Le réservoir d'hydrogène stocke de l'hydrogène à haute pression. Une fois le véhicule allumé, l’hydrogène est acheminé du réservoir vers la pile à combustible. Dans le même temps, le système d’air amène de l’air extérieur dans la pile à combustible. Sous l’action de la membrane échangeuse de protons de la pile à combustible, l’hydrogène se divise en ions hydrogène et en électrons au niveau du catalyseur anodique : les ions hydrogène traversent la membrane pour atteindre la cathode, tandis que les électrons circulent dans un circuit externe pour créer de l’électricité. Du côté de la cathode, l'oxygène, les ions hydrogène et les électrons subissent une réaction électrochimique, produisant de l'eau et générant de l'électricité CC, transformant l'énergie chimique directement en énergie électrique. Le seul sous-produit est l’eau, sans émission polluante.
La tension de sortie de la pile à combustible est relativement faible et fluctue en fonction de la charge, de sorte que l'électricité est d'abord envoyée à un booster (DC/DC) pour augmenter la tension au niveau élevé nécessaire pour entraîner le moteur.
Le véhicule est équipé d'une batterie de puissance (batterie de stockage d'énergie auxiliaire) qui sert de tampon de puissance :
1. Accélération/conduite à haute puissance : la pile à combustible génère de l'électricité tandis que la batterie fournit également de l'énergie, travaillant ensemble pour piloter le système et répondre aux demandes soudaines de puissance élevée.
2. Ralenti, croisière à faible charge : La pile à combustible produit de l'électricité, dont une partie entraîne le véhicule, tandis que la puissance supplémentaire charge la batterie pour le stockage.
3. Freinage/décélération : le moteur d'entraînement passe à un générateur pour **récupérer de l'énergie**, stockant l'électricité récupérée dans la batterie.
L'électricité haute tension est envoyée au contrôleur de moteur, qui convertit le courant continu en courant alternatif triphasé pour alimenter le moteur d'entraînement ; le moteur d'entraînement transforme l'énergie électrique en énergie mécanique et, grâce au système de transmission, il fait tourner les roues, entraînant le véhicule à se déplacer.
Le contrôleur du véhicule (VCU), le contrôleur de pile à combustible (FCU), le contrôleur de moteur et le système de gestion de batterie (BMS) interagissent en temps réel : en fonction des signaux d'accélérateur et de freinage, ils coordonnent la sortie de la pile à combustible, la charge et la décharge de la batterie et le couple du moteur, tout en gérant des sous-systèmes tels que l'alimentation en hydrogène, l'alimentation en air, le refroidissement, la vidange et la surveillance de la sécurité, pour assurer le bon fonctionnement du véhicule dans différentes conditions.
