本公开涉及一种无人机电池定位装置、电池操控系统及其定位和操控方法，其中的定位装置包括定位叉、驱动机构、角度传感器以及控制器。定位叉被配置为使得电池能够被插入到其中；驱动机构能够驱动定位叉在X‑Y平面内运动，定位叉能够在X‑Y平面内转动；角度传感器用于监测定位叉的转动角度，以根据定位叉在沿Y方向运动到预定距离时的转动角度，反馈定位叉沿X方向偏离于电池的距离；控制器分别与驱动机构和角度传感器连接。本公开的定位装置采用直接对电池进行定位的方式，相较于现有技术中通过对无人机定位而间接对电池进行定位，精度更高，且在结构和定位方式上更加简单，提高了定位的速度。