我国新能源汽车销量中纯电动汽车所占比例越来越大,电机作为电动汽车的核心部件之一,其中高功率密度永磁同步电机具有大功率、体积小、调速范围广等特点,是电动汽车用电机的未来发展趋势。但这些特点也带来了热流密度大、散热条件差等问题,因此有必要对电机的温度场、永磁体的温度退磁特性及相关电流矢量控制理论开展研究。本文以高功率密度扁线绕组永磁同步电机为研究对象,进行永磁同步电机的温度场分析,开发基于控制电流MAP矢量控制策略,建立基于热网络法的永磁体温度观测器,最后开发电机高温永磁体保护策略,并在Matlab/Simulink仿真平台对所提策略进行验证。本文主要研究内容如下:（1）基于计算流体动力学的电机温度场仿真与分析基于计算流体动力学（CFD）的仿真需求,在Solidworks软件中建立了电机的简化三维模型,并根据电机内各部件的结构和工作特点,在ANSYS Meshing中对电机的三维模型进行网格划分;分析电机各部分损耗的产生机理和影响因素,并求解电机额定工况和峰值工况的损耗参数;为模拟电机实际运行状态,根据电机构造特点和考虑端部湍流空气影响,定义电机内部的仿真边界条件;利用ANSYS Fluent软件,分别对电机进行稳态和瞬态温升仿真,分析电机轴向和径向的温度分布特点,验证了其温升结果符合车辆搭载使用要求。同时,仿真参数计算过程和结果为下文热网络模型的搭建和电机高温保护控制策略的验证提供了参考依据。（2）基于控制电流求解的永磁同步电机矢量控制策略分析了最大转矩电流比控制（MTPA）、最大功率弱磁控制（MTPV）和恒转矩弱磁控制的原理,分别对这三个控制策略进行了最优控制电流的求解;设计了转速-转矩-电流MAP获取算法,获得该永磁同步电机的矢量电流控制MAP;为了提高矢量控制策略的转矩控制精度,采用电流环前馈控制策略,考虑电感的非线性影响对控制电流MAP进行求解,并加入母线电压波动修正模块;在Matlab/Simulink仿真平台中,搭建永磁同步电机矢量控制仿真模型,验证了所提优化策略对转矩精度提升的有效性,并与传统电压饱和度反馈弱磁控制方法相比,验证了所提策略在弱磁区的转矩响应能力和最大转矩输出能力的优越性。所提出的电机矢量控制策略为下文永磁体退磁特性和退磁电流限制的研究奠定了基础。（3）基于热网络法的永磁体温度观测器根据电机结构特点和热网络法原理,搭建电机的热网络模型,计算热网络模型中电机各构件的热阻和热容参数,并在Matlab/Simlulink仿真平台中使用Simscape模块库构建了电机热网络模型的等效电路;利用电磁有限元软件求解了电机各工况下的铜耗、铁耗和涡流损耗等,获得电机的转速-转矩-损耗MAP图,以作为热网络模型的热源参数输入;基于电机热网络模型和电机各部分损耗MAP图,搭建了永磁体温度观测器,可进行永磁体的温度估计,为下文电机高温保护控制策略的研究,提供了永磁体的温度参数。（4）基于永磁体退磁特性的电机高温保护策略分析了永磁体材料的退磁性能,得到永磁体的温度与退磁电流关系,并根据第三章的控制电流与转速、转矩的关系求得转速-限制电流-转矩限制MAP图;结合永磁体温度观测器和转矩限制MAP,制定了基于永磁体退磁特性的高温保护策略;对所提出的电机矢量控制策略和高温保护策略进行了联合仿真,通过与CFD温升结果比较,验证温度观测器输出结果的准确性,并通过与传统线性降功率策略进行对比,表明所提高温保护策略可根据永磁体退磁性能合理限制矢量控制电流,防止永磁体发生退磁失效,并可提高电机高温工作时的输出转矩。