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新能源汽车有一个动能回收模式，就是电机减速时，可以把电机能量回收到电池储存起来继续使用。这个是如何实现的呢？
本质上来说，这是电机工作在了发电状态。什么是电机的发电状态？这个就要从电机的四象限工作模式说起了。
电机的功率表达式：
当功率大于0，表示能量从控制器流向电机，电机工作在电动模式，消耗能量。
当功率小于0，表示能量从电机流向控制器，电机工作在发电模式，输出能量。
转矩公式如下：
以SPM为例，转矩极性直接和转矩电流相关。所以可以总结成以下结论：
正转时，速度为正，转矩电流为正，输出正转矩，电机工作在电动模式。
正转时，速度为正，转矩电流为负，输出负转矩，电机工作在发电模式。
反转时，速度为负，转矩电流为正，输出正转矩，电机工作在发电模式。
反转时，速度为负，转矩电流为负，输出负转矩，电机工作在电动模式。
以上就是电机的四象限工作模式，无论永磁同步电机还是三相异步电机都遵循这个原则，如下图所示：
那么回到文章开头的问题，只要电机工作在正转发电或者反转发电的模式下，就可以实现动能回收。
常见的FOC发电模式，正转就控制转矩电流的负向幅值，反转就控制转矩电流正向幅值，分别对应Iq的负值和Iq的正值。
FOC发电是一种可控的发电模式，因为转矩电流可控，力矩可控，速度可控，最终实现发电功率可控。尤其需要注意的是：这种工作状态下，逆变器的开关器件依然在工作，电流不是只走续流二极管，还会走开关器件的。
从电机控制的角度，通过控制转矩电流来理解发电；
从电力电子的角度，就要从逆变器的开关状态，等效成buck-boost电路来理解发电；
除了FOC发电，还有一种不可控的发电模式，并且往往容易让初学者混淆的方式，便是整流发电。
先学习整流电路：
u2是交流电，类似电网或者电机的反电势。
当u2是正电压，VD1，RL，VD4形成回路。
当u2是负电压，VD2，RL，VD3形成回路。
所以当反电势的电压超过了直流电压时，逆变器没有工作在开关状态，就可能通过逆变器的反并联二极管对电池充电。
反电势等于磁链乘速度，也就是说，当电机不弱磁运行时，一般不会出现反电势大于直流电压的情况。
但是电动汽车这种2倍弱磁是常态的情况下，如果高速下逆变器停止了工作，那么就会导致反电势高于直流电压，通过逆变器的反并联二极管整流充电了。
特别需要注意的是：这是一种不可控的整流方式，完全取决于反电势和直流电压的值，并不能平稳发电，并且可能导致直流电容或者电池过压击穿。
早年工作的时候，看到起重机械或者电梯这种下行发电的状态，电机肯定运行在发电状态，但是我一直错误地理解成整流发电的状态。
直到深入理解了FOC控制才明白，电机的发电和电动都是可控的，并且无论发电还是电动，逆变器的开关管都要按照FOC控制指令工作在开关状态，这是FOC发电和整流发电的区别。
实际电机工作状态下，弱磁区突然电机失控，逆变器停止工作的话，反电势进入整流发电的状态是非常危险，可能造成直流侧器件过压损坏。
电动汽车的安全控制策略是对电机降速，比如主动短路。
工业产品，比如汇川的变频器，会在输出侧加断路器，异常状态切断断路器，断开整流充电回路。
以上两种模式都是针对逆变器，做过四象限变频器的同行，就会想起可以往电网回馈能量的PWM整流器。
整流器拓扑和逆变器一致，采用IGBT可控整流，为了满足网侧谐波要求，配置LCL滤波器进行滤波，同时整流器采用较高的开关频率，保证能量可以向网侧流动。
当电机工作在电动状态，能量从网侧流向直流侧。
当电机工作在发电状态，能量从直流侧向电网发电。
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