Il serbatoio dell'idrogeno immagazzina idrogeno ad alta pressione. Una volta acceso il veicolo, l'idrogeno viene consegnato dal serbatoio allo stack di celle a combustibile. Allo stesso tempo, il sistema dell'aria porta l'aria esterna nella cella a combustibile. Sotto l'azione della membrana di scambio protonico nella cella a combustibile, l'idrogeno si divide in ioni idrogeno ed elettroni nel catalizzatore anodico: gli ioni idrogeno passano attraverso la membrana per raggiungere il catodo, mentre gli elettroni fluiscono attraverso un circuito esterno per creare elettricità. Sul lato del catodo, l'ossigeno, gli ioni idrogeno e gli elettroni subiscono una reazione elettrochimica, producendo acqua e generando elettricità CC, trasformando l'energia chimica direttamente in energia elettrica. L'unico sottoprodotto è l'acqua, senza emissioni inquinanti.
La tensione in uscita dalla cella a combustibile è relativamente bassa e fluttua con il carico, quindi l'elettricità viene prima inviata a un booster (CC/CC) per aumentare la tensione al livello elevato necessario per azionare il motore.
Il veicolo è dotato di una batteria di alimentazione (accumulatore di energia ausiliaria) che funge da accumulatore di energia:
1. Accelerazione/guida ad alta potenza: la cella a combustibile genera elettricità mentre anche la batteria fornisce energia, lavorando insieme per azionare il sistema e soddisfare improvvise richieste di energia elevata.
2. Al minimo, guidando a basso carico: la cella a combustibile produce elettricità, parte della quale alimenta il veicolo, mentre la potenza extra carica la batteria per l'immagazzinamento.
3. Frenata/decelerazione: il motore di trazione passa a un generatore per **recuperare energia**, immagazzinando l'elettricità recuperata nella batteria.
L'elettricità ad alta tensione viene inviata al controller del motore, che converte la corrente continua in corrente alternata trifase per alimentare il motore di azionamento; il motore di azionamento trasforma l'energia elettrica in energia meccanica e, attraverso il sistema di trasmissione, fa ruotare le ruote, facendo muovere il veicolo.
Il controller del veicolo (VCU), il controller della cella a combustibile (FCU), il controller del motore e il sistema di gestione della batteria (BMS) interagiscono in tempo reale: in base ai segnali di acceleratore e freno, coordinano l'uscita della cella a combustibile, la carica e scarica della batteria e la coppia del motore, gestendo al contempo sottosistemi come fornitura di idrogeno, fornitura di aria, raffreddamento, drenaggio e monitoraggio della sicurezza, per mantenere il veicolo senza problemi in diverse condizioni.
