空气系统
空气系统向燃料电池的阴极侧供应氧气。下图显示了空气系统的示意图。空气由电动机驱动的压缩机通过过滤器吸入（以避免污垢、灰尘和其他不需要的颗粒污染气流）。压缩机将进气压力从环境压力增加到2.2大气压（atm）的堆栈压力。压缩机还将空气加热到高于堆栈温度（80°C）的温度。因此，需要阴极中冷器来冷却空气。
空气系统
高湿度对于防止膜脱水至关重要，因此空气会通过加湿器。从堆栈流出的循环空气将热量和水分传递给进气。这样就不需要外部加湿系统。空气现在已准备好进入堆栈。压力调节阀用于将剩余的含湿空气排放到大气中。
低温冷却（LTC）系统
阴极中冷器和电机需要冷却。因为热负荷低（与稍后描述的堆栈系统相比），所以低温冷却剂就足够了。这个名字是从汽车堆栈里借来的，尽管在这个应用中使用的冷却剂是一样的。下图显示了LTC系统的示意图。
从油箱开始，冷却液被泵入中冷器和电机，其温度升高。热的冷却液流入散热器，散热器充当热交换器。空气吸收冷却液热量，冷却后的冷却液准备再次循环通过LTC回路。
氢系统
氢气系统向燃料电池的阳极侧供应氢气。下图显示了气态氢系统的示意图。
氢系统
700巴的压缩氢气存在于储罐中，并通过高压调节器，将其压力降至10巴。氢气流过预热器，将其温度升高到电池堆温度。然后，它通过中压调节器，达到所需的2.2大气压的堆栈压力。为了根据负载（功率）需求以受控的流速进入燃料电池堆，氢气通过比例控制阀。
再循环氢气在水分离入口处与新鲜氢气混合，然后流入堆栈。堆栈出口流包含未使用的氢气和水（液体或蒸汽）。它通过水分离系统的出口，在那里，水从未使用的氢气中被汽提出来并排出。氢气被送至分离器入口，在那里与新鲜氢气混合，然后流回堆栈。
高温冷却（HTC）系统
与内燃机相比，燃料电池在非常低的温度下运行，因此废气携带的热量很少。因此，必须通过其他方式完全去除热量。高温冷却（HTC）系统冷却燃料电池组。它是整个动力装置中仅次于堆栈系统的最重元件。下图显示了HTC系统的示意图。
高温冷却系统
该系统分为三个部分。第一部分处理流入堆栈组的冷却剂。第二部分冷却冷却液。第三部分对线路进行脱气处理。
液体冷却剂从水箱中抽出，通过去离子过滤器。去离子可防止双极板中的离子污染导致高冷却剂电导率。高导电性的冷却剂会导致高漏电流，从而大大降低燃料电池效率。然后，冷却剂被泵送通过燃料电池阴极双极板中内置的冷却通道，以吸收燃料电池堆的热量。
一旦它离开堆栈，就会被送到散热器。一些热冷却液用于提高氢气预热器中的燃油温度。这利用了冷却剂热量，否则这些热量会被浪费。三通阀通过在散热器的冷却路径和旁通路径之间混合或转移冷却剂来调节燃料电池堆温度。
冷却剂脱气管线从冷却剂回路中去除氮气或泄漏的氢气等滞留气体。
全PEMFC系统
整个系统以创新的方式将上述构建块与适当的互连集成在一起。下图显示了整个PEMFC系统的示意图。
整个架构包含两个并行堆栈，每个堆栈只提供一半的功率。这提供了一些冗余，从而提高了可靠性。每个堆栈可以提供略高于巡航功率的最佳续航能力（92千瓦），如果一个堆栈发生故障，可以帮助安全着陆。每个堆栈都有自己的空气、高温冷却和氢气供应系统。低温冷却系统很常见，主要是散热器和泵，用于冷却进入阴极中冷器和电机的冷却剂。氢气和冷却剂箱也是共用的。
燃料电池直升机上的实际硬件如下图所示，从两个不同的角度。前面的两个堆栈和后面的单个油箱清晰可见。该罐是一个复合型IV罐，含有2.1公斤氢气，刚好足够进行飞行测试。悬挂在机身两侧的两个发动机舱装有用于堆栈冷却的散热器（HTC系统）。
联合生物氢电R44上的PEM燃料堆集成；顶部等距视图、底部侧视图
原文资料：2026通过飞行试验和分析探索全尺寸氢燃料电池动力直升机-联合生物，https://wvul7.xetslk.com/s/neqbA。
