本发明公开了一种基于可逆泵的单塔VPSA制氧设备及方法，所述设备包括：进气过滤器、可逆泵、散热装置、吸附塔、氧气缓冲罐、冲洗气缓冲罐、电磁阀组、气体管道，以及控制模块和变频电机，吸附塔上方连接有压力传感器和氧气浓度传感器，氧气缓冲罐出口端连接有流量计。在可编程逻辑控制模块控制下，通过变频电机调节可逆泵的运转方向，实现吸附塔内的压力转换，通过循环执行升压吸附、降压、冲洗、升压四个步骤完成制氧过程。本发明采用可逆式风机可有效代替鼓风机和真空泵，减小了制氧设备体积，有效地提高设备集成度。