该发明公开了利用热电转换技术的大功率燃料电池系统冷却装置及方法,装置包括:冷却单元、电力变换单元和监控单元;冷却单元的冷却水回路与热交换器相连给热电转换器件组的多个热电器件提供热端温度,热电转换器件组中多个热电器件的冷端由散热片降温从而构建温差产生直流电能;电力变换单元给冷却装置的各部件供电,并对热电转换器件组产生的直流电能进行变换给各个部件供电;监控单元监测燃料电池系统冷却装置的各种参数和状态,进行显示和报警提示,并控制相关执行部件。该装置充分利用了冷却水带出燃料电池电堆的热量进行发电,同时给启动电池充电和其它相关部件供电,提高了燃料电池系统的效率,适用于各种大功率燃料电池系统的应用场合。