化石能源的枯竭和日益加重的环境污染引起了各国政府对新能源汽车的发展和重视,各国政府纷纷推出了燃油车禁售时间计划表,电动汽车成为新能源汽车中的主要代表,成为了各个车企研究、推广的重点。电机作为电动汽车的驱动部件,是整车的动力来源,电机的运行性能和电气特性决定了整个电动汽车的性能。如果电动汽车的永磁同步电机发生故障就会直接影响到电动汽车的性能,甚至会造成的严重的交通事故,严重时会对司乘人员财产和生命安全产生严重威胁。本文就电动汽车驱动电机可能出现的故障进行分析与诊断方法研究,能够及时发现电动汽车驱动电机故障,对整个电动汽车的发展具有重要的意义。本文结合电动汽车的运行工况和特点,对电动汽车使用的永磁同步电机的运行原理和特性、永磁同步电机正常状态下的数学模型以及引发故障出现的因素以及故障诊断策略进行了分析,对永磁同步电机转子匝间短路、失磁和偏心这三种故障进行了分析,以故障特征为基础,构建出故障模型。提出了改进小波包分解与CSA-BPSO的永磁同步电机的故障诊断方法,并将改进后的小波包分解与CSA-BPSO应用到永磁同步电机故障诊断系统的设计中。首先对当前能源危机和环境污染日益加重背景下电动汽车的发展进行了分析,总结了对作为电动汽车主要驱动电机永磁同步电机故障诊断研究的意义。分析了永磁同步电机的数学模型,包括静态模型、经过坐标变换之后的模型,对各坐标系中的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程进行了分析,根据Clark变换和Park变换得到了坐标系下的永磁同步电机模型。其次重点研究了永磁同步电机可能发生的匝间短路、失磁与偏心三种故障,并对永磁同步电机转子发生这三种故障的特征做出了分析。依据不同故障产生的故障特征值绘制了故障雷达图。研究了在发生故障下的等效电路和故障模型集中参数,并结合故障特征值建立了永磁同步电机转子匝间短路故障、失磁故障和偏心故障的诊断模型,并把用不同的故障特征与频谱特性进行故障诊断的方法给了出来。最后对改进小波包分解和基于混沌-模拟退火改进二进制粒子群算法进行了分析,并基于改进小波包分解和CSA-BPSO特点设计了驱动电机故障诊断方法。介绍了小波变换的原理和小波包能量谱,重点分析了小波变换算法和基于能量谱的故障信号特征向量提取。为解决二进制粒子群算法早熟且易陷入局部收敛的问题,基于混沌的近似随机搜索特性和遍历特性提出混沌-模拟退火改进二进制粒子群算法;相关算法测试表明:混沌-模拟退火改进二进制粒子群算法能够优化搜索的最优解速度和避免模拟退火失败,并提高算法的全局搜索能力;在混沌-模拟退火改进二进制粒子群算法研究基础上,研究了基于小波包分析与CSA-BPSO的驱动电机故障诊断方法,给出了故障诊断CSA-BPSO算法流程、基于小波包分析与CSA-BPSO故障诊断系统结构和驱动电机的故障诊断流程。设计了故障诊断的系统整体结构和控制系统硬件框图,给出了以STM32F103为核心主控模块的故障诊断系统主要功能模块实现电路。