由于电池技术的进步使电动汽车电池的能量密度有较大提高，在交通运输领域纯电动汽车和混合动力汽车逐渐成为了研究热点。永磁同步电机因其功率因数和效率都较高、控制性能优良而被广泛运用于电动汽车中。本文主要针对电动汽车永磁同步轮边电机驱动系统中电机驱动器的控制策略设计、机械外壳的水冷散热结构设计、硬件电路设计三个方面开展研究。
　　本文首先将永磁同步电机数学模型转换到旋转坐标系，在矢量控制策略的框架下，详细描述了最大转矩电流法的几种不同实现形式和查表弱磁法的具体实现步骤。根据所选用的永磁同步电机，对比了以上方法的优劣性，完成了对永磁同步电机系统的仿真环境的搭建。
　　其次，对所设计的电动汽车用电机驱动器的机械结构进行了详细介绍，阐明了机械结构的组成部分和对应功能。并对驱动器的机械结构进行了几步简化，以便于进行热分析。提出了一种简化方法，将IGBT功率模块数据手册中提供的Foster热阻抗参数进行降阶，实现了加快结温收敛速度的目的，节省了电-热联合仿真所需的计算机内存资源。
　　然后，使用传热学理论推导并计算电机驱动器机械结构的热路参数，同时使用有限元分析的结果对计算出的热路参数进行修正。根据所搭建的永磁同步电机系统仿真环境、所计算出的电机驱动器机械结构热路参数和降阶后IGBT功率模块内部结构的热路参数，搭建了电-热联合仿真环境，在联合仿真环境下可实现根据电机运行情况对功率模块内IGBT和续流二极管芯片的结温进行实时计算。并同时对电机驱动器的外壳温升、所选取的冷却泵扬程等指标是否满足要求进行了校核。
　　本文中对机械结构散热设计的相关工作解决了以下问题：1、使用有限元分析法单独对驱动器结构进行热分析时，由于IGBT模块的生产厂家不对外公开内部结构及对应材料的数据导致难以对IGBT模块内部结构进行准确划分。为了获取模块内芯片准确的结温波动情况而将有限元模型设置工作在开关频率步长时，计算资源难以满足；2、变频器电气部分设计工作者一般难以设计或选取合理的冷却回路并根据电气部分运行情况调整冷却回路的工作状态。具体体现为：在低功率场合有时无法合理设计或选取散热器尺寸，留出过多裕量而因此降低了设备的功率密度；在大功率场合有时无法准确预估冷却回路的性能，在强制风冷散热时冷却风机提供的风压不足或在液冷散热时水泵提供的流量不足导致散热器冷端的表面积与平均对流导热系数积过小因而无法满足功率模块高负载长时间运行的要求使机械结构件必须重新设计制造产生巨大成本损失的情况。
　　本文中对机械结构散热设计工作的价值主要是：以轮边永磁同步电机驱动系统中的电机驱动器为例在各功率等级开关电气设备的热设计场合中，提供了一种将冷却回路机械结构进行划分转化为集总参数热路和对集总参数进行定量计算的思路和方法。将机械结构的热特性转化为集总参数热路网络，并将冷却工件的工作情况以热网络末端对流热阻的形式体现。使用所计算出的热路网路对各功率等级开关电气设备冷却回路在制造前进行合理评估，实现了在低功率场合提高设备的功率密度、在大功率场合避免对冷却机械结构件重新设计制造而产生较大资金损失的效果。
　　最后介绍了对电机驱动器硬件电路进行设计的思路和所搭建的实验平台，通过实验验证了电机驱动器硬件电路设计方案的可行性和有效性。