Вопрос про рекуперативное торможение

Нет-нет, вращение не реверсируется. Мотор крутится туда же, куда и крутился. Если ему дать обратную полярность питания - да, появится обратная тяга, с помощью которой можно тормозить. Но тогда мотор будет потреблять ЕЩЕ БОЛЬШЕ, а вовсе не вырабатывать энергию. Чтобы обеспечить рекуперацию, мотор переводится в режим генератора. Чтобы генератор создавал тормозящее усилие, его нужно нагрузить электрически. Проще всего - устроить ему управляемое короткое замыкание. Правда в этом случае энергия будет не рекуперироваться, а преобразовываться в теплоту - так же, как и в обычных тормозных колодках. А чтобы направить вырабатываемую энергию обратно в аккумулятор (т.е. фактически создать ему условия "зарядки") - необходимо, чтобы генератор вырабатывал НАПРЯЖЕНИЕ больше, чем дают аккумуляторы. Это можно сделать разными способами. Например, перекоммутацией обмоток в моторе (переключения их групп с параллельного на последовательное соединение). Либо перекоммутировать сами аккумуляторы (переключить их с последовательного на параллельное соединение друг с другом). Либо с помощью преобразователя напряжения. И теперь можно подключить это повышенное напряжение к аккумуляторам, и управлять силой тока электронным способом. Вот тогда энергия будет действительно рекуперироваться, хотя и с небольшими потерями. И чем сильнее ты повысишь выходное напряжение генератора, тем до более низких скоростей он сможет эффективно тормозить машину. Но в любом случае - не до полной остановки. Самый последний этап все равно придется возложить либо на фрикционные тормоза, либо на реверсную тягу с расходом энергии.

К примеру, мы поставили педаль газа в положение 20 км в час. Если электромотор крутится медленнее 20 км/ч, то он разряжает аккумулятор. Если ровно 20, то не разряжает. А если больше 20 (под горку или торможение), то заряжает. Это практически все моторы так делают.

Но пользы с рекуперации мало. В среднем, в батарею возвращается около 5%. Это - больше "для души"))

Электродвигатель постоянного тока - обратимая машина. По большому счету даже переключать ничего не нужно, сгенерированный ток двигателя сам пойдёт в АКБ.
По закону сохранения энергии, рекуперация не может иметь кпд 100%.
Ps торможение двигателем - вредный процесс для электрической машины. На многих электровозах стараются отказаться от этого, дорого обходится в ремонте, экономия энергии не настолько существенна для дальнейших затрат

Дмитрий хорошо описал процесс, но если вы хотите больше подробностей -- вот тут https://electronics.stackexchange.com/questions/56186/how-can-i-implement-regenerative-braking-of-a-dc-motor эта идея изложена в инженерных терминах, со схемами (в приложении к самому простому коллекторному двигателю, однако с остальными типами двигателей используется тот же принцип).

Если кратко -- применяющийся для обычного управления двигателем транзисторный мост переключается в режим, в котором в сочетании с индуктивностью обмоток двигателя он образует схему, повышающую обратную ЭДС двигателя выше напряжения аккумулятора (что даёт возможность переправить энергию в аккумулятор).

Батарея не тратит заряд на остановку. Она оказывается подключенной к генератору ( в который превращается мотор) и заряжается, тормозя таким образом колесо.