电动汽车作为新能源汽车的一种，因其独有的高效性、零排放而受到了越来越多的关注，电机及其驱动系统是电动汽车核心部件。控制器功率损耗和电流脉动是控制器研究的重要内容，其中控制器的损耗是控制器的主要热源，会限制控制器的功率等级，而由控制器引起的电流脉动又是转矩脉动的重要影响因素。随着电机功率密度的增加，对于电机和逆变器功率损耗及热力学特性的研究对电驱动系统的发展具有重要意义。
　　本文针对一款50kW电机及其控制器，建立了电驱动系统模型、软开关逆变器损耗计算模型和电机热模型，旨在研究电机、逆变器损耗、电机热特性及新型电机电流控制算法和新型逆变器脉宽调制技术对电机和逆变器及电流特性的影响，主要研究内容和结论如下：
　　1)系统地介绍了电动车用电驱动矢量控制系统及矢量物理模型和数学模型，采用Simulink实时在线仿真的方法建立了电驱动系统模型，为后续逆变器和电机损耗计算、电机热模型的搭建、电机电流控制策略和逆变器脉宽调制技术研究提供了模型基础，并引入了研究所用的研究对象，介绍了其相关性能参数。试验结果表明，在不考虑电流纹波的仿真环境中，所建立的永磁同步电机Simulink模型能够准确有效的反映实际情况。
　　2)为研究软开关逆变器损耗，针对课题所研究的软开关逆变器建立了损耗计算模型，对软开关逆变器损耗进行仿真计算。相对于常用的软开关逆变器元件平均损耗算法或工程近似方法，计及软开关逆变器开关状态电流对逆变器损耗计算精度影响显著，尤其是在采用不连续PWM和滞环电流控制条件下尤为明显。
　　3)为研究不同逆变器脉宽调制技术对电机、逆变器损耗和电机输出特性的影响，基于所建立的电驱动系统Simulink模型，研究了四种逆变器脉宽调制技术对电机和逆变器损耗和电流输出特性的影响。所研究的四种逆变器脉宽调制技术分别为空间矢量脉宽调制技术SVPWM、60度钳位不连续脉宽调制技术DPWM60、半频式空间矢量脉宽调制技术HF-SVPWM、自适应不连续脉宽调制技术ADPWM。DPWM60、半频式SVPWM在大部分工况下能够使逆变器总损耗减少20%-30%，转矩脉动和电流脉动有所加剧。采用APDWM能够在保证较小电机电流谐波的条件下实现尽量小的逆变器损耗。
　　4)为研究不同电机电流控制策略对电机、逆变器损耗的影响，基于所建立的电驱动系统及损耗计算模型，针对四种电机电流控制策略对电机和逆变器损耗和电机电流谐波失真的影响进行了研究。所研究的四种电机电流控制策略分别为最大转矩电流比MTPA、针对电机铜损优化的MTPA_Opt、针对电机总损耗优化的MEPT、针对电机和逆变器总损耗优化的MEPT_Opt。本文所提出的针对电机或逆变器损耗优化的MTPA、MTPA_Opt、MEPT及MEPT_Opt控制策略能够在一定范围内减小电驱系统总损耗。
　　5)为了研究不同电机电流控制策略下的电机温度特性及关键部件温度，需要利用等效集总参数法建立电机热模型。本文针对所研究的50kW电机本体建立了热模型，基于所计算的电机铜损和铁损项，能够计算得到电机瞬态和稳态温度。根据电机本体的热量流动特性将永磁同步电机分为14个部分，根据电机热源及各个部分热容、热阻的特性及分布情况，基于电机定子铜损、定子铁损和转子铁损建立了电机热路模型，通过八个线性微分方程的解，精确地描述了电机的热行为。本文所建立的热路模型能够准确计算电机各个节点的稳态和瞬态温度，为电机内部传热分析及控制算法优化提供了计算依据。