随着电动汽车产业的蓬勃发展,对电驱动系统性能的要求在不断提高,由此带来了一系列的高功率损耗密度和温升等问题。作为车用电驱动系统的核心部件之一,逆变器IGBT模块的功率损耗、结温及散热器问题得到了广泛的关注。由于电动汽车（EV）行驶工况的复杂多样性,IGBT器件开关频率和输出功率都处于持续变化中,导致模块结温波动较大。因此,研究建立基于解析模型的IGBT模块功率损耗及温升的实时预测方法,可以实现对模块结温的控制和热管理。与此同时,对散热器进行优化研究,降低其体积,提高其散热效率,也将有利于提高IGBT的工作性能和功率密度指标,对于提高电驱动系统性能需求以及保证其安全运行具有重要作用。本文针对电驱动系统一体化建模的需求,提出了一种电机实时运行工况下IGBT模块新的参数化功率损耗模型,并通过对模型参数的实验校正,给出准确的功率损耗模型。然后,基于格林函数原理,推导出IGBT模块瞬态温升模型。利用AVL电驱动系统实验平台开展了一系列实验,分别对IGBT模块新的参数化功率损耗模型和温升预测模型的正确性对比验证。最后在此基础上进一步研究散热器翅片的多目标优化,实现逆变器低成本、轻量化、高散热性能等性能指标。本文的主要研究工作分述如下:1、由空间电压矢量调制原理,推导出IGBT模块的功率损耗。在此基础上根据电驱动系统一体化建模的需求,提出了电机运行工况下的IGBT逆变器新参数化的功率损耗模型。并对此模型参数进行校正,给出了准确的功率损耗模型。最后对所提出的新参数化的功率损耗模型进行了实验验证。2、根据热传导方程和格林函数方法,推导出IGBT模块瞬态温升解析模型。由通过实验校正的CFD分析模型,仿真求解温升解析模型中的响应函数。然后,利用仿真计算所得的响应函数及所建立的损耗模型,实现对IGBT模块温升的快速实时预测。最后对所提出的IGBT模块瞬态温升解析模型进行了实验验证。3、利用优化软件HEEDS中的搜索方法SHERPA对散热器翅片进行优化。以散热器翅片由柱体到锥体的变换角度为优化变量,以散热器翅片体积和IGBT模块温度为优化目标,建立了优化角度与翅片体积和IGBT模块温度之间的优化关系。最后通过对SHERPA搜索方法的多目标优化结果进行分析,以达到散热器轻量化和高散热性能等目标。