轴向磁通永磁同步电动机具有高功率密度以及宽高效工作范围的特点，在新能源汽车上具有良好的应用前景。由于车载电池容量的限制，提高电动机在整个运行范围内的运行效率成为增加车辆续驶里程的关键问题之一。然而，轴向磁通永磁同步电动机具有三维磁热特性，使其难以在宽转速范围内采用有限元法来优化效率。为此，本文采用精确磁路模型和热网络模型相结合的方法，对影响电机效率的电磁参数和温升分布进行全域优化设计与分析，进而提高车辆的续驶里程。论文的主要工作如下：
　　首先，根据轴向磁通永磁同步电动机的磁路特点，采用分环法建立了磁路模型；进而对反电动势、端电压等参数和各种损耗进行了计算，并考虑了电机PWM供电对铁耗的影响；根据所建立的磁路模型，得到了车用电机在全工作域的运行特性；利用有限元法对模型的准确性进行了简单的验证。
　　其次，分析并建立了轴向磁通永磁同步电动机的稳态和瞬态集总参数热网络模型，并计算了电动机的稳态和瞬态温升，进而分析了冷却水流速度和损耗分布对电动机额定功率运行时的稳态温升和峰值功率运行时的瞬态温度的影响。
　　再次，考虑到温升对电磁性能的影响，建立了轴向磁通永磁同步电动机的磁热耦合模型。在此基础上，分析了每槽导体数、极弧系数、永磁体磁化方向长度、气隙长度和槽型尺寸等主要设计参数对电动机效率的影响；分别以电动机在整个运行区间内具有较大的高效区占比以及在不同汽车循环工况下具有较高的综合运行效率为目标，对这些参数进行了优化，并根据不同的优化目标选择了电动机的主要设计参数。
　　最后，利用有限元法对电动机的永磁体进行了优化设计，根据优化结果设计制造了样机，并将分析计算结果与样机实验数据进行了对比分析，从而验证了分析设计方法和计算结果的正确性。