Los sistemas de propulsión ferroviaria impulsados por celdas de combustible (FC) han sido muy apreciados en las últimas dos décadas para eliminar los gases de escape de los combustibles fósiles, pero la incapacidad de las FC para capturar la energía regenerativa producida por los sistemas de propulsión durante el frenado regenerativo y la dependencia de su densidad de potencia de la densidad de corriente de operación hacen necesaria la hibridación de las FC con baterías y/o supercondensadores para aprovechar las mejores características de las tres fuentes de energía. Contrariamente a la tendencia de investigación en la hibridación donde el propósito de la hibridación, como el ahorro de combustible, la alta eficiencia o el alto kilometraje, se logra mediante ciertos algoritmos operativos sin entrar en modelos detallados, este estudio utilizando modelos detallados explora el impacto de las limitaciones de carga de alta potencia de las baterías en la optimización de la hibridación, y propone una solución en consecuencia. En este estudio, se modelaron las tres fuentes de energía, se identificaron los comportamientos óptimos y subóptimos a nivel individual, y se implementó la distribución de energía para un sistema de propulsión, según lo recomendado por las características óptimas de todas las fuentes de energía individuales. Dado que la modelización detallada de estas fuentes de energía implica muchas ecuaciones matemáticas y requiere la implementación de estados continuos y discretos, este estudio también demuestra cómo, utilizando las S-Functions C-MEX, estos modelos pueden implementarse con una carga computacional reducida.