。但是，汽车热管理空调系统现有的制冷剂R134a由于全球变暖潜能值GWP过高，国内外都在进行淘汰，筛选环保的替代工质。目前最具有发展前景的替代环保工质是CO2，但是CO2因为运行压力较高而具有易泄漏的缺点。其它的可能替代工质如丙烷具有易燃易爆的缺点，因此对其充注量有严格限制要求。另外，新能源汽车除了车舱需要满足驾乘人员夏季制冷、除雾、冬季供暖功能外，电池的工作温度也需要控制在适宜温度范围内，因为电池工作温度对电池效率和使用寿命影响非常明显，电池在工作时需要及时冷却带走发热量、冬季冷启动时需要预热。同样，电机电控系统也需要冷却以控制在适宜的工作温度范围内。因此，新能源汽车需要配置热管理系统，对车舱、电池、电机和电控的工作温度进行控制，以保证汽车正常运行。为了满足汽车在一年四季、不同路况车速下的正常运行，热管理系统既需要冷源也需要热源。当冬季越寒冷时，车舱采暖需要的热量越高。目前技术主要采用PTC电加热来供暖，PTC的电能来自电池，消耗了大量电池电能，导致汽车续航里程在冬季大幅下降。

本实用新型公开了冷热联供CO2制冷热泵机组模块，包括CO2制冷压缩机、气体冷却器、回热器、蒸发器、气液分离器，以及蒸发器载冷剂侧的冷液体管路及进出接口、气体冷却器载冷剂侧的热液体管路及进出接口，所有设备制冷设备、管路及载冷剂进出接口采用模块化、独立式系统设计、可封装为一个组件，形成一种集成化的模块化结构；模块为新能源汽车的热管理同时提供冷源与热源，对电池、电机、电控与车舱提供冷量和热量来进行温度控制；具有体积小、制冷剂充注量小、安全性高、布置灵活的特点，在安装、维护、更换时方便快捷；同时提供冷源与热源的功能可显著减少能耗；本实用新型对新能源汽车提高续航里程、热管理系统的产业化发展具有很好的推广价值。

本项目应用于新能源汽车热管理领域，具体是冷热联供CO2制冷热泵机组模块，应用于纯电动汽车、混动汽车、燃料电池汽车等新能源汽车中，也可以应用于制冷空调领域。

本团队是“动力工程及工程热物理”一级学科博士点重要研究方向，所属二级博士点学科是制冷与低温工程博士点学科，研究内容涉及国民经济和科学技术多个方面。上海理工大制冷与低温工程学科起点早、基础好，在国内外具有很大影响。本团队在张华教授带领下，团队人员价值取向相同，发挥各自优势，带动青年老师，组建团队，经过长期积累，团队现有研究方向：（1）环保制冷剂性能预测与测试（2）制冷低温新技术（3）特殊用途制冷低温装备关键技术研究本团队依托务实的科研队伍，坚持基础研究与应用研究并举，承担大量国家和上海市和行业企业委托项目任务等。近五年科研经费达8000多万元，获省部级科技进步奖以上近20项。近10年团队先后获得国家科技进步二等奖1项，上海市技术发明一等奖1项，山东省科技进步一等奖1项；上海市科技进步二等奖2项，军队科技进步二等奖1项，及其他科技奖7项。科研论文800多篇，本领域国际制冷学报、应用能源、应用能源工程、国际传热传质学报、国际低温工程、流体相平衡、能源转换与管理、热科学学报、国际太阳能学报等以及中国制冷学报、中国太阳能学报、中国化工学报等重要期刊论文200多篇。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.模块式结构在安装、维护、更换时方便快捷；2.模块由于体积小、布置灵活，可根据不同车型的内部空间结构进行合理布置；3.含有制冷剂的零部件和管路都在热泵模块箱体内，与车舱内布置蒸发器的现有技术相比，避免了制冷剂泄漏被人体吸入的健康风险；4.制冷热泵机组模块的零部件与管路之间采用焊接的方式进行连接，形成制冷剂循环管路，制冷热泵机组制冷剂的泄漏风险可大大降低；5.模块由于结构紧凑，制冷剂充注量可大幅减少，具有节能减排的效果，制冷热泵机组的安全性也随之升高；6.模块同时提供冷源与热源，在冬季利用热泵提供的热源为车舱供暖，与现有的PTC电加热供暖相比，节能效果明显。

希望以技术许可、技术转让或共同研发等方式与企业合作