本发明公开了一种柴油动力驱动PSA制氧设备和制氧方法，制氧设备包括柴油发动机、传动系统、空气压缩机系统、压缩空气处理系统、制氧系统、氧气增压系统和柴油机自发电系统；柴油发动机通过传动系统向空气压缩机系统、氧气增压系统提供压缩动力；空气压缩机系统压缩空气，压缩空气处理系统清洁压缩空气，制氧系统制氧，氧气增压系统压缩氧气，柴油机自发电系统提供电力；本发明所设计的一种柴油动力驱动PSA制氧设备，空气压缩及氧气压缩采用柴油动力直接驱动，不使用电动机，减少中间环节，提高能源利用率，降低故障率，实现PSA制氧设备一体化集成，体积更小、质量更轻，可在空间有限的机动承载平台上有效提高制氧保障能力，同时自我保障能力更强。