锂离子电池凭借高能量密度和高循环寿命被广泛应用于民航领域,在民航飞机电气化进程中扮演着关键角色。同时锂离子电池在民航中的应用要面临高低温低气压的极端环境,锂离子电池存在着比容量低、衰减严重、循环倍率性能差与安全隐患等诸多问题。因此开发高效的电池管理系统对于锂离子电池在民航发展中至关重要,电池的荷电状态则是电池管理系统中最关键的参数之一。本研究以钛酸锂电池为研究对象,通过调研文献与参考相关标准,对高低温低气压环境中钛酸锂电池的荷电状态估算展开实验及估算方法的研究:（1）针对电池荷电状态的直接估算,对安时积分法进行深入的研究,分析其存在的弊端不足,并提出了对应的改进措施。根据钛酸锂电池的不同温度、倍率的放电特性提出扩展Peukert方程改进安时积分法,该方程同时考虑温度与倍率两种因素对荷电状态估算的影响,减小估算过程中的初始误差与减少误差的累计。同时还对安时积分法进行库伦效率与电池老化的修正。验证表明,改进安时积分法的最大误差为6%。（2）针对于目前电池管理系统中更先进、更全面的基于电池模型估算,展开高低温低气压环境中钛酸锂电池等效电路建模的研究。提出适用于高低温低气压环境的SOC-OCV三阶高斯方程,建立钛酸锂电池的等效电路模型。在不同的温度和不同气压环境下进行电池的性能测试,探讨高低温低气压环境对所建电池模型参数辨识的影响,并验证高低温低气压环境钛酸锂电池等效电路模型,其最大均方根误差为0.06。（3）针对高低温低气压环境中的钛酸锂电池SOC估算,基于高低温低气压环境中的钛酸锂电池等效电路模型,使用扩展卡尔曼滤波算法与无迹卡尔曼滤波算法进行SOC的估算。根据卡尔曼滤波算法估算过程的特点,引进粒子群优化算法对协方差矩阵进行优化,解决噪声协方差和测量协方差对估算的影响。由钛酸锂电池在高低温低气压环境中不同电流工况的SOC估算验证,可知优化后最大估算误差的为0.2%。本研究通过改进安时积分法,提升安时积分法估算SOC的精度与实用性。基于等效电路模型的估算中,提出基于高低温低气压环境的SOC-OCV方程,解决参数辨识与模型的精度问题。同时,使用粒子群算法优化协方差矩阵,提升EKF与UKF两种算法的估算精度。实现高低温低气压环境的钛酸锂电池SOC估算研究,对钛酸锂电池在民航中安全高效的应用与电池管理系统完善等问题,具有工程应用和借鉴意义。