Blöde Frage: Wie genau müssen denn die 5V eingehalten werden? Könnte man evtl. einfach 4 oder 5 Zellen NiMh verwenden?
Ansonsten denke ich auch, wenn Spannungsregler, dann für Steuerungselektronik, die das unbedingt braucht, und Power für die Motoren direkt aus dem Akku.