CN107499164A - 基于激光的无人机充电***及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于激光的无人机充电***及充电方法，充电***包括激光传输供电装置和无人机，所述激光传输供电装置包括电源、激光发射器单元、第一定位单元、第一通信单元和水平‑俯仰角调整机构，所述无人机包括无人机本体、光伏单元、充电电池、第二定位单元、第二通信单元、光伏单元姿态调整单元和第二控制单元；本发明充电***，通过两个定位单元分别采集激光传输供电装置和无人机的位置信息，通过光伏单元姿态调整单元将光伏单元调整至垂直于入射激光束，提高了能量传输效率，降低了能量损耗。

Description

基于激光的无人机充电***及充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种基于激光的无人机充电***及充电方法。

背景技术

无人机作为一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机，与载人飞机相比，其具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。然而，续航时间短是无人机的主要缺点之一。

现有技术中通常使用太阳能和基于微波的无线能量传输技术对机载储能电池进行充电，但太阳能技术受气候条件影响且在晚上无法使用；而基于微波的无线能量传输技术通过线圈的电磁感应对电能进行转换，转换效率较低。为了提高无人机的续航时间，使用激光进行充电也就成为了人们新的选择。就目前激光充电技术而言，仍然面临亟待解决的技术问题，例如激光角度衰竭系数大，难以保证激光正入射条件，使得能量传输效率较低，造成大量能量损耗。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于激光的无人机充电***及充电方法。

本发明解决的第一个问题是，如何保障激光正入射，提高能量传输效率，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种基于激光的无人机充电***，包括激光传输供电装置和无人机，所述激光传输供电装置包括电源、激光发射器单元、第一定位单元、第一通信单元和水平-俯仰角调整机构，所述无人机包括无人机本体、光伏单元、充电电池、第二定位单元、第二通信单元、光伏单元姿态调整单元、光伏单元姿态测量单元和第二控制单元；电源为激光发射器单元提供电能，激光发射器单元发出的激光束入射至光伏单元，光伏单元将平行激光束转换为电能向充电电池进行充电；第一定位单元采集激光传输供电装置的位置信息，并通过第一通信单元发送至无人机，第二定位单元采集无人机的位置信息，光伏单元姿态测量单元测量光伏单元的姿态信息，第二控制单元通过两个位置信息及光伏单元的姿态信息计算激光传输供电装置与无人机的相互姿态，通过光伏单元姿态调整单元将光伏单元调整至垂直于入射激光束。

上述***中，通过两个定位单元分别采集激光传输供电装置和无人机的位置信息，且通过光伏单元姿态测量单元测量光伏单元的姿态信息，根据两个位置信息及光伏单元的姿态信息计算激光传输供电装置与无人机的相互姿态，再通过光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得平行激光束垂直入射光伏单元，因此提高了能量传输效率，降低了能量损耗。

另外，激光发射器单元发射的激光经过汇光单元整形成平行激光束后才输出至光伏单元，可以使得更多的激光能够被入射到光伏单元，因此可以提高激光的利用率，进一步提高能量利用率，避免能量浪费。

本发明解决的第二个问题是如何降低光伏单元的成本及提高光伏单元的光电转换能力，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

光伏单元为多个光伏模块组成的光伏阵列。

光伏单元可以是一个光伏模块，为了提高光伏单元的光电转换能力，需要选择性能更好的光伏模块，而高性能的光伏模块价格昂贵。一个普通光伏模块的价格远低于高性能光伏模块的价格，通过多个光伏模块组成光伏阵列的方式，不仅能够降低光伏单元的成本，而且相比于单个高性能的光伏模块，光伏阵列也能保障甚至提高光伏单元的光电转换能力。

本发明解决的第三个问题是如何提高激光光电转换效率，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

光伏阵列表面镀有激光全反射膜，平行激光束入射至光伏阵列后，被光伏阵列反射的激光经激光全反射膜反射后再次入射光伏阵列。通过多次反射，可以使得几乎全部的激光都被光伏阵列所吸收进而转换为电能，提高激光光电转换效率。

本发明解决的第四个问题是如何保障激光发射器单元的可靠性及降低激光发射器单元的成本，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

激光发射器单元为多个激光发射器组成的激光发射器阵列。

激光发射器单元可以是一个激光发射器，为了提高激光发射器的发光强度，需要选择性能更好的激光发射器，而高性能的激光发射器价格昂贵。一个普通激光发射器的价格远低于高性能激光发射器的价格，相比于单独使用一个激光发射器，采用多个激光发射器组成激光发射器阵列的方式，可以采用更小功率的激光发射器实现相同甚至更强的输出激光，进而可以保障每个激光发射器的使用性能，保障充电***使用的可靠性，也可以延长激光发射器的使用寿命，也可以提高激光发射器单元的激光强度。

本发明解决的第五个问题是如何提高激光发射器单元的发光效率，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

激光发射器阵列包括多个脉冲式发光的半导体激光器。即是说，激光发射器阵列由多个脉冲式发光的半导体激光器组成。激光发射器采用脉冲式发光模式，避免长时间工作造成激光发射器过热，造成发光效率降低；也避免长时间照射光伏单元造成光伏单元温度过高而使效率降低。脉冲式发光的半导体激光器可以是脉冲激光器，也可以是普通的半导体激光器，以脉冲(周期性地间隔工作，而不是连续工作)的方式工作。由于脉冲激光器的价格昂贵，因此优选采用以脉冲方式工作的普通半导体激光器，以降低成本。

本发明解决的第六个问题是如何提高发射激光的汇聚效果，提高激光利用率，为此，本发明实施例提供了以下技术方案：

还包括汇光单元，汇光单元为多个汇光镜组成的汇光镜组，激光发射器单元输出的激光经汇光镜组反射后形成平行激光束输出。

作为一种实施方式，汇光镜组包括外锥面镜和内锥面镜，激光发射器单元发射的激光入射至外锥面镜后反射至内锥面镜，经过内锥面镜反射后形成平行激光束。采用锥面镜，且外锥面镜与内锥面镜相配合使用的方式，可以使得发射激光经过多次反射后形成平行激光束，可以进一步增强发射激光的汇聚效果。

作为另一种实施方式，汇光镜组包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，激光发射器单元发射的激光入射至第一平面反射镜后反射至第二平面反射镜，经过第二平面反射镜反射后形成平行激光束。

在另一个实施方案中，上述充电***还包括三维姿态调整平台，用于实现激光传输供电装置的三维空间运动；激光传输供电装置还包括第一控制单元；第二控制单元采集光伏单元发电参数，由发单参数计算获得平行激光束在光伏单元中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置，第一控制单元根据该位置信息计算激光传输装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态。

本发明实施例同时提供了一种基于上述任一实施方式所述的激光充电***实现的无人机激光充电方法，包括以下步骤：

无人机向激光传输供电装置发送充电的请求信号，激光传输供电装置接收到该请求信号后，控制激光发射器单元开始发射激光；

水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得发射激光可以入射至光伏单元中；

光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得激光束垂直入射至光伏单元；

光伏单元接收从汇光单元出射的平行激光束，将激光能量转换为电能，并将电能输出给充电电池。

在进一步优选的方案中，还包括步骤：

第二控制单元采集光伏阵列发电参数，由发电参数计算获得激光束在光伏阵列中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置；

第一控制单元根据该位置信息计算激光传输供电装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得光伏阵列中的每个光伏模块都能接收到发射激光。

针对于距离较近的情况，可以通过可见光的指示作用认为手动进行定位，使得发射激光可以入射至光伏单元；针对于距离较远手动不能实现定位的情况，则通过采集光伏阵列发电参数的方式调整激光传输供电装置的姿态，以保障发射激光入射至光伏单元，避免激光的浪费。

激光阵列中的激光器可以全部是发射可见光的激光发射器，但是可见光能力低，因此优选激光阵列中还包括发射不可见激光的激光发射器，或者激光阵列中全部是发射不可见激光的激光发射器，再另外设置可见光激光发射器以发出具有提示作用的可见激光。为了避免激光的浪费，本发明实施例提供了另一种激光充电方法，包括以下步骤：

无人机向激光传输供电装置发送充电的请求信号，激光传输供电装置接收到该请求信号后，控制发射可见激光的激光发射器发射出可见激光；

水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，以使得发射激光可以入射至光伏单元中；

发射不可见激光的激光发射器发射出不可见激光；

光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得激光束垂直入射至光伏单元；

光伏单元接收激光束，将激光能量转换为电能，并将电能输出给充电电池。

上述方法中，先通过发射可见激光进行定位，定位后再发射不可见激光到光伏单元转换为电能，这样就解决了定位前发射的不可见激光未被光伏单元吸收而造成浪费的问题。

与现有技术相比，本发明通过两个定位单元分别采集激光传输供电装置和无人机的位置信息，结合光伏单元姿态测量单元的姿态信息，通过光伏单元姿态调整单元将光伏阵列调整至垂直于入射激光束，提高了能量传输效率，降低了能量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的基于激光的无人机充电***的原理框图。

图2为实施例中列举的一种光伏单元姿态调整单元的结构示意图。

图3为实施例中列举的一种光伏阵列示意图。

图4为实施例中列举的一种三维姿态调整平台的结构示意图。

图5为光伏阵列吸收激光的光路图。

图6为锥面镜组的汇光原理图。

图7为实施例中列举的平面反射镜组的汇光原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实施例中提供的基于激光的无人机充电***，包括激光传输供电装置和无人机，所述激光传输供电装置包括电源、激光发射器阵列、第一定位单元、第一通信单元、第一控制单元和水平-俯仰角调整机构，所述无人机包括无人机、光伏阵列、充电电池、第二定位单元、第二通信单元、光伏单元姿态调整单元、光伏单元姿态测量单元和第二控制单元。

电源为激光阵列提供电能，激光发射器阵列发出的激光束入射至光伏阵列，光伏阵列将平行激光束转换为电能向充电电池进行充电，充电电池为无人机提供工作所需的电能。

第一定位单元采集激光传输供电装置的位置信息，并通过第一通信单元发送至无人机，第二定位单元采集无人机的位置信息，光伏单元姿态测量单元采集光伏阵列的姿态信息，第二控制单元通过两个位置信息及光伏阵列测量单元采集到的光伏阵列的姿态信息，计算激光传输供电装置与无人机的相互姿态，通过光伏单元姿态调整单元调整光伏阵列的姿态，使得激光传输供电装置输出的平行激光束垂直入射至光伏阵列。此处的位置信息指的是当前位置信息，以保障激光传输供电装置随时输出的平行激光束垂直入射至光伏阵列，位置信息以三维坐标表示。例如，激光传输供电装置位置为(x₁,y₁,z₁),无人机的位置为(x₂,y₂,z₂),则理论激光传输方向的水平角为俯仰角为再结合光伏单元姿态测量单元采集的光伏阵列当前的姿态信息，即可获知光伏阵列所需调整量，进而可以通过光伏单元姿态调整单元进行调整。

第一/第二定位单元可以选择北斗卫星定位***、GPS卫星定位***或者伽利略卫星定位***。

光伏单元姿态调整单元包括水平转轴结构与垂直转轴结构，其中，水平角转轴结构负责调整光伏阵列的水平角，垂直转轴结构负责调整光伏阵列的俯仰角。光伏单元姿态调整单元的具体结构可采用目前太阳能发电装置中的追日跟踪结构，请参见图2所示结构，图2中，标号10为光伏阵列，标号20为垂直转轴结构，标号30为水平转轴结构，电机带动垂直转轴结构实现垂直方向转动，带动水平转轴结构实现水平方向转动，继而带动光伏阵列同时实现垂直方向和水平方向的位置调整。

激光发射器阵列包括多个激光发射器，多个激光发射器呈阵列分布，阵列形状可以是圆形、正多边形等，没有限制。激光发射器优选半导体激光器，如果激光发射器长时间持续不断工作，必然会造成激光发射器过热，进而造成发光效率降低，而且激光束长时间照射光伏阵列也会造成光伏阵列温度过高而降低光电转换效率，因此，作为较优的实施方式，激光发射器阵列采用脉冲式发光模式，通过断续发光以降低激光发射器和光伏阵列的温度，进而提高效率。

较优地，激光发射器阵列发射的激光波长在近红外波段，包括可见光和不可见光，即是说，组成激光发射器阵列的多个激光发射器中，包括发射可见激光的激光发射器和发射不可见激光的激光发射器，不可见光被光伏阵列吸收转换为电能，可见光可以指示平行激光束的位置，利用可见光的指示作用，通过调整水平-俯仰角调整机构调整激光输出供电装置的水平角和/或俯仰角，进而保障激光传输供电装置输出的激光可以入射至光伏阵列。另一方面，可见光还可以指示当前充电激光路线，给予操作人员及其他人员以提示，避免从此处穿过而被激光射伤或受到激光刺激。

在本实施例中，具体地，水平-俯仰角调整机构可以是一个整体机构，既可以调整俯仰角又可以调整水平角；水平-俯仰角调整机构也可以是两个独立的机构，分别用于调整水平角和俯仰角。作为一种实施方式，水平-俯仰角调整机构可以采用目前常用的激光跟踪仪中的水平-俯仰角调整机构。

进一步地，在本实施例中，在激光传输供电装置端还包括三维姿态调整平台，用于实现激光传输供电装置的三维空间运动。第二控制单元采集光伏阵列发电参数，即光伏阵列各网格的发电参数，如发电电压，并以此确定激光入射偏离光伏阵列中心的偏离量。作为举例，例如如图3所示，光伏阵列由9个光伏模块按照3×3的阵列排布方式组成，光伏阵列中b、c、e、f产生电压，其它阵列网格无发电电压，则需要将入射激光向右上方偏离；如果光伏阵列中a、b、d、e产生电压，其它阵列网格无发电电压，则需要将入射激光向左上方偏离。由发电参数计算获得平行激光束在光伏阵列中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置。第一控制单元根据该位置信息计算激光传输供电装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得光伏阵列中的每个光伏模块都能接收到发射激光。

作为举例，三维姿态调整平台可以采用如图4所示的结构，包括一个Z轴方向的支撑柱、一个X轴方向的平台和一个Y轴方向的滑块，支撑柱可沿Z轴方向移动，平台可沿X轴方向移动，滑块可沿Y轴方向滑动，三维姿态调整平台通过位移移动的方式实现激光传输供电装置的三维空间运动。

如果激光传输供电装置与无人机之间的距离过远时，此时通过水平-俯仰角调整机构难以实现控制，原因在于角度调整精度难以无限提高，例如角度调整1角秒，1000米位置产生的位移将达到4.8mm(而实际需要调整的量小于4.8mm)，因此，在具体控制时，可以设置调整阈值，调整阈值以下不进行姿态调整(不需要调整或者是即使三维姿态调整平台也无法实现如此高精度的角度调整)，在调整阈值1以下，姿态调整由三维姿态调整平台实现，在调整阈值2以下，姿态调整由水平-俯仰角调整机构实现。

为了增强光伏阵列的转换效率，作为更优的实施方式，可以在光伏阵列的表面镀激光全反射膜，激光全反射膜为单向反射膜，即激光从激光全反射膜的一面为透射作用，另一面为反射作用，平行激光束入射至光伏阵列后，部分被光伏阵列反射的激光经激光全反射膜反射后再次入射光伏阵列。如图5所示，标号40表示激光全反射膜，标号50表示光伏阵列，带箭头的粗线表示被光伏阵列吸收的大部分激光，待箭头的细线表示被光伏阵列反射的小部分激光，针对于垂直入射的情况，反射激光是沿入射光路返回的，为了表示反射过程，图中用虚线表示反射过程中的激光。另外，激光全反射膜是镀在光伏阵列表面的，为了方便展示光路过程，在图5中将激光全反射膜与光伏阵列分开设置。部分未被光伏阵列吸收而被反射的激光，在激光全反射膜的反射作用下又入射光伏阵列，被光伏阵列吸收，即使其中还有部分被光伏阵列反射，又会被激光全反射膜的反射到光伏阵列，所以，通过激光全反射膜的设置可以保障全部激光都被光伏阵列所吸收，转换为电能，因此能够提高光电转换效率，避免激光能量的浪费。

容易理解的，本实施例中所述充电***不仅可以适用于无人机，也可以应用于其他在充电过程中会产生位移的用电设备。

基于本实施例中所述激光充电***对无人机进行激光充电时，执行以下操作：

无人机向激光传输供电装置发送充电的请求信号，激光传输供电装置接收到该请求信号后，控制激光发射器单元开始发射激光。一般情况是无需对无人机进行实时充电的，因此可以通过发信号的方式触发激光传输供电装置发射激光，而不是激光发射器单元一直不间隙地发射激光，造成能量的浪费。

水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得发射激光可以入射至光伏单元中。本步骤为定位步骤，此方式为手动定位方式，激光中包含可见光，可见光即可指示激光传输的光路路线，通过可见光的指示作用可以辅助水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态。当然地，如果发射激光直接可以入射至光伏单元，则水平-俯仰角调整机构无需调整激光传输供电装置的姿态。

光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得平行激光束垂直入射至光伏单元。当然地，如果发射激光直接垂直入射至光伏单元，则光伏单元姿态调整单元无需调整光伏单元的姿态。

光伏单元接收从汇光单元出射的平行激光束，将激光能量转换为电能，并将电能输出给充电电池。

进行定位时，还可以采用自动方式，具体地，第二控制单元采集光伏阵列发电参数，由发电参数计算获得激光束在光伏阵列中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置；第一控制单元根据该位置信息计算激光传输供电装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得光伏阵列中的每个光伏模块都能接收到发射激光。

自动定位与手动定位方式可以单独使用，也可以结合使用，例如在发射激光中不包含可见激光时，则选用自动定位方式，发射激光中包含可见激光时可以选用手动或手动与自动定位结合的方式进行定位。

为了避免在定位成功前发射激光的浪费，在优化的方案中，在定位时仅发射可见激光，定位后再发射不可见激光；针对激光阵列仅能发射可见激光的情况，则在定位时仅发射部分可见激光，定位后再发射全部可见激光。

实施例2

请参阅图6-7，与实施例1相比，本实施例中提供的基于激光的无人机充电***中，还包括汇光单元，汇光单元为多个汇光镜组成的汇光镜组，激光发射器单元输出的分散激光经汇光镜组反射后形成平行激光束输出。汇光镜组使得发射激光经过多次反射后形成平行激光束，可以增强发射激光的汇聚效果。

如图6所示，汇光镜组包括外锥面镜和内锥面镜，激光发射器阵列发射的激光入射至外锥面镜后反射至内锥面镜，经过内锥面镜反射形成平行激光束。需要说明的是，外锥面镜和内锥面镜均为锥面镜，为了表示区分，通过布置方位来分别命名，即是说，外锥面镜位于内锥面镜的外侧，内锥面镜位于外锥面镜的内侧，如图6所示。

容易理解地，根据需要，汇光镜组可以包括两个及以上外锥面镜和内锥面镜，一个外锥面镜和一个内锥面镜组成一个锥面镜组，多个锥面镜组依次设置，使得入射激光经过更多次的反射后形成平行激光束输出，进一步增强汇聚效果。

如图7所示，汇光镜组包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，激光发射器单元发射的激光入射至第一平面反射镜后反射至第二平面反射镜，经过第二平面反射镜反射后形成平行激光束。第一平面反射镜和第二平面反射镜可以分别为一个或多个，当为多个时，一个第一面反射镜和一个第二平面反射镜组成一个平面反射镜组，多个平面反射镜组依次设置或并列设置，如图7所示，两个平面反射镜组并列设置，以更进一步增强激光汇聚效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于激光的无人机充电***，其特征在于，包括激光传输供电装置和无人机，所述激光传输供电装置包括电源、激光发射器单元、第一定位单元、第一通信单元和水平-俯仰角调整机构，所述无人机包括无人机本体、光伏单元、充电电池、第二定位单元、第二通信单元、光伏单元姿态调整单元、光伏单元姿态测量单元和第二控制单元；电源为激光发射器单元提供电能，激光发射器单元发出的激光束入射至光伏单元，光伏单元将激光束转换为电能向充电电池进行充电；第一定位单元采集激光传输供电装置的位置信息，并通过第一通信单元发送至无人机，第二定位单元采集无人机的位置信息，光伏单元姿态测量单元测量光伏单元的姿态信息，第二控制单元通过两个位置信息及光伏单元的姿态信息计算激光传输供电装置与无人机的相互姿态，通过光伏单元姿态调整单元将光伏单元调整至垂直于入射激光束。

2.根据权利要求1所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，光伏单元为多个光伏模块组成的光伏阵列。

3.根据权利要求2所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，光伏阵列表面镀有激光全反射膜，平行激光束入射至光伏阵列后，被光伏阵列反射的激光经激光全反射膜反射后再次入射光伏阵列。

4.根据权利要求1所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，激光发射器单元为多个激光发射器组成的激光发射器阵列。

5.根据权利要求4所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，激光发射器阵列包括多个脉冲式发光的半导体激光器。

6.根据权利要求4所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，组成激光发射器阵列的多个激光发射器中，包括发射可见激光的激光发射器和发射不可见激光的激光发射器。

7.根据权利要求1所述的基于激光的无人机充电***，其特征在于，还包括三维姿态调整平台，用于实现激光传输供电装置的三维空间运动；激光传输供电装置还包括第一控制单元；第二控制单元采集光伏单元发电参数，由发单参数计算获得平行激光束在光伏单元中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置，第一控制单元根据该位置信息计算激光传输装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态。

8.根据权利要求1-7任一所述的基于激光的无人机充电***的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

无人机向激光传输供电装置发送充电的请求信号，激光传输供电装置接收到该请求信号后，控制激光发射器单元开始发射激光；

水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得发射激光可以入射至光伏单元中；

光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得激光束垂直入射至光伏单元；

光伏单元接收激光束，将激光能量转换为电能，并将电能输出给充电电池。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

第二控制单元采集光伏阵列发电参数，由发电参数计算获得激光束在光伏阵列中的位置，并通过第二通信单元将所述位置信息发送至激光传输供电装置；

第一控制单元根据该位置信息计算激光传输供电装置的姿态调整量，并通过三维姿态调整平台或水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，使得光伏阵列中的每个光伏模块都能接收到发射激光。

10.根据权利要求1-7任一所述的基于激光的无人机充电***的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

无人机向激光传输供电装置发送充电的请求信号，激光传输供电装置接收到该请求信号后，控制发射可见激光的激光发射器发射出可见激光；

水平-俯仰角调整机构调整激光传输供电装置的姿态，以使得发射激光可以入射至光伏单元中；

发射不可见激光的激光发射器发射出不可见激光；

光伏单元姿态调整单元调整光伏单元的姿态，使得激光束垂直入射至光伏单元；

光伏单元接收激光束，将激光能量转换为电能，并将电能输出给充电电池。