Предлагаю использовать 1, 2 или 3 батарейки (аккумулятора) и
повышающий DC-DC преобразователь, например
MAX1674, 1675
и им подобные.
В варианте с 4-мя батарейками или аккумуляторами входное напряжение
может быть как выше, так и ниже 5В и гладкий стабилизатор не даст Вам полностью использовать элементы питания.
Если Вы все же остановились на 4-х элементах питания, есть схема SEPIC
для DC-DC преобразователя, позволяющая ему стабилизировать
напряжение на нагрузке при входном как выше , так и ниже выходного.
Такие решения есть для DC-DC фирмы Maxim, но я с SEPIC не работал,
там нужны две силовые катушки на одном магнитопроводе, так что 3 и менее
элемента питания + повышающий DC-DC - самый предпочтительный вариант.
Удачи.