21世纪以来,汽车越来越多的融入人们的生活中,随着科技的发展和各国政策的扶持,研究先进的汽车能源管理技术并提升整车的性能成为现阶段研究的一个热点。对于车载,发动机直接决定着整车的性能,其中冷却系统对发动机的性能起着至关重要的影响。传统冷却方式为机械式驱动,主要通过发动机前端皮带与曲轴相连直接带动风扇散热,存在工况适应性差,与发动机散热需求较难匹配等问题。新型冷却方式主要有液压驱动、电机驱动和离合式驱动,其中电机驱动以其高效率、寿命长等优势已逐渐应用于轨道交通和新能源汽车等领域。由于永磁同步电机较异步电机具有体积小、重量轻、调速性能好、高功率密度等优势,现已在发动机冷却系统散热风扇的驱动方面具有应用苗头。本文研究的主要内容如下:首先,根据负载特点,确定永磁同步电机驱动器采用三相逆变主拓扑结构,选用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)方式进行矢量控制。MCU采用TI公司推出的专用电机控制芯片TMS320F28069M进行设计,利用旋转变压器数字转换器AU6802N1检测电机轴位置和转速信息,采用PT1000对冷却系统温度进行采集。此外,就冷却系统温度控制策略进行研究。考虑到发动机冷却系统是一个多变量、非线性且各变量之间存在耦合,难以建立精确的数学模型。而模糊控制策略很好的克服了大多数系统中非线性、时变等问题,且不依赖于精确的数学模型。因此,将运用模糊控制对变风量发动机冷却系统温度控制性能进行研究。其次,以降低冷却系统能耗为出发点,对风扇的能耗进行优化设计,提出了在保证发动机实时工作在最佳温度的前提下,增大冷却液的质量流量来降低风扇功耗。在Matlab/Simulink下搭建系统的数学模型进行仿真和实验,当设定发动机出口冷却液温度为90℃,冷却液质量流量为3kg/s时,非线性及模糊控制策略均可将温度误差控制在0.25℃以内,自调整模糊控制策略温度控制效果较差。但相比非线性控制策略,采用模糊控制和自调整模糊控制策略可分别减少风扇24%和33%左右的能耗,验证了能耗优化策略对提升冷却系统电能利用效率的可行性。最后,根据设计指标进行理论计算,完成了25kW永磁同步电机矢量驱动器的方案以及各个模块原理图的设计,并对仿真及样机的实验结果进行测试、分析和总结,希望对后续车载发动机冷却系统电机驱动器硬件电路的设计和控制策略的研究具有一定的借鉴意义和参考价值。