מיכל המימן אוגר מימן בלחץ גבוה. לאחר הפעלת הרכב, מימן מועבר מהמיכל לערימת תאי הדלק. במקביל, מערכת האוויר מכניסה אוויר חיצוני לתא הדלק. תחת פעולת קרום חילופי הפרוטונים בתא הדלק, מימן מתפצל ליוני מימן ולאקטרונים בזרז האנודה: יוני מימן עוברים דרך הממברנה כדי להגיע לקתודה, בעוד אלקטרונים זורמים דרך מעגל חיצוני ליצירת חשמל. בצד הקתודה, חמצן, יוני מימן ואלקטרונים עוברים תגובה אלקטרוכימית, מייצרים מים ומייצרים חשמל DC, והופכים אנרגיה כימית ישירות לאנרגיה חשמלית. תוצר הלוואי היחיד הוא מים, ללא פליטת מזהמים.
תפוקת המתח מתא הדלק נמוכה יחסית ומשתנה עם העומס, ולכן החשמל נשלח תחילה לבוסטר (DC/DC) כדי להעלות את המתח לרמה הגבוהה הדרושה להנעת המנוע.
הרכב מצויד בסוללת חשמל (סוללת עזר לאחסון אנרגיה) המשמשת כמאגר כוח:
1. תאוצה / נהיגה בעוצמה גבוהה: תא הדלק מייצר חשמל בעוד שהסוללה מספקת גם כוח, עובדת יחד כדי להניע את המערכת ולעמוד בדרישות הספק גבוהות פתאומיות.
2. סרק, שיוט בעומס נמוך: תא הדלק מייצר חשמל שחלקו מניע את הרכב, בעוד שהכוח הנוסף מטעין את המצבר לאחסון.
3. בלימה / האטה: מנוע ההנעה עובר לגנרטור כדי **להחזיר אנרגיה**, לאגור את החשמל המוחזר לתוך הסוללה.
חשמל במתח גבוה נשלח לבקר המנוע, הממיר את ה-DC ל-AC תלת פאזי כדי להפעיל את מנוע ההנעה; מנוע ההנעה הופך את האנרגיה החשמלית לאנרגיה מכנית, ובאמצעות מערכת ההילוכים הוא מסובב את הגלגלים, ומניע את הרכב לנוע.
בקר הרכב (VCU), בקר תאי הדלק (FCU), בקר המנוע ומערכת ניהול הסוללה (BMS) מקיימים אינטראקציה בזמן אמת: בהתבסס על אותות המצערת והבלימה, הם מתאמים את תפוקת תאי הדלק, הטעינה והפריקה של הסוללה ומומנט המנוע, תוך ניהול מערכות משנה כמו אספקת מימן, אספקת אוויר, קירור, ניקוז וניטור בטיחות, כדי לשמור על הפעלה חלקה של הרכב בתנאים שונים.
