随着经济发展和社会进步,全球汽车数量稳步增加,然而燃油车的大量使用加剧了能源短缺与环境污染问题。电动汽车的应用可有效缓解这一难题。现阶段电动汽车相比燃油车的能量密度低,电池组和电驱动系统一般占整车质量的40%以上,要实现电动汽车轻量化,提高其功率密度的重要性不言而喻。三相逆变桥及其驱动系统是电机控制器的功率变换核心部件。功率模块形式逆变桥因组装技术工艺要求低、使用方便、安全可靠等优点而得到广泛应用,但由于功率模块尺寸外形已定,提高功率变换核心部件的功率密度需要从优化驱动系统、提高空间利用率及节省散热空间等方面入手。因此,本文以基于功率模块的三相逆变桥及其驱动系统为研究对象,提出一种三相逆变桥及其驱动系统的设计方案,将功率模块的散热器及驱动系统散热器进行集成设计。模块损耗的准确计算是散热设计的基础,基于此,本文首先基于功率模块的参数和运行工况,对模块损耗进行详细的计算,为选取器件和后续设计提供依据。其次,针对驱动系统中的辅助供电单元展开了优化设计,设计了辐助供电单元分体式结构,实现了良好散热并提高了空间与部件利用率。最后对功率模块、驱动系统及其集成散热系统进行了重新布局,并利用热仿真软件FLOTHERM进行了仿真验证,实现了散热板形状的优化与空间利用率的进一步提高。最后,本文依上述设计组装样机,搭建了实验台架,进行了实验验证,实验结果与分析设计一致,验证了所设计的电机控制器的性能。