[0026] 通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0027] 在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0028] 图1示意性示出了本发明基于水面光伏的无人机充电装置1，该充电装置1包括：滑坡11、位于滑坡11下端部的挡板12、位于所述滑坡11上表面的光伏板2、位于底部的支撑浮箱3以及位于光伏板2与支撑浮箱3之间的支撑架13，本发明充电装置1具有设计巧妙、结构简单、无动力部件、充电定位精准、水面光伏上充电等诸多优点。
[0029] 滑坡11沿高度方向上等间距开设有多条平行的滑道14并将滑坡11分割成多个滑坡单元111，滑坡单元的宽度为L0，进一步滑坡单元111包括弧面段111a和水平段111b，弧面段111a和水平段111b之间无缝连接且平滑过渡。如图2所示，其中弧面段111a的中心处还设置有与滑道14垂直的“H”形状的落地标识15，该落地标识15两边的长度为L1且L1＝2L0，并采用红外反光材料制成，用于无人机落地时利用红外识别进行导航的目的。
[0030] 进一步滑坡11的坡度范围优选在0.1至0.3之间(对应坡角度θ为5°至18°之间)，滑坡单元111表面优选采用绝缘光滑的陶瓷材料制成，还可以在滑坡单元111表面铺设有光滑的柔性太阳能电池板，从而实现太阳能充电的功能，具有高效节能的效果。。
[0031] 此外滑坡单元111的水平段111b靠近挡板12一侧的端部上表面还开设有与挡板12平行的斜坡凹槽16，该斜坡凹槽16呈长条状并与紧挨挡板12，主要包括斜坡段16a和凹槽段16b，斜坡段16a的设置主要是是方便无人机的无障碍通过，且斜坡段16a和凹槽段16b之间平滑过渡。同时滑道14的下端部靠近挡板12一侧还开设有弧形凹槽17并将斜坡凹槽16分割成多个斜坡凹槽单元161。弧形凹槽17由浅入深、平缓过渡，从而保证无人机平稳滑入，进一步弧形凹槽17与挡板12垂直相邻且其最深处的深度大于半圆形凹槽16的深度。
[0032] 弧形凹槽17的底部还设置有充电开关18，斜坡凹槽单元161的中心处还设置有弹性充电触点19。
[0033] 其中，充电开关18包括外壳181、位于外壳181内从上至下依次还设置有受力块182、弹簧183和压力传感器184，如图5所示，当压力传感器184被施压时则弹性充电触点19接通电源开始充电、当没有被施压时则断开电源停止充电，从而实现充断电自动控制。
[0034] 其中，弹性充电接触点19分为正极弹性充电触点19a和负极弹性充电触点19b，进一步弹性充电接触点19与无人机的受电机构相接触充电，且相邻两个正极弹性充电触点19a与相邻两个负极弹性充电触点19b之间间隔排列。
[0035] 上述充电装置1利用支撑浮箱3在水中的浮力作用而漂浮在水面，其可根据需求进行容量的延展和扩大。
[0036] 本发明还公开了一种包含上述充电装置1的无人机充电系统，该充电系统还包括有无人机8，如图3和图4所示，所述无人机8包括支腿81、与支腿81连接的落地架82、位于落地架82两端的万向轮83、机身84、位于机身84四周的飞行控制与动力单元85、位于机身84上部的GPS模块86、位于机身84正下方的红外相机87以及电池单元88。无人机8通过位于水面光伏上的充电装置1进行充电，从而实现就地充电的目的，同时实现无人机对光伏板的长时间巡检和清洗目的，水面光伏电站可根据规模大小设置一个或多个本发明无人机充电系统用于巡检和清洗，具有覆盖范围广和大幅减轻人工劳动强度等优点。
[0037] 其中，此外在距离落地架82两端1/4处上还套接有圆柱形的充电接触体89，再利用穿过支腿81导线810将充电接触体89与电池单元88接通在一起，且两根落地架82上均设置有充电接触体89。进一步该充电接触体89与位于斜坡凹槽16中的弹性充电接触点19接触连接，从而实现向电池单元88充电。
[0038] 其中，落地架82两端的万向轮83之间的距离刚好为滑坡单元111宽度的两倍即L2＝2L0，进一步由于上述弹性充电接触点19正负极的两两间隔布置的方式，从而保证了单根落地架82最终落在斜坡凹槽16中时两个弹性充电接触点19分别与正极弹性充电触点19a和负极弹性充电触点19b相接触连接。
[0039] 其中，万向轮83具有多方向灵活移动的功能，其宽度S略小于弧形凹槽17的宽度N，且S＝0.5～0.8N，从而保证了万向轮83能够精准的滑入到弧形凹槽17而不产生较大的偏移，进一步在万向轮83和挡板12内侧均设置有缓冲材料，用于减小万向轮83与挡板12之间的冲击力。
[0040] 其中，红外相机87主要用于红外识别导航、对光伏面板或周边环境进行巡检和监控，例如某一个水域的无人机巡检和监控。无人机8还包括设置在无人机8下方的喷水机构811，该喷水机构811可实施对水面光伏表面的清洁和除雪操作，确保光伏电站安全高效运行。
[0041] 本发明还公开一种上述无人机8充电系统的充电方法，该方法包括以下步骤：
[0042] a)无人机8电量不足时则会在其GPS模块86的导航下开始返航至最近的无人机充电装置1；
[0043] b)当无人机8返航至充电装置1上方时则启动红外相机87进行红外识别导航；
[0044] c)进一步红外相机87向下拍摄位于滑坡11上的落地标识15，且保持落地标识15位于拍摄图像的中心位置并调整落地架82与落地标识15两边的方向一致，从而确保所述无人机停止在所述落地标识15附近；
[0045] d)然后无人机8由于自身的重力并依托万向轮83在滑道14上向下滚动，直至滚入弧形凹槽17中，同时落地架82也落入到斜坡凹槽16中；
[0046] 该步骤中，由于落地架82不可能完全精准的降落在落地标识15上，所以导致大概率情况下万向轮83无法一次性的滑入到滑道14当中，当然也不可能一直都在表面平滑的滑坡单元111上滚动，实际情况是万向轮83在滑坡单元111上滚动时会产生偏差，一段距离后就会落入到滑道14当中并沿滑道14继续向下滚动，最终落入到斜坡凹槽16中；
[0047] e)最后万向轮83触发充电开关18并接通电源，进一步通过充电接触体89和导线810向电池单元88充电。
[0048] 通过上述充电方法可实现无人机8精准降落在充电装置1上并实现对无人机充电的目的，且无需人员值守，具备较强的实用性和大规模使用的优势。
[0049] 综上所述，本发明基于水面光伏的无人机充电装置及其充电系统创造性地采用了平缓弧面落地的方式，相对于平面落地方式具有自动纠偏的功能，所谓自动纠偏是指落地架82落地产生少许偏差时可利用万向轮83在平缓弧面上的滚动来自动纠正偏差，有效解决了常规方式存在的定位精度问题，确保了无人机8的定位精准率。同时本发明应用于水面光伏上，起到了对一定水域范围内的光伏故障巡检监控和清洗光伏板的目的，提高了光伏巡航无人机的续航能力和覆盖范围。所以本发明具有设计结构简单、定位精准、可靠性高、大幅减轻劳动强度、水面上就地充电以及无人机清洗等诸多优点。
[0050] 所述附图仅为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解本发明的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。
[0051] 结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
