In de waterstoftank wordt waterstof onder hoge druk opgeslagen. Zodra het voertuig is ingeschakeld, wordt waterstof vanuit de tank naar de brandstofcelstapel geleverd. Tegelijkertijd brengt het luchtsysteem buitenlucht in de brandstofcel. Onder invloed van het protonenuitwisselingsmembraan in de brandstofcel splitst waterstof zich in waterstofionen en elektronen bij de anodekatalysator: waterstofionen passeren het membraan om de kathode te bereiken, terwijl elektronen door een extern circuit stromen om elektriciteit te creëren. Aan de kathodezijde ondergaan zuurstof, waterstofionen en elektronen een elektrochemische reactie, waarbij water wordt geproduceerd en gelijkstroom-elektriciteit wordt opgewekt, waardoor chemische energie rechtstreeks in elektrische energie wordt omgezet. Het enige bijproduct is water, zonder uitstoot van verontreinigende stoffen.
De uitgangsspanning van de brandstofcel is relatief laag en fluctueert met de belasting. Daarom wordt de elektriciteit eerst naar een booster (DC/DC) gestuurd om de spanning te verhogen tot het hoge niveau dat nodig is om de motor aan te drijven.
Het voertuig is uitgerust met een vermogensaccu (hulpenergieopslagaccu) die als vermogensbuffer dient:
1. Acceleratie / Rijden met hoog vermogen: De brandstofcel genereert elektriciteit, terwijl de batterij ook stroom levert, waardoor ze samenwerken om het systeem aan te drijven en aan de plotselinge hoge stroombehoefte te voldoen.
2. Stationair draaien, cruisen met lage belasting: De brandstofcel produceert elektriciteit, waarvan een deel het voertuig aandrijft, terwijl het extra vermogen de batterij oplaadt voor opslag.
3. Remmen / vertragen: De aandrijfmotor schakelt over naar een generator om **energie terug te winnen**, waarbij de teruggewonnen elektriciteit wordt opgeslagen in de accu.
Hoogspanningselektriciteit wordt naar de motorcontroller gestuurd, die de gelijkstroom omzet in driefasige wisselstroom om de aandrijfmotor van stroom te voorzien; de aandrijfmotor zet de elektrische energie om in mechanische energie en via het transmissiesysteem roteert hij de wielen, waardoor het voertuig in beweging komt.
De voertuigcontroller (VCU), de brandstofcelcontroller (FCU), de motorcontroller en het batterijbeheersysteem (BMS) werken in realtime samen: op basis van de gas- en remsignalen coördineren ze de output van de brandstofcel, het opladen en ontladen van de batterij en het motorkoppel, terwijl ze subsystemen zoals waterstoftoevoer, luchttoevoer, koeling, afvoer en veiligheidsmonitoring beheren om het voertuig onder verschillende omstandigheden soepel te laten rijden.
