锂离子电池荷电状态是对电池充放电控制的基本依据，与电池温度、工作电流以及可用容量紧密相关，其影响因素复杂且具有耦合特点，荷电状态估计问题已成为制约电池安全、可靠及长寿命使用的瓶颈。 本项目从电池荷电状态估计误差源出发，系统分析了SOC估计的影响因素及敏感度，从电池模型、辨识方法、估计方法几个方面研究了全寿命周期SOC高精度估计方法。（1）综合锂离子电池平衡电势电化学分析和曲线特征，建立了由对数函数、线性函数和指数函数构成的统一的锂离子电池SOC-OCV模型，在不同温度和老化状态下，模型相对误差均在1%以内；（2）基于对电化学动力学方程的解析推导和一阶 RC 模型的结构基础，捕捉倍率变化对电池极化电压幅值的影响，根据充放电倍率修正极化内阻值，建立了一种适用于宽倍率范围极化电压模型，高精度模拟电池不同倍率下的动态响应过程；（3）针对SOC估计，突破通过复杂算法提高估计精度的传统思维，基于状态空间方程建立电池荷电状态（SOC）估计模型，通过误差反馈实时修正模型输出并定期在线更新模型参数，提出多时间尺度的动力电池全寿命周期荷电状态估算方法，全生命周期在线估计误差3%以内，为实现电池系统高效精准管理提供重要技术支撑。依托项目成果，分别获2016年教育部技术发明一等奖和2018年汽车工业科技进步一等奖。基于该研究已和北京新能源汽车股份有限公司、一汽集团、欣旺达、中兴通讯等企业开展产学研合作。研究成果成功应用于欣旺达电动汽车电池有限公司开发的动力电池管理系统中，为2家客户提供服务，装车应用5000套。