近年来,锂电池由于其自放电效率低、电池容量比大、安全性高等优点逐渐取代传统的充电电池,成为常用的储能电池。随着便携式设备的功能不断增多,使得设备能耗增加,对锂电池的充电速度提出了更高的要求。充电方法对锂电池的充电速度和使用寿命有着很大程度的影响。随着科技的不断发展,现有充电方法的充电速度逐渐无法满足人们的日常需求,提高电池的充电速度成为了目前锂电池充电研究的重点。在传统的恒流恒压充电方法广泛应用后,为了提高锂电池的充电效率,近些年提出了多种快速的充电方法,如脉冲充电、间歇式充电。虽然这些快速的充电方法很大程度上提高了锂电池的充电速度,但是在充电过程中依然存在着一定的极化现象,充电过程中的充电电流与锂电池的最大可接受充电电流也有较大差距。本文针对现有充电方法中的这些问题,主要进行了以下工作:(1)对不同类型、不同容量的锂电池进行PNGV等效电路分析和参数辨识实验,得到锂电池等效电路模型。(2)针对锂电池SOC估算过程中电流、电压、温度对其估算精度的影响,采用自适应卡尔曼滤波算法对锂电池等效电路模型进行SOC估算并搭建Simulink模块对算法进行验证。(3)针对现有充电方法充电速度不够快的问题,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)对充电方法进行优化。使用Matlab对现有充电方法进行仿真,根据仿真得到电池充电参数初值代入遗传算法进行优化,并基于STM32核心板搭建一套充电系统,对优化后的充电方法进行验证,提高了锂电池的充电速度,证明了对充电方法进行优化的可行性。