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传统燃油汽车所消耗石油在能源消耗结构中占比过大带来了能源安全、生态环境、气候变化等问题,新能源汽车已成为汽车产业的必然发展趋势。汽车电气化的核心是用电气动力总成取代燃油动力系统,电机控制器是电气动力总成的重要组成部分,决定了整车的动力性能和动力系统的成本。目前,新能源汽车电机控制器普遍采用硅功率器件,由于硅半导体材料本身的限制,依靠硅基功率器件提高新能源汽车电机控制器性能的潜力已十分有限,难以满足当前新能源汽车电机控制器对效率、功率密度和控制精度等性能的要求,迫切需要使用性能更加优异的碳化硅(SiC)功率器件取代硅功率器件进行电机控制器的设计。本文从提升新能源汽车电机控制器综合性能和提高技术应用可行性的角度出发,采用性能优异、成本便宜的SiC MOSFET分立器件,设计了一款200k W级的新能源汽车电机控制器。论文首先分析了新能源汽车电机控制器研究进展,总结了SiC电机控制器在新能源汽车应用中的优势。然后,利用电路仿真研究了分立式SiC在大功率电机控制器应用中的两个关键难题,探索了不同参数对SiC驱动电路和SiC并联均流的影响,设计了一款带快速保护功能的驱动核;在此基础上,根据新能源汽车对效率和功率密度的要求,确定了分立式SiC电机控制器的性能指标,提出了总体结构设计方案,设计了功率电路和控制电路,分析了功率回路的总体损耗,完成了基于SiC分立器件的电机控制器硬件系统设计;开发了基于DSC的永磁同步电机矢量控制算法,设计了基于TI TMS320F28335的模块化软件控制程序;最后,搭建了基于分立式SiC MOSFET的电机控制器试验平台,测试了SiC电机控制器的静态性能,对比分析了SiC和Si电机控制器的输出电流波形、控制器效率、电机控制系统效率以及不同功率下的温升。结果表明,所设计的SiC驱动核驱动效果优异,可有效抑制SiC MOSFET在开关过程中的串扰,短路保护功能快速有效;所设计的分立式SiC器件并联方案具有良好的动静态均流效果;在相同载波频率下输出相同频率的相电流时,SiC电机控制器比Si IGBT电机控制器相电流波形更加平滑,控制精度更高;SiC电机控制器的最大效率达99.3%,控制器效率和电机控制系统效率大于95%的高效区比例比Si IGBT电机控制器提升20%以上;SiC电机控制器工作时的温升更低,工作在峰值功率时散热器水温温升仅9.2℃,而Si IGBT电机控制器工作在峰值功率时,散热器水温温升达25℃。