传统的汽车发电机系统是由发动机带动，通过二极管整流桥整流成14V直流电压，提供给12V蓄电池和电气负载使用，这种系统具有低输出功率和低效率的缺点。随着汽车用电设备的增加，用电量大幅提升，如此一来，必须提出一种新方案来满足日益增长的汽车用电的需求。在这样的背景下，本文提出了一种42V汽车爪极同步发电机系统。首先，介绍了汽车42V发电机系统的研究现状，接下来建立了爪极发电机和PWM整流器以及其他一些用电设备的模型，随后完成了控制器的设计。需要强调的是，爪极发电机是在dq坐标轴下按照发电机惯例建立的，并采用了与模型相适应的控制方法——矢量控制技术。为提高发电系统性能，提出了两种电压控制方法，即交流电势控制和直流稳压控制。采用励磁单闭环来调节交流电势，当转速变化时，调节励磁电流，使输出电压稳定在42V。采用相电流／直流电压双闭环直流调压系统，其中，相电流环作为内环，时间常数小，响应快，直流电压环作为外环，当负载变化时，将输出电压快速稳定在42V。当负载电流发生突变或者出现大的充电过程时，为了抑制动态电压，通过磁场定向控制方法，快速调节定子有功电流，从而获得快速稳定的整流输出电压。另外，采用负载电流预估控制方法后，直流端的电容的容量可以相应减少。所提出的控制方法在实验中获得了验证。