Rezervorul de hidrogen stochează hidrogen de înaltă presiune. Odată ce vehiculul este pornit, hidrogenul este livrat din rezervor către stiva de celule de combustibil. În același timp, sistemul de aer aduce aer din exterior în celula de combustie. Sub acțiunea membranei schimbătoare de protoni din pila de combustie, hidrogenul se împarte în ioni de hidrogen și electroni la catalizatorul anod: ionii de hidrogen trec prin membrană pentru a ajunge la catod, în timp ce electronii curg printr-un circuit extern pentru a crea electricitate. Pe partea catodului, oxigenul, ionii de hidrogen și electronii suferă o reacție electrochimică, producând apă și generând electricitate DC, transformând energia chimică direct în energie electrică. Singurul produs secundar este apa, fără emisii poluante.
Tensiunea de ieșire de la celula de combustibil este relativ scăzută și fluctuează odată cu sarcina, astfel încât electricitatea este trimisă mai întâi la un amplificator (DC/DC) pentru a ridica tensiunea la nivelul înalt necesar pentru a conduce motorul.
Vehiculul este echipat cu o baterie de alimentare (baterie auxiliară de stocare a energiei) care servește drept tampon de alimentare:
1. Accelerație / Conducere cu putere mare: Pila de combustie generează electricitate, în timp ce bateria furnizează și energie, lucrând împreună pentru a conduce sistemul și pentru a satisface cerințele bruște de putere ridicată.
2. Funcționare în gol, croazieră la sarcină redusă: Pila de combustie produce energie electrică, din care o parte conduce vehiculul, în timp ce puterea suplimentară încarcă bateria pentru depozitare.
3. Frânare / decelerare: Motorul de antrenare comută la un generator pentru a **recupera energie**, stocând energia electrică recuperată în baterie.
Electricitatea de înaltă tensiune este trimisă la controlerul motorului, care transformă curentul continuu în AC trifazat pentru a alimenta motorul de antrenare; motorul de antrenare transformă energia electrică în energie mecanică, iar prin sistemul de transmisie, rotește roțile, conducând vehiculul să se miște.
Controlerul vehiculului (VCU), controlerul celulei de combustibil (FCU), controlerul motorului și sistemul de management al bateriei (BMS) interacționează în timp real: pe baza semnalelor de accelerație și frână, ele coordonează ieșirea celulei de combustibil, încărcarea și descărcarea bateriei și cuplul motor, gestionând în același timp subsisteme precum alimentarea cu hidrogen, alimentarea cu aer, răcirea, drenajul și monitorizarea siguranței, pentru a menține vehiculul să funcționeze fără probleme în diferite condiții.
