本发明公开了一种电池容量解耦的锂电池荷电状态估计方法，该估计方法包括了电池模型参数在线辨识，凸优化代价函数设计和牛顿法求解代价函数。首先利用电池模型，得到离散化递推式，使用带有遗忘因子的最小二乘法对电池的参数进行在线辨识，得到电池参数。之后，在不使用电池容量的前提下，利用SOC滤波器和离散递推式，构造出代价函数，使代价函数在状态估计时始终为凸函数。最后使用牛顿法对代价函数进行求解，得到电池荷电状态的递推式。本发明所提出的一种电池容量解耦的锂电池荷电状态估计方法，不依赖电池容量参数，实现了精准的荷电状态估计，且在初始点不准确时也可以快速追踪电池荷电状态的真实值。