Получается, последовательное соединение более безопасное и чуть более эффективное.
Нет.
Предположим один из аккумуляторов потерял емкость. Такое часто бывает при последовательном соединении аккумуляторов
в схемах у новичков. Вы обязательно сможете накосячить, я в Вас верю. Включили, движки дали нагрузку, напряжение просело так, что все потухло. Двигатели встали и последовательное соединение аккумуляторов вновь выдало нормальное напряжение чего стало достаточно для схемы управления. А потом Вы тут будете писать километры текста, чтобы Вам помогли разобраться почему сначала вроде работало, а потом стало дико глючить. Вам конечно помогут советами, проверить контакты. Перепаять заново. Зарядить аккумулятор и прочее не помогающее делу.
Определите для себя. Зачем Вам соединять аккумуляторы и ставить промежуточные преобразователи. Если только из за того, что так принято при работе с ардуино, тогда без разницы как Вы это будете соединять и какие преобразователи использовать. Если для того, что бы это хоть как то работало, тогда Вы должны понимать, что надпись 3,6V на литиевом аккумуляторе означает диапазон рабочих напряжений от 4,2V (заряжен) до 3V (разряжен до безопасного уровня с которого сможет зарядится). В диапазоне напряжений литиевого аккумулятора всякие ардуины и так работают. Поэтому один аккумулятор выделяете для питания схемы управления машинки. Два других для питания двигателей. Если двигатели будут работать от 3V тогда аккумуляторы соединяете параллельно и питаете двигатели без всяких промежуточных преобразователей. Либо подключаете два оставшихся аккумулятора последовательно, все будет зависеть исключительно от конкретных двигателей машинки. В любом случае рекомендую сделать раздельные цепи питания для силовой и управляющей частей машинки.