一种锂离子电池荷电状态估计方法，属于电动汽车电池技术领域。本发明的目的是采用基于参数时变观测器的估计方法解决当锂离子电池在不同倍率充放电的复杂工况下的锂离子电池荷电状态估计方法。本发明具体步骤是：将电池荷电状态作为状态变量引入锂离子电池连续模型，根据充放电开路电压确定迟滞电压上界，考虑电池迟滞现象为与电流绝对值大小相关的一阶动态过程，采用RC环构建参数随电流变化的电池极化电压模型和内阻模型，构建电池模型端电压，获得非线性参数时变的电池模型。本发明基于参数时变的锂离子电池等效电路模型，将模型参数标定为电流倍率的函数，能较为准确地表现电池特性，同时易于现有估计方法的应用。