يقوم خزان الهيدروجين بتخزين الهيدروجين عالي الضغط. بمجرد تشغيل السيارة، يتم تسليم الهيدروجين من الخزان إلى مجموعة خلايا الوقود. وفي الوقت نفسه، يقوم نظام الهواء بإدخال الهواء الخارجي إلى خلية الوقود. تحت تأثير غشاء تبادل البروتونات في خلية الوقود، ينقسم الهيدروجين إلى أيونات هيدروجين وإلكترونات عند محفز الأنود: تمر أيونات الهيدروجين عبر الغشاء لتصل إلى الكاثود، بينما تتدفق الإلكترونات عبر دائرة خارجية لتوليد الكهرباء. وعلى الجانب الكاثود، يخضع الأكسجين وأيونات الهيدروجين والإلكترونات لتفاعل كهروكيميائي، مما يؤدي إلى إنتاج الماء وتوليد كهرباء التيار المستمر، وتحول الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة كهربائية. والمنتج الثانوي الوحيد هو الماء، دون أي انبعاثات ملوثة.
يكون خرج الجهد من خلية الوقود منخفضًا نسبيًا ويتقلب مع الحمل، لذلك يتم إرسال الكهرباء أولاً إلى المعزز (DC/DC) لرفع الجهد إلى المستوى العالي اللازم لتشغيل المحرك.
السيارة مجهزة ببطارية طاقة (بطارية تخزين طاقة إضافية) تعمل كمخزن للطاقة:
1. التسارع/القيادة عالية الطاقة: تولد خلية الوقود الكهرباء بينما توفر البطارية الطاقة أيضًا، وتعمل معًا لتشغيل النظام وتلبية متطلبات الطاقة العالية المفاجئة.
2. التباطؤ والسير عند حمولة منخفضة: تنتج خلية الوقود الكهرباء، والتي يقوم بعضها بتشغيل السيارة، بينما تقوم الطاقة الإضافية بشحن البطارية للتخزين.
3. الكبح/التباطؤ: يتحول محرك القيادة إلى مولد **لاستعادة الطاقة**، وتخزين الكهرباء المستردة في البطارية.
يتم إرسال الكهرباء ذات الجهد العالي إلى وحدة التحكم في المحرك، والتي تحول التيار المستمر إلى تيار متردد ثلاثي الطور لتشغيل محرك القيادة؛ يقوم محرك الدفع بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، ومن خلال نظام النقل، يقوم بتدوير العجلات، مما يدفع السيارة إلى التحرك.
تتفاعل وحدة التحكم في السيارة (VCU)، ووحدة التحكم في خلية الوقود (FCU)، ووحدة التحكم في المحرك، ونظام إدارة البطارية (BMS) في الوقت الفعلي: بناءً على إشارات الخانق والفرامل، يقومون بتنسيق إخراج خلية الوقود، وشحن البطارية وتفريغها، وعزم دوران المحرك، مع إدارة الأنظمة الفرعية مثل إمدادات الهيدروجين، وإمدادات الهواء، والتبريد، والصرف، ومراقبة السلامة، للحفاظ على تشغيل السيارة بسلاسة في ظل ظروف مختلفة.
